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机械设计基础复习精要:第11章 齿轮传动

机械设计基础复习精要:第11章 齿轮传动

133第11章 齿轮传动11.1考点提要11.1.1 重要的术语及概念软齿面、硬齿面、许用应力、弯曲疲劳强度、接触疲劳强度、接触应力、弯曲应力、点蚀、胶合、载荷系数、齿宽系数、齿形系数、应力集中系数、应力循环次数、齿轮精度等级。

11.1.2 许用应力的计算接触疲劳强度的许用应力为: HH HN H S K lim ][σσ= (11—1) 式中:HN K 称为寿命系数,由应力循环次数确定;lim H σ是齿面材料的接触疲劳极限;H S 为安全系数。

即使两齿轮采用同样的材料和热处理,由于两齿轮会有齿数不同,所以应力循环次数也就不同,从而导致寿命系数HN K 不同,因此许用应力也不同。

只有两齿轮齿数相同或齿数虽不同但都按无限寿命取相同的寿命系数HN K 并取相同的安全系数H S ,许用应力才相同。

弯曲疲劳强度的许用应力为:FFE FN F S K σσ=][ (11—2) 式中:环次数确定)为寿命系数(由应力循FN K ;FE σ为齿面材料的弯曲疲劳极限;F S 为安全系数。

即使两齿轮采用同样的材料和热处理,由于两齿轮会有齿数不同,所以应力循环次数也就不同,从而导致寿命系数FN K 不同,因此许用应力也不同。

如果两齿轮齿数相同或齿数虽不同但都按无限寿命取相同的寿命系数FN K 并取相同的安全系数F S ,许用应力才会相同。

为实现等强度设计,如果采用软齿面(HBS 350≤),一般小齿轮比大齿轮硬度高30-50HBS,小齿轮对大齿轮有冷作硬化作用。

如采用硬齿面(HBS 350>),在淬火处理中难以做到如此的硬度差,设计时按同样硬度设计。

要注意:如果是开式齿轮传动,则极限应力要乘以0.7,由于极限应力是按单向转动所获得的数据,如果是双向转动,则也要乘以0.7。

11.1.3齿轮的失效形式和计算准则齿轮的失效形式有五种:(1)轮齿折断。

减缓措施:增大齿根的圆角半径,提高齿面加工精度,增大轴及支承的刚度。

轮系总复习题及解答

轮系总复习题及解答

第五章 轮系一.考点提要:1.定轴轮系的传动比传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的,这种轮系称为定轴轮系。

如果若干个齿轮排成一列,即除第一个主动轮和最后一个从动轮外,其他中间的齿轮即是上一对齿轮的从动轮又是下一对齿轮的主动轮,就称为单式轮系。

如图5.1a) 所示,就是一个单式轮系.单式轮系的传动比为第一个主动轮和最后一个从动轮直接啮合的传动比,与中间齿轮的齿数无关,在计算中都会被约去,这样的齿轮称介轮或惰轮,只对转向起作用。

以图5.1a)的轮系为例:齿轮1、2的传动比和齿轮2,3的传动比分别为:122112z z n n i; 233223z zn n i 齿轮1,3的 传动比为:13231232213113))((z zz z z z n n n n n n i齿轮2是惰轮,惰轮的个数多少只改变转向,惰轮的齿数不改变传动比的值.图5.1 定轴轮系如果在一个轮系中,有的轴上有不止一个齿轮,即动力从同一根轴上的一个齿轮输入,从另一个齿轮上输出,则称之为复式轮系.复式轮系的传动比为组成该轮系的所有单式轮系的传动比之乘积.以图5.1b)的轮系为例:))(('23123'2213'21213z z z z n n n n i i i 以上结论可推广到一般情况。

设轮I 为起始主动轮,轮K 为最末从动轮,则定轴轮系始末两轮传动比数值计算的一般公式为所有主动轮齿数的乘积到从所有从动轮齿数的乘积到从)(k k n n i n k k 11111(5.1)式中:n 轮系中从轮1到轮k 之间经过外啮合的次数上式所求为传动比数值的大小,当起始主动轮I 和最末从动轮K 的轴线相平行时,两轮转向的同异可用传动比的正负表达。

