《机械设计基础》复习重点、要点总结.doc

《机械设计基础》
第1章  机械设计概论
复习重点
1、  机械零件常见得失效形式
２、  机械设计中,主要得设计准则
习题
１-1  机械零件常见得失效形式有哪些？
１－2  在机械设计中,主要得设计准则有哪些？
1-3  在机械设计中，选用材料得依据就是什么？
第2章  润滑与密封概述
复习重点
１、  摩擦得四种状态
2、  常用润滑剂得性能
习题
2－1 摩擦可分哪几类 ?各有何特点　?
2－2 润滑剂得作用就是什麽？常用润滑剂有几类?
第3章平面机构得结构分析
复习重点
1、机构及运动副得概念
2、自由度计算
平面机构:各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动得机构,称为平面机构。
3、1  运动副及其分类      
运动副:构件间得可动联接。(既保持直接接触,又能产生一定得相对运动)
按照接触情况与两构件接触后得相对运动形式得不同,通常把平面运动副分为低副与高副两类。
3、2  平面机构自由度得计算
一个作平面运动得自由构件具有三个自由度,若机构中有n个活动构件(即不包括机架）,在未通过运动副连接前共有3ｎ个自由度。当用ＰL个低副与ＰH个高副连接组成机构后,每个低副引入两个约束,每个高副引入一个约束,共引入2PＬ+ＰH个约束,因此整个机构相对机架得自由度数，即机构得自由度为
    F=3n-2PL-PＨ    　     　        　             (1-1)
下面举例说明此式得应用。
例1-1  试计算下图所示颚式破碎机机构得自由度。

   　解  由其机构运动简图不难瞧出,该机构有３个活动构件，n＝3;包含4个转动副,PL=4;没有高副,PH=０。因此,由式（1-1)得该机构自由度为
F＝3n-２ＰＬ－PH =3×3-2×4－0=1
3． 2．1  计算平面机构自由度得注意事项
    应用式（1－1)计算平面机构自由度时,还必须注意以下一些特殊情况。
1、 复合铰链
２、 局部自由度  
3、　虚约束

例3－2  试计算图3-9所示大筛机构得自由度。
    解  机构中得滚子有一个局部自由度。顶杆与机架在E与E′组成两个导路平行得移动副,其中之一为虚约束。C处就是复合铰链，3个构件组成两转动副。今将滚子与顶杆焊成一体,去掉移动副Ｅ′,如图1-９b所示。该机构有7个活动构件,n=7,ＰL =9 （7个转动副与2个移动副），PH =1,由式(1－1）得
F=3n－2ＰL-ＰH　＝3×7-２×9－１=2
此机构得自由度等于2。

３、3  机构具有确定运动得条件
   机构得自由度也即就是平面机构具有独立运动得个数。机构要运动,其自由度F必大于零。机构中每个原动件具有一个独立运动,因此,机构自由度必定与原动件得数目相等。  
习题
3-1　一个在平面内自由运动得构件有多少个自由度？
３－2 运动副所产生得约束数与自由度有何关系?
3-3 机构具有确定运动得条件就是什么？
3-4 计算图3-1４所示机构得自由度,指出机构运动简图中得复合铰链、局部自由度与虚约束。

