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机械设计课程设计说明书武汉理工大学
机械设计课程设计说明书格式论文统一用A4打印纸书写（不允许用铅笔书写文字）封面格式：教务处统一印制格式扉页：装订设计任务书目录页：书写目录目录1. 设计任务-------------------------- 12. 传动方案分析 ---------------------- 页码3. 电动机的选择计算 -------------------- 页码4. 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 ------ 页码5. 传动零件的设计计算 ------------------ 页码5.1 高速级齿轮传动设计计算---------------- 页码5.2 低速级齿轮传动设计计算---------------- 页码6. 轴的设计计算 ---------------------- 页码7. 键连接的选择及计算 ------------------ 页码8. 滚动轴承的选择及计算 ----------------- 页码9. 联轴器的选择 ---------------------- 页码10. 润滑与密封 ------------------------ 页码11. 箱体及附件的结构设计和选择 ------------ 页码12. 设计小结------------------------ 页码13. 参考资料------------------------ 页码。
展开式'沿齿宽 器时正文格式举例:计算及说主要结果1. 设计任务要求画传动方案简图1.1设计题目：设计胶带输送机的传动装置 1.2选择方案：方案一 1.3工作条件：2. 传动方案分析简要分析所给传动方案的特点，各传动件的传动特点等。
最简单，但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置， 因而将使载 分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。
为此，在设计这种减: 应注意：1）轴的刚度宜=28.7r /min取大些；2）转矩应从离齿轮远的轴端输入，以 减轻载荷沿齿宽分布的不均匀；3）采用斜齿轮布置，而且受载大的低 速级又正好位于两轴承中间，所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开 好。
机械设计基础Word版
11-1 解1）由公式可知：轮齿的工作应力不变，则则，若，该齿轮传动能传递的功率11-2解由公式可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系：设提高后的转矩和许用应力分别为、当转速不变时，转矩和功率可提高69%。
11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。
（1）许用应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮ZG270-500正火硬度：140～170HBS，取155HBS。
查教材图11-7，查教材图11-10 , 查教材表11-4取，故：（2）验算接触强度，验算公式为：其中：小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得齿宽中心距齿数比则：、，能满足接触强度。
（3）验算弯曲强度，验算公式：其中：齿形系数：查教材图11-9得、则：满足弯曲强度。
11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，目前的设计方法是按弯曲强度设计，并将许用应力降低以弥补磨损对齿轮的影响。
（1）许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮45钢正火硬度：170～210HBS，取190HBS。
查教材图11-10得,查教材表11-4 ，并将许用应用降低30%故（2）其弯曲强度设计公式：其中：小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数齿数，取齿数比齿形系数查教材图11-9得、因故将代入设计公式因此取模数中心距齿宽11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触强度。
（1）许用弯曲应力查教材表11-1，大小齿轮材料40Cr 表面淬火硬度：52～56HRC，取54HRC。
查教材图11-10得，查材料图11-7得。
查教材表11-4 ，因齿轮传动是双向工作，弯曲应力为对称循环，应将极限值乘70%。
故（2）按弯曲强度设计，设计公式：其中：小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数齿数，取齿数比齿形系数应将齿形系数较大值代入公式，而齿形系数值与齿数成反比，将小齿轮的齿形系数代入设计公式，查教材图11-9得因此取模数（3）验算接触强度，验算公式：其中：中心距齿宽，取满足接触强度。
