按此公式计算结果为正则方向相同,反之相反。 5 周转轮系的传动比:采用运动倒置法(反转法) 构件代号 原角速度 转化后角速度 1 ω1 ω1(H次方)=ω1-ωH 2 ω2 ω2 (H次方)=ω2-ωH 3 ω3 ω3 (H次方)=ω3-ωH H ωH ωH (H次方)=ωH-ωH=0
i1k(H次方)=ω1(H次方)/ωk(H次方)=(ω1-ωH)/( ωk-ωH)=(-1)(m次方)(Z2Z3…Zk)/Z1Z2′…Z(k-1)
6 (记住)P119例1.5.3: P120例1.5.4。
7 组合轮系传动比计算:参考P122例1.5.5和例1.5.6图见P114中图1.5.6。
第六章和第七章考试不作要求
第八章 回转件的平衡
1 刚性回转件(变形很小的称为刚性件)分为静平衡和动平衡。根据回转件的轴向宽度b与其直径D的比值,将刚性换转件的不平衡状态分为静不平衡和动不平衡。对于宽径比b/D<0.2的盘状换转件,需进行静平衡设计;宽径比b/D≥0.2的需进行动平衡设计。
2 要消除静不平衡回转件转动时所产生的惯性力,就必须改变质心的位置使其调整到回转中心上去。
改变质心位置的最简单方法就是在回转件质心的回转平面上加上或减去一定质量。
3 回转件静平衡的条件是:分布在该转子回转平面内的各个偏心质量的惯性力或质径积的矢量和为零。
参考P143页例题1.8.1.
4 动平衡的方法:在任选的两个平行平面内各加上或减去一个配重。这种重新分配回转件的质量,使该回转件的惯性力和惯性力距均为零的平衡称为回转件的动平衡。经动平衡的回转件一定静平衡,但静平衡的回转件不一定动平衡。
第九章 机械速度波动的调节
1 机械原动件角速度变化,即所谓机械速度波动,分为周期性速度波动和非周期性速度波动。 2 周期性速度波动:指大部分机械主轴在其主要工作阶段作变速稳定运转的情况。
周期性速度波动的调节方法是在机械的回转构件上安装飞轮。
3 非周期性速度波动是指在机械稳定运转时期内,机器中驱动力与工作阻力或有害阻力突然变化,
使机械主轴的角速度突然增大或减小的这种情况。调节方法:采用调速器调节。 4 平均速度ωm和速度不均匀系数δ:ωm=(ωmax-ωmin)/2,δ=(ωmax-ωmin)/ωm 5 飞轮的转动惯量计算:JF≥900「W」/π平方nm平方「δ」,结论:当[W]与[δ]一定时,JF与nm平方成反比,
所以为了减小飞轮转动惯量,最好将飞轮安装在机械的高速轴上。
6 飞轮的设计计算步骤:①根据已知阻力矩Mr求驱动力矩Md,由于Wd=Wr,则Wr=S(Mr)=Md×2π
②计算△E1、△E2并作出能量指示图; ③找出[W],带入公式计算JF。 例题见书上P159例题1.9.1,
第二部分 机械设计
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第一章 螺纹联接及螺旋传动
1 螺纹左右旋向判断:与斜齿轮的旋向方法相同,将螺纹轴线竖起来观察,
如螺旋线的倾斜方向与轴线成右上方倾斜属于右旋螺纹。反之为左旋螺纹。 2 螺纹联接的基本类型:
①螺栓联接:被联接件不宜太厚,可以经常拆卸;
②双头螺柱联接:被联接件之一很厚,不便加工成通孔,又需经常拆卸; ③螺钉联接:与双头螺柱联接相似,但不宜经常拆卸;
④紧定螺钉联接:拧入后,利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。
可传递不大的轴向力或扭矩。 2 常用的防松方法——P170表2.1.3
1)摩擦防松——弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母等;