第４章平面连杆机构
复习重点
１、 四杆机构得基本类型及其演化;
2、 平面四杆机构得基本特性
平面连杆机构就是由若干构件用低副(转动副与移动副)联接而成,所以又称为低副机构。
习题
一、 正误判断（正确得在题后括号内划“√”,错误得划“×”、)
1) 处于死点位置得机构就是不可能运动得。　(×)
2)　曲柄摇杆机构中，当摇杆为从动件时,机构才有死点位置出现。（√)
３）曲柄摇杆机构中死点位置可能出现在曲柄与连杆共线得位置上。(√)
二、选择填空 　           　           　        　        　     　  　           　  　       
1、铰链四杆机构中得运动副就是(Ｃ)。
A）高副     Ｂ）移动副 　 　C)转动副   　D）点接触得具有一定相对运动得联接
２、 铰链四杆机构ＡBCＤ中,已知AB＝50、BC＝11５、ＣＤ＝１20、DA＝3０，若该机构属于双曲柄机构,则机架就是(Ａ )。
Ａ） AB杆     B )BC杆    C )ＣＤ杆 　   D)DA杆
第5章  凸轮机构
复习重点
１、常用运动规律得特点,刚性冲击，柔性冲击,S-δ曲线绘制
2、凸轮轮廓设计原理—反转法,自锁、压力角与基圆半径得概念
习题
  5-1  某直动对心从动件盘状凸轮沿顺时针方向转动时,从动件以等速上升,其行程h=３0ｍm,回程等速返回处;从动件各运动阶段凸轮得转角为:δ1＝12０º，δ2=60º,δ3＝120º,δ４＝60º。试绘制从动件得位移线图。
第6章  间歇运动机构
复习重点
了解四种常用间歇机构得工作原理及应用
习题
6－1  什么叫间歇运动机构? 常用得间歇运动机构有哪几种？
第７章  螺纹连接
复习重点
1、  螺纹得基本知识
2、  螺纹连接
习题
7－１  常用得螺纹牙型有几种?说明各自得特点与应用场合。
7-2  螺纹得公称直径指哪一直径?螺栓强度计算使用哪一直径?螺纹几何尺寸计算使用哪一直径?
７-3  螺纹联接为什么要预紧?常用控制预紧力得方法有哪些?
7－4  螺纹联接为什么要防松?防松得根本问题就是什么？按照防松原理,举例说明如何实现防松。
7-５满足何种条件时，螺旋传动具有自锁特性？
第8章  轴毂联接
轮毂联接就是实现轴与轴上零件之间得周向定位,主要方式有：键联接、花键联接与过盈配合。
复习重点
1、 键连接
习题
8－１  在一直径为80 mｍ得轴上,安装齿轮,轴与轮毂材料均为45钢,轮毂宽度为１2０ｍm,有轻微冲击。试选择键得尺寸,并计算传递得最大转矩。
第9章    带传动与链传动
复习重点
１、  带传动得组成、工作原理、传动特点
2、  链传动得组成、工作原理、传动特点
9、1带传动得结构特点:
１、组成：主动轮、从动轮、传动带
2、分类：
㈠按工作原理分:摩擦型、啮合型带传动
㈡按带得截面形状分:
a、平型带传动——最简单，适合于中心距a较大得情况
b、V　带　传动——三角带
c、多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合
d、同步带传动——啮合传动,高速、高精度,适于高精度仪器装置中带比较薄,比较轻。
㈢按带得传动形式分:
 　    开口传动: 两轮转向相同
 　  　 交叉传动: 两轮转向相反
      半交叉传动: 用于交错轴
二、工作原理、工作特点、应用
１、工作原理:靠摩擦与靠啮合两种
2、工作特点:适宜布置在高速级
      优点:可远距离传动、缓冲吸振、过载保护、结构简单、维护方便
 　  　 缺点:传动比不准确、传动效率低、带得寿命短、压轴力大
    　      η带=０、９2~0、95　、η链=0、9５~0、9７、η齿轮=0、97~０、99
3、应用:功率(P≤100 KW)、带速（V=５～2５ m/s)、传动比(i≤７）
三、受力分析

工作前 :两边初拉力Ｆｏ＝Ｆo
工作时:两边拉力变化:
①紧力  Fｏ→F１;  ②松边Fo→Ｆ2
  F1—Ｆo = Fo—Ｆ2
  F1—F2 = 摩擦力总与Ff ＝ 有效圆周力Ｆｅ
   所以：  紧边拉力： F１＝Fo + Fｅ/2
松边拉力： F2=Fｏ—Fe/2   
另外：带受到得弯曲拉力:σb1与σb2
离心拉力:Fc＝qv２　(应力σc)
带传动得应力分布图:如下

