昆明理工大学机械设计基础复习(陈思)

第十三章 带传动
大小带轮
紧边和松边
最大应力发
转动方向
相同
的判断：紧
边为绕进小
生的位置：
紧边绕进小
最大应力 的大小：
1 b1 c
带轮的一边； 带轮的位置 松边为绕进 大带轮的一边
第十六章 滚动轴承
A 轴承代号
B 轴承寿命计算
滚动轴承
C 向心角接触轴承 轴向力计算
D 当量动载荷 计算
n=7,PL=10，PH=0 F=3n-2PL-PH=1
复合铰链：E 局部自由度：B n=7,PL=9，PH=2 F=3n-2PL-PH=1
第二章 平面连杆机构
平面四杆
机构类型 判断（杆 长条件）
平面四杆 机构的基 本特性
平面四杆
机构的急 回特性
压力角、 传动角、 死点位置
平面四杆机构类型判断
⊙

⊙

Fr
Fa
图示为斜齿圆柱齿轮传动——蜗杆传动组成的传动 装置。动力由I轴输入，蜗轮4为右旋齿。求：为使蜗 轮4按图中顺时针方向转动，确定斜齿轮1的转动方 向 ；为使中间轴Ⅱ所受的轴向力能抵消一部分，确 定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向；标出斜齿轮1和2、 蜗杆3和蜗轮4所受的力的方向。
轮1 Ft
已知一对心直动尖顶移动从动件盘形凸轮机构如图所示， 凸轮为以B点为中心的圆盘，A点为其回转中心。试用作图 法画出：凸轮的基圆 、凸轮机构的从动件尖顶在图示位 置C点与凸轮接触时，从动件的位移S 、从动件尖顶在图 示C点和D点接触时压力角α
第四章 齿轮机构
直齿圆锥齿轮
斜齿圆柱齿轮
齿轮机构
蜗杆蜗轮
直齿圆柱齿轮
m1=m2=m α1=α2=α
m1=m2 β1=-β2
α1=α2
直齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮
直齿圆锥齿轮
me1=me2 α1=α2 Re1=Re2
蜗杆蜗轮
ma1=mt2 γ= β αa1=αt2 旋向相同
正确啮合条件
直齿圆柱齿轮 标准中心距：a 传动比：
z i 2 z1
m z1 z2 2
整转副是由 最短杆与其 邻边组成的
平面四杆机构的基本特性
摆 角
两极限位置所夹的 锐角，用ψ表示
极限位置
极位夹角 当机构在两极限位置 时，原动件AB所处 两个位置之间所夹的 锐角，用θ表示
曲柄与连杆共线 时， 摇杆的两个位置 C1D 和C2D
平面四杆机构的急回特性
极位夹角θ≠0
行程速比系数 K≠1
H 13
4-5 定轴轮系
又知：n3=0，n4=nH
n1 5nH z5 n4 i 10 i45 2 15 n 1 5 n5 z4 n4 2
在图示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，已知Z1=20，Z2=48, Z2'=20，Z3=48，试求传动比i1H 1-2-2’-3 周转轮系
最短杆的邻边为机架时： 曲柄摇杆机构 最短杆为机架时： 双曲柄机构 最短杆的对边为机架时： 双摇杆机构
杆长条件：最 短杆与最长杆 的长度之和应 小于或等于其 余两杆长度之 和
当铰链四杆机构不满足杆长条件时： 双摇杆机构
铰链四杆机构具 有整转副的条件
满足杆长条件： 最短杆和最长杆 长度之和小于或 等于其余两杆长 度之和
圆周力
在主动轮上与运动方向相反，在从
动轮上与运动方向相同 斜齿圆 柱齿轮 轴向力
由作用点分别 指向各自轮心
左右手定则 径向力
由作用点分别指向各自轮心 径向力 直齿圆锥齿轮
圆周力
在主动轮上与运 动方向相反，在 从动轮上与运动 方向相同
轴向力 由小端指向大端
圆周力
在主动轮上与运动方向相 反，在从动轮上与运动方 向相同 径向力 蜗杆蜗轮传动 由作用点 分别指向各 自轮心 轴向力
几何尺寸计算
齿顶高、齿根高： * * m h f ha c* m ha ha


