机械设计第十七章
第17章课后习题答案
第17章课后习题答案17-1解1）选择型号：因此类机组一般为中小型，所需传递的功率中等，直流发电机载荷平稳，轴的弯曲变形较小，联接之后不再拆动，故选用传递转矩大、结构简单的固定式刚性联轴器，如凸缘联轴器。
2）按传递最大功率求计算转矩转矩。
由教材表17-1查得，当工作机为发电机时的工作情况系数。
则计算转矩根据计算转矩、轴的转速、外伸轴直径d=45mm查手册，可用标准GB5843-1986铰制孔型凸缘联轴器YL9。
其许用转矩为，许用最大转速。
其他主要尺寸：螺栓孔中心所在圆直径，6只M10 螺栓。
17-2解（1）选择型号：因汽轮发电机组的转子较重，传递的转矩特大，轴有一定的弯曲变形，工作环境为高温高压蒸汽，轴有伸长，故选用耐温的齿式联轴器。
（2）求计算转矩转矩。
由教材表17-1,当工作机为发电机原动机为汽轮机时的工作情况系数仍可取。
则计算转矩根据计算转矩、轴的转速、外伸轴直径d=120mm查手册，可用标准ZB19012-1989GCLD型鼓型齿式联轴器GCLD7。
其许用转矩为，许用最大转速。
17-3图17.2 题17-3图图17.3 题17-3解图解可选用一超越离合器，如图17.3所示。
电动机1和电动机2的转速是相同的，但电动机1经过蜗杆蜗轮传动后，转速降至，并有。
当两电机同时开动时，因，超越离合器松开，传不到轴上，轴由电机2带动。
若电动机1开动后，再停止电动机2，那么当电动机2停止转动时，，，超越离合器被滚珠楔紧带动轴旋转。
所以任何时间都不会卡死。
17-4图17.4 题17-4图解（1）求计算转矩转矩。
由教材表17-1查得，当工作机为车床时的工作情况系数。
则计算转矩（2）求摩擦面数目由教材式（17-7）得由教材表17-2查得，并将、、、代入上式得摩擦面数应为10。
主动摩擦片为6片，从动摩擦片为5片时，摩擦面数即可实现。
（3）验算压强查教材表17-2，取合适。
17-5答：自行车从动链轮与内棘轮3相固联，棘爪4通过弹簧始终与棘齿啮合。
机械设计第十七章
机构简图
结构布局方案
说明 同侧输入/输出布置。 输入轴、输出轴在齿轮 箱同侧布置,轴系组件 采用悬臂支承结构 异侧输入/输出布置。 输入轴、输出轴在齿轮 箱异侧(或同侧)布置,轴 系组件采用简支支承结 构
17.2.2 多级定轴齿轮机构的结构布局
多级定轴齿轮传动的传统设计方式是设计者按轴系人工展开设计。本章介绍依据 机构简图进行设计,将单级齿轮机构作为传动基本单元,通过多个单元的相对空间位 置布局不同结构形式的组合可得到多个整体结构布局方案,再通过构件和机架合并 形成多级定轴齿轮传动机构的结构布局方案。为了说明多级定轴齿轮机构布局关 系,在单级齿轮机构上建立参考直角坐标系,如图17-3所示。
(3)轴系组件结构方案 该三级齿轮减速器的四组轴系组件上分别固结六个齿轮。当 齿轮与轴直径差别较小时,将齿轮和轴做成一体式齿轮轴;当齿轮与输入轴直径差别较 大时,将齿轮和轴分别制造,再将齿轮与轴通过键连接(周向定位)在一起,而轴向采用轴 套和轴肩实现轴向定位。轴承内圈与轴之间一般采用小量过盈连接周向定位,轴向利 用轴肩单向定位。轴承与箱体一般采用过渡配合,利用轴承端盖定位。 (4)箱体结构方案 三级异侧水平展开式定轴齿轮减速器的箱体支承四个轴系组件,为 安装与拆卸方便,箱体结构采用水平剖分结构方式。 图17-4所示为三级异侧水平展开式定轴齿轮减速器结构方案图,并对三级定轴齿轮减 速器传动轴以及齿轮进行编号。
17.1.2 性能指标
为便于该三级定轴圆柱齿轮减速器结构方案设计,拟定需要满足的性能指标见表17-1。
表17-1 定轴齿轮减速器性能指标
性in)
总 传 动 比 强度、刚度要求 寿 命 要 求
指标数据
65.95
≤1000
《机械设计》PPT课件第17章
第17章 机械零件结构设计
17.4圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计
17.4.1蜗杆的结构
17.4.2蜗轮的结构
齿圈式 螺栓连接式 整体浇注式
拼铸式
第17章 机械零件结构设计
17.5机架的结构设计
17.5.1 机架的分类 机架按其构造形式可划分为四大类：机座类、机架类、基板类和箱体类；按
结构分整体式和装配式；按制造方法分铸造、焊接、拼接和粘接等。
17.5.2 机架设计准则 1）刚度 2）强度 3）稳定性
第17章 机械零件结构设计
17.5.3 机架的材料及制法 材料的选用，主要是根据机架的使用要求。多数机架形状较复杂，故
一般采用铸造，由于铸铁的铸造性能好、价格便宜及吸振能力强，所以应 用最广。重型机架常采用铸钢。当要求重量轻时，可采用铸造或压铸铝合 金等轻金属制造。焊接机架具有制造周期短、重量轻和成本低等优点，故 在机器制造业中，焊接机架日益增多。焊接机架主要有钢板、型钢或铸钢 件等焊接而成。有的机架则宜用非金属材料。
磨损；转速高时要经过动平衡；铸造和焊接带轮的内应力要小。
17.1.2 带轮的材料
带轮常用材料为灰铸铁，如HT150、HT200等；转速较高时，采用铸钢或 钢板冲压焊接结构；小功率时可用铸铝或塑料。
第17章 机械零件结构设计
17.1.3 带轮的结构形式及尺寸
第17章 机械零件结构设计
17.2链轮的结构设计 17.2.1 链轮的齿形
第17章 机械零件结构设计
17.5.4 机架的结构设计要点 1）截面形状的合理选择 2）肋板布置 3）壁厚的选择
第17章 机械零件结构设计
2016年考研《机械设计》判断题(单数章节)
判断题第一章绪论第三章机械零件强度1，脉动循环变应力的应力循环特性系数为1。
（×）2，只有静载荷产生静强度，只有变载荷产生疲劳破坏。
（×）3，机械零件在静载荷作用下，则均为静强度破坏。
（×）4，机械零件的刚度是指机械零件在载荷作用下抵抗塑性变形的能力。
（×）5，机械零件一旦出现磨损，该零件就发生了实效。
（×）6，塑性材料比较脆性材料易产生粘附磨损。
（√）7，润滑油的粘度与温度有关，且粘度随温度的升高而增大。