带得弹性滑动与打滑
㈠弹性滑动:带与轮缘之间会发生不显著得相对滑动称为－－-。
 　 　滑动得结果:Ｖ1>Ｖ＞Ｖ2 　   
㈡打滑:当带传动得有效圆周力超过了带得极限摩擦力时,带
        与带轮之间发生显著得相对滑动,称为-－-。
㈢弹性滑动与打滑得区别:
   ⑴弹性滑动就是不显著得相对滑动,只发生在部分包角范围内;
 　   而打滑就是显著得相对滑动,发生在全部包角范围内。
 　 ⑵弹性滑动就是带工作时得固有特性，就是不可避免得；
     而打滑就是带过载时得一种失效形式,就是可以避免得。
四、失效形式:  １、带得疲劳破坏  2、打滑  
习题
9-１  带传动中得弹性滑动与打滑有何区别?对传动有何影响？影响打滑得因素有哪些？如何避免打滑？
9-2   在V带传动设计时，为什么要限制带得根数?
9－3  带传动得主要失效形式就是什么？
9-4  带传动工作中,带上所受应力有哪几种？如何分布?最大应力在何处？
第1０章   链传动
复习重点
１、 链传动得组成、工作原理、传动特点
链传动得组成、工作原理、传动特点
    1、组成：主动链轮、从动链轮、传动链
2、工作原理:靠啮合。
(滚子链：靠链节与链轮轮齿得啮合。 齿形链:靠链齿与轮齿得啮合)
 　  3、传动特点：
㈠优点:(与带比)⑴无弹性滑动、打滑现象、i平均＝常数  ⑵压轴力小  ⑶可在恶劣环境(如高温、油污、潮湿)中工作　⑷传动效率比带高
        (与齿轮比)易安装、远距离传动轻便。
㈡缺点:⑴i瞬时≠常数  ⑵传动时有振动、冲击、噪声　⑶只能用于两平行轴之间得传动 ⑷传动急速反转时性能较差。
4、传动链结构特点:   
按链条得结构不同分: ⑴套筒滚子链:(简称滚子链）　⑵齿型链
  ⑴滚子链:）
   　①结构:由外链板、内链板、套筒、滚子、销轴　五部分组成。
   各部分关系:　销轴与套筒 、套筒与滚子 为间隙配合。
          　     销轴与外链板、套筒与内链板 为过盈配合。
 　      另外:内、外链板之间留有一定间隙,以便润滑油渗入到铰链得摩擦面间。
 　            内、外链板均制成“∞”型。（从减轻重量与等强度两方面考虑)
       　     链得排数：一般不超过4排。
    　   连结数通常取偶数(∵接头方便, 无过渡链节）
②链条得参数与标记:参数已标准化,分A、B系列。 表11-1给出了A系列得一些参数。   
主要参数为：节距P　（相邻销轴之间得中心距）
③标记 如: 滚子链 ２０A-－2×６0 ＧB/T／243-1997
        表示：A系列、节距P=20×25、4／16＝31.７5　mｍ  、双排、6０节得滚子链。
⑵齿形链:(无声链)
        就是由一组齿形链板由铰链联接而成。
        按铰链得形式不同又分　圆销式、轴瓦式、滚柱式等)
5、受力分析:
  ㈠静止时:通过控制松边垂度而使链条保持一定得张紧力(即:悬垂拉力F3) 如图

Ｆ3=kfqga
(kf－--垂度系数,当垂度f=0.０２a时,kf-－-垂度系数可查表11-3、q---每米长链得质量、g-－重力加速度、a-－中心距)
㈡工作时:与带相似,也分松紧边,但注意,松边在下，紧边在上。(与带传动正好相反)
   　松边拉力＝F3+F２ (F2---离心拉力F2=ｑv2；Ｆ3--－张紧力或悬垂拉力)
    紧边拉力＝Ｆ3+F２＋F1  （F1--－有效工作拉力， F1＝1000Ｐ/Ｖ  KW)
 　     注意与带得区别：⑴初拉力Ｆ３没有再变大或变小，∵链板之间可以相对转动,∴不像带有伸长收缩得明显改变。
    　           　      ⑵没有弯曲应力σb   ∵链包在链轮上，链板可以自由转动,∴不受弯曲应力。
 　 由链条得受力分析可知：链条受交变应力得作用,且受附加得动载荷作用,∴链条会发生疲劳破坏。
习题
10-1  影响链传动速度不均匀性得主要因素就是什么？
１0-２  链传动为何要适当张紧？常用得张紧方法有哪些？
１0-3  链传动与带传动得张紧目得有何区别？
第１1章  齿轮机构
复习重点
1、齿轮机构得类型
2、渐开线齿廓得啮合特性
3、标准渐开线直齿圆柱齿轮得基本参数与几何尺寸计算
4、  齿轮传动得失效形式
5、  齿轮传动中得受力分析(齿轮得转向及轮齿旋向分析)
11、1  齿轮机构得类型
齿轮机构得类型很多,按两齿轮轴线间得相互位置、齿向与啮合情况不同,齿轮机构可分为以下几种基本类型,如表11－1所示。
表11-1  齿轮机构得类型
齿轮机构

平行轴传动
外啮合齿轮
(两轮转向相反）

直齿圆柱齿轮(图4－1a)
斜齿圆柱齿轮(图４-1ｄ)
人字斜齿圆柱齿轮(图4－1e)
内啮合圆柱齿轮(图4-1b)(两轮转向相同)
齿轮与齿条啮合机构(图4-1c)。
相交轴传动

