《机械基础》记忆性内容总结

总论

1. 机构是由若干个构件（运动的基本单元）以运动副相联接并具有确定运动的组合体。

2. 虚约束可以增加构件的刚度和使构件受力均衡。

3. 温度↑，润滑油粘度↓；

   压力↑，润滑油粘度↑；当P<100MPa时可忽略。

4. 机器：①工作部分；②原动机；③传动装置；④操纵控制部分。

5. 脉动循环和对称循环

   ①脉动循环：

   
   σmin=0γ=σminσmax=0eg.齿面接触应力\sigma_{min}=0\\ \gamma=\frac{\sigma_{min}}{\sigma_{max}}=0\\ eg.齿面接触应力 σmin​=0γ=σmax​σmin​​=0eg.齿面接触应力
   ②对称循环：

   
   γ=σminσmax=−1eg.齿根弯曲应力\gamma=\frac{\sigma_{min}}{\sigma_{max}}=-1\\ eg.齿根弯曲应力 γ=σmax​σmin​​=−1eg.齿根弯曲应力

6. 摩擦：①干摩擦；②边界摩擦；③流体摩擦；④混合摩擦。

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7. 各结构的特点

螺纹联接

1. 锯齿形螺纹只适用于承受单方向的轴向载荷。

效率：矩形>锯齿形>梯形。

强度：矩形最弱。

三角螺纹→自锁。

三角形螺纹用于联接，矩形、锯齿形、梯形螺纹用于传动。

1. 螺纹主要参数

   螺纹主要参数	名称	含义
   d	大径	公称直径
   d1	小径	外螺纹危险界面直径
   d2	中径	假想圆柱，该圆柱母线上螺纹牙形的牙厚和牙间宽相等。d2≈(d+d1)/2
   P	螺距	相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离
   S	导程/升距	螺纹上任一点沿螺旋线转一周所移动的轴向距离

2. 螺纹防松

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   螺纹防松

   附加摩擦力防松

   弹簧垫圈

   直接锁住防松

   开口销尾端掰开

   破坏螺纹副关系防松

   焊接

   两螺母对顶拧紧

   尼龙环箍紧螺栓

   止动垫片

   串联的金属丝

   止推垫圈

   点冲

   厌氧性粘合剂

3. 螺纹控制预紧力

   ①凭经验；②测力矩扳手；③定力矩扳手。

   拧紧螺母使被联接件产生变形的压紧力以增加联接的刚性、紧密性和防松能力。

4. 普通螺栓&铰制孔螺栓

   ①普通螺栓：靠螺栓轴向预紧力产生的摩擦力传递横向外载荷，以所联接的板间产生足够大的摩擦力使联接的接合面不滑移为设计条件。
   Q0⩾KfFzfm(N)Q_0\geqslant\frac{K_fF}{zfm}(N) Q0​⩾zfmKf​F​(N)
   ②铰制孔螺栓:当联接承受横向载荷使，位于接合面处的螺栓横截面受剪切，螺栓与孔壁的接触面受挤压。

   失效形式：螺栓被剪断，栓干或孔壁被压溃。
   剪切强度条件：τ=Fzmπd02/4⩽[τ](MPa)挤压强度条件：σp=Fzd0δ⩽[σp](MPa)剪切强度条件：\tau=\frac{F}{zm\pi d_0^2/4}\leqslant[\tau](MPa)\\ 挤压强度条件：\sigma_p=\frac{F}{zd_0\delta}\leqslant[\sigma_p](MPa) 剪切强度条件：τ=zmπd02​/4F​⩽[τ](MPa)挤压强度条件：σp​=zd0​δF​⩽[σp​](MPa)

5. 螺纹连接机械性能等级
   eg.10.9级⟹10=σB/100⟹9=10σS/σB屈服极限σS抗拉强度σBeg.\qquad 10.9级\\ \Longrightarrow 10=\sigma_{B}/100\\ \Longrightarrow 9=10\sigma_{S}/\sigma_{B}\\ 屈服极限\sigma_S \qquad 抗拉强度\sigma_B eg.10.9级⟹10=σB​/100⟹9=10σS​/σB​屈服极限σS​抗拉强度σB​