（×）8，合金钢与碳素钢相比有较高的强度和较好的热处理能力，因此用合金钢制造零件不但可以减小尺寸，还可以减小断面变化处过渡圆角半径和降低表面粗糙度的要求。
（×）9，当零件的尺寸由刚度条件决定时，为了提高零件的刚度，应选用高强度合金钢制造。
（×）10，根据机器的额定功率计算出作用在零件上的载荷称为计算载荷。
（×）11，设计某普通碳钢零件时，校核后刚度不足，采用高强度合金钢时，对提高其刚度是不起作用的。
（√）12，“零件”是组成机器的具有确定相对运动的构件。
( ×) 13，第五章螺纹联接和螺旋传动1，降低被联接件的刚度可以提高受变载荷作用的螺栓的疲劳强度（×）2，为了美观和制造方便，设计螺栓组时，常把螺栓在轴对称的几何形状上均匀分布。
（×）3，普通螺纹的公称直径是指螺纹的中径。
（×）4，具有自锁性的螺纹联接，在使用时不需要防松。
（×）5，螺栓连接主要用于被连接件不太厚、便于穿孔且需经常拆卸的场合。
（√）6，螺纹的螺旋升角愈小，螺纹的自锁性能愈好。
（√）7，当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性比粗牙螺纹的自锁性好。
（√）8，为了提高受轴向变载荷螺栓联接的疲劳强度，可以增加螺栓刚度。
（×）9，受轴向载荷的普通螺栓联接，适当增大预紧力能提高螺栓的抗疲劳强度。
《机械设计基础 》课件第17章
这些输入流经产品设计系统处理后，传递、转换为系统的 输出流M′、E′、S′。分析比较黑箱的输入和输出的能量流、 物质流所需设计产品的总功能。因此，可以从输入和输出的差别 和关系的比较中找出实现功能的原理方案，从而揭开黑箱， 使之成为“白箱”，确定产品的结构。图17-2所示为一般 黑箱示意图。图中方框内部为待设计的技术系统(即产品)， 方框即为系统边界，通过系统的输入和输出，使系统和环 境连接起来。
17.2.2 功能分析法
功能是指产品技术系统的用途或所具有的特定工作能 力，也就是产品技术系统所具有的转化能量、物质和信息 的特性。
功能分析法是在产品设计过程中寻求功能原理实现方 案的主要方法。这种方法首先是将系统复杂的总功能通过 分析转化为简单的子功能单元，再求出每个子功能单元相 应的可行方案，然后进行组合，从而得到系统的多种总方 案，再对得到的方案进行分析、比较、评价和选择，最后 得到最佳功能原理方案。功能分析法的设计步骤和各阶段 应用的主要方法见图17-1。
3.技术设计
技术设计是把新产品的最优原理方案具体化。技术设 计过程中，首先进行总体设计，按照“人—机—环境—社 会”的合理要求，对产品各部件的位置、运动、控制等进 行总体布局。然后进行结构和造型设计。结构设计的内容 包括零件材料的选择、机械结构的确定、零件几何尺寸和 配合尺寸的确定、配合公差的确定、加工工艺性能要求的 确定等。机构设计时要进行尺寸参数和工艺参数的优化， 公差的配合和分析，可靠性设计，还要考虑产品的性能、 加工、装配等因素。尽可能节省材料，降低制造难度。造 型设计包括美感、宜人性设计等。
7．质量控制
产品设计是产品制造的前一个环节，据相关资料统计， 在产品质量事故中，约有50%是由于不良设计所造成的。 所以，现代工程设计特别重视设计阶段的质量控制活动。
机械设计基础课堂笔记
★表示为重点《机械设计基础》考点本科目为重点考试科目,分值占考试总分值的2/5第一章（非重点）1、自由度定义2、自由度=原动件数（★★课件中P23 ）第二章1、平面四杆机构定义，名词解释（课件P4）2、三个基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构3、机构的三大特性（★★）1）急回特性2）压力角和传动角（压力角越小越好，任何机构均有压力角，且压力角为锐角）3）机构死点（克服死点：1）利用惯性2）利用两组连杆机构错开排列，如火车头车轮）第三章1、凸轮机构优缺点优点：可精确实现任意运动规律（★★★）缺点：线接触，易磨损，传力不大2、压力角与凸轮机构尺寸大小关系：压力角越小，机构尺寸越大。
（设计时可用压力角大小约束机构尺寸大小）3、分类：1)按凸轮形状分：盘形、移动、圆柱凸轮( 端面) 。
2)按推杆形状分：尖顶、滚子、平底从动件。
特点：尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构滚子――磨损小，应用广平底――受力好、润滑好，用于高速传动4、本章计算了解不考第四章1、齿轮结构优点（★★★）2齿轮的分类3、齿轮参数1）齿数：2）模数：（★★★有单位mm，是比例常数。
齿数相同的齿轮，模数越大，尺寸越大）3）分度圆压力角：规定标准值α＝20°4、m、z、α为渐开线齿轮的三个基本参数5、标准齿数m 、α、ha* 、c* 取标准值，且e=s的齿轮。
6、一对渐开线齿轮正确啮合条件：模数和压力角分别相等（★★★）7、标准中心距a=r1+r2 （★★）8、一对齿轮的连续传动条件是：ε≥1（重合度）9、齿轮的制造：范成法加工特点（★★★）10、根切1）根切的后果2）齿数大不会根切，发生根切的临界点，叫做最少齿数=17（即不根切的最小齿数，只针对直齿）（★★★）11、圆锥尺寸传动了解12、润滑和效率（★★★）开式齿轮：常采用人工定期润滑。
可用润滑油或润滑脂闭式齿轮：油池润滑（包括沾油润滑及飞溅润滑）速度低、油面不能太高。
杨可桢《机械设计基础》考点精讲及复习思路
∴Ｋ ＝１ ２）偏置曲柄滑块机构
∵θ＞０ 故有急回特性
ｎ个活动件 ＰＬ个低副 ＰＨ个高副
约束
２ＰＬ ＰＨ
计算公式：Ｆ ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ
例题分析：
例 １ 试计算下列机构的自由度。
自由度 ３ｎ
ｎ ＝３、ＰＬ ＝４、ＰＨ ＝０ ｎ ＝２、ＰＬ ＝２、ＰＨ ＝１
Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ －ＰＨ Ｆ＝３ｎ －２ＰＬ －ＰＨ