武汉理工大学机械设计考研资料知识讲解
武汉理工大学机械设计考研资料第一章机械设计总论一、机械设计的基本要求1、实现预定功能，工作可靠。
2、经济性好：设计和制造周期短，成本低，产品工作效率高，能耗低维护管理费用少。
3、操作方便，运行安全。
4、标准化系列化程度高，便于简化设计工作，提高产品的质量。
5、其他要求：环保、噪音、外观等。
二、机械零件的主要失效方式有哪些?1、断裂：过载断裂——工作应力超过了材料的强度极限引起的。
疲劳断裂——工作应力超过了材料的疲劳极限引起的。
2、变形：塑性变形——工作应力超过了材料的屈服极限引起的。
过大弹性变形——零件的刚度不够。
3、表面破坏：压溃和过度磨损——零件表面的压应力p过大。
表面疲劳损坏——工作表面的接触应力过大胶合——零件工作温升太高三、通常的应力变化规律有那几种，多数转轴中的应力属于哪一种变化规律？通常的应力变化规律有：应力比不变；平均应力不变；应力最小应力不变三种规律，多数转轴中的应力变化规律属于应力比不变的那一种。
四、按摩擦状态不同分，摩擦可以分为哪几种？按摩擦状态分可分为：干摩擦，边界摩擦，液体摩擦和混合摩擦。
五、磨损按机理分为哪几种?磨损按机理可分为：粘着磨损，磨粒磨损，表面疲劳磨损，腐蚀磨损，冲蚀磨损和微动磨损。
六、机械零件设计准则是什么？1、强度准则：针对断裂、塑性变形和表面疲劳磨损。
2、刚度准则：针对零件过大弹性变形。
3、耐磨性准则：针对过度磨损和胶合损坏。
4、正东和噪音准则：针针对高速机械的振动失稳。
5、可靠性准则。
6、热平衡准则。
七、润滑剂的主要作用是什么，常见的润滑剂有哪些？润滑剂的主要作用是：降低摩擦，减少或防止磨损，降低摩擦功耗，降低零件工作温升，防锈、缓冲和吸振等作用。
常见的润滑剂有：气体润滑剂、固体润滑剂、液体润滑剂、半固体润滑剂。
八、形成动压润滑油膜的条件是什么？1、两工作表面间必须形成契行间隙；2、两工作表面间充满具有一定粘度的润滑剂；3、两工作表面间存在相对的速度，且速度方向保证润滑剂从大端面流进小断面流出。
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武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书机械设计基础课程设计设计题目_______单级斜齿圆柱齿轮减速器设计________能动学院_ 院( 系) _轮机1003班设计者 ______ ___赵强___指导老师______周杰___ __________目录1.设计任务书 (3)2.传动方案设计 (3)3.电动机的选择计算 (4)4.齿轮传动的设计计算 (6)5.轴的设计计算及联轴器的选择 (10)6.键连接的选择计算··················· 1 57.滚动轴承的校核····················· 1 58.润滑和密封方式的选择··············· 1 79.箱体及附件的结构设计和计算 (17)10.设计小结··························· 1 911. 参考资料························ 2 01．减速器的设计任务书1． 1 设计目的：设计带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器。
武汉理工大学机械设计课程设计说明书
目录1 设计题目 (4)2 总体设计 (4)2.1 方案拟定 (4)2.2 电机选型 (4)2.3传动比分配 (5)2.4传动装置的运动和动力参数选择 (5)3.传动零件设计 (7)3.1普通V形带传动 (7)3.2 (高速级)斜齿圆柱齿轮设计 (9)3.2.1选择材料、确定热处理方式及许用应力 (9)3.2.2按齿面接触疲劳强度计算设计 (10)3.2.3校核齿根弯曲疲劳强度 (11)3.2.4斜齿圆柱齿轮的主要几何尺寸 (12)3.3 （低速级）斜齿圆柱齿轮设计 (12)3.3.1选择材料、确定热处理方式及许用应力 (12)3.3.2按齿面接触疲劳强度计算设计 (13)3.3.3校核齿根弯曲疲劳强度 (15)3.3.4斜齿圆柱齿轮的主要几何尺寸 (16)4.轴系的设计计算 (16)4.1高速轴的设计与计算 (16)4.1.1选择材料 (16)4.1.2初估轴径 (16)4.1.3轴的结构设计 (17)4.1.4计算弯矩校核 (17)4.2中速轴的设计与计算 (18)4.2.1选择材料 (18)4.2.2初估轴径 (18)4.2.3轴的结构设计 (18)4.2.4按计算弯矩校核 (19)4.2.5计算弯矩画弯矩图 (21)4.2.6 画转矩图和计算转矩图 (22)4.2.7 校核轴的强度 (24)4.3 低速轴的的设计 (24)4.3.1 选择轴的材料 (24)4.3.2 初估轴径 (24)4.3.3 轴的结构设计 (24)4.3.4 按计算弯矩校核 (25)4.3.5计算弯矩画弯矩图 (26)4.3.6 画转矩图和计算转矩图 (26)4.3.7 校核轴的强度 (27)5 键联接的选择与计算 (31)5.1对高速轴 (31)5.2对中速轴 (31)5.3对低速轴 (31)5.3.1对低速轴轴段 (31)5.3.2对低速轴联轴器处 (31)6 滚动轴承的选择与寿命计算 (32)6.1 高速轴的轴承选择与计算 (32)6.1.1选择轴承类型 (32)6.1.2轴承的寿命计算 (32)6.2 中速轴的轴承选择与计算 (33)6.2.1选择轴承类型 (33)6.2.2轴承的寿命计算 (33)6.3 低速轴的轴承选择与计算 (34)6.3.1选择轴承类型 (34)6.3.2轴承的寿命计算 (34)7联轴器的选型 (35)8润滑和密封方式的确定 (35)8.1齿轮的润滑 (35)8.2滚动轴承的润滑 (35)8.3密封方式的确定 (35)9箱体及附件的结构设计 (36)9.1箱体的结构设计 (36)9.2减速器附件的设计 (36)9.2.1窥视孔和视孔盖 (36)9.2.2通气器 (36)9.2.3起吊装置 (36)9.2.4油标指示器 (36)9.2.5放油孔和螺塞 (36)9.2.6起盖螺钉 (37)9.2.7定位销 (37)10 设计小结 (37)11 参考资料 (37)1 设计题目设计任务：设计皮带运输机的圆锥-圆柱齿轮减速器。
机械设计课程设计任务书完美版
卷筒直径 D(mm)
210
结
构
简
图
1 传动装配的总体设计
1.1 电机的选择 1.1.1类型：Y 系列三项异步电动机 1.1.2 电动机功率的选择 假设： pw —工作机所需功率，kw; pe —电动机的额定功率，kw； pd —电动机所需功率，kw；
电动机到工作机的总效率为 ，
1
武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书
7.1 润滑方式的选择
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7.2 密封方式的选择
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8. 箱体及附件的结构设计和选择
8.1 箱体的结构尺寸
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8.2 附件的选择
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9. 设计小结
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10.参考资料
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0
武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书
机械设计课程设计计算说明书
已知条件：
项目 参数
运输带拉力 F（N）
1200
运输带速 v（m/s）
SH min — 接触强度的最小安全系数，取S；H min 1.3 ZN — 接触疲劳强度计算的寿命系数，取Z；N 1
ZW — 工作硬化系数，取Z。W 1 由教材图 5—29 查得：小齿轮 H lim1 580Mpa ；
大齿轮 H lim2 540Mpa 。
3
武汉理工大学《机械设计基础》课程设计说明书
Z =0.85；
K—载荷系数，一般近视取 K=1.3~1.7,因是斜齿轮传动，故
K 取小 K=1.3；
d —齿宽系数，对于软尺面（<350 HBS ），齿轮相对于轴
承对称布置时， d =0.8~1.4，取 d =1.1；
u —齿数比，对于斜齿轮，选取 Z1 25 ，则： Z2 iZ1 4.22 25 105.5 ，取 Z2 106 ，所以
机械设计基础教材
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F = 3×3–2×4 = 1
F = 3×4–2×5 = 2
n = 3
Pl= 4
n = 4
Pl = 5
如图1-12（a）：
如图1-12（b）：
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【例1-2】如图1-13所示，计算曲柄滑块机构的自由度。 活动构件数n=3低副数高副数
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平面机构运动简图的绘制
绘制机构运动简图的步骤：（1）分析机构的组成，观察相对运动关系，了解其工作原理。（2）确定所有的构件（数目与形状）、运动副（数目和类型）。（3）选择合理的位置，能充分反映机构的特性。（4）确定比例尺 （5）用规定的符号和线条绘制成机构运动简图。
1. 机构运动简图的定义
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运动副及构件的表示方法
1．构件构件均用直线或小方块来表示，如图1-6示。
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2．转动副