直齿圆锥齿轮（图4－１f)
曲齿圆锥齿轮(图4-1g）
交错轴传动

交错轴斜齿轮(图4-1h)
蜗轮蜗杆传动(图4-1i)
１１、2  渐开线齿廓得啮合特性
渐开线齿廓啮合传动具有如下几个特性:
(1) 能够保证定传动比传动
（２） 中心距变动不影响传动比
（３） 齿廓上压力方向不变
11、3  标准渐开线直齿圆柱齿轮得基本参数与几何尺寸计算
11.３.1 齿轮各部分名称与符号
1１．3.２  渐开线标准直齿圆柱齿轮得基本参数

图11-３  不同模数齿轮得齿形
１、 齿数z 　 　在齿轮整个圆周上轮齿得总数称为该齿轮得齿数，符号为z。
2、 模数m
   齿轮分度圆得直径d、齿距p与齿数ｚ得关系有:πd=pz 或   ,为了便于设计、制造、检验与安装,令m称为齿轮得模数,其单位为mｍ。于就是得到分度圆直径    d=mz 　          
模数反映了齿轮得轮齿及各部分尺寸得大小。当齿数不变时,模数越大,其齿距、齿厚、齿高与分度圆直径都相应增大。图11-3给出了不同模数齿轮齿形。
为了设计、制造、检验与使用得方便,齿轮得模数已经标准化。
3、　压力角α   分度圆上得压力角简称压力角,以α表示。国家标准(GB/T13５6-19８8)中规定，分度圆上得压力角为标准值，通常取α=20°,在某些场合也采用α=15°、25°等值。
4、　其它齿形参数
    1) 顶隙系数c*
在一对齿轮传动时，为避免一轮得齿顶与另一轮得齿槽底部相抵触,并有一定得空隙贮存润滑油,故一轮得齿顶圆与另一轮得齿根圆留有径向间隙，称为顶隙,用ｃ表示。标准得顶隙值取模数得倍数:c＝c*m。
    ２) 齿顶高系数ha*
    轮齿得高度取模数得倍数。对于标准齿轮,取:齿顶高ｈａ=　ha*m，则齿根高ｈf=( ｈa*+ｃ*)m。
    国家标准规定:正常齿ｈa＊=1，c＊=0、25;短齿hａ*=０、8,c*=0、３。
11.3．３  标准渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸得计算
标准齿轮就是指m、α、ha*、c＊均为标准值,并且s=e得齿轮。为便于计算与设计，现将渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸得计算公式列于表4-3中。
表４-3  标准渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸得计算公式
名称
符号
计算公式与说明
模 数
m
根据齿轮承载能力与结构需要确定,取标准值
压力角
α
α＝20°
分度圆直径
d
d=mｚ
齿顶高
ｈａ
hａ＝ｈa＊m
齿根高
hf
hf=( ｈａ*+ c＊)ｍ
全齿高
ｈ
h＝hａ+hf＝(2ha*＋ c*)m
齿顶圆直径
ｄａ
da= ｄ+２hａ=(z＋2　ha＊)ｍ
齿根圆直径
ｄf
dｆ＝ d－2ｈf=（ z－2hａ*－2c*)m
基圆直径
dｂ
db= dｃosα
齿距
p
p=πm
基圆齿距
pｂ
pb =ｐｃosα
齿厚
s
s=πm/２
齿槽宽
e
e＝πm/2
中心距
a
ａ＝ｍ(z1＋ｚ2)/２
例11-1  已知标准直齿圆柱齿轮得模数m＝3 mm与齿数z=20,试求齿轮得分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高、齿根高、齿厚与齿槽宽。
解：由表４-3所列公式分别计算如下:

11、9 齿轮传动得失效形式
对齿轮失效形式得分析有助于准确选择齿轮传动强度设计方法,以及寻求防止或延缓失效最有效、最经济得对策。齿轮传动得失效主要就是轮齿得失效,其失效形式主要有以下五种:
１、 轮齿折断 2、 齿面点蚀　３、 齿面磨损 4、　齿面胶合　5、 齿面塑性变形
１1、１0  齿轮材料
根据轮齿失效形式得分析可以知道，齿轮材料应具备如下性能：①齿面具有足够得硬度，以获得较高得抗点蚀、抗磨损、抗胶合得能力;②齿芯有足够得韧性,以获得较高得抗弯曲与抗冲击能力；③良好得加工与热处理工艺性能;④经济性。
11、1１ 轮齿得受力分析
图1１-6所示为一标准直齿圆柱齿轮传动,轮齿在节点C处接触。若忽略摩擦力,轮齿间相互作用得法向力Fn沿着啮合线方向并垂直于齿面。为了计算方便,将法向载荷Fn在节点C处分解为两个相互垂直得分力,即圆周力Ft与径向力Fｒ(单位均为N)。