ｃ）设摇杆工作、空回过程的平均角速度分别为 ω１、ω１，则 ω１ ＝ ｔψ１ ω２ ＝ ｔψ２ ∴ω１ ＜ ω２ 摇杆的这种运动性质称为急回特性。显然 ｔ１＞ｔ２ 行程速比系数 Ｋ————摇杆工作、空回行程平均角速度之比。
（行程速度变化系数） 用来表明急回运动的程度。
Ｋ ＝ω２ ω１
＝ψ／ｔ２ ψ／ｔ１
ｎ ＝３，ＰＬ ＝３，ＰＨ ＝２ Ｆ ＝３ｎ－２ＰＬ－ ＰＨ＝３ ×３－２ ×３－２ ＝１ 行星轮系
虚约束的作用：改善构件的受力状态、强度、刚度等 虚约束常出现处：移动回转重现，高副接触定宽（共线），定长尺寸连件，对称结构多件。 ３．局部自由度———某些不影响整个机构运动的自由度
ｎ＝２，ＰＬ＝２，ＰＨ＝１Ｆ ＝３×２－２×２－１＝１ 局部自由度的作用：将高副处的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减轻磨损。
２．虚约束———重复而且对机构运动不起限制作用的约束。 要除去 平面机构常在下列情况使用虚约束。 １）两构件之间形成多个运动副
— ２—
杨可桢《机械设计基础》考点精讲及复习思路 如果两构件在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行（如右图）则只能算一个移动副。
如果两构件在多处相配合而构成转动副，且转动轴线重合（如下图），则只能算一个转动副。
— １０—
机械设计(基础)课程教学大纲
《机械设计》课程教学大纲一、课程名称：机械设计Machine Design课程负责人：龙振宇二、学时与学分：60学时3学分三、适用专业：机械设计制造及自动化专业四、课程教材：龙振宇主编，机械设计，机械工业出版社，2002年8月五、参考教材：濮良贵纪名刚主编，机械设计（第七版），高等教育出版社，2001年6月邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，1998年2月余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986年六、开课单位：机械工程学院七、课程的目的、性质和任务《机械设计》是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
在机械类各专业教学计划中，它是主要课程。
本课程在教学内容方面应着重基本知识，基本理论，基本方法和创新思维，在培养实践能力方面应着重创新能力设计构思和设计技能的基本训练。
本课程的目的及主要任务是培养学生：1．掌握通用机械零部件的设计原理、方法和机械设计的一般规律；突出创新意识和创新能力的培养，具有机械系统综合设计能力。
2．树立正确的设计思维，了解国家当前的有关技术经济政策。
3．具有应用计算机技术的能力。
4．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
5．掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。
6．对机械设计的新发展有所了解。
八、课程的主要内容1．教学基本内容机械设计总论：机械设计的一般程序，机械系统总体方案设计，技术设计的主要内容，机器设计的基本原则，标准化等。
机械零件设计基础：机械零件的失效，机械零件的工作能力和计算准则，摩擦、磨损和润滑，寿命和可靠性概述，机械零件常用材料和选用原则，机械零件的工艺性等。
联接件设计：螺纹联接，键、花键联接，过盈配合联接等。
传动件设计：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，螺旋传动等。
轴系零、部件设计：轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器，离合器等。
其它零部件设计：弹簧，机架零件，减速器，无级变速器等。
创新设计：创新设计重要性、基本原则及基本方法，实例分析。
机械零件设计 联轴器
2.2
透平压缩机、木工机械、输送机
1.5
1.7
2.0
2.4
搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机
1.7
1.9
2.2
2.6
织布机、水泥搅拌机、拖拉机
1.9
2.1 2.4
2.8
挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械 2.3
2.5 2.8
3.2
压延机、重型初轧机、无飞轮活塞泵 3.1
3.3 3.6
4.0
3. 确定联轴器的型号
梅花形弹性联轴器 轮胎联轴器
（一）刚性联轴器 1 、固定式刚性联轴器 （1）凸缘联轴器
（a）
（b）
图19-2 凸缘联轴器
凸缘联轴器应用实例
（2）套筒联轴器
结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定 螺钉来实现轴向固定。
半圆键 型式：
普通平键
特点：结构简单、使用方便、 传递扭矩较大，但不 能缓冲减振 。
应用：用于载荷较平稳的 两轴联接 。
潘存云教授研制
套筒联轴器
潘存云教授研制
2 、可移式刚性联轴器
（1）齿式联轴器
齿式联轴器是由两个带内齿的外套筒3和两个带外齿的
套筒1组成。套筒与轴相联，两个外套筒用螺栓5联成一体。
1 23
4 56
工作时靠啮合的轮
齿传递扭矩。为了减少 轮齿的磨损和相对移动 时的 摩擦阻力，在壳内
进行必要的承载能力校核
为安全起见，凸缘联轴器的外圈还应加上防护罩或将 凸缘制成轮缘型式。制造凸缘联轴器时，应准确保持半联 轴器的凸缘端面与孔的轴线垂直，安装时应使两轴精确同 心。
半联轴器的材料通常为铸铁，当受重载或圆周速度 v≥30m/s时，可采用铸钢或锻钢。凸缘联轴器的结构简单、 使用方便、可传递的转矩较大，但不能缓冲减振。常用于 载荷较平稳的两轴联接。它的基本参数和主要尺寸见有关 参考文献或设计手册。
《机械设计基础》目录