6. 提高螺纹联接强度的条件

   ①改善螺纹牙间的载荷分布

   ②减小或避免附加应力

   ③减轻应力集中

   ④降低受轴向载荷的螺栓总拉伸载荷的变化范围（减小螺栓刚度或增大被联接件刚度）

   ⑤改进制造工艺

销、键联接

1. 平键选型

   根据装键处轴径d查取键的宽度和高度，参照轮毂长度选取键的长度。

2. 平键的主要失效形式：较弱零件（通常是轮毂）工作面的压溃和磨损（对于动联接，静联接按挤压强度校核）。

   平键联接的强度条件为：
   σp=2T/dLch/2⩽[σp](限制工作面应力，对导向平键是限制工作面压强)键的计算长度Lc:A型键Lc=L−b,B型键Lc=L\sigma_p=\frac{2T/d}{L_ch/2}\leqslant [\sigma_p] \qquad (限制工作面应力，对导向平键是限制工作面压强)\\ 键的计算长度L_c:A型键 L_c=L-b,B型键 L_c=L σp​=Lc​h/22T/d​⩽[σp​](限制工作面应力，对导向平键是限制工作面压强)键的计算长度Lc​:A型键Lc​=L−b,B型键Lc​=L

3. 销的形式

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   销的形式

   普通圆柱销

   普通圆锥销

   带有外螺纹的圆锥销

   用于盲孔或拆卸困难的场合

   开尾圆锥销

   用于有冲击振动的场合

   槽销

   能承受冲击载荷和变载荷,销孔不需铰制,可多次装拆

   圆管形弹簧圆柱销

带传动

1. 带传动带速v=5～25m/s，以v=10～20m/s为佳。

2. 各个参数的影响：

   • 小带轮直径↑，带的弯曲应力↓，寿命↑，转矩一定时工作圆周力↓，可减少带的根数；小带轮直径过大则外廓尺寸过大。

   • 中心距↓，包角↓，摩擦力↓，能传递的功率↓。

   • 预拉力不足，极限摩擦力↓，传动能力↓；

     预拉力过大，寿命↓，轴和轴承的压力↑。

3. 弹性滑动和打滑

   弹性滑动是由带工作时紧边和松边存在拉力差，使带的两边弹性变形量不相等，从而引起的带与轮之间局部而微小的相对滑动。打滑则是由于过载而引起的带在带轮上的全面滑动。打滑时带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低甚至停止转动，致使传动失效。打滑是不希望产生的，在传动设计时应予以防止，正常运行是不会发生的。

   当弹性滑动的区段扩大到整个接触弧，带传动的有效圆周力达到最大值，如果工作载荷进一步增大，即产生打滑。小轮上的包角总是小于大轮的包角，所以打滑一般发生在小轮上。

4. 带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。

链传动

1. 多边形效应：由于链节是刚性的，因而存在多边形效应（即运动不均匀性），这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并引起附加载荷和振动，在选用链传动参数时须加以考虑。链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关。多边形效应受轮齿的节距P影响，链速和传动比的变化使链传动中产生加速度，从而产生附加动载荷，引起冲击振动，故链传动不适合高速传动。