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3．移动副 如图1-8所示，注意移动副的导路应与两构件相对移动的方向一致。
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4．高副两构件组成高副时的相对运动与这两个构件在接触处的轮廓形状有直接关系，因此，在表示高副时必须画出两构件在接触处的曲线轮廓。如图1-8、图1-9所示为齿轮高副和凸轮高副的表示方法。
图1-4 （a）凸轮高副
平面机构中高副引入一个约束，保留两个自由度。
图1-4 （b）齿轮高副
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运动链与机构
运动链：两个以上的构件以运动副连接而构成的系统。如图1-5所示，若运动链中各构件首尾相连，则称之为闭式运动链，否则称为开式运动链。
《机械设计基础》全套PPT课件(完整版)
机械设计基础全套PPT课件（完整版）简介《机械设计基础》是一门介绍机械设计基本理论和方法的课程。
本套PPT课件是全套课程的完整版，旨在帮助学生全面了解机械设计的基础知识和技术，培养学生的机械设计能力。
课件目录1.机械设计基础概述–机械设计概述–机械设计的重要性–机械设计的基本流程2.材料与力学基础–材料工程概述–材料的力学性能–弹性力学基础–塑性力学基础3.物体的几何参数–几何图形的表示方法–构建三维几何模型–几何参数的计算与分析4.连接零件的设计–轴的设计–轴承的选择与设计–轴承的寿命计算5.传动装置的设计–齿轮传动–带传动–传动装置的计算与优化6.结构件的设计–结构件的设计原则–加工工艺与工装设计–结构件的计算与优化7.机械设计的检查与验证–设计的检查原则–设计验证的方法–机械设计的可靠性分析8.机械设计的案例分析–常见机械设计案例分析–机械设计的创新与应用学习建议1.注重课堂笔记的整理，重点记录课程重要概念和公式。
2.完成课后习题和实践任务，巩固所学知识。
3.多查阅相关参考书籍和资料，拓宽机械设计的知识面。
4.参加实验室和工程实习，锻炼机械设计实际操作能力。
5.加强与同学的讨论和交流，共同学习、提高。
结语《机械设计基础》全套PPT课件是学习这门课程的重要辅助资料，帮助学生快速全面掌握机械设计的基础理论和方法。
通过学习本课程，学生能够了解机械设计的基本原理，掌握机械设计的基本流程和方法，并在实际应用中能够独立进行机械设计与分析。
希望本套课件对学生的机械设计学习有所帮助，祝愿大家学习顺利！。
武汉理工大学机械设计基础
对实心圆轴，
WT 2W
M 2 T 2 W
转轴危险截面上的应力（根据第三强度理论）：
e b 2 4 T 2
M 2 T 2
T M 4 W W T
—— 称为计算弯矩或称为当量弯矩
考虑M、T两者产生的应力循环特性γ σ 和γ τ 不同，通常γ γ τ ≠－1，考虑两者差异的影响，将σ e 进行修正为：
设计图示带式运输机中单级斜齿轮减速器输出轴。已知：电动机的功率 P1=25 kW，n1=970 r/min；齿轮传动的主要参数及尺寸为：法面模数mn=4mm， 0 两轮齿数分别为Z1=20，Z2=79，螺旋角 8 634 ，分度圆直径d1=81.81mm ，d2=319.19mm，中心距a=200mm，齿宽b1=85mm，b2=80mm，单向运转。
五.
轴的结构工艺性——便于加工、测量、维修及轴上零件的拆装
一）轴的加工工艺性要求 1. 不同轴段的键槽，应布置在轴的同一母线上，以减少键槽加 工时的装卡次数；
a. 正确结构
b.不正确结构
2. 需磨制轴段时，应留砂轮越程槽；需车制螺纹的轴段，应 留螺纹退刀槽。
0.8
砂轮越程槽
螺纹退刀槽
3. 相近直径轴段的过渡圆角、键槽、越程槽、退刀槽尺寸尽 量统பைடு நூலகம்，以便于加工。
§12-1 §12-2
概
述
轴的初步估算
§12-3
§12-4 §12-5
轴的结构设计
轴的强度验算 轴的设计实例分析
减速器结构分析
半联轴器 齿轮
轴承
半联轴器
轴
轴 轴 承 联轴器 称为轴系零部件
1.轴的分类及材料选择（保证轴的强度、刚度要求）；
武汉理工大学机械设计课件绪论、第1章
武汉理工大学
物流工程学院 机械设计与制造系
机械设计概论
机械和机械设计发展的历史 由几种简单工具而来: 石器时代:石刀、石斧、桔槔、辘轳。省力或 便于用力。 牲畜力、风力、火力。省力或扩大 力。 18世纪60年代：蒸汽机。作为动力，促进了 其它工业的发展。 19世纪60年代：直流发电机。
的直接接触独立运动受到限制，自由度也随之减少。
平面高副，可沿切向移、绕切点转， 限法向移，失一个自由度 转动副，可绕铰链中心转， 限X、Y方向移，失两个自由度 移动副，可沿X方向移， 限制Y方向移及相对转动，失去两个自由度
如果平面机构由N个构件组成，有一个为机架，活动件数 n=N-1， 则：n个活动构件的总自由度为3n； PH 个 高副引入PH个 约束； PL个低副引入2PL个 约束；
一、机械(Machinery)的组成 1. 机器的特征
1）人为的组合体
2）各实体间有确定的相对运动
３）能做有效的机械功或能量转换