《机械设计基础》目录第一章绪论11 机械设计的基本概念12 机械设计的发展历程13 机械设计的重要性及应用领域第二章机械设计的基本原则和方法21 机械设计的基本原则211 功能满足原则212 可靠性原则213 经济性原则214 安全性原则22 机械设计的方法221 传统设计方法222 现代设计方法223 创新设计方法第三章机械零件的强度31 材料的力学性能311 拉伸试验与应力应变曲线312 硬度313 冲击韧性314 疲劳强度32 机械零件的疲劳强度计算321 疲劳曲线和疲劳极限322 影响机械零件疲劳强度的因素323 稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算324 不稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算第四章摩擦、磨损及润滑41 摩擦的种类及特性411 干摩擦412 边界摩擦413 流体摩擦414 混合摩擦42 磨损的类型及机理421 粘着磨损422 磨粒磨损423 疲劳磨损424 腐蚀磨损43 润滑的作用及润滑剂的选择431 润滑的作用432 润滑剂的种类433 润滑剂的选择第五章螺纹连接51 螺纹的类型和特点511 螺纹的分类512 普通螺纹的主要参数52 螺纹连接的类型和标准连接件521 螺纹连接的类型522 标准连接件53 螺纹连接的预紧和防松531 预紧的目的和方法532 防松的原理和方法54 螺纹连接的强度计算541 松螺栓连接的强度计算542 紧螺栓连接的强度计算第六章键、花键和销连接61 键连接611 平键连接612 半圆键连接613 楔键连接614 切向键连接62 花键连接621 花键连接的类型和特点622 花键连接的强度计算63 销连接631 销的类型和用途632 销连接的强度计算第七章带传动71 带传动的类型和工作原理711 平带传动712 V 带传动713 同步带传动72 V 带和带轮721 V 带的结构和标准722 带轮的结构和材料73 带传动的工作情况分析731 带传动中的力分析732 带的应力分析733 带传动的弹性滑动和打滑74 带传动的设计计算741 设计准则和原始数据742 设计计算的内容和步骤第八章链传动81 链传动的类型和特点811 滚子链传动812 齿形链传动82 链条和链轮821 链条的结构和标准822 链轮的结构和材料83 链传动的运动特性和受力分析831 链传动的运动不均匀性832 链传动的受力分析84 链传动的设计计算841 设计准则和原始数据842 设计计算的内容和步骤第九章齿轮传动91 齿轮传动的类型和特点911 圆柱齿轮传动912 锥齿轮传动913 蜗杆蜗轮传动92 齿轮的失效形式和设计准则921 轮齿的失效形式922 设计准则93 齿轮的材料和热处理931 齿轮常用材料932 齿轮的热处理94 直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算941 受力分析942 强度计算95 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算951 受力分析952 强度计算96 锥齿轮传动的受力分析和强度计算961 受力分析962 强度计算97 蜗杆蜗轮传动的受力分析和强度计算971 受力分析972 强度计算第十章蜗杆传动101 蜗杆传动的类型和特点102 蜗杆和蜗轮的结构103 蜗杆传动的失效形式和设计准则104 蜗杆传动的材料和热处理105 蜗杆传动的受力分析和强度计算106 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第十一章轴111 轴的分类和材料1111 轴的分类1112 轴的材料112 轴的结构设计1121 轴上零件的定位和固定1122 轴的结构工艺性113 轴的强度计算1131 按扭转强度计算1132 按弯扭合成强度计算1133 轴的疲劳强度校核第十二章滑动轴承121 滑动轴承的类型和结构1211 整体式滑动轴承1212 剖分式滑动轴承1213 调心式滑动轴承122 滑动轴承的材料1221 金属材料1222 非金属材料123 滑动轴承的润滑1231 润滑剂的选择1232 润滑方式124 非液体摩擦滑动轴承的设计计算第十三章滚动轴承131 滚动轴承的类型和特点1311 滚动轴承的分类1312 滚动轴承的特点132 滚动轴承的代号1321 基本代号1322 前置代号和后置代号133 滚动轴承的选择1331 类型选择1332 尺寸选择134 滚动轴承的组合设计1341 轴承的固定1342 轴承的配合1343 轴承的装拆1344 滚动轴承的润滑和密封第十四章联轴器和离合器141 联轴器1411 联轴器的类型和特点1412 联轴器的选择142 离合器1421 离合器的类型和特点1422 离合器的选择第十五章弹簧151 弹簧的类型和特点152 弹簧的材料和制造153 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算第十六章机械系统设计161 机械系统设计的任务和过程162 机械系统总体方案设计163 机械系统的执行系统设计164 机械系统的传动系统设计165 机械系统的支承系统设计第十七章机械设计中的创新思维171 创新思维的概念和特点172 创新思维在机械设计中的应用173 培养创新思维的方法和途径第十八章机械设计实例分析181 简单机械装置的设计实例182 复杂机械系统的设计实例183 设计实例中的经验教训和改进方向。
机械设计ch17
另外，箱体和机座在机器中重量和体积都占有较大的比例， 造型的合理美观对产品的商业化起着重要的作用。
§17-1 概
述
概述
正确选择机座和箱体等零件的材料和正确设计其结构形式及 尺寸，是减小机器质量、节约金属材料、提高工作精度、增强机 器刚度及耐磨性等的重要途径。
一、机座和箱体的一般类型
机座和箱体按构造形式可分为： 机座类、机架类、基板类和箱壳类等四大类。 二、机座和箱体的材料及制法 固定式机器的机座和箱体通常采用铸铁或铸钢。