齿厚、齿 槽宽：
p m se 2 2
分度圆直径、 齿顶圆直径、 齿根圆直径： d mz
基圆直径：
db d cos
d a d 2ha d f d 2h f
第五章 轮 系
周转轮系 定轴轮系 复合轮系
左右手定则
图示为蜗杆传动、斜齿圆柱齿轮传动组成的传动装置， 蜗杆为主动件，若蜗杆1的转动方向为逆时针方向， 蜗杆齿的螺旋线方向为右旋。求：为使中间轴I所受 的轴向力能抵消一部分，确定蜗轮2、斜齿轮3和斜齿 轮4的轮齿旋向；标出蜗杆1、蜗轮2、斜齿轮3和4所 受的力的方向。
轮1 Ft 轮2 轮3 轮4
复合铰链
两个以上构件在同一轴线上用转动副 相联接
局部自由度 某些不影响机构运动的自由度
虚约束
在机构运动中，有些约束对机构自由 度的影响是重复的
两构件在多处构成移动副， 且导路重合或平行
虚 约 束 常 出 现 的 场 合 两构件在多处构成转动副， 且轴线重合
法线始终重合的高副
两构件在相联接点的轨迹重合 机构中对传递运动不起独立作 用的对称部分
复
习
第一章 平面机构的自由度
运动副及分类 低副和高副（包括局部自由度、虚约束和复合铰链）
平面机构自由度 F=3n-2PL-PH
运动副及分类
低 副 两构件通过面接触组成的运动副 两构件之间只能产生相对转动的运动副 两构件之间只能产生相对移动的运动副
转动副 移动副
高
副
两构件通过点或线接触组成的运动副
机构自由度计算中要注意的问题
最短杆的邻边为机架，该机构为曲柄摇杆机构
第三章 凸轮机构
分类
常用运动规律
压力角
从动件：平 底、滚子和 尖顶
推程、远休止 、回程、近休 止等
从动件运动方 向与接触点法 线之间所夹的 锐角
凸轮机构常用运动规律
基圆：以凸轮轮廓 最小向径r0为半径 所绘的圆 凸轮机构 偏距圆：以凸轮 推程、远休止 的偏距为半径所 、回程、近休 止 绘的圆
1
向心角接触球轴承轴向载荷计算
内部轴向力大小
α=15°,Fs=eFr α=25°,Fs=0.68Fr α=40°,Fs=1.14Fr
内部轴向力方向 由轴承小端指 向轴承大端
分析每个轴承
安装方式： 正装：面对面安装 反装：背对背安装
压紧放松方法 计算出每个 轴承的轴向 载荷
放松端等于自身 内部轴向力；压 紧端等于其余两 个载荷的和或差
转化轮系法
按公式计算 分解轮系
轮系分类及传动比计算
定轴轮系输入、输出轴方向判断
空间定轴轮系 空间定轴轮系 平面定轴轮系 （首、末两轮 （首、末两轮 轴线平行） 轴线不平行） 直接在公式中 计算结果中可加 计算结果中不可 上“+”，“-”号 加上“+”，“-” 用(-1)m表示 号表示转向，只 表示转向 能用箭头表示转 向
滚动轴承代号
前置代号
基本代号 后置代号
内径尺寸代号 尺寸系列代号（宽度系列、直径系列） 类型代号
滚动轴承寿命计算
满足条件
计算公式
10 C Lh 60n P
6

寿命计算
Lh≥预期寿命
该类型轴承额 动载荷计算 定动载荷≥C
f p P 60n C 6 Lh f t 10
压力角、传动角、死点位置
压力角
传动角
死点位置
作用于某点的力 与该点的速度方 向之间所夹的锐 角用α表示
压力角的余 角，用γ表 示
机构传动角为 零的位置为死 点位置
在铰链四杆机构中，已知LAB=150mm，LBC=350mm， LCD=320mm，LAD=400mm，试判断该机构的类型，并 给出判断依据。 LAB+LAD=550mm ＜LBC+LCD=670mm 满足杆长条件
n1 nH z2 z3 144 i n3 nH z1 z2' 25
H 13
又知：n3=0
n1 119 i1H = == -4.76 nH 25
第十一章、十二章 齿轮传动及蜗杆传动 直齿圆柱齿轮
在主动轮上与
由作用点分
无轴向力
运动方向相反， 别指向各自 在从动轮上与 运动方向相同 圆周力 轮心 径向力 轴向力
⊙
轮2
轮3
轮4


⊙
Fr
Fa
图示为直齿圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的双级传动 装置，动力从I轴输入，小圆锥齿轮1的转向如图所示。 求：为使中间轴Ⅱ所受的轴向力可抵消一部分，确定 斜齿轮3和斜齿轮4的轮齿旋向 ；标出齿轮1、齿轮2、 斜齿轮3和4所受的力的方向。
轮1 Ft Fr Fa
⊙
轮2
轮3
轮4
⊙

较大值方法
每个轴承的内部 轴向力大小与另 两个载荷的和或 差值进行比较
当量动载荷计算
Fa/Fr≤e X=1 Y=0
Fa/Fr＞e X≠0
P=XFr+YFa
Y≠0
Email：clairechen811020@hotmail.com
外啮合方 向相反 内啮合方 向相同
锥齿轮同 时背离或 指向啮合点
蜗杆蜗 轮左右 手定则
轮系中互相啮合的一对齿轮方向判断
已知图4所示轮系中各齿轮的齿数为：Z1=20，Z2=30， Z3=80，Z4=25，Z5=50。求轮系的传动比i15。 1-2-3-H 周转轮系
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z2 z3 n1 nH i 4 n3 nH z1 z2