两轮转向相同(1n 和k n 同号)时,传动比为“+”;两轮转向相反(1n 和k n 异号)时,传动比为“—”。

在两轮的传动中,如果经过偶数次的外啮合,则传动比为正;如果经过奇数次外啮合,则传动比为负.如果在轮系中要求某两个齿轮的传动比,而其间传动要经过圆锥齿轮或蜗轮蜗杆,则两轮转向的异同一般采用画箭头的方法确定。

844机械设计基础参考书目

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在机械设计基础方面,有许多经典的参考书目可以供你学习和
参考。

以下是一些常用的机械设计基础参考书目:
1. 《机械设计基础》(作者,杨世宁),这本书是机械设计基
础的经典教材之一,全面介绍了机械设计的基本原理和方法,包括
材料力学、零件设计、轴系设计等内容。

2. 《机械设计手册》(作者,机械工业出版社),这本书是一
本非常全面的机械设计参考手册,收录了大量的设计数据、标准和
规范,对于解决实际设计问题非常有帮助。

3. 《机械设计》(作者,郭宗明),这本书系统地介绍了机械
设计的基本概念、设计原则和设计方法,包括零件设计、机构设计、传动设计等内容,适合初学者学习。

4. 《机械设计基础》(作者,陈传正),这本书详细介绍了机
械设计的基本理论和方法,包括材料力学、零件设计、轴系设计等
内容,适合作为机械设计的入门教材。

5. 《机械设计基础与实践》(作者,杨世宁),这本书结合实际工程案例,介绍了机械设计的基本原理和实践技巧,对于提高设计实践能力非常有帮助。

6. 《机械设计基础教程》(作者,杨世宁),这本书以教程的形式,系统地介绍了机械设计的基本概念、设计原则和设计方法,对于初学者来说非常友好。

以上是一些常用的机械设计基础参考书目,它们涵盖了机械设计的基本理论、方法和实践技巧,可以帮助你建立起扎实的机械设计基础。

希望对你有所帮助!。

机械设计基础复习精要:第7章速度波动的调节

机械设计基础复习精要:第7章速度波动的调节

第七章 转子速度波动的调节7.1. 考点提要7.1.1 重要的基本术语及概念:飞轮,速度不均匀系数,最大盈亏功,等效力和力矩7.1.2 重要的基本术语及概念:1. 主轴的角速度在经过一个运动周期之后又变回到初始状态,其平均角速度是一个常数,这种角速度的波动称为周期性速度波动。

2. 速度周期性波动的原因是,在整个周期中,驱动力作功与阻力作功总量相等,没有动能的持续增减,因此平均角速度不变。

但是在某个阶段,驱动力作功与阻力作功是不相等的,有动能的增加或减少,因此出现了角速度的变化。

3. 平均角速度是最大角速度和最小角速度的算术平均值: 2minmax ωωω+=m (7-1)4. 速度不均匀系数是衡量速度波动程度的量,其值为: mωωωδminmax -=(7-2)之所以采用速度不均匀系数,而不采用速度的差值来衡量速度的波动程度,是由于对转速不同的转子,同样的速度变化值,速度波动的程度是不同的,一根每分钟转速10转的转子,转速升高10转是波动了一倍,而一根每分钟1000转的转子,转速升高10转则仅仅增加了百分之一。