§17-2 机座和箱体的截面形状及肋板布置
一、截面形状 扭转等变形。
形状
大多数机座和箱体的受力情况很复杂，因而要产生拉伸、压缩弯曲、
机座和箱体受到弯曲或扭转载荷时，截面形状对于它们的强度和刚度
有着很大的影响。 正确设计机座和箱体的截面形状，在既不增大截面面积，又不增大零
件质量的条件下，来增大截面系数及截面的惯性矩，从而提高它们的
设计水平和效率。当今所有的商业化有限元系统商都开发了和著名
的CAD软件（例如Pro/ENGINEER、Unigraphics、SolidEdge、 SolidWorks、IDEAS、Bentley和AutoCAD等）的接口。
的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是
准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于 大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且 能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。
有限元分析软件 COSMOS、ANSYS、NASTRAN、PATRAN、
概述
时效处理就是在精加工之前，使机座充分变形，提高其 尺寸的稳定性。常见的方法有自然时效、人工时效和振动 时效等几种，其中以人工时效应用最广。
第十七章映射元素
第十七章映射元素将在草图工作台设置的图形，包括曲线和点，映射到金属板材上，作为金属板材的元素。
既可以影射到折叠的三维图形，也可以影射到展开图上。
这个功能可以方便地进行下面的操作：生成活字体。
定义一个区域进行化学腐蚀，形成图案。
为解决重叠问题而生成剪切。
打开文件Mapping1.CATPart。
点击sketcher 草图图标，选择一个墙板的表面作为参考平面，画一个A字轮廓线，如图17-1。
点击工具栏中的Exit Workbench 离开草图工作台图标，就可以进入金属板材设计工作工作台。
显示的草图形状如图17-2。
图17-1画一个A字轮廓线图17-2在金属板材设计工作工作台显示的草图形状选中刚才设计的草图，点击Points or Curves Mapping点或者曲线映射图标，出现Mapping映射对话框，如图17-3。
可以在对话框内编辑所选元素：去掉所选元素；选中元素，然后点击鼠标右键，在出现的菜单中选择Clear selection。
332333直接在几何图形上选择元素，就增加新的元素。
在Mapping Context 栏点击一下，然后在几何图形上选择元素要被映射到的面。
被影射到的面并不一定就是做草图所用的参考面，事实上，在缺省设置下，被映射到的面是最后形成的面或者最近一次修改的面，即在模型树中仍然被选中的面。
在对话框内点击OK 按钮，生成一个映射曲线。
图17-4是折叠图上形成的映射曲线，图17-5是展开图上形成的映射曲线。
映射曲线生成后，关闭该零件。
图17-3 Mapping 映射对话框图17-4 折叠图上形成的映射曲线图17-5 展开图上形成的映射曲线注意！334可以同时选择几个草图/曲线/点进行映射。
可以通过几个墙板和弯曲来生成映射曲线。
进入CATIA 软件的界面后，点击Start< Mechanical Design （机械设计）<Generative Sheetmetal Design ，进入钣金设计工作台。
机械设计基础第17章PPT课件
概述
差动轮系：自由度为2
F3n2PL PH 342422
第17章
概述
3．混合轮系
既有定轴轮系部分，又有行星轮系部分。或者是由几部分行星 轮系组成的，这种复杂轮系称为复合轮系，又称为混合轮系。
该复合轮系由：一个定轴 轮系和一个行星轮系组成。
该复合轮系由两个行 星轮系组成。
第17章
17.2 定轴轮系的传动比计算
第17章
行星轮系的传动比计算
行星轮系的转化
第17章
行星轮系的传动比计算
行星轮系的转化
第17章
行星轮系的传动比计算
原机构的转速 齿轮1 n1 齿轮2 n2 齿轮3 n3 行星架H nH
转化机构的转速
n1－nH = n1H
n2－nH =
n
H 2
n3－nH =
n
H 3
nH－nH = 0
第17章
z1
z2
z2' z3'
z3 z4
第17章
定轴轮系的传动比计算
例题2
解：
z1
in n1 4z z1 2z z2 3 z z4 3 3 1 2 6 4 2 z0 20 '4 20 8 z2 0z3
z z4 3 3 1 2 6 4 2 0 0 4 20 80
z3'
z4
n4=n1/i=1000/80=12.5 r/min
1. 轮系的传动比
轮系中，输入轴（轮）与输出轴（轮）的 转速或角速度之比，称为轮系的传动比，通常 用i表示。
A——输入轴 B——输出轴
iAB
A B
nA nB
第17章
定轴轮系的传动比计算
2．定轴轮系传动比的计算
机械设计基础名词解释
机械设计基础名词解释机械设计基础简答题总结第三章：铰链四杆机构有曲柄的条件1、杆长条件：最短杆和最长杆长度之和⼩于或等于其它两杆长度之和。
2、最短杆是连架杆或机架。
（组成周转副的两杆中必⼀个是最短杆）压⼒⾓：在不计摩擦⼒、重⼒、惯性⼒的条件下，机构中驱使从动件运动的⼒的⽅向线与从动件上受⼒点的速度⽅向线所夹的锐⾓。
极位夹⾓：曲柄摇杆机构中曲柄与连杆两次共线位置时曲柄之间所夹锐⾓称为极位夹⾓急回运动：在曲柄等速回转的情况下，摇杆往复摆动速度快慢不同的运动，称为急回运动死点位置：指从动件的传动⾓=0°(或=90°)时机构所处的位置。
（不考虑构件的重⼒、惯性⼒和运动副中的摩擦⼒的影响）死点位置的克服办法：（1）利⽤飞轮惯性来克服死点位置（2）利⽤机构错位排列法来克服死点位置。
第四章：从动件运动规律，是指从动件的位移S、速度v、加速度a、及加速度的变化率（跃度j）随时间t 或凸轮转⾓φ变化的规律。
这种变化的规律可以⽤线图来表⽰，是凸轮设计的依据。
