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40;设计准则,同时应掌握提高齿轮传动承载能力的方法和措施,(3)齿轮传动设计是一个很复杂的设计问题,为了便于教学,本书作了大量的简化.通过学习应掌握齿轮传动设计的基本原理和一般方法,对于重要的齿轮传动设计问题,应参照《机械设计手册》等设计资料,采用国际规定的设计方法进行计算,(4)直齿圆柱齿轮传动设计是斜齿圆柱齿轮传动,直齿圆锥齿轮传动设计的基础,即,斜齿轮,锥齿轮的强度计算最终将转为相应的等效的直齿圆柱齿轮的强度问题,所以,应着重掌握直齿圆柱齿轮传动的设计问题,(5)齿轮传动中的受力分析是齿轮强度计算的基础,特别是斜齿轮,锥齿轮中的圆向力,径向力和轴向力三者的关系及相应的计算公式.11蜗杆传动
主要教学内容:11.1概述,11.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸,11.3蜗杆传动的失效形式,材料和结构,11.4蜗杆传动的强度计算,11.5蜗杆传动的效率,润滑和热平衡计算.
教学要点:(1)了解蜗杆传动的特点.传动比大,结构紧凑,具有自锁性,工作平稳噪声低,冲击载荷小.但传动的效率低,发热大,易发生磨损和胶合等失效形式,蜗轮齿圈常需用比较贵重的青铜制造,因此蜗杆传动成本较高.(2)合理选择蜗杆传动的参数.除模数外,蜗杆的分度圆直径也应取为标准值,目的是为了限制蜗轮滚刀的数目,并便于滚刀的标准化,并保证蜗杆与配对蜗轮的正确啮合.蜗轮齿数的选择应避免用滚刀切制蜗轮时产生根切现象,并满足传动比的要求.蜗杆头数的选择应考虑到效率和传动比.(3)蜗杆传动的受力分析和强度计算.蜗杆传动受力分析的方法与齿轮传动的分析方法类似,但是各力的对应关系与齿轮传动的不同.在蜗杆传动的强度计算时,考虑到蜗杆传动的相对滑动速度大,效率低,发热大,因此蜗轮齿面的主要失效形式是胶合,其次才是点蚀和磨损.然而,目前还没有妥善的方法对胶合和磨损进行计算,所以一般只是仿照圆柱齿轮进行齿面和齿根强度的条件性计算,在选取许用应力是考虑胶合和磨损的影响.(4)蜗杆的热平衡计算.蜗杆传动结构紧凑,箱体的散热面积小,所以在闭式传动中,产生的热量不能及时散发出去,容易产生胶合,所以与一般的闭式齿轮传动不同,蜗杆传动一般需进行热平衡计算.热平衡计算的基本原理是单位时间产生的热量不大于单位时间能散发出去的热量.在实际工作中,一般是利用热平衡条件,找出工作条件下应控制的油温,通过控制油的工作温度,来保证蜗杆传动的正常工作.
12带传动
主要教学内容:12.1概述,12.2带传动的工作情况分析及设计准则,12.3普通V带传动的设计计算,12.4V带轮设计,12.5带传动的张紧装置,12.6其它带传动简介.
教学要点:(1)带传动根据工作原理可分为摩擦型带传动和啮合型带传动两种.摩擦型带传动应用最广,布置形式多为开口布置.(2)摩擦型带传动在工作前已有一定的初拉力,工作时靠带与带轮间的摩擦力工作,带的两边形成松边和紧边,两边的拉力差是带传递的有效圆周力,最大有效圆周力可以通过柔韧体摩擦的欧拉公式计算出来.(3)带的工作应力为变应力,由带拉力产生的拉应力1,离心力产生的拉应力c和带在带轮上环绕而产生的弯曲应力b三部分组成.为避免1过大,应限制最小带速,为避免c过大,应限制最大带速,为避免b过大,应限制小带轮的最小计算直径.(4)带传动的失效形式是打滑和带的疲劳损坏,设计准则是在保证带传动不打滑的条件下,使带具有足够的疲劳强度(寿命).(5)带传动的打滑和弹性滑动是两个截然不同的概念.打滑是可以避免的,弹性滑动是不可避免的.弹性滑动造成从动轮圆周速度降低,降低率用滑动率表示.(6)普通V带传动设计计算的主要内容是确定V带的型号,长度,根数,中心距,带轮直径,材料,结构以及对带轮轴的压力等.设计中应注意带轮最小直径,传动中心距,带根数的选取和小带轮包角与带速的验算.