2)机械防松:开槽螺母与开口销,圆螺母与其止动垫圈,止动垫片等。 3)永久防松:冲点法、粘合法等。 3 螺纹联接的强度计算
1)松螺栓联接图P171图2.1.7吊钩螺栓,工作前不拧紧,无预紧力,只有工作载荷F起拉伸作用,防断。
强度条件为:??直径d
式中:d1——螺杆危险截面直径(mm)[σ]——许用拉应力 N/mm2 (MPa)
2)紧螺栓联接——工作前有预紧力
①受横向工作载荷的紧螺栓联接 普通螺栓联接P172图2.1.18
特点:杆孔间有间隙,靠拧紧后正压力(F')产生摩擦力来传递外载荷,保证联接可靠(不产生相对滑移)
的条件为:设所须的预紧力为F'
Z?F'm?KfFR (4-14) 式中:?——接合面间的摩擦系数;Z——联接螺栓数;m——结合面数;Kf——可靠性系数,KS=1.1~1.3;
FR——横向工作载荷(N);F'——预紧力(N)。
F?4d12?[?] MPa ——验算用 或d1?4F (mm)(设计用)→定公称?[?]1.3F'1.3?4F'?[?] 设计公式为: d?11/4?d12?[?]②受轴向工作载荷的紧螺栓联接 螺栓上的总拉力:F0?F?F''
,当载荷F无变化时,可取F''?(0.2~0.6)F; F''——剩余预紧力(N)
当载荷F有变化时,可取F''?(0.6~1.0)F。
强度条件验算公式:为式?ca?强度条件的验算公式:?ca?1.3F0?4d12?[?] (MPa) 设计公式:d1?4?1.3F0 (mm)→(公
?[?]称直径)
4 螺栓机械性等级:
标记方法由圆点及其前后两部分数字组成,点前数字为公称抗拉强度?B的1/100,点后数字为公称屈服点?S与公称抗拉强度?B比值(?S/?B)的10倍,即?B/100和10(?S/?B)。
5 提高螺栓联接强度的措施:降低螺栓应力幅,要使应力幅减小必须降低螺栓的刚度和增加被联接件的刚度。降低螺栓的刚度可采用弹性螺栓,如减小螺栓光杆部分的直径、采用空心螺栓、增加螺栓的长度等。
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第二章 带传动
1 普通V带按截面尺寸由小到大分Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。
2 V带的楔角都是40°,普通V带两侧面为工作面;为保证带与轮槽接触良好,增大摩擦力,
其轮槽角???40?;V带安装图中V带底面与轮槽之间要留有间隙。见P186表2.2.2。
3 打滑:若带所传递的圆周力超过带与轮面间的极限摩擦力总和时,带与带轮将发生显著得而相对滑动,
这种现象称为打滑。
4 带传动中受变应力作用,会发生疲劳破坏,最大应力发生在紧边进入小带轮处,其值为:?max??1??c??b1;
式中:?1—紧边拉应力,?c—离心应力,?b1—小带
轮处弯曲应力。
5 弹性滑动:由于带的弹性变形而引起带2与带轮间的相对滑动称为弹性滑动。它是带传动中固有的特性,是不可避免的。而打滑是由于过载引起的,可以避免的。
6 带传动的失效形式和计算准则:失效形式打滑和疲劳破坏;设计准则保证带在工作中不打滑,并且具有足够的疲劳强度和寿命。
7 练习题P197题2.2.5在一般的传动系统中,为什么电机后面紧跟着是带传动,然后才是其它传动? 答:因为带传动用于高速级传动,电机输出的转速一般较高。然后才是齿轮传动、链传动等。
第三章 链传动
1 链传动为具有中间扰性件的啮合传动,不同于齿轮传动和带传动,主要用于平行轴间中心距较大的低速传动。