从动件在运动起始位置和终⽌两瞬时的速度有突变，故加速度在理论上由零值突变为⽆穷⼤，惯性⼒也为⽆穷⼤。
由此的强烈冲击称为刚性冲击。
在运动规律推程的始末点和前后半程的交接处，加速度虽为有限值，但加速度对时间的变化率理论上为⽆穷⼤。
由此引起的冲击称为柔性冲击。
在选择从动件的运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性冲击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值、加速度幅值及其影响加以分析和⽐较。
对于重载凸轮机构，应选择值较⼩的运动规律；对于⾼速凸轮机构，宜选择值较⼩的运动规律。
第五章互相啮合的⼀对齿轮，在任⼀位置时的传动⽐，都与其连⼼线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反⽐。
这⼀定律称为：齿廓啮合的基本定律。
渐开线的性质：(1)NK = N K0，(2) 渐开线上任意⼀点的法线必切于基圆，切于基圆的直线必为渐开线上某点的法线。
与基圆的切点Ｎ为渐开线在ｋ点的曲率中⼼，⽽线段NK 是渐开线在点ｋ处的曲率半径。
陆萍机械设计基础目录
陆萍机械设计基础目录总共19章，331页机械设计基础绪论第一节本课程研究的对象和内容第二节本课程的性质和任务第三节机械设计的基本要求和一般过程机械设计基础第一章平面机构的自由度和速度分析第一节运动副及其分类第二节平面机构运动简图第三节平面机构的自由度第四节速度瞬心及其在机构速度分析上的应用第二章平面连杆机构第一节平面连杆机构的特点和应用第二节平面四杆机构的基本型式及其演化第三节平面四杆机构的几个基本概念第四节平面四杆机构的设计第三章凸轮机构第一节凸轮机构的应用和分类第二节从动件的常用运动规律第三节凸轮轮廓的设计第四节设计凸轮机构应注意的问题第四章齿轮机构第一节齿轮机构的特点和类型 ? 第二节齿廓啮合基本定律第三节渐开线齿廓及其啮合特性 ? 第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸第五节渐开线标准齿轮的啮合第六节渐开线齿轮的切齿原理第七节根切现象和最少齿数第八节变位齿轮及其传动类型第九节斜齿圆柱齿轮机构第十节锥齿轮机构第五章轮系第一节轮系的分类 ?第二节定轴轮系及其传动比第三节周转轮系及其传动比 ? 第三节第四节混合轮系及其传动比第五节轮系的应用第六节几种特殊的行星传动简介第六章其他常用机构第一节槽轮机构 ?第二节棘轮机构第三节不完全齿轮机构 ?第四节凸轮间歇运动机构第七章机器速度波动的调节第一节机器速度波动调节的目的和方法 ? 第二节机器运转的平均速度和不均匀系数第三节飞轮设计的近似方法 ?第八章回转件的平衡第一节回转件平衡的目的 ?第二节回转件的平衡计算第三节回转件的平衡试验第九章机械零件设计概论第一节机械零件设计的基本要求和一般步骤 ? 第二节机械零件的失效形式和工作能力计算准则第三节机械零件的体积强度第四节机械零件的表面强度第五节摩擦和磨损概述 ?第六节机械制造中常用的材料及选择第七节机械零件结构工艺性第八节机械设计中的标准化第十章联接第一节螺纹参数、螺纹副的受力分析、效率和自锁 ?第二节机械制造中常用的螺纹第三节螺纹联接的主要类型及防松装置第四节螺栓组联接的设计与受力分析第五节单个螺栓联接的强度计算第六节螺栓的材料和螺栓联接的许用应力第七节提高螺栓联接强度的措施 ? 第八节螺旋传动第九节键联接和花键联接 ?第十节销联接第十一节焊接和粘接第十二节过盈配合联接机械设计基础第十一章齿轮传动机械设计基础第一节齿轮材料及热处理 ? 机械设计基础第二节齿轮传动的精度机械设计基础第三节齿轮传动的失效形式 ? 机械设计基础第四节直齿圆柱齿轮传动强度计算机械设计基础第五节斜齿圆柱齿轮传动强度计算 ?机械设计基础第六节直齿锥齿轮传动强度计算机械设计基础第七节齿轮结构 ? 机械设计基础第八节齿轮传动的效率和润滑机械设计基础第十二章蜗杆传动第一节概述 ?第二节蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算第三节蜗杆传动的运动分析及受力分析 ? 第四节蜗杆传动的失效形式、材料和结构第五节蜗杆传动的强度计算 ?第六节蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第十三章带传动第一节带传动的类型和应用第二节带传动的受力分析第三节带的应力分析第四节带传动的工作能力第五节带传动的弹性滑动和传动比第六节普通V带传动的设计计算第七节 V带轮的结构第七节第八节带传动的张紧和维护第十四章链传动第一节链传动的特点和应用第二节链条和链轮第三节链传动的工作情况分析第四节链传动的主要参数及其选择第五节滚子链传动的计算第六节链传动的润滑和布置第十五章轴第一节概述第二节轴的材料第三节轴的结构设计第四节轴的强度计算第五节轴的刚度计算第六节轴的振动概念第十六章滑动轴承第一节滑动轴承的结构形式第二节轴瓦结构及轴承材料第三节润滑剂和润滑装置第七节第四节非液体摩擦滑动轴承的计算第五节液体动压滑动轴承第六节其他滑动轴承简介第十七章滚动轴承第一节概述第二节滚动轴承的基本类型和代号第三节滚动轴承的失效形式及选择计算第四节滚动轴承的组合设计第五节滚动轴承的润滑和密封第十八章联轴器和离合器第一节联轴器第二节离合器第十九章弹簧第一节概述第二节弹簧的制造、材料和许用应力第三节圆柱形拉伸、压缩螺旋弹簧的结构和特性曲线第四节圆柱形拉伸、压缩螺旋弹簧的设计计算第五节圆柱形扭转螺旋弹簧简介习题文案编辑词条B 添加义项 ?文案，原指放书的桌子，后来指在桌子上写字的人。
精品课件-机械设计课程设计(周海)-第17章
第17章 减 速 器 附 件
常用减速器附件见表 17-1、17-2。
表 17-1 压配式圆形油标(JB/T 794 1.1—1995 摘录)
mm
标记示例：视孔 d=32、A 型压配式圆形油标的标记：油标 A32 JB/T 7941.1—1995