13链传动
主要教学内容:13.1概述,13.2滚子链的链条和链轮,13.3链传动的工作情况分析,3.4滚子链传动的承载能力和设计计算,13.5链传动的润滑,布置和张紧,13.6齿形链传动简介.
教学要点:(1)链传动是具有中间绕性件的啮合传动,兼有带传动和齿轮传动的特点.根据工作性质,链传动可分为传动链,起重链和曳引链,一般机械传动中,常用的是滚子传动链.(2)滚子链已标准化,其最重要的参数是链节距,链节距越大,链的各部分尺寸也越大,承载能力也越高.链条的长度用链节数表示,为避免使用过渡链节,链节数一般取偶数.链轮的基本参数是配用链条的参数,常用齿廓为"三圆弧一直线"齿廓.(3)多边形效应是链传动的固有特性,链节距越大,链轮齿数越少,链轮转速越高,多边形效应就越严重.由于多边形效应,链传动不宜用于有运动平稳性要求和转速高的场合.(4)链传动的失效主要是链条的失效,其承载能力受到多种失效形式的限制.如果规定链条的寿命,把小链轮在不同转速下由于各种失效形式所限定的传递功率做出曲线,即得到该链的极限功率曲线.把特定试验条件下得到的极限功率曲线作适当修改,可得到链的额定功率曲线,利用它可进行链的选型或实际承载能力的校核,但应注意实际工作条件与试验条件不同时的修正.(5)链传动设计可分为一般链速和低速两种情况,一般链速(≥0.6m/s)时按功率曲线设计计算,低速(<,0.6m/s等于时按静强度设计计算.(6)链传动张紧的主要目的是避免链条垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象,同时可增加链条和链轮的啮合包角,常用的张紧方法有调整中心距和用张紧装置两种.(7)链传动的润滑方式应根据链速和链节距按推荐的润滑方式选择.
14轴
主要教学内容:14.1概述,14.2轴的材料,14.3轴的结构设计,14.4轴的强度计算,14.5轴的刚度计算.
教学要点:(1)轴的功用是支承轴上旋转零件,并传递转矩和运动.按轴受载荷的性质不同,可将轴分为传动轴,心轴和转轴.(2)轴是机械中的重要零件,轴的设计直接影响整机的质量.轴的设计一般应解决轴的结构和承载能力两方面的问题.(3)轴的结构设计应从多方面考虑,应满足的基本要求有:轴上零件有准确的位置,固定可靠,轴具有良好的工艺性,便于加工和装拆,合理布置轴上零件,以减小轴的工作应力.(4)轴的强度计算包括有以下两种:①按转矩初步计算轴的直径,只是根据转矩计算直径,忽略了弯矩,计算结果是粗略的,②按弯扭合成的当量弯矩校核轴的强度,同时考虑了弯矩和扭矩的作用,由于弯矩和转矩引起的应力性质可能不同,所以引入了折算系数.
15滑动轴承
主要教学内容:15.1概述,5.2径向滑动轴承的结构,15.3轴承材料和轴瓦结构,15.4非液体润滑滑动轴承的计算,15.5流体动压润滑的形成原理,15.6液体静压轴承与气体轴承简介.
教学要点:(1)滑动轴承根据摩擦状态不同可分为非液体润滑轴承和完全液体润滑轴承.完全液体润滑轴承又分为动压润滑轴承与静压润滑轴承.工程上大多用非液体润滑轴承.滑动轴承有多种结构型式:整体式,剖分式,自动调心式等.由于滑动轴承本身有一些独特的优势,适用于一些特殊的场合,如高速,重载,高精.(2)轴承材料和轴瓦结构对滑动轴承的性能影响较大,应综合考虑多方面因素选定轴承材料和轴瓦结构.(3)非液体摩擦滑动轴承计算和校核时,限制压强p,以保证润滑油膜不被破坏,限制pv值,以保证轴承温升不至于太高,因为,温度太高,容易引起边界油膜的破裂.(4)根据流体动压润滑的
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