5.周期性速度波动的调节方法当驱动功大于阻力作功的期间,多余的动能储存在飞轮中,使转速随动能的增加而增加,驱动功比阻力功大的部分称盈功。

当驱动功小于阻力作功的期间,储存在飞轮中的动能维持构件继续转动,使转速随动能的降低而降低。

驱动功小于阻力功的不足部分称亏功。

最大动能和最小动能的差值称最大盈亏功max A ,数值上等于动能的最大变化量E ∆。

)(212min 2max max ωω-==∆J A E 把(7-1)(7-2)代入得:][900][22max2max δπωδn A A J m ==(7-3) 式中:min /;/r n s rad m 是是平均角速度ω装了飞轮之后,当驱动力矩大于阻力矩时,前者作功大于后者,出现盈功(即驱动力矩作功有富余),多余的动能就储存在飞轮中;而当阻力矩作功大于驱动力矩时,出现亏功(驱动力矩作功全部用于克服阻力矩作功还不够),此时之所以轴仍能转动,是因为飞轮释放了储存的动能进行补充。

其他常用机构总复习题及解答

其他常用机构总复习题及解答

第六章 其他常用机构一.考点提要本章的重点是万向联轴节,螺旋机构,棘轮机构及槽轮机构的组成,运动特点及设计要点。

同时也简单介绍不完全齿轮等其他一些间歇运动机构。

1.万向联轴节单万向联轴节由主动轴,从动轴,中间十字构件及机架组成,可用于两相交轴之间的传动,但需注意,从动轴的角速度呈周期性变化,如果以1 和2 分别表示主,从动轴的角速度,以 表示两轴间的夹角,则从动轴转速的变化范围为:121cos /cos (6-1)在实际使用中,为防止从动轴的速度波动过大,单万向铰链机构中两轴的夹角一般不超过20O。

欲使从动轴的角速度实现匀速可采用双万向联轴节,但需要满足以下三个条件:(1) 三轴要共面(2) 中间轴的两叉面共面(3) 主动轴与中间轴及中间轴与从动轴的轴间夹角相等。

若两轴间夹角 ,主动轴转角1 则从动轴转角3 为: 13cos tg tg(6-2) 单万向联轴节机构从动轴的转速为: 31221cos 1sin cos(6-3)2.螺旋机构螺旋机构由螺杆,螺母及机架组成,一般是螺杆主动旋转带动螺母直线运动,只有在极少数情况下,把导程角制作的比摩擦角大,则也可把直线运动变成旋转运动。

当螺杆转动 角时,若单螺旋机构的位移为s ,螺纹的导程为h 则:/(2)s h (6-4)若是差动螺旋机构,即存在两段不同导程分别为B c h h 和的螺纹,则当螺杆转过 角时,螺母的位移为s :()/(2)B C S h h (6-5)其中:“ ”用于两段螺旋旋向相同,“ ”用于两段螺旋旋向相反。

