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1、1.机械设计基础知识 【机械的组成】：主体原动部分（驱动机械完成预定功能的动力源） ，传动部分，执行部 分（用来完成预定功能的组成部分）；基本组成要素：机械零件 【机械应满足的基本要求】：1、使用功能要求 2、经济性要求 3、劳动保护和环境保护要 求 4、寿命和可靠性要求 5、其它专用要求 【机械零件应满足的基本要求】：1、避免在预定寿命期内失效 2、结构工艺性要求 3、经 济性要求 4、质量小的要求 5、可靠性要求 2.轴毂连接的设计知识 【键联接】平键（普通平键，导向平键）工作原理：靠键同键槽面的挤压来传递扭矩。失 效形式：工作面被压溃。半圆键，靠侧面来传递扭矩，工作面被压溃。楔键：键的楔
2、紧作 用来传递扭矩，还可以承受单向轴向载荷，发生转动时还可以像平键一样工作。切向键： 由一对斜度为 1：100 的楔键组成，靠工作面上的挤压力和轴与轮毂之间的摩擦力来传递扭 矩。 【花键联接】矩形键小径定心，渐开线齿形定心。 【无键连接】型面连接：装拆方便，能保证良好的对中性，连接面上没有键槽及尖角，从 而减少了应力集中，可以传递比较大的扭矩。但加工复杂。胀紧连接：定心性好，装拆方 便，引起的应力集中小，承载能力高，并有安全保护作用。 【过盈连接】主要应用于轴与毂的连接，轮圈于轮芯的连接以及滚动轴承与轴或座孔的连 接。结构简单，对中性好，承载能力大承受冲击性能好，对轴的削弱少，但加工精度要求
3、高，装拆不变。 3.螺纹连接知识 【螺纹的几何参数】大径 d 小径 d1 中径 d2 线数 n螺纹的螺旋线数螺距 P相邻两个牙型 上对应点间的轴向距离导程 S任意一点西安同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离螺纹 升角 螺旋线切线于垂直于螺纹轴线的平面间的夹角 【螺纹的类型】连接螺纹三角螺纹传动螺纹非三角螺纹 【螺纹的预紧和防松】预紧：目的：增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载荷后被连接 件间出现缝隙或发生相对滑移。防松，防止螺旋副在受载时发生相对转动；原理：摩擦、 机械、破坏螺旋副运动关系。 【提高螺纹连接强度的措施】1、降低影响螺栓疲劳强度的应力幅减小螺栓刚度 Cb 或增 大被连接件刚度 Cm
4、，都可以减小总拉力 F2 即减小应力幅 a 的目的；于此同时适当增大 预紧力 F0，也可达到同样效果2、改善螺纹牙上的应力分布不均的现象悬置螺母、减小 螺栓旋合段本来受力较大的几圈螺纹牙的受力面、采用钢丝螺套3、减少应力集中的影响 大圆角、卸载结构螺纹收尾改为退刀槽4、采用合理的制造工艺冷锻螺栓头部和滚压螺 纹 4.传动部分基础知识 【带传动】特点：结构简单，传动平稳，价格低廉，缓冲吸振；应用广泛；失效形式：打 滑和疲劳破坏。设计准则，保证在不打滑的情况下，具有一定的疲劳强度和寿命。弹性滑 动：传动带受拉力作用时会发生弹性变形，带的拉力从紧边拉力逐渐降为松边拉力，因此 在小带轮上向后退缩，使得
5、带的速度低于小带轮速度；带的弹性变形量逐渐增加，松边拉 力上升，大带轮上带相对于大带轮向前伸长，使得带的速度高于大带轮线速度。打滑：在 带传动速度不变的情况下，随着带随传递的功率增大，带与带轮之间的总摩擦力也随之增 加，弹性滑动所发生的区域也相应扩大。当总摩擦力达到临界值时，弹性滑动区域也就扩 大到了整个接触弧，此时如果再增大传动功率，就会发生整体打滑。 【链传动】特点：无弹性滑动和整体打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率高作用在轴上的径向压力小，整体尺寸小，结构紧凑；制造与安装精度低，成本低。缺点：只 能实现平行轴之间链轮的同向传动，不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，工 作时