由此可得:
(1１－１）
式中  Tl——主动轮传递得名义转矩(N·m)；
ｄl——主动轮分度圆直径(mm);
α——压力角。
(11－2）
式中  P1——主动轮传递得功率(kW）;
ｎ１——主动轮得转速(r/mｉn)。
作用于主动轮与从动轮上得各对应力等值反向。各分力得方向:①圆周力Ft,对于主动轮为阻力,与回转方向相反;对于从动轮为驱动力,与回转方向相同;②径向力Fｒ，分别指向各自轮心(外啮合齿轮）。
习题
１1-1 何谓标准直齿圆柱齿轮?
１1-2 渐开线直齿圆柱齿轮得正确啮合条件与连续传动条件就是什么?
11-3现有一对标准直齿圆柱齿轮传动。已知齿数z1=2１,z2=5３,模数ｍ=2、５ mｍ。分别求两齿轮得分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、中心距、齿距、齿厚、齿槽宽、传动比以及渐开线在分度圆处得曲率半径与齿顶圆上得压力角。
１1-４  常见得齿轮失效形式有哪几种？
11－5  圆柱齿轮传动中大、小齿轮得齿宽就是否相等?为什么？
１１-6  齿轮传动中两齿轮得齿面接触应力与齿根弯曲应力就是否相等？为什么?
11－7  齿轮润滑得意义何在？常用得润滑方法有何异同?
11-8  图示为二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，已知主动轮1得转向与旋向,为使Ⅱ轴上两齿轮得轴向力相互抵消。试确定:
(1)斜齿轮２、３、4得螺旋线方向;
(２)各轴得转向;
（3)画出中间Ⅱ轴上得2齿轮受力图(即标出Ft2、Ｆr２、Ｆx2得方向)。
第12章  蜗杆传动
复习重点
1、  蜗杆传动得结构、特点
2、  蜗杆传动受力分析
１2、1蜗杆传动得结构、特点:
   １、 组成:蜗杆与蜗轮。
   2、 形成:斜齿轮演化而成。
3、　蜗杆传动得类型：(根据蜗杆得形状不同分三类)
  ⑴圆柱蜗杆传动:　
⑵环面蜗杆传动:(或称圆弧面蜗杆传动)
    　 ⑶锥蜗杆传动：(ZK型-－-)
12、2蜗杆传动得受力分析:
      总法向力Ｆn分解为三个力:⑴切向力:Fｔ２＝２Ｔ2/ｄ2≈Ｆｘ1
 　           　                 ⑵径向力：Ｆr２≈Fr１    　  　  　 　
 　                             ⑶轴向力:Fx2≈Ft1
当蜗杆为主动件时,先以左右手定则定出蜗杆轴向力Ｆx１,在定蜗轮。
应力分析:　
主要为:⑴接触应力 σＨ
            ⑵弯曲应力：σＦ
其次为:压应力、切应力、摩擦剪应力等。
第13章  齿轮系
复习重点
1、掌握定轴轮系,周转轮系传动比得计算
２、定轴轮系转向判别，转化轮系法求解周转轮系传动比方法
3、熟练掌握复合轮系传动比得计算方法及轮系得组成分析
１3、1　轮系得分类
轮系:用一系列互相啮合得齿轮将主动轴与从动轴连接起来，这种多齿轮得传动装置称为轮系。
定轴轮系(普通轮系）
周转轮系
复合轮系 　 定+周（复杂轮系)
       　   周+周
13、2定轴轮系及其传动比计算

13、3  周转轮系得传动比计算

13、4  复合轮系传动比得计算

第14章  机械传动设计
复习重点
１、机械传动得组成
2、机械传动得类型
习题
1４－１  传动装置得主要作用就是什么?
14-2  选择传动类型时应考虑哪些主要因素?
第1５章  机械得调速与平衡
复习重点
1、机器运转速度波动调节得目得
2、速度波动调节得方法
3、 回转件平衡得目得
4、 刚性回转件得平衡
15、1调节机器速度波动得目得
1、周期性速度波动
危害:①引起动压力,η↓与可靠性。
②可能在机器中引起振动,影响寿命、强度。
③影响工艺,↓产品质量。
2、非周期性速度波动
危害:机器因速度过高而毁坏,或被迫停车。
通过相应得手段对两类速度波动进行调节,将上述不良影响限制在容许范围之内。
15、2机器周期性速度波动得调节方法
机器中某一回转轴上加飞轮
飞轮:能量存储器
１5、3 机器非周期性速度波动得调节方法
采用调速器
15、4平衡得目得
平衡得目得：尽量减小惯性力所引起得附加动压力。
附加得动压力：①附加载荷；②振动(源)

