第三篇 机械原理与机械零件(二)

第三篇机械原理与机械零件第10章凸轮机构1、凸轮机构主要由凸轮、从动杆和机架组成。

2、凸轮的分类：（1）按凸轮形状分为盘状凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮。

（2）按从动杆的运动方式分为移动从动推杆凸轮机构和摆动从动推杆凸轮机构。

（3）按从动杆端部形状分为尖顶从动杆凸轮机构（适用于传力不大的低速凸轮机构中）、滚子从动杆凸轮机构（可传递较大的动力）、平底从动杆凸轮机构（用于高速场合）（4）按锁合方式分为：力锁合和形锁合。

3、从动杆做等速运动，易使凸轮产生刚性冲击。

从动杆做等加速减速运动，易使凸轮产生柔性冲击。

第11章联接一、螺纹联接1、按组成联接的零件在工作中相对位置是否变化，联接可分为动联接和静联接。

2、按拆开联接时是否需要破坏联接件，联接又可分为可拆联接和不可拆联接。

3、细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性好，螺杆强度高。

4、螺纹的主要参数：大径、小径、中径、螺距、导程、牙形角、升角。

5、牙型、大径、导程、线数、旋向是确定螺纹的五个要素。

常用螺纹的牙型、大径、螺矩这三个要素都符合标准规定的螺纹，称为标准螺纹。

若牙型符合标准，而大径和螺矩不符合标准的称为非标准螺纹。

普通螺纹、英制管螺纹、梯形螺纹和锯齿型螺纹均为标准螺纹，矩形螺纹为非标准螺纹。

λ<。

6、螺纹升角为λ，摩擦角为ρ，螺纹的自锁条件是：ρ7、螺栓联接适用于被联接件不太厚并能从被联接件两边进行装配的场合；双头螺柱联接适用于被联接件之一太厚，不能采用螺栓联接或希望联接结构较紧凑，且需经常装拆的场合；螺钉联接适用于被联接件之一太厚且不经常装拆的场合。

紧定螺钉联接，多用于轴与轴上零件的联接，并可传递不大的载荷。

8、螺栓联接有两种预紧力的方法：定力矩扳手和测力矩扳手。

9、螺栓联接的防松包括摩擦力防松（包括弹簧垫圈、对顶螺母、弹性圆螺母）和机械防松（槽形螺母和开口销、圆螺母及止动垫圈、单耳止动垫圈）和其它防松方法（冲点防松、利用粘接剂防松）。

二、键联接1、平键分为普通平键、导向平键和滑键。

2、平键、半圆键的侧面为工作面。

楔键的顶面和底面为工作面。

切向键的上、下平面为工作面。

3、花键联接适用于载荷大、定心精度要求高的静联接和动联接。

花键联接主要分为矩形花键联接和渐开线花键联接。

第12章带传动一、概述1、带传动的特点及应用：（1）传动带弹性好，能减缓冲击，吸收振动；（2）当机器发生过载时，带与带轮之间会自动打滑，可防止其他零件因过载而损坏，起到保护作用；（3）结构简单，制造成本低，维护方便；（4）能用于两轴中心距较大的传动；主要缺点是：外廓尺寸大，传动效率低、带的寿命短、对轴的作用力较大。

由于带传动在工作中受摩擦力和皮带弹性变形的影响，所以不能保证传动比恒定。

2、根据带的横截面形状，传动带可分为平带、V带、多楔带、圆带及同步带等。

3、多楔带主要用于要求结构紧凑的大功率传动。

二、V带的结构与标准1、普通V带按其结构分为帘布芯结构和绳芯结构两类。

其横截面结构由包布层（胶帆布）、伸张层（顶胶）、强力层（抗拉体）和层缩层（底胶）组成。

帘布芯结构的V带用于一般用途的传动；蝇芯结构的V带用于带轮直径小及转速较高的场合。

2、带传动时，紧边拉力为F1，松边拉力为F2，有效拉力F=F1-F2。

3、带的弹性滑动和打滑有什么不同？由于皮带紧、松边的弹性变形不同而引起皮带在带轮面上滑动的现象称为弹性滑动。

一般说来，并不是在带与带轮的全部接触弧上都发生弹性滑动。

只有当外载荷引起的有效拉力大于带与带轮接触弧上摩擦力总和的最大值时，带才在带轮的全部接触弧上发生显著的相对滑动，从动轮转速迅速下降甚至为零，使传动失效，这种现象称为带的打滑。