6、噪声较大。 失效形式：1、链的疲劳破坏 2、链条铰链的磨损 3、链条铰链的胶合 4、链条的静力破坏。标记：链号-排数-整链链节数-标准编号 【齿轮传动】特点：效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定。制造及安装精 度高，价格较贵。失效形式：1、轮齿折断 2、齿面磨损 3、齿面点蚀 4、齿面胶合 5、塑性 变形。设计准则：保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度。 【蜗杆传动】特点：1、传动比大，零件数目小，结构紧凑 2、冲击载荷小，传动平稳，噪 声低 3、当蜗杆的螺旋线夹角小于啮合面当量摩擦角时，有自锁性 4、摩擦发热量大，效率 低。通常用于减速装置。失效形式：点蚀（齿面接触疲劳破坏）
7、 、齿根折断、齿面胶合、过 度磨损。 【带传动参数选择】1、中心距 a，大可增加带轮包角，减少单位时间内带的循环次数，提 高寿命。但同时会加剧波动降低平稳性增大尺寸。2、传动比 i，大会减小包角，包角小到 一定程度会打滑，i7，一般为 2-5.3、带轮基准直径，不能过小。4、带速 v，提高带速可 以降低传动的有效拉力，可以减少带传动尺寸；不利于提高带的疲劳强度和寿命。一般推 荐 525m/s 小于 30 【链传动】1、链轮齿数，min9，一般大于 17max150，一般不大于 114，奇数。2、传动比 i，过大包角小加速磨损；一般 i6 常取 22.5；3、中心距 a，30-50p，不能过小。
8、4、链 节距和排数，a 小 i 大时，小节距多排，反之。 【齿轮】1、压力角增大有利于提高弯曲强度和接触强度，一般 20；2、齿数 z，尽量多， 想啮合的互为质数，3、齿宽系数适度增加。 5.轴承基础知识 【类型及特点】滑动整体式径向，对开式径向，止推；液体，不完全液体，自润滑，滚 动向心，推力，向心推力 【滚动轴承的代号】 【失效】滑动磨粒磨损、刮伤、胶合、疲劳剥落、腐蚀滚动内外圈滚道或滚动体上的点 蚀 【滑动材料】1、良好的减摩性，耐磨性和抗咬粘性，2、良好的摩擦顺应性、嵌入性和耐 磨性，3、良好的强度和抗腐蚀能力 4、良好的工艺性和导热性、经济性。金属材料轴承 合金、铜合金、铝基合金、灰
9、铸铁及耐磨铸铁，非金属工程塑料，碳-石墨，多空质金 属。 6.轴的基础知识 【轴的功用】支撑回转零件及传递运动和动力 【分类】转轴弯矩扭矩心轴弯矩传动轴扭矩；曲轴，直轴光轴（形状简单，加工容 易心轴和传动）阶梯轴（转轴） 【设计准则】1、结构设计，根据轴上零件的安装、定位及轴的制造工艺方面的要求，合理 的制定轴的结构形状及尺寸。2、工作能力计算，轴的强度、刚度和振动稳定性方面的计算。【材料】碳钢合金钢 7.联轴器和离合器 【异同】1、联轴器用来把两轴连接在一起，机械运转时两轴不能分离；只有在机械停车并 将连接拆开后，两轴才能分离。2、离合器在机械运转的过程中，可是两轴随时结合和分离的一种装置，他可以用来操纵机械传动系统的断续，以便进行变速及转向。 【联轴器的种类及特性】刚性联轴器套筒式，夹克式，凸缘式挠性联轴器无弹性元件的 挠性联轴器（十字滑块联轴器，滑块联轴器，十字轴万向联轴器，齿式联轴器，滚子链联 轴器）有弹性元件（弹性套柱销联轴器，弹性柱销联轴器，梅花形弹性联轴器，轮胎式联 轴器，膜片联轴器） 【离合器的种类及特性】牙嵌离合器，圆盘摩擦离合器单盘多盘