2 链节数应取偶数,若为奇数,则需采用过渡链片联接,过渡链片的链板受附加弯矩作用,所以尽量避免取奇数。
3 链速和传动比都是平均值。事实上,瞬时链速和瞬时传动比都是变化的。即使主动链轮转动角速度?1?常数,瞬时链速和瞬时传动比都是作周期变化的,这种由于多边形啮合传动而引起传动速度不均匀性称为多边形效应。
4 链传动工作中,不可避免地要产生振动冲击和动载荷,因此,链传动不宜在高速级,采用较小节距p,较多齿数Z和减小链速v,对于减少链传动的运动不均匀性和动载荷有利。 5 链节数取偶数,为了磨损均匀,链轮齿数宜取奇数。
6 链轮传动应使紧边在上,松边在下,以便链节和链轮轮齿可以顺利地进入和退出啮合。 而带传动与之相反,紧边在下,松边在上。
第四章 齿轮传动
1 齿轮传动的失效形式①轮齿折断;②齿面点蚀;③齿面磨损;④齿面胶合;⑤塑性流动。
2 齿轮传动的设计准则:对于闭式齿轮传动,主要发生轮齿折断、齿面点蚀及齿面胶合。设计时按齿根弯曲疲劳强度和接触疲劳强度进行,对胶合失效一般不作计算。对开式齿轮传动,主要发生轮齿的折断和齿面磨损,设计时仅按齿根弯曲疲劳强度进行,用适当增大模数的方法以考虑磨料磨损的影响。
3 当采用软齿面齿轮传动时,小齿轮齿面硬度应比大齿轮高;
当采用硬齿面齿轮传动时,可取大、小齿轮硬度值相同。
4 齿形系数YF的大小与齿的形状有关而与模数m无关。齿数越多,YF就越小,齿根应力?F就越小。
?F?由上式知:m增大,?F变小,
2KFt2KT12
YFS?Y?[?](N/mm),YFS——复合齿形系数。 FSFbmbm2Z1[?F]?F增大,即增大模数m,齿根弯曲疲劳强度增加。
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[?F][?]越小(或YFS/[?F]越大),强度越弱,计算时取小的F带入计算才能保证强度要求。YFSYFS?F1YFS1??F2YFS2。
6 一对齿轮传动时,两轮的接触应力?H1??H2,而许可应力通常不等[?H1]?[?H2]。一对齿轮中,
[?H]越小,强度越弱,所以取小的带入计算。因为?H1??H2,[?H]越小,
[?H]?H越小,强度越弱。
7 考虑齿轮减速器在制造安装时的误差,以及保证传动时两轮的接触宽度, 取大齿轮宽度b2比小齿轮宽度b1小5~10mm。
8 斜齿轮的轴向力Fa据转向和螺旋线方向来定,在主动轮上,可用左(右)手法则判定:左旋用左手,右旋用右手,用手的四指抓住轴线,四指弯曲的方向表示齿轮的旋转方向,大拇指的指向就是主动轮上所受的轴向力Fa1方向;从动轮上轴向力Fa2主动轮上Fa1小相等,方向相反。 9 作图题:
1)直齿圆柱齿轮:只受到径向力Fr和圆周力Ft,径向力分别指向各自的轮心,圆周力在主动轮上与运动方向相反,而在从动轮上与运动方向相同。见下图所示。
2)斜齿圆柱齿轮:先确定径向力Fr的方向,然后用左(右)手法则判定Fa1与Fa2的方向,圆周力Ft在主动轮上与运动方向相反,而在从动轮上与运动方向相同。
3)斜齿圆锥齿轮:先确定径向力Fr的方向,然后根据Fa1与Fr2大小相等方向相反,画出轴向力Fa1,同样确定轴向力Fa2,圆周力Ft在主动轮上与运动方向相反,而在从动轮上与运动方向相同。参考P224图2.4.5
第五章 蜗杆传动
1 中间平面:通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面称为中间平面;在中间平面内,蜗杆的齿廓与
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