带的弹性滑动是由于带轮两边拉力差及带的弹性变形而引起带的局部滑动，是带传动中不能避免的现象。

而打滑则是因为过载而产生的带的全面滑动，是可以避免的。

第13章齿轮传动一、齿轮传动的特点、类型及基本要求1、齿轮的特点及应用：（1）传动准确可靠（2）传动效率高、工作寿命长（3）结构紧凑、适用的功率和速度范围广（4）成本较高，不适宜两轴中心距过大的传动。

2、齿轮传动的基本要求：（1）传动准确、平稳；（2）承载能力强、使用寿命大。

3、齿廓啮合基本定律：互相啮合传动的一对齿廓，在任一瞬时的传动比，必等于该瞬时两轮连心线被齿廓接触点公法线所分两线段长度的反比。

4、满足齿廓啮合基本定律的齿廓形状必须符合这一条件：不论两齿廓在哪一点接触，其接触点的公法线都与连心线交于一定点P ，该定点称为节点。

5、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为共轭齿廓。

常用的齿廓曲线有渐开线、摆线和圆弧线等。

6、简述渐开线的特性：（1）发生线沿基圆滚过的长度应等于基圆上被滚过的弧长。

（2）渐开线上各点的法线均与基圆相切，切于基圆的直线必为渐开线上一点的直线。

（3）渐开线齿廓上K 点的法线与齿廓上该点速度方向线所夹的锐角，称为渐开线齿廓在该点的压力角。

（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。

基圆越小，渐开线越弯曲。

（5）以基圆以内无渐开线。

7、渐开线齿廓啮合的特点：（1）啮合线为不变的直线（2）传力方向不变（3）渐开线齿轮中心距具有可分性8、渐开线齿轮几何尺寸计算的五个基本参数：模数m 、压力角α（标准值︒=20α）、齿顶高系数*a h （正常齿1=*a h ，短齿*a h ＝0.8）、标准顶隙系数*c （正常齿25.0=*c ，短齿3.0=*c 、齿数Z 。

9、模数m 、压力角α、顶高系数*a h 、标准顶隙系数*c 均为标准值且e s =的齿轮，称为标准齿轮。

10、一对渐开线齿轮的正确啮合条件是：两轮的模数和压力角必须分别相等。

11、重合度越大，说明同时啮合的轮齿对数越多，传动越平稳且连续性越好，承载能力也较高。

12、要保证一对齿轮正确啮合及连续传动的条件，除了要求两轮基圆齿距相等外，还要求重合度1≥ε。

13、节圆和啮合角是一对齿轮传动时才存在的参数，而分度圆和压力角则是单个齿轮所固有的几何参数。

14、简述齿轮的切削加工方法及常用刀具。

渐开线齿轮的加工方法可分为仿形法与范成法。

仿形法常用的成型刀具有盘形铣刀和指状铣刀。

范成法加工齿轮时，常用齿轮插刀、齿条插刀、齿轮滚刀。

15、简述渐开线齿轮的根切现象。

用范成法加工齿数较少的齿轮，当刀具的齿顶线与啮合线的交点超过了啮合极点时，会出现轮齿根部的渐开线齿廓被切掉一部分的现象。

严重的根切，不仅削弱轮齿的弯曲强度，也将减小齿轮传动的重合度，应设法避免。

16、齿轮传动的失效形式有哪些？（1）轮齿折断 （2）齿面疲劳点蚀 （3）齿面胶合 （4）齿面磨损 （5）齿面塑性变形17、齿轮传动的设计计算准则是什么？ （1）闭式传动：当一对或其中一个齿轮齿面为软齿面（硬度HBS 350≤）时，常因点蚀而失效，故通常先按接触疲劳强度设计几何尺寸，然后用弯曲疲劳强度校核其承载能力。

当一对齿轮均为硬齿面（硬度HBS 350>）时，常因轮齿折断而失效，故通常先按齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸，然后用齿面接触强度校核其承载能力。