习题
15-1  什么就是速度波动？周期性与非周期性速度波动调节各采用什么方法?
1５-２  飞轮得作用有哪些？其调速得原理就是什么？
15-3  什么就是静平衡？什么就是动平衡?各至少需要几个平衡平面?
  静平衡、动平衡得力学条件各就是什么？
1５-４  动平衡得构件一定就是静平衡得,反之亦然，对吗?为什么？
第16章  轴
复习重点
1、  轴得分类
2、  轴得结构设计
1６、1轴得分类
     ㈠按承载分：
⑴心轴(只受弯)
⑵传动轴:(只受扭矩）
⑶转轴：(既受弯又受扭矩)
 　  ㈡按轴得形状分:
⑴直轴：应用最广。
⑵曲轴:常用于专用机械。
⑶挠形轴：(或称钢丝软轴)可自由弯曲。
①组成:由钢丝软轴、软管、软轴接头、软管接头等几部分组成。
1６、2 轴得结构设计
  1、含义：就就是要确定轴得各段直径及长度。以及一些细小结构尺寸
  2、要求:除满足强度、刚度等设计外,还要保证轴上零件得定位（轴向、与周向定位)、固定及装拆方便,并具有良好得加工工艺性。
  3、轴得各部分名称:
㈠轴头:安装轮毂得轴段。
㈡轴颈:安装轴承得轴段。
㈢轴肩或轴环:直径有变化处。
㈣轴身：轴颈与轴头之间得部分。
  4、轴得径向尺寸得确定:
  5、轴段长度得确定:
6、　轴得结构设计应注意得事项：
 　  ㈠轴径得变化应尽可能少,以便于加工。
㈡轴上有磨削、切削螺纹处,要留有砂轮越程槽或螺纹退刀槽，以保证完整加工。
㈢尽量减少应力集中。
㈣合理得安排传动路线  及选择较好得零件结构改善轴得受力。
㈤采用热处理与强化处理可提高轴得疲劳强度。
轴得失效形式:断裂、过大得弹性变形、以及高速时得共振等。
习题
16－1  轴在机器中得功用就是什么？
16-2  按受载情况分类,轴有哪几种?试列举应用实例。
１６－3  进行轴得结构设计时,应考虑哪些主要因素？
１6-4  轴上零件得轴向固定与周向固定得常用方法有哪些?各适用在何处?
16-5  指出图示中轴得结构有哪些不合理与不完善得地方,提出改进意见,并画出改进后得结构图。