前者称为差动轮系,后者称为复式轮系。

前者用于微调机构,后者用于快速位移机构。

若需要提高效率可采用多头螺旋。

、3.槽轮机构槽轮机构由主动拨盘及拨盘上的圆销和具有径向槽的从动槽轮以及机架组成。

可将主动拨盘的匀速转动变换为槽轮的间歇运动,但槽轮的转动角不能调节,在槽轮转动的开始和结束时有柔性冲击。

但鉴于其结构简单紧凑,效率高,能平稳地间歇转位,所以得到广泛运用。

机械设计基础复习精要:第3章 凸轮机构

机械设计基础复习精要:第3章 凸轮机构
图 3.2 理论轮廓 3.3.3 凸轮轮廓上各工作段(例如推程)起讫点的向径所夹圆心角是否就是对应的凸轮在该
工作段的转角(例如推程角)? 答:在有偏距的情况下,凸轮轮廓上各工作段起讫点的向径所夹圆心角并不是对应的凸轮在 该工作段的转角。例如:图 3.1(a)中,凸轮从实线位置转动到虚线位置,与尖底接触过的凸
即曲线 (经过 B0 B1 B2 等各点)。如图 3.2(b)中,平底从动件的相对于凸轮的运动轨 迹,相当于尖底在 B 点的尖底从动件相对于凸轮的运动轨迹,即经过 B0 B1 B2 等各点
的曲线。从图中可以看出,有的凸轮理论轮廓和实际轮廓是等距离的曲线,有的则不是。但 运动规律取决于理论轮廓,一滚子摆动从动件盘形凸轮机构,如果滚子坏了,更换一个大小不 同的滚子,从动件的运动规律就要发生变化。
图 3.12 题 3 解答
图 3.13 题 4 解答
4.解:从动推杆的运动规律是等速运动规律,这是由于凸轮匀速转动,而根据渐开线的性
质“从渐开线上一点向基圆所作切线与凸轮已转过的弧长相等”故在任何位置,切线长(在
此就是从动件位移)与凸轮转过弧长相等,而弧长是匀速转过的。根据渐开线三线合一的性
质,从渐开线上一点向基圆所引切线就是渐开线上该点的法线,对于组成高副的两构件而言,
3.3.5 计算作图题
1.补全图 3.3 不完整的从动件位移、速度和加速度线图,并判断哪些位置有刚性冲击,哪 些位置有柔性冲击。
图 3.3 题 1 图 2.在图 3.4 的两个凸轮机构中,凸轮均为偏心轮,转向如图。已知参数 R=30mm,LOA=10mm,
e=15mm,rT=5mm,LOB=50mm,LBC=40mm。E,F 为凸轮与磙子的两个接触点。试作图标出:
3.3.3 选择题

机械设计基础复习精要:第4章 齿轮机构

机械设计基础复习精要:第4章 齿轮机构

第4章 齿轮机构4.1考点提要4.1.1 重要的基本术语及概念齿廓啮合基本定律、共轭齿廓、渐开线性质和方程、渐开线齿轮啮合的可分性、齿轮的基本参数(模数,压力角,齿顶高系数,顶隙系数,齿数)、啮合线、啮合角、压力角、齿轮各部分名称及相互关系、标准齿轮的定义、齿轮的正确啮合条件,齿轮的连续平稳传动条件、重合度、根切、变位齿轮、标准安装、非标准安装、正确安装、当量齿轮。

4.1.2 标准直齿轮标准齿轮是指分度圆上有标准压力角和标准模数,齿顶高和齿根高符合标准且分度圆上齿厚等于齿槽宽的齿轮。

不同时具备这三个条件就不是标准齿轮。

要熟悉四个圆即齿顶圆,分度圆,齿根圆,基圆;三个弧长即齿距,齿厚,齿槽宽和三高即齿顶高,齿根高和全齿高。

熟悉相关的运算,牢记相应的算式。

对标准齿轮而言,我们定义齿厚和齿间相等的圆为定义标准参数的圆,即分度圆。

如果分度圆上齿距p ,齿数Z ,直径d ,则有:d pZ π= 或 Z p d π=可见:p/π是无理数。

以这样的数作为计算参数很不方便。

我们规定p/π的值为标准值(采用整数和有理数)并称之为模数。

从而使之成为齿轮的基本参数。

齿轮的另一个标准参数是分度圆上的压力角α,国家标准是20o ,从渐开线方程算式αcos r r b =可知:若压力角太小,虽能使传动省力,但分度圆和基圆就半径相差较小,齿形太直,齿根强度往往不够,若压力角太大,对传动不利,分度圆和基圆就半径相差较大,齿形太弯曲肥厚。

除上述参数外,齿顶高系数和齿顶隙系数也是不可少的。

前者规定了齿轮齿顶高与模数的关系h*a m ;后者使齿根高比齿顶高多一个与模数相关的值C*m ,从而使齿顶高和齿根高也成为标准值。

此外,齿数也是基本参数。

齿数变化则分度圆等四个圆的大小都变化。

但三个高和三个弧长都只和模数有关,不会随齿数而变化。

4.1.3内齿轮和齿条的特点(1)内齿轮的齿槽和轮齿分别相当于外齿轮的轮齿和齿槽(2)齿顶圆半径小于齿根圆半径(3)内齿轮的齿顶圆大于基圆4.1.4 齿条有以下特点:(1) 齿条齿廓为直线,齿廓上各点的压力角均为标准值,且等于齿条齿廓的倾斜角(齿形角)。