2. 链的节距越大，小链轮齿数越小，链速波动越大。

   ①节距↑，传递的功率↑，不均匀性、动载荷、噪声↑

   ∴高速重载时使用小节距的多排链。

   ②齿数↑，→因磨损引起节距增长→导致滚子与链轮的接触点向链轮齿顶移动→跳齿、脱链

3. 中心距过小，则链在小链轮上的包角小，与小链轮啮合的齿数少；

   过大，则松边垂度过大，传动中容易引起链条颤动。

4. 链的节数最好为偶数，以免使用过渡链节。过渡链节的链板受拉时会产生附加弯曲应力，其强度明显低于正常链板。

5. 小链轮的应力循环次数多，所受的冲击也较大；所以小链轮的材料一般应优于大链轮，热处理硬度也应高于大链轮。

6. 滚子链传动的主要失效形式

   ①链板疲劳破坏——润滑充分时疲劳破坏是决定链传动能力的主要因素。

   ②链条铰链磨损——开式或润滑不良时链传动的主要失效形式。

   ③滚子、套筒的冲击疲劳破坏。

   ④销轴与套筒的胶合——胶合限定了链传动的极限转速。

   ⑤链条过载拉断。

7. 润滑油应加在松边上，因为松弛状态的链有利于润滑油渗入各摩擦面之间。

齿轮传动*

1. 齿根圆与基圆的大小比较：

基圆直径：db=mZcosα齿根圆直径:df=(Z−2.5)m（标准）令db=df,α=20°时：mZcosα=(Z−2.5)mZ=41.45∴对标准渐开线直齿外齿轮，当Z=41.45时,基圆=齿根圆；当Z>41.45,齿根圆>基圆；当Z<41.45时，基圆>齿根圆。基圆直径：d_b=mZcos\alpha\\ 齿根圆直径:d_f=(Z-2.5)m （标准）\\ 令d_b=d_f,\alpha=20°时：\\ mZcos\alpha=(Z-2.5)m\\ Z=41.45\\ \therefore对标准渐开线直齿外齿轮，\\ 当Z=41.45时,基圆=齿根圆；\\ 当Z>41.45,齿根圆>基圆；\\ 当Z<41.45时，基圆>齿根圆。 基圆直径：db​=mZcosα齿根圆直径:df​=(Z−2.5)m（标准）令db​=df​,α=20°时：mZcosα=(Z−2.5)mZ=41.45∴对标准渐开线直齿外齿轮，当Z=41.45时,基圆=齿根圆；当Z>41.45,齿根圆>基圆；当Z<41.45时，基圆>齿根圆。

1. 齿形与斜齿圆柱齿轮法面齿形最接近的直齿圆柱齿轮称为斜齿圆柱齿轮的当量齿轮，它的齿数称为当量齿数。
   当量齿数：Zv=Zcos3β;(β:螺旋角；Z:齿数)当量齿数：Z_v=\frac{Z}{cos^3\beta};(\beta:螺旋角；Z:齿数) 当量齿数：Zv​=cos3βZ​;(β:螺旋角；Z:齿数)

2. 一对斜齿轮传动的正确啮合条件：
   mn1=mn2⟹法面模数相等αn1=αn2⟹法面压力角相等β1=±β2⟹负号外啮合，正号内啮合外啮合螺旋角β大小相等方向相反内啮合螺旋角β大小相等方向相同m_{n1}=m_{n2}\Longrightarrow法面模数相等\\ \alpha_{n1}=\alpha_{n2}\Longrightarrow法面压力角相等\\ \beta_1=\pm\beta_2\Longrightarrow负号外啮合，正号内啮合\\ 外啮合螺旋角\beta大小相等方向相反\\ 内啮合螺旋角\beta大小相等方向相同\\ mn1​=mn2​⟹法面模数相等αn1​=αn2​⟹法面压力角相等β1​=±β2​⟹负号外啮合，正号内啮合外啮合螺旋角β大小相等方向相反内啮合螺旋角β大小相等方向相同

3. 渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件：

基圆齿距相等：Pb1=Pb2Pb1=πdb1Z1=πd1cosα1Z1=πm1cosα1Pb2=πdb2Z2=πd2cosα2Z2=πm2cosα2∵m与α均已标准化∴Pb1=Pb2即为：m1=m2α1=α2基圆齿距相等：P_{b1}=P_{b2}\\ P_{b1}=\frac{\pi d_{b1}}{Z_1}=\frac{\pi d_1cos\alpha_1}{Z_1}=\pi m_1 cos\alpha_1\\ P_{b2}=\frac{\pi d_{b2}}{Z_2}=\frac{\pi d_2cos\alpha_2}{Z_2}=\pi m_2 cos\alpha_2\\ \because m与\alpha均已标准化\therefore P_{b1}=P_{b2}即为：\\ m_1=m_2 \qquad \alpha_1=\alpha_2 基圆齿距相等：Pb1​=Pb2​Pb1​=Z1​πdb1​​=Z1​πd1​cosα1​​=πm1​cosα1​Pb2​=Z2​πdb2​​=Z2​πd2​cosα2​​=πm2​cosα2​∵m与α均已标准化∴Pb1​=Pb2​即为：m1​=m2​α1​=α2​

1. 外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的重合度：
   ε=12π(z1(tanαa1−tanα,)+z2(tanαa2−tanα,))啮合角：α,齿顶圆压力角：αa1αa2\varepsilon=\frac{1}{2\pi}\left(z_1(tan\alpha_{a1}-tan\alpha^,)+z_2(tan\alpha_{a2}-tan\alpha^,)\right)\\ 啮合角：\alpha^,\\ 齿顶圆压力角：\alpha_{a1} \quad \alpha_{a2}\\ ε=2π1​(z1​(tanαa1​−tanα,)+z2​(tanαa2​−tanα,))啮合角：α,齿顶圆压力角：αa1​αa2​
   一对齿轮的重合度数值愈大，表明该齿轮传动时有两对齿同时参与啮合的时间越长，因而传动越平稳，该轮齿传动的承载能力也越大。