注：B 型长形油标见 JB/T 7941.3—1995。
第17章 减 速 器 附 件
每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
第17章 减 速 器 附 件
知识就是力量，感谢支持！
第17章 减 速 器 附 件
一一一一谢谢大家！！
第17章 减 速 器 附 件
d1
d2Βιβλιοθήκη d3d D 基本 极限 基本 极限 基本 极限 H
尺寸 偏差 尺寸 偏差 尺寸 偏差
-0.050
12 22 12 -0.050 17 -0.160 20 -0.065 14
-0.160
-0.195
16 27 18
22 -0.065 25
20 34 22 -0.065 28 -0.195 32
H1 L n(条数)
A型
80
±0.17
40 110
2
100
60 130 3
125
±0.20
80 155 4
160
120 190 6
O型橡胶密封圈 六角螺母
弹性垫圈
(按 GB/T 3452.1— (按 GB/T 6172— (按 GB/T 861—
2005)
2000)
1987)
10×2.65
M10
标记示例: H=80、A型长形油标的标记: 油标 A80 JB/T 794 1.3—1995
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第十七章滑动轴承17．1选择题17．1．1向心轴承的相对偏心距是___________.a）e/(R-r) b）δ/r c）e17．1．2在压力机曲轴中部采用_________ 滑动轴承。
a）整体式 b）剖分式 c）调心式 d）可倾瓦式17．1．3采用轴承端面作支承面的普通推力轴承，一般将轴径端面挖空，齐目的是______.a）使压强分布均匀 b）使滑动速度分布均匀c）提高轴的强度 c）提高轴的刚度17．1．4在滑动轴承瓦或轴承衬的材料中，承载例最高的是_________.a）巴氏合金 b）铅青铜等铜基轴承合金c）铅锡合金 d）灰铸铁17．1．5两相对滑动的接触表面，依靠吸附油膜进行润滑的摩擦状态称为________a）液体摩擦 b）半液体摩擦a）混合摩擦 d）边界摩擦17．1．6非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式是________a）工作表面疲劳剥落 b）轴承衬合金开裂a）工作表面摩擦 d）轴承衬材料塑料性变形17．1．7非液体摩擦滑动轴承的计算准则是应保证表面间的_________不致破裂a）吸附的油膜 b）足够厚的油膜 c）空气的吸附层17．1．8设计非液体摩擦滑动轴承时，不需要进行验算的参数是_________ a）比压力 b）dn值（d为轴颈的直径，n为转速）c）pv值 d）轴颈表面线速度v17．1．9在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制比压p的主要目的是_______ a）防止轴承衬材料发生过渡摩擦b）防止轴承衬材料发生塑性变形c）防止轴承衬材料因压力过大而过度发热d）防止出现大的摩擦阻力矩17．1．10在非液体摩擦滑动轴承设计中，限制p v值的主要目的是_________a）防止轴承因过度发热而胶合 b）防止轴承过度摩擦c）防止轴承因发热而产生塑性变形 d）防止轴承因发热而卡死17．1．11向心滑动轴承的轴径直径d增大到1.5倍，长颈比L/ d不变，则当载荷不便时，轴承比压p变为原来的___________a）1.5倍 b）一样c）1/1.5 d）1/2.2517．1．12绝对粘度的国际标准（SI）单位是__________a）厘泊cp b）；厘斯cstc）恩氏度 d）帕.秒Pa·S17．1．13工程上常用的相对粘度单位_________a）m2/s b）厘斯cstc）厘帕cp d）恩氏度 E17．1．14通常只能在60℃－80℃以下使用的润滑脂是_________润滑脂a）纳基 b）钙基 c）膨润土 d）铝基17．1．15当压力加大时，润滑油的粘度____________a）随之增大 b）保持不变c）有所减少 d）将减少或保持不变，试润滑油性质而定17．1．16当润滑油的压力低于_________MPa时，压力对粘度的影响一般可以忽略不计。
a）1 b）10 c）100 d）100017．1．17下列四种机械，a汽车、b轧钢机、c汽轮机、d蒸气机，它们轴承中所用的润滑油粘度大小比较起来，通常是___________a）b>d>a>c b）d>b>c>ac）a>b>d>c d）c>a>b>d17．1．18轴径在轴承中的位置，可以由_________两个参数来确定。
a）轴颈半径r和最小油膜厚度h min b）偏心距e和偏心角θc）相对间隙ψ和偏心距e d）偏心率ε和相对间隙ψ17．1．19保证液体动压润滑的条件是保证最小油膜厚度h min _______两表面不平度平均高度。
a）大于 b）小于 c）等于17．1．20高速轻载的径向滑动轴承，其轴承相对间隙取值较大，所以一般都在________的偏心率以下工作。
a）较低 c）较高 c）一般17．1．21动压向心轴承，若其他条件保持不变，而将载荷不断增大，则________a）偏心距e增大，偏心角θ减小 b）e和θ同时增大c）e和θ同时增大，但达到一定值时保持不变d）e增大，θ减小，但达到一定值保持不变17．1．22在液体摩擦滑动轴承的设计计算中，广泛采用无量纲量，这是为了_______a）避免进行单位换算 b）简化计算过程c）使设计图表具有通用性 d）减少计算中的出现差错17．1．23若减少液体动压润滑轴承中的相对间隙，则最小油膜厚度_______ ，承载能力________，发热量_________。
a）增大 b）减小 c）无影响d）不变 e）不定17．2 填空题17．2．1 在_____________________及____________________________机械中的主轴采用滑动轴承17．2． 2 在下列场合采用滑动轴承1___________ 2____________3_____________17．2．3 液体动压轴承的油锲承载机理是（必要条件）：__________________ 。