机械设计基础复习精要:第2章 平面连杆机构

机械设计基础复习精要:第2章 平面连杆机构

第2章 平面连杆机构2.1 考点提要2.1.1 重要的基本术语及概念:曲柄、连杆、摇杆(摆杆)、整转副、极位夹角、压力角、传动角、死点、行程速比系数。

连杆机构的基本形式,演化方法主要有:扩大转动副,转换机架,改变构件尺寸等。

2.1.2机构的曲柄存在条件、最大压力角位置(最小传动角位置)及死点位置1. 曲柄存在条件铰链四杆机构是否存在曲柄取决于两个条件,一是最短杆与最长杆的长度之和必须小于其他两杆长度之和。

二是要看以那个构件为机架。

因为只有最短杆与相邻杆的转动副有可能成为整转副,所以当以最短杆为机架,两个连架杆与机架的转动副都可整周转动,机构成为双曲柄机构;当以最短杆的邻杆为机架,只有机架与最短杆的转动副可以整周转动,就成为曲柄摇杆机构;当以最短杆的对杆为机架,就只能是双摇杆机构。

曲柄滑块机构的曲柄存在条件是主动曲柄长度与偏距之和要小于连杆长度。

其他机构的曲柄存在条件不做为重点要求,应视具体机构分析确定。

2. 极位夹角与行程速比系数极位夹角是对应着往复运动从动件的两个极限位置,曲柄相应两个位置所夹的较小的那个角的补角。

极位夹角可以是锐角也可以是钝角。

由于极位夹角θ的存在,使得对应于从动件相同的往复运动摆角或行程,曲柄转动的角度分别为θ+O 180和θ-O 180,从而造成在曲柄匀速转动的情况下,从动件往返速度不同,形成非工作行程较快的急回特性。

行程速比系数K 是工作行程时间G T 与非工作行程时间H T 之比,或者说是非工作的空回速度与工作速度之比,显然:180180O O T K T θθ+==-G H(2—1) 或极位夹角为:11+-=K K θ (2—2) 极位夹角为零(对应的行程速比系数为1)时,机构没有急回特性。

此时在从动件的两个极限位置,连杆和曲柄共线。

3. 最大压力角(最小传动角)出现的位置曲柄摇杆机构的最小传动角的位置位于曲柄与机架共线重叠的两个位置之一;曲柄滑块机构的最小传动角位于曲柄于滑块移动导路垂直的两位置中那个曲柄与连杆的转动副距离导路比较远的位置。

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陆宁机械设计基础考研指导书
摘要:
1.陆宁版机械设计基础考研指导书的背景和意义
2.考研指导书的主要内容和特点
3.考研指导书对考生的帮助和意义
4.如何获取和使用考研指导书
正文:
一、陆宁版机械设计基础考研指导书的背景和意义
随着我国科技事业的发展和机械工程领域的日益重要,越来越多的学生选择报考机械类专业。

为了帮助广大考生更好地备战考研,陆宁版机械设计基础考研指导书应运而生。

本书旨在为考生提供全面、系统的机械设计基础知识,帮助考生加深对机械设计原理和方法的理解,从而提高考研成绩。

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1.机械设计基本原理:包括设计准则、设计方法、设计程序等;
2.机械零部件设计:包括轴、齿轮、轴承、联轴器等常见零部件的设计方法;
3.机械传动设计:包括齿轮传动、链传动、带传动等传动方式的设计计算;
4.机械结构设计:包括机构结构、传动方式、支承方式等方面的设计;
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本书的特点如下:
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三、考研指导书对考生的帮助和意义
1.提高考生对机械设计基础知识的理解能力,帮助考生打牢基本功;
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3.提高考生的复习效率,使考生能够在有限的时间内取得最好的复习效果;
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四、如何获取和使用考研指导书
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2.使用方法:结合自己的学习进度阅读指导书,理解并掌握知识点,辅以练习例题和习题,提高自己的解题能力。

总之,陆宁版机械设计基础考研指导书是一本对考生具有重要参考价值的书籍。

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