2. 齿廓啮合基本定律：；两轮齿廓不论在哪个位置接触，过接触点所作齿廓的公法线必须通过连心线上一个定点。

3. 传动的可分性：即使两轮的中心距稍有改变，其传动比仍保持不变。

4. 分度圆：齿轮上具有标准模数与标准压力角的圆。

5. 标准齿轮：齿轮的基本参数（模数、分度圆压力角、齿顶高、顶隙）均为标准值，且分度圆上理论齿厚等于齿槽宽的齿轮。

6. 标准安装：使两标准齿轮的节圆与分度圆相重合的安装。

7. 齿轮表面硬化处理：①表面淬火；②渗碳淬火；③氮化处理。

8. 齿轮加工

   （1）成形法（仿形法）

   ①指状铣刀一般用来切制大模数（大于等于8）的齿轮。

   ②成形法原理简单，不需要专用机床；但切削不连续，生产率低，精度差，一般只适用于修配和单件、小批量生产及精度要求不高（9级或9级以下）的齿轮加工。

   （2）范成法（展成法）

   ①插齿、滚齿、剃齿、磨齿。

   ②用范成法加工出的齿廓是刀具齿刃的共轭齿廓，被加工的齿轮与刀具的模数、压力角相同，故用同一把刀具可切制出各种齿数的齿轮。

9. 不根切的最小齿数：
   Zmin=2ha∗sin2αZ_{min}=\frac{2h_a^*}{sin^2\alpha} Zmin​=sin2α2ha∗​​

10. 轮齿失效形式

    （1）轮齿折断

    由于轮齿齿根过度圆角较小，齿根表面粗糙度较高，滚切时可能留下的刀痕或拉伤，热处理产生的微裂缝和传动系统中动载荷以及接触不良，会引起较大的齿根应力。

    用淬火钢或铸铁制造的齿轮容易发生过载折断。

    （2）齿面磨粒磨损

    （3）齿面点蚀

    开式齿轮传动，齿面磨损较快，往往齿面表层还未来得及出现点蚀就已被磨掉，所以很少见到点蚀现象。

    （4）齿面胶合

    ①对于高速重载齿轮是由于啮合处局部过热导致两接触齿面金属融焊而黏着；

    ②对于低速重载齿轮则是由于啮合处局部压力很高，且速度低而使两接触表面间润滑油膜被刺破而黏着。

    胶合时齿轮传动几乎立即失效。

    防胶合：采用良好的润滑方式、限制油温和采用抗胶合添加剂的合成润滑油。

    （5）齿面塑性变形

11. 齿面接触强度设计公式：
    d1⩾(ZEZH[σh])2u±1u2KT1ψd3(mm)d_1\geqslant\sqrt[3]{(\frac{Z_EZ_H}{[\sigma_h]})^2\frac{u\pm1}{u}\frac{2KT_1}{\psi_d}} \qquad(mm) d1​⩾3([σh​]ZE​ZH​​)2uu±1​ψd​2KT1​​​(mm)
    轮齿弯曲强度设计公式：
    m⩾2KT1ψdZ12(YFs[σF])3(mm)m\geqslant\sqrt[3]{\frac{2KT_1}{\psi_dZ_1^2}(\frac{Y_{Fs}}{[\sigma_F]})} \qquad(mm) m⩾3ψd​Z12​2KT1​​([σF​]YFs​​)​(mm)

12. 蜗杆计算
    d1=mq=mZ1/tanλλ:分度圆柱上螺旋升角蜗杆直径系数：q=d1mtanλ=Z1qd_1=mq=mZ_1/tan\lambda\\ \lambda:分度圆柱上螺旋升角\\ 蜗杆直径系数：q=\frac{d_1}{m}\\ tan\lambda=\frac{Z_1}{q} d1​=mq=mZ1​/tanλλ:分度圆柱上螺旋升角蜗杆直径系数：q=md1​​tanλ=qZ1​​

13. 标准直齿圆柱齿轮形状参数
    α=20°d=mZdb=dcosαp=πmha=mhf=1.25mh=ha+hfda=d+2hadf=d−2hfs=e=p2a=(d2+d2)/2\alpha=20°\\ d=mZ \qquad d_b=dcos\alpha \qquad p=\pi m\\ h_a=m \qquad h_f=1.25m \qquad h=h_a+h_f\\ d_a=d+2h_a \qquad d_f=d-2h_f \qquad s=e=\frac{p}{2}\\ a=(d_2+d_2)/2 α=20°d=mZdb​=dcosαp=πmha​=mhf​=1.25mh=ha​+hf​da​=d+2ha​df​=d−2hf​s=e=2p​a=(d2​+d2​)/2