（2）对于开式齿轮传动，因主要失效形式是磨损，故仅齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸，并将所得模数加大10%~20%。

18、斜齿轮传动的正确啮合条件是：（1）法面模数n n n m m m ==21（2）法面压力角n n n ααα==21（3）螺旋角21ββ-=（外啮合），21ββ=（内啮合）19、直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件：两直齿圆锥齿轮的大端模数m 和压力角α分别相等，两轮的节锥我之和应等于两轴夹角。

即：n m m m ==21，n ααα==21，︒=+=∑9021δδ20、齿轮传动的润滑方式： （1）浸油润滑：当齿轮的圆周速度s m v /12<时，通常将大齿轮浸入油池中进行润滑，浸入油中的深度约为一个齿高，但不应小于10mm 。

（2）喷油润滑：当齿轮的圆周速度s m v /12>，采用喷油润滑。

21、齿轮常用的结构形式：（1）齿轮轴（常用于锻造毛坯）（2）实体式齿轮（齿顶圆直径mm d a 200<，常用锻钢制造）（3）腹板式齿轮（齿顶圆mm d a 500~200=，常用锻钢制造，也可采用铸造毛坯）（4）轮辐式齿轮（齿顶圆mm d a 500>，常用铸钢或铸铁制造）22、蜗杆传动主要用于传递交错轴之间的回转运动和动力，通常轴交角︒=∑90，蜗杆一般为主动件。

24、简述蜗杆传动的优缺点。

蜗杆传动的主要优点是：传动比i 较大；结构紧凑，传动平稳，噪声小；当蜗杆导程角小于齿面间的当量摩擦角时，可以实现自锁。

蜗杆传动的主要缺点是：效率低，发热量较大，不适于传递大功率。

为了降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮齿圈常用贵重的铜合金制造，成本较高。

25、蜗杆传动按蜗杆的外形可分为圆柱蜗杆传动、圆环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动。

26、圆柱蜗杆按螺旋面的形状可分为阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆。

27、阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件为：（1）蜗杆的轴向模数应与蜗轮的端面模数相等m m m t x ==21；（2）蜗杆轴向压力角1x α等于蜗轮端面压力角2t α，均为标准压力角ααα==21t x ；（3）蜗杆导程角γ和蜗轮螺旋角λβ=2。

28、轮齿表面产生胶合、磨损、疲劳点蚀是蜗杆传动的主要失效形式。

29、蜗杆传动的设计准则： 由于蜗杆齿是连续的螺旋齿，且蜗杆材料比蜗轮强度高，因此失效总出现蜗轮轮齿上，所以，只对蜗轮轮齿作强度计算。

对闭式蜗杆传动的蜗轮轮齿按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核并进行热平衡验算；对开式蜗杆传动，只按齿根弯曲疲劳强度设计。

30、蜗轮的结构：（1）铸铁蜗轮或直径小的青铜蜗轮可做成整体式；（2）直径大的蜗轮，常采用组合式结构：齿圈压配式（用于尺寸不大而工作温度变化小的场合）、螺栓联接式（用于尺寸较大或磨损后需要更换齿圈的场合）、浇铸式（仅用于成批生产蜗轮）。

第14章 轮系1、轮系分为定轴轮系和行星轮系。

2、定轴轮系分为平面定轴轮系和空间定轴轮系。

3、行星轮系主要由行星齿轮、行星架（系杆）和中心轮组成。

4、根据结构复杂程度的不同，行星轮系可分为：单级行星轮系、多级行星轮系、组合行星轮系。

5、行星轮系按中心轮个数的不同可分为：2K—H型行星轮系（由两个中心轮（2K）和一个行星架（H）组成）、K型行星轮系、K—H—V型行星轮系（由一个中心轮（K）、一个行星架（H）和一个输出机构组成的行星齿轮传动机构）。

6、渐开线少齿差行星齿轮传动和摆线少齿差行星轮系皆属于K—H—V型行星轮系。

第15章轴系1、轴的分类：转轴、传动轴、心轴。

2、转轴既支承零件又传递动力，即同时承受弯曲和扭转两种作用。

比如：减速器的输入轴。

3、传动轴仅传递动力，比如汽车变速箱与后桥间的轴。