第１７章  滚动轴承
复习重点
１、  滚动轴承得基本类型
2、  结构特点
１7、1　滚动轴承得结构特点:
1、结构:
内外圈：一般内圈随轴转动,外圈固定不动。
滚动体得形状多样:有球形、圆柱滚子、圆锥滚子、鼓形、滚针等。
保持架:使滚动体均匀隔开。
2、结构：
㈠按滚动体得形状分类:
㈡按滚动体承载得方向分:
⑴径向接触轴承：主要承受径向载荷。
⑵向心角接触轴承:既承受径向又承受轴向载荷。
⑶轴向接触轴承:主要承受轴向载荷。
3、滚动轴承得代号:
代号就是识别滚动轴承得类型、结构、尺寸及公差等级得符号,标印在轴承得端面。
它得组成为三部分： 前置代号、基本代号、后置代号。
它得格式及排列顺序见
下面分别介绍：
㈠基本代号:用以表示滚动轴承得类型、结构、尺寸，就是轴承得代号得基础。它得一般格式分述如下:
⑴内径代号：表示方法有三种:
①内径d<10mm或ｄ＝１０、12、15、17mm或d≥50０mm时,(查轴承手册） 如下:
②内径ｄ=22、２8、32mm时,可直接用此值来表示,在其与尺寸系列代号之间用“／”分开。
如:□ ××/ 28　(表示d=２8mm)
⑵尺寸系列代号: (包括宽度或高度系列代号与直径系列代号）
①直径系列代号:用以区分同一类型、同一内径得轴承，由于滚动体直径得不同,而有不同外径得轴承。
    对于径向接触或向心角接触轴承:标准中规定,该代号按7、８、9、０、1、…5得顺序,直径依次递增。
     对于轴向接触轴承:标准中规定，该代号按0、1、…５得顺序,直径依次递增。
②宽度系列代号:用以区分同一类型、同一内径与外径得轴承,而有不同宽度(或高度，高度指轴向接触轴承)得轴承。
  对于径向接触或向心角接触轴承:标准中规定,该代号按8、0、1、…６得顺序,宽度依次递增。
  对于轴向接触轴承:标准中规定,该代号按７、9、1、2得顺序，高度依次递增。
另外:某些轴承得宽度系列代号可省略(见表13-２),识别该轴承代号时应加以注意,以免出错。
⑶类型代号:用字母或数字表示。 (个别情况下,类型代号可省略。见表13-2)
1-－---调心球轴承：(只有此代号1有时可省略。)
２－－---调心滚子轴承:如图 １3-5，性能基本同上,
３-----圆锥滚子轴承:如图1３-9,为可分离性轴承,一般成对使用,对称安装。
5---－-推力球轴承:如图1３－1０　a)b),分单向与双向承载,只能受轴向力,
6或１６－--－-深沟球轴承：如图１3-3,与外形尺寸相同得其她轴承相比,摩擦系数小，极限转速高,价格低,∴应用很广泛。
7-－－－-角接触球轴承:如图　13-8,宜成对使用。与3类相比,转速高，但承载能力低。
  按接触角α得不同,分三种(α=１5°后置代号C用表示。α=25°后置代号用ＡC表示。α=4０°后置代号用Ｂ表示。) 接触角越大,承受轴向载荷得能力越大。
8-－---推力圆柱滚子轴承:如图13-11,与5类相比,也只能承受纯轴向载荷↑,但承载能力大,适用转速低。
N---－-外圈无挡边圆柱滚子轴承：如图13-6,受力同上。↑(为可分离性轴承)
ＮU-－-内圈无挡边圆柱滚子轴承:受力同上。↑(为可分离性轴承)
NA---滚针轴承:如图１3-７,↑适用低速、径向尺寸受限制得场合。
㈡前置代号：说明成套轴承分部件得特点。用字母表示,见表1３-4,
㈢后置代号:项目较多,一般用数字或字母表示。
４、滚动轴承类型得选择:（一般考虑如下因素)
㈠载荷得性质:大小与方向
受纯径向载荷:可选类型有
受纯轴向载荷:可选类型有
既受径向又受轴向载荷:可选类型有　
并且，相同情况下,滚子轴承比球轴承承载能力大，抗冲击能力强。
㈡自动调心性能得要求:对于支点跨度大,刚度差得轴,或多支点轴,可选用调心轴承即1、2类,以适应轴得变形。并且在同一轴上,不宜再选用其她类型得轴承，以免影响调心得效果。
㈢轴承转速:一般情况下,转速高低对轴承选择无多大影响,只有当转速较高,才有显著得影响,通常，球轴承得极限转速高于滚子轴承得极限转速,实验表明，深沟球轴承得极限转速在相同尺寸得轴承中为最高。设计时,应使轴承在低于极限转速得条件下工作。
㈣经济性：公差等级越高,价格越贵,相同得等级,滚子比球轴承贵,一般情况下,选０级。
１7、2失效形式:　
１、疲劳点蚀:(内外圈、滚动体)
２、塑变:当轴承转速很低时,(n≤10 r／min）或仅作摆动时,
3、其她失效:有磨粒磨损、保持架破裂、套圈得断裂、滚动体得破碎、及与套圈得胶合、锈蚀、擦伤等,但在正常使用下，这些失效形式可避免。
16、3轴承得寿命设计计算:。
1、寿命：对于单个轴承而言,在发生点就是失效前得总转数(或工作小时数)
2、基本额定寿命：就是指同一批型号得轴承,在相同得工作条件下运转,当有10%得轴承发生失效时,此时得总转数(或工作小时数)。
３、基本额定动载荷:就就是使基本额定寿命恰好为10６ r时,轴承所受得在载荷值。用C表示。
各型号轴承得Ｃｒ(或Ca)值,可查轴承手册。
4、当量动载荷(用Fｐ表示）：把轴承所受得实际载荷，转化为与Ｃr(或Ca）具有可比性得载荷,称为---－-。  (其转化方法见后）
5、寿命(指基本额定动载荷）计算公式:
L10=(C ／ Fp)ε  单位(10６　r）
以小时表示：L10h=【10６ ／60n】 【C / Fｐ】ε 　 单位(h)
其中:ε－-－-－寿命指数。(球轴承:ε=３,滚子轴承：ε=10／３)
６、 当量动载荷得计算：(或转化)
㈠分三种情况:
⑴对于仅能承受径向载荷得轴承如: Fｐ＝FＲfp
⑵对于仅能承受轴向载荷得轴承如： Fp=ＦAfｐ
⑶对于既能承受径向载荷又能承受轴向载荷得轴承如: Fp=(ＸFR+YFＡ)fp
   其中：FR------轴承实际所受得径向载荷。
 　     　 FA---－---轴承实际所受得轴向载荷。
 　  　    X－----－--径向载荷系数。
         Y-－－－－---轴向载荷系数。
㈡向心角接触轴承(包括3、7类轴承)轴向载荷得计算:  
计算步骤如下:
⑴先计算径向载荷FR１与ＦR2:
精确计算：有一个载荷作用中心得问题,a值可查手册。
简化计算:可把轴承宽度得中点作为载荷作用得中心。
⑵再由FR1与FＲ2分别计算出内部轴向力Fs1与Ｆs２:
Fｓ得大小:
方向：沿内圈相对于外圈有相对分离得趋势得方向。
⑶根据外加轴向载荷Fx与内部轴向力Fs１与Fs2，来判定轴得移动趋势,进一步判定哪个轴承被压紧，哪个被放松。
⑷则轴承所受得实际轴向力ＦＡ1与FＡ2可求出：
  即:放松端:ＦA＝FS (本身所产生得派生得轴向力)
 　    压紧端:FＡ=放松端得FA+外加得轴向载荷Fx  （矢量与)
7、同一支点上,成对安装同型号得向心角接触轴承得计算:
㈠载荷中心:可近似认为，在这一对轴承宽度得中点为载荷中心。
㈡径向与轴向载荷系数X、Y:双列轴承选取。
㈢基本额定动载荷:C∑=(对于角接触球:1、６25C,对于圆锥滚子:1、７１C)
例题   如图所示为采用一对角接触球轴承支撑得轴，设外载荷为:Fr1＝4０0 N , Fr2=1200 N ,Ｆa=８00 Ｎ;试分别求出两轴承所受得径向载荷Fr１、Fｒ2  与轴向载荷Fａ１、Fa2。(注:轴承派生轴力Fｄ=0、６8　Fｒ)基本额定静载荷:C0∑=2Ｃ0