14. 斜齿轮形状参数
    分度圆螺旋角β法面模数mn端面模数mt=mn/cosβ法面压力角αn=20°端面压力角αttanαt=tanαn/cosβ齿顶高ha=mn齿根高hf=1.25mnh=ha+hfd=mtZda=d+2hadf=d−2hf分度圆螺旋角\beta \qquad 法面模数m_n \qquad 端面模数m_t=m_n/cos\beta\\ 法面压力角\alpha_n=20° \qquad 端面压力角\alpha_t \qquad tan\alpha_t=tan\alpha_n/cos\beta\\ 齿顶高h_a=m_n \qquad 齿根高h_f=1.25m_n \qquad h=h_a+h_f\\ d=m_tZ \qquad d_a=d+2h_a \qquad d_f=d-2h_f 分度圆螺旋角β法面模数mn​端面模数mt​=mn​/cosβ法面压力角αn​=20°端面压力角αt​tanαt​=tanαn​/cosβ齿顶高ha​=mn​齿根高hf​=1.25mn​h=ha​+hf​d=mt​Zda​=d+2ha​df​=d−2hf​

15. 锥齿轮形状参数
    齿数比:u=Z2Z1=cotδ1=tanδ2分度圆锥面圆锥角：δ1δ2ha=mhf=1.2mda1=d1+2hacosδ1da2=d2+2hacosδ2df1=d1−2hfcosδ1df2=d2−2hfcosδ2锥距R=12d12+d22当量齿数:Zv1=Z1cosδ1Zv2=Z2cosδ2齿数比:u=\frac{Z_2}{Z_1}=cot\delta_1=tan\delta_2\\ 分度圆锥面圆锥角：\delta_1 \qquad \delta_2\\ h_a=m \qquad h_f=1.2m\\ d_{a1}=d_1+2h_acos\delta_1 \qquad d_{a2}=d_2+2h_acos\delta_2\\ d_{f1}=d_1-2h_fcos\delta_1 \qquad d_{f2}=d_2-2h_fcos\delta_2\\ 锥距R=\frac{1}{2}\sqrt{d_1^2+d_2^2}\\ 当量齿数:Z_{v1}=\frac{Z_1}{cos\delta_1} \qquad Z_{v2}=\frac{Z_2}{cos\delta_2} 齿数比:u=Z1​Z2​​=cotδ1​=tanδ2​分度圆锥面圆锥角：δ1​δ2​ha​=mhf​=1.2mda1​=d1​+2ha​cosδ1​da2​=d2​+2ha​cosδ2​df1​=d1​−2hf​cosδ1​df2​=d2​−2hf​cosδ2​锥距R=21​d12​+d22​​当量齿数:Zv1​=cosδ1​Z1​​Zv2​=cosδ2​Z2​​

16. 变位齿轮计算
    变位系数:x⩾ha∗Zmin−ZZmin刀具移动距离:xms=πm2+2xmtanα(正变位增加齿厚)e=πm2−2xmtanαha=m+xmhf=1.25m−xm变位系数:x\geqslant h_a^*\frac{Z_{min}-Z}{Z_{min}}\\ 刀具移动距离:xm\\ s=\frac{\pi m}{2}+2xmtan\alpha \qquad (正变位增加齿厚)\\ e=\frac{\pi m}{2}-2xmtan\alpha\\ h_a=m+xm \qquad h_f=1.25m-xm 变位系数:x⩾ha∗​Zmin​Zmin​−Z​刀具移动距离:xms=2πm​+2xmtanα(正变位增加齿厚)e=2πm​−2xmtanαha​=m+xmhf​=1.25m−xm
    正变位x为正，刀具离开轮坯中心；负变位x为负，刀具移近轮坯中心。

17. 锥齿轮传动的作用力Fn作用于齿宽中点的法向平面内。

18. 齿轮润滑

    #mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .label{font-family:'trebuchet ms', verdana, arial;font-family:var(--mermaid-font-family);fill:#333;color:#333}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .label text{fill:#333}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .node rect,#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .node circle,#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .node ellipse,#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .node polygon,#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370db;stroke-width:1px}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .node .label{text-align:center;fill:#333}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .node.clickable{cursor:pointer}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .arrowheadPath{fill:#333}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .edgePath .path{stroke:#333;stroke-width:1.5px}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .flowchart-link{stroke:#333;fill:none}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .edgeLabel rect{opacity:0.9}#mermaid-svg-s8bvNRwG2o1w0AfK .edgeLabel 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    齿轮圆周速度v≤12m/s