2. 机构、零件、构件 机构：机器的前两个特征 零件：机械制造单元体 构件：运动单元体
机器(Machine) 机构(Mechanism) 的总称为机械
机器实例:
汽车
切糕机
本章小结 重点学习内容
1.了解机械的组成和机械零件的工作能力及计算准则。 2.掌握载荷和应力的分类以及在变应力作用下许用应 力和安全系数的计算方法。
第一章 机械系统的 运动简图设计
第一章 平面机构的运动简图及其有确定运动的条件
平面机构：机构中各构件都在 同一平面或相互平 行的平面中运动。 空间机构：机构中各构件的运 动平面不平行或不 重合。
齿轮啮合 凸轮机构
具有两个运动副元素的构 件的表示方法 具有三个运动副元素的构 件的表示方法
武汉理工大学机械工程专业基础知识点框架梳理及其解析【范本模板】
武汉理工大学机械工程专业基础知识点框架梳理及其解析第一章机械设计总论本章节包括5 个知识点，1。
机械零件的主要失效形式及计算准则；2.机械零件设计的一般步骤；3.材料的疲劳特性；4.机械零件的强度计算；5。
机械零件的抗剪裂强度和接触强度。
其中必须掌握的知识点是2 个，1.机械零件的主要失效形式及计算准则；2.机械零件的强度计算。
基础阶段，复习时间是从5 月份至8 月份，需要掌握的知识点2 个，1。
机械零件的主要失效形式及计算准则;2。
机械零件的强度计算。
在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉教材内容，识记一般的知识点，尽可能脑中对零件有总体的认识，再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】机械零件的主要失效形式及计算准则【例题1】机械零件的主要失效形式有哪些？分析:基本知识点的熟记解题:断裂，表面压碎，表面点蚀，塑形变形,过量弹性变形,共振，过热，过量磨损易错点：回答不够全面作业：《机械设计与机械原理考研指南》P18 页第20、21、22 等题习题：简述机械零件的计算准则【知识点2】机械零件的强度计算【例题2】简述应力特征r 的取值范围及应力分类分析：基本知识点的熟记解题：—1≤r≤1，r=1 时为静应力，r=-1 是为循环变应力,r=0 时为脉动变应力易错点:分类理解不清作业：《机械设计与机械原理考研指南》P19 页第36、37 等题习题:简述载荷与应力的类型第二章平面连杆机构及其设计（不考）第三章凸轮机构及其设计（不考)第四章步进机构及其设计（不考）第五章齿轮传动设计本章节包括6 个知识点，1。
齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算;2.齿轮常用材料及热处理方法;3。
硬齿面,软齿面，开式传动,闭式传动等概念;4.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析;5。
直齿，斜齿圆柱齿轮传动的强度计算;6.齿轮设计准则。
其中必须掌握的知识点是3 个,1.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念;2。
武汉理工大学机械设计考研资料知识讲解
武汉理工大学机械设计考研资料第一章机械设计总论一、机械设计的基本要求1、实现预定功能，工作可靠。
2、经济性好：设计和制造周期短，成本低，产品工作效率高，能耗低维护管理费用少。
3、操作方便，运行安全。
4、标准化系列化程度高，便于简化设计工作，提高产品的质量。
5、其他要求：环保、噪音、外观等。
二、机械零件的主要失效方式有哪些?1、断裂：过载断裂——工作应力超过了材料的强度极限引起的。
疲劳断裂——工作应力超过了材料的疲劳极限引起的。
2、变形：塑性变形——工作应力超过了材料的屈服极限引起的。
过大弹性变形——零件的刚度不够。
3、表面破坏：压溃和过度磨损——零件表面的压应力p过大。
表面疲劳损坏——工作表面的接触应力过大胶合——零件工作温升太高三、通常的应力变化规律有那几种，多数转轴中的应力属于哪一种变化规律？通常的应力变化规律有：应力比不变；平均应力不变；应力最小应力不变三种规律，多数转轴中的应力变化规律属于应力比不变的那一种。
四、按摩擦状态不同分，摩擦可以分为哪几种？按摩擦状态分可分为：干摩擦，边界摩擦，液体摩擦和混合摩擦。
五、磨损按机理分为哪几种?磨损按机理可分为：粘着磨损，磨粒磨损，表面疲劳磨损，腐蚀磨损，冲蚀磨损和微动磨损。
六、机械零件设计准则是什么？1、强度准则：针对断裂、塑性变形和表面疲劳磨损。
2、刚度准则：针对零件过大弹性变形。
3、耐磨性准则：针对过度磨损和胶合损坏。
4、正东和噪音准则：针针对高速机械的振动失稳。
5、可靠性准则。
6、热平衡准则。
七、润滑剂的主要作用是什么，常见的润滑剂有哪些？润滑剂的主要作用是：降低摩擦，减少或防止磨损，降低摩擦功耗，降低零件工作温升，防锈、缓冲和吸振等作用。
常见的润滑剂有：气体润滑剂、固体润滑剂、液体润滑剂、半固体润滑剂。
八、形成动压润滑油膜的条件是什么？1、两工作表面间必须形成契行间隙；2、两工作表面间充满具有一定粘度的润滑剂；3、两工作表面间存在相对的速度，且速度方向保证润滑剂从大端面流进小断面流出。