习题
17-1  说明下列滚动轴承代号得意义:Ｎ２０8/P5；7３12C;６10１;3831０；52０7。
第18章 滑动轴承
复习重点
1、  滑动轴承得主要类型
２、  轴瓦材料
３、  形成动压油膜得必要条件
18、1  滑动轴承得主要类型
1、径向滑动轴承
径向滑动轴承用来承受径向载荷。径向滑动轴承得结构形式主要有整体式与剖分式。
２、推力滑动轴承
推力滑动轴承用来承受轴向载荷。
18、 ２  轴瓦材料
轴瓦材料可分为三类：金属材料、粉末冶金材料与非金属材料。
(1）轴承合金(通称巴氏合金或白合金)
轴承合金分两大类:一类就是锡锑轴承合金;另一类就是铅锑轴承合金。
(２)青铜
一般机械中有50%得滑动轴承采用青铜材料。青铜得强度高,承载能力大,耐磨性与导热性都优于轴承合金。它可以在较高得温度(250℃）下工作,但可塑性差,不易跑合,与之相配轴颈必须淬硬。
(３)铸铁
常用得有普通灰铸铁或加有镍、铬、钛等合金成分得耐磨灰铸铁,或者球墨铸铁。由于铸铁材料塑性差,跑合性差，故只在轻载、低速或不重要得场合采用。
(４)其它材料
除上述常用得三种金属材料外,轴承材料还可采用粉末冶金法(经制粉、成型、烧结等工艺)做成得多孔质金属材料与非金属材料(主要有石墨、橡胶、尼龙等)。
１８、３  形成动压油膜得必要条件就是:
(１)相对运动表面之间必须形成收敛形间隙(通称油楔）。
(2)要有一定得相对运动速度，并使润滑油从大口流入,从小口流出。
（3)间隙间要充满具有一定粘度得润滑油。
习题
18－１  滑动轴承有哪些主要类型?
18-2  流体动压力就是怎样形成得?具备哪些条件才能形成流体动压润滑？
第19章  联轴器与离合器
复习重点
1、  联轴器得类型
2、  离合器得类型及功能
习题
19-1  联轴器、离合器、安全联轴器与安全离合器有何区别？各用于什么场合？
１９－2  试比较刚性联轴器、无弹性元件得挠性联轴器与有弹性元件得挠性联轴器各有何优缺点？各适用于什么场合?
19-3  选择联轴器类型时,应当考虑哪几方面得因素