    浸油润滑

    齿轮圆周速度v>12m/s

    喷油润滑

    开式齿轮

    润滑脂\黏度大的普通开式齿轮油

    目的：减少摩擦、磨损，提高传动效率，冷却、散热，防止零件锈蚀，减少传动的振动和噪声。

蜗杆传动

i=n1n2=Z2Z1,a=0.5m(q+Z2)蜗杆d1=mq=mZ1tanλ蜗杆直径系数q,分度圆上的螺旋升角λi=\frac{n_1}{n_2}=\frac{Z_2}{Z_1}, \qquad a=0.5m(q+Z_2)\\ 蜗杆d_1=mq=\frac{mZ_1}{tan\lambda}\\ 蜗杆直径系数q, \qquad 分度圆上的螺旋升角\lambda i=n2​n1​​=Z1​Z2​​,a=0.5m(q+Z2​)蜗杆d1​=mq=tanλmZ1​​蜗杆直径系数q,分度圆上的螺旋升角λ

热平衡计算：
t1=1000P(1−η)kA+t2⩽[t1](℃)t_1=\frac{1000P(1-\eta)}{kA}+t_2\leqslant[t_1] \qquad (℃) t1​=kA1000P(1−η)​+t2​⩽[t1​](℃)
啮合效率：
η1=tanλtan(λ+ρv)当量摩擦角ρv\eta_1=\frac{tan\lambda}{tan(\lambda+\rho_v)}\\ 当量摩擦角\rho_v η1​=tan(λ+ρv​)tanλ​当量摩擦角ρv​

轮系

1. 渐开线少齿差行星传动与谐波齿轮传动传动比：

iH2=nHn2=−Z2Z1−Z2i_{H2}=\frac{n_H}{n_2}=-\frac{Z_2}{Z_1-Z_2} iH2​=n2​nH​​=−Z1​−Z2​Z2​​

1. 惰轮/过桥齿轮：齿数对传动比的大小不发生影响，仅起改变转向或调节中心距的作用。

螺旋传动

1. 螺旋传动的主要失效形式是螺纹磨损。根据旋合螺纹间的耐磨性条件确定螺杆的直径和螺母高度。

连杆传动

1. 最短杆+最长杆≤另外两杆之和→存在周转副，且在最短杆两边。

凸轮传动

1. 分类

   尖底从动件	滚子从动件	平底从动件
   易磨损，用于传力不大的低速传动	磨损较小，可以承受较大载荷	利于润滑，传动效率高，用于高速；不能与具有内凹或凹槽轮廓相接触

2. #mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .label{font-family:'trebuchet ms', verdana, arial;font-family:var(--mermaid-font-family);fill:#333;color:#333}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .label text{fill:#333}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .node rect,#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .node circle,#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .node ellipse,#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .node polygon,#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370db;stroke-width:1px}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .node .label{text-align:center;fill:#333}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .node.clickable{cursor:pointer}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .arrowheadPath{fill:#333}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .edgePath .path{stroke:#333;stroke-width:1.5px}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .flowchart-link{stroke:#333;fill:none}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .edgeLabel rect{opacity:0.9}#mermaid-svg-th6VJSIf4W73Dmec .edgeLabel 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   刚性冲击

   速度突变

   柔性冲击

   加速度突变

3. 滚子半径必须小于外凸理论廓线最小曲率半径，内凹部分则无此要求。

棘轮、槽轮

1. 棘轮：结构比较简单，比较灵活。有较大的冲击和噪音，传动精度低，适用低速轻载。每完成一次间歇运动转过的角度可以在较大范围内改变。

   为使棘爪受力最小，应使棘轮齿顶与棘爪摆动中心的连线垂直于棘轮半径。

2. 槽轮：结构简单，传动效率高，比棘轮运转平稳、冲击小。间歇转动角一经设计制成就不能再改变。

   若欲使各次停歇时间不相等→圆销对圆周分布不均匀；

   若欲使各次运动时间不相等→圆销的回转半径不等。

3. 槽轮机构运动系数:

   

运动系数τ=tmt=2φ12π=π−2πZ2π槽轮运动时间tm拨盘回转一周时间t时间tm内拨盘转角φ1⟹τ=12−1Z=Z−22Z⇒∵0<τ<1可知，单圆销槽轮机构槽数Z⩾3,τ<0.5τ<0.5意味着槽轮的运动时间总是小于静止时间多圆销时:τ=n(12−1Z)<1n<2ZZ−2(圆销数n)运动系数\tau=\frac{t_m}{t}=\frac{2\varphi_1}{2\pi}=\frac{\pi-\frac{2\pi}{Z}}{2\pi}\\ 槽轮运动时间t_m\\ 拨盘回转一周时间t\\ 时间t_m内拨盘转角\varphi_1\\ \Longrightarrow \tau=\frac{1}{2}-\frac{1}{Z}=\frac{Z-2}{2Z}\\ \Rightarrow \qquad \because0<\tau<1\\ 可知，单圆销槽轮机构槽数Z\geqslant3,\tau<0.5\\ \tau<0.5意味着槽轮的运动时间总是小于静止时间\\ 多圆销时:\tau=n(\frac{1}{2}-\frac{1}{Z})<1\\ n<\frac{2Z}{Z-2}(圆销数n) 运动系数τ=ttm​​=2π2φ1​​=2ππ−Z2π​​槽轮运动时间tm​拨盘回转一周时间t时间tm​内拨盘转角φ1​⟹τ=21​−Z1​=2ZZ−2​⇒∵0<τ<1可知，单圆销槽轮机构槽数Z⩾3,τ<0.5τ<0.5意味着槽轮的运动时间总是小于静止时间多圆销时:τ=n(21​−Z1​)<1n<Z−22Z​(圆销数n)