17．2． 4 轴承衬和轴颈间应有适当的间隙δ，对于液体动压摩擦轴承δ值由 _________得到。
它与___________和 ____________有关，是动压轴承的一个主要参数，总的来说，δ越小______________，而δ越大_________________ 。
17．2．5 h min≥s[R Z1+h Z2]中的安全系数是考虑到_____________和______________。
17．2．6 液体润滑，为了使两表面为油层隔开，要使油层内产生压力的方法有________又称 _______________及_____________________17．2．7 滑动轴承的润滑方法又油润滑和脂润滑两种，油润滑中，连续润滑的方法有1___________2____________3___________4____________5_____________17．2．8 由雷诺润滑方程式可见，油压的变化与1___________2__________3____________4__________有关。
17．2．9 22号机械油，其运动粘度ν40 ℃＝__________cst，已知ρ＝900Kg/m3时，其动力粘度η＝____________Pa.S。
17．2．10 向心轴承几何关系中主要参数为：半径间隙δ＝R－r；直径间隙△＝D-d＝2δ，则相对间隙________。
偏心距为e，则相对偏距_________，最小油膜厚度h min＝________=_________=_________。
在设计中，ψ常常是设计者定的，h min随ε减小而__________。
17．2．11 滑动轴承的承载量系数，它可作为与___________和_______________相应值的线图或表格供计算用。
17．2．12 在应用承载量系数计算公式S o＝ Fψ2/Bdηω时，对于一定的直径d和转速n的轴，在外载荷 F下，可选 __________和__________求出So17．2．13 液体滑动轴承的设计中，通过选定的包角α、B/d 和计算S o之后，可查得___________有了_________即可验算液体动压润滑的条件即满足___________及查知 _______和________ 进行轴承的热平衡计算。
17．2．14 液体动压轴承轴颈中心的轨迹在工作条件变化时，近似于半圆的轨迹线移动，所以_______在运动中是__________ 。
17．2．15 当润滑油的粘度η和圆周速度v较大及外载F较小时，应选δ可_________些，以利于________常用于__________轴承。
17．2．16 轴承衬是为了改善__________，油孔是用于_______________ ，而油沟是用来_________，至于室可使润滑油___________ 并起着_______和 _________的作用。
17．2．17 混合摩擦润滑轴承应以保持___________为计算准则，此准则也同样适用于_________。
17．2，18 滑动轴承热平衡计算的目的是___________________________________。
17．2．19 非液体滑动轴承的失效形式是_________________________________。
17．2．20 宽径比B/b常用范围是____________，B/b越小_______B/b越大__________，所以B/b是动压润滑轴承重要参数之一。
17．3 简答题17．3．1 与滚动轴承相比，滑动轴承有哪些特点？在哪些具体情况下，必须使用滑动轴承？17．3．2 滑动轴承有哪些常见的结构形式？各有何特点？17．3．3 剖分析滑动轴承一般有哪些零件组成？其剖分面为何通常设计成阶梯型？17．3．4 为什么滑动轴承的轴瓦和轴承座通常使用两种材料？17．3．5 为什么对重要的滑动轴承、轴瓦的内表面敷以轴承衬？它起何作用？17．3．6 轴瓦的材料有哪些？应满足哪些基本要求？17．3．7 滑动轴承的轴瓦上为什么要开油沟？其形式有哪几种？应开在油瓦的什么位置？17．3．8 何谓非液体润滑轴承、液体润滑动压轴承和静压轴承和静压轴承？常用的非液体滑动轴承和液体动压轴承有哪几种结构？各有什么特点？17．3．9 混合摩擦滑动轴承计算中P、PV、V各代表这什么意义？为什么大多数材料[P][V]≠[PV]？17．3．10 根据一维雷诺方程，试分析形成液体动压油膜的条件试什么？17．3．11 设计液体动压向心滑动轴承时，其相对间隙应如何选择？增加或减小会产生哪些后果？17．3．12 液体动压向心滑动轴承的设计参数可分为哪几类？它们之间的关系如何？17．3．13 如图所示几种情况下是否都有可能建立液体动压润滑？为什么？17．4计算题17．4．1已知一起重机卷筒轴用滑动轴承，其径向载荷F＝100KW，轴颈直径d＝90mm，轴转速n＝9r/min，试按非液润滑状态设计此轴承。
17．4．2验算涡轮轴的非液体润滑径向滑动轴承，并决定该滑动轴承的润滑方式，已知该涡轮转速n＝600r/min，轴颈d＝100mm，轴承宽度B＝100mm，轴承载荷F＝40000N，轴瓦材料为ZCuSn10P1锡青铜，轴材料为45钢。
17．4．3一推力滑动轴承，内径d＝160mm，凸圆外径d＝260mm，推力轴承的环数Z=2，轴承材料，求轴承所能承受的最大载荷以及此时轴颈容许的最大转速。
17．5校核一向心滑动轴承，轴承承受有径向载荷F＝20KN，轴径直径d＝150mm，宽径比B/b＝1，轴承包角为180℃，轴颈转速n＝1500r/min，润滑油入口温度t1＝35℃，拟采用N22号机械油，直径间隙△＝0.3mm，轴径与轴瓦孔的粗糙度R Z1＝R Z2＝6.3μm,油膜的可靠度系数S=2，轴承非压力供油，问此轴承是否可以得到液体润滑。