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主讲 庞兴华 机械工程综合(6) 第六章 机构设计 主要内容与基本要求 重点与难点分析 例题精选与解析 练习题 §6-1 主要内容与基本要求 主要内容： 凸轮机构的组成、分类、特点及应用 推杆的运动规律及特性 凸轮廓线的设计 凸轮机构基本尺寸的确定 基本要求 了解凸轮机构的运动规律及选择原则 掌握推杆常用的运动规律的特点及选择试应考虑的问题 能应用反转法对凸轮机构进行运动分析 能根据运动的规律，应用反转法绘制各种从动件盘形凸轮轮廓曲线； 了解轮廓线方程的建立过程，会进行盘形凸轮轮廓设计计算； 掌握压力角与自锁的关系、机缘半径队压力角的影响以及滚子半径选择的原则 能合理确定凸轮机构的基本尺寸 §6-2 重点与难点分析 凸轮设计的基本方法 反转法（相对运动原理） 凸轮机构的运动分析方法 反转法 §6-2 重点与难点分析 重点内容： 推杆常用的运动规律及选择原则 凸轮机构运动分析 凸轮轮廓曲线设计； 了解轮廓线方程的建立过程，会进行盘形凸轮轮廓设计计算； 压力角与机构基本尺寸的关系 §6-2 重点与难点分析 载荷系数的主要影响因素及减小措施 动载系数Kv——齿轮副本身啮合误差（基节误差、齿形误差、轮齿受载变形等）所引起啮入、啮出冲击和振动而产生内部附加动载荷影响系数 提高制造精度，轮齿修形；增大轴及轴承刚度 齿向载荷分布Kb ——沿齿宽方向载荷不均匀影响系数 提高支撑刚度；对称布置；合理选择齿宽系数yd ；提高制造及案装精度 齿间载荷分布Ka ——同时啮合的各对齿轮齿间载荷分布不均匀影响系数 §6-2 重点与难点分析 难点内容 齿轮强度计算中主要参数的选择 齿数的选择 齿宽系数的选择 螺旋角的选择 变位系数的选择 §6-2 重点与难点分析 四个公式： §6-3 例题精选与解析 例3.一对齿轮传动，如何判断大小齿轮中那个齿面不易产生疲劳点蚀？那个轮齿不易产生疲劳折断？试简述理由。 解题要点： 大小齿轮材料与热处理硬度及循环次数N不等，通常sHP1 sHP2 ，而 sH1 = sH2 ，故小齿轮不易产生疲劳点蚀； 比较大小齿轮的sFP1 /YFa1 Ysa1与sFP2 / YFa2 Ysa2 ，小则低大则高。 再用高粘度润滑油/加极压添加剂于油中可提高抗疲劳点蚀能力 §6-3 例题精选与解析 例4.已知齿轮减速器，试问：（1）低速级齿轮螺旋线的方向如何选择才算合理？ （2）低速级小齿轮螺旋线b2应取多大才能使II轴上轴向力互相抵消？ 解题要点： Z1=51 mn=3 II I III III Z1=17 mn=5 B1=150 n1 §6-3 例题精选与解析 解题要点： II轴上齿轮均为左旋 Fa1=Fa2 b2=8.270 Z1=51 mn=3 II I III III Z1=17 mn=5 B1=150 n1 §6-3 例题精选与解析 例5.图示圆锥—斜齿圆柱齿轮减速器。齿轮1主动，转向如图，锥齿轮的参数为：模数m=2.5mm，z1=23，z2 = 69，a=200，齿宽系数 jR=0.3；斜齿轮的参数为：模数mn=3mm，z3=25，z4=99，a=200 。试： (1) 标出各轴的转向； (2) 为使Ⅱ轴所受轴向力较小，合理确定3、4轮的螺旋线方向； (3) 画出齿轮2、3 所受的各个分力。 (4) 为使Ⅱ轴上两轮的轴向力完全抵消，确定斜齿轮3的螺旋角β3（忽略摩擦损失）。 §6-3 例题精选与解析 (1) 各轮的转向如图;(2) 3、4轮的螺旋线方向如图;(3) 2、3轮分力如图。 (4) 确定斜齿轮3的螺旋角β3：若使Ⅱ轴不受轴向力，必须：|Fa2|=|Fa3| §6-3 例题精选与解析 例6. 两级圆柱齿轮传动中，若有一级为斜齿，另一级为直齿，试问斜齿圆柱应放置于低速级还是高速级，为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮所组成的两级传动中，锥齿轮应放置于低速级还是高速级，为什么？ 解题要点： 在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级，直齿轮传动放在低速级。其原因有三点：1）斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度，更适于高速。2）将工作平稳的传动放在高速级，对下级的影响较小。如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮传动也不会平稳。3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小，因为高速级的转矩较小。 由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器，一般应将锥齿轮传动放在高速级。其原因是：低速级的转矩较大，齿轮的尺寸和模数较大。当锥齿轮的锥距R和模数m大时，加工困难，制造成本提高。 §6-3 例题精选与解析 例7. 某传动装置采用一对闭式软齿面标准直齿圆柱齿轮，齿轮参数z1=20， z2=54， m=4mm。加工时误将箱体孔距镗大为a’=150