1. 棘轮类型：①外接式棘轮传动②内接式棘轮传动③可换向棘轮传动④双动式棘轮传动⑤摩擦式棘轮传动

2. 棘轮棘爪强度计算：
   m⩾17.5Tzψ[σ]b3p=Ftb=2Tm2zψσb′=M′W′+FtA⩽[σ]b′m\geqslant 17.5 \sqrt[3]\frac{T}{z\psi[\sigma]_b}\\ p=\frac{F_t}{b}=\frac{2T}{m^2z\psi}\\ \sigma_b'=\frac{M'}{W'}+\frac{F_t}{A} \leqslant [\sigma]_b' m⩾17.53zψ[σ]b​T​​p=bFt​​=m2zψ2T​σb′​=W′M′​+AFt​​⩽[σ]b′​

3. 棘爪不滑脱的条件：棘轮齿工作面的倾角\phi大于摩擦角\rho.

轴

1. 心轴→弯矩

   传动轴→转矩

   转轴→弯矩＋转矩

2. 提高轴刚度的方法：

   • 将实心轴换成空心轴；
   • 适当安排支撑数量和位置；
   • 尽量减少悬臂梁；
   • 合理布置轴上零件位置改善受力情况。

3. 碳素钢比合金钢对应力集中敏感性低，合金钢对应力集中较敏感；各种合金钢和碳素钢的弹性模量均很接近，热处理对其影响也甚少，因此，为提高轴的刚度而采用合金钢并不能奏效。

4. 轴上零件的轴向定位：①轴肩②轴环③套筒④圆螺母⑤轴端挡圈⑥弹性挡圈⑦紧定螺钉⑧锁紧挡圈⑨圆锥面⑩定位销

   轴上零件的周向定位：①键联接②花键联接③过盈配合联接④紧定螺钉联接

5. 避免应力集中：

   (1)相邻两轴段直径相差不应过大，并应有过度圆角，过度圆角半径应尽可能大些；

   (2)不可能增大轴肩圆角半径时，可采用过渡肩环；

   (3)尽量避免在轴上受应力较大的部位开径向孔、切口或凹槽；

   (4)若必须开径向孔时，孔边要倒圆。

滑动轴承

1. 滑动轴承承载量计算：

FR=ηvBψ2ΦF径向载荷FR;润滑油粘度η;轴颈圆周速度v;轴承宽度B;承载量系数ΦF;相对间隙ψ=Δd;直径间隙Δ=D−d;轴承孔直径D，半径R;轴颈直径d，半径r;最小油膜厚度hmin=Δ2(1−χ);偏心率χ=eR−r;ΦF↑时，χ↑.Bd↑时，ΦF↑.即ΦF∝(χ,Bd);油压p=FRBd;F_R=\frac{\eta vB}{\psi^2}\Phi_F \\ 径向载荷F_R;\\ 润滑油粘度\eta;\\ 轴颈圆周速度v;\\ 轴承宽度B;\\ 承载量系数\Phi_F;\\ 相对间隙\psi=\frac{\Delta}{d};\\ 直径间隙\Delta=D-d;\\ 轴承孔直径D，半径R;\\ 轴颈直径d，半径r;\\ 最小油膜厚度h_{min}=\frac{\Delta}{2}(1-\chi);\\ 偏心率\chi=\frac{e}{R-r};\\ \Phi_F \uparrow时，\chi \uparrow.\\ \frac{B}{d}\uparrow时，\Phi_F \uparrow.\\ 即\Phi_F\propto(\chi,\frac{B}{d});\\ 油压p=\frac{F_R}{Bd}; FR​=ψ2ηvB​ΦF​径向载荷FR​;润滑油粘度η;轴颈圆周速度v;轴承宽度B;承载量系数ΦF​;相对间隙ψ=dΔ​;直径间隙Δ=D−d;轴承孔直径D，半径R;轴颈直径d，半径r;最小油膜厚度hmin​=2Δ​(1−χ);偏心率χ=R−re​;ΦF​↑时，χ↑.dB​↑时，ΦF​↑.即ΦF​∝(χ,dB​);油压p=BdFR​​;

1. 一般油孔和油沟不应该开在轴承油膜承载区内，否则会破坏承载区油膜的连续性、降低油膜承载能力。

2. 形成液体动压润滑的必要条件：

   ①被润滑的两表面间必须有楔形间隙；

   ②被润滑的两表面间必须连续充满具有一定粘度的润滑油；

   ③被润滑的两表面间必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出。

滚动轴承

由于轴承是标准件，规定轴承内圈与轴颈的配合是基孔制，外圈与座孔的配合取基轴制。

当量动载荷P=Kp(XR+YA)动载荷系数KP,径向载荷R,轴向载荷A,径向载荷系数X,轴向载荷系数Y当量动载荷P=K_p(XR+YA)\\ 动载荷系数K_P,径向载荷R,轴向载荷A,径向载荷系数X,轴向载荷系数Y 当量动载荷P=Kp​(XR+YA)动载荷系数KP​,径向载荷R,轴向载荷A,径向载荷系数X,轴向载荷系数Y

联轴器

1. 联轴器的选择：

   • 两轴严格对中→固定式
   • 不能严格对中/工作时可能发生偏移→可移式/弹性
   • 载荷平稳→刚性
   • 经常启动/载荷变化很大→弹性
   • 低速→刚性
   • 高速→弹性
   • 温度过高/过低时，不选含橡胶、尼龙的弹性联轴器
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   联轴器

   刚性

   固定式

   套筒联轴器

   可移式

   十字滑块联轴器

   齿轮联轴器

   链条联轴器

   万向联轴器

   弹性

   弹性套柱销联轴器

   装有弹性元件

   缓冲

   弹性柱销联轴器

   吸振

   轮胎联轴器

   补偿两轴之间的位移

   凸缘联轴器

弹簧

1. 弹簧刚度计算：

弹簧刚度k=Gd8C3n;簧丝材料剪切模量G簧丝直径d弹簧指数（旋绕比）C=D2d圈数n弹簧中径D2弹簧内径D1=D2−d弹簧外径D=D2+d弹簧刚度k=\frac{Gd}{8C^3n};\\ 簧丝材料剪切模量G\\ 簧丝直径d\\ 弹簧指数（旋绕比）C=\frac{D_2}{d}\\ 圈数n\\ 弹簧中径D_2\\ 弹簧内径D_1=D_2-d\\ 弹簧外径D=D_2+d 弹簧刚度k=8C3nGd​;簧丝材料剪切模量G簧丝直径d弹簧指数（旋绕比）C=dD2​​圈数n弹簧中径D2​弹簧内径D1​=D2​−d弹簧外径D=D2​+d

1. 圆柱螺旋拉伸弹簧和压缩弹簧簧丝主要受剪力和扭矩，圆柱螺旋扭转弹簧簧丝主要受弯曲应力。

速度波动

1. 周期性→飞轮调节

   非周期性→调速器调节

2. 计算：

Amax=Jωm2δ(N⋅m)最大盈亏功Amax=Emax−Emin飞轮的转动惯量J飞轮的平均角速度ωm=πn30不均匀系数δ=ωmax−ωminωmEmax=12Jωmax2Emin=12Jωmin2A_{max}=J\omega^2_m \delta \qquad(N\cdot m)\\ 最大盈亏功A_{max}=E_{max}-E_{min}\\ 飞轮的转动惯量J\\ 飞轮的平均角速度\omega_m=\frac{\pi n}{30}\\ 不均匀系数\delta=\frac{\omega_{max}-\omega_{min}}{\omega_m}\\ E_{max}=\frac{1}{2}J\omega_{max}^2\\ E_{min}=\frac{1}{2}J\omega_{min}^2\\ Amax​=Jωm2​δ(N⋅m)最大盈亏功Amax​=Emax​−Emin​飞轮的转动惯量J飞轮的平均角速度ωm​=30πn​不均匀系数δ=ωm​ωmax​−ωmin​​Emax​=21​Jωmax2​Emin​=21​Jωmin2​

1. 调速器：采用反馈控制、使驱动力所作的功与阻力所作的功互相适应以达到新的稳定运转状态的特殊装置。

其他

1. 制动器通常设在高速轴。

水平有限，内容繁杂，难免有输入错误，如需校正还请私信。

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