5. 圆柱蜗杆传动的效率与热平衡计算。
闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗以及搅动箱体内润滑油的油阻损耗。蜗杆主动时，蜗杆传动的总效率为
??(0.95～0.97)tan?tan(????)
式中：?为蜗杆导程角；??为当量摩擦角，???arctanf?。
由于蜗杆传动效率低、发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高、润滑失效。导致轮齿磨损加剧，甚至出现胶合。因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。
热平衡计算理论为发热导致的润滑油温升小于许用温升值。 如果计算温升超过许用值，可采用如下措施： (1) 增加散热面积——加散热片或合理设计箱体结构。
(2) 提高表面传热系数——可采用循环油冷，或在蜗杆轴上加装风散，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。
第13章 带传动和链传动
13.1 内容提要
本章主要包括带传动的类型和应用；带传动的受力分析；带的应力分析；带传动的弹性滑动和传动比；普通V带传动的计算；V带轮的结构；同步带传动简介；链传动的特点和应用；链条和链轮；链传动的受力分析和运动分析；链传动的主要参数及其选择。滚子链传动的计算；链传动的润滑和布置。
13.2 基本要求
1. 了解带传动的类型、特点和应用场合。
2. 掌握带传动的工作原理、受力分析和应力分析及带的弹性滑动与打滑。
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3. 掌握带传动的失效形式、设计准则、普通V带传动的设计计算方法和参数选择原则。 4. 了解同步带传动特点。
5．了解链传动的工作原理、特点及应用范围。 6. 了解滚子链的结构及其链轮的结构特点。 7. 掌握链传动的受力分析和运动分析。
8. 掌握滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择。 9. 了解链传动的布置和润滑。 13.3 重点难点 重点：
1. 带传动的工作原理、特点及其应用。
2. 带传动的工作情况分析——受力分析、应力分析、弹性滑动与打滑。 3. 带传动的失效形式、设计准则和普通V带传动的设计计算。 4. 链传动的受力分析和运动分析。
5. 滚子链传动的设计计算方法及主要参数选择。
难点：
1. 带传动中的弹性滑动与打滑现象及其相互间的区别。
2. 最大有效拉力Fmax的物理意义及其影响因素；单根V带所能传递的基本额定功率P0
的物理意义及其影响因素。
3. 普通V带传动设计时的参数选择（型号、dd1、a）。 4. 链传动的运动不均匀性分析。
13.4 学习指导及注意的问题
1. 带传动中的弹性滑动与打滑现象及其相互间的区别。 弹性滑动——带传动工作时会出现紧边和松边，由于紧边拉力大于松边拉力，带在绕过主动轮时将逐渐缩短并沿轮面滑动，使带的速度落后于主动轮的圆周速度；在带绕过从动轮时带将逐渐伸长，也会沿轮面滑动，使带速超前于从动轮的圆周速度。这种由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。
打滑——外载荷超过带所能够传递的最大有效圆周力时，带将在带轮上全面滑动，称为打滑。
弹性滑动与打滑是两个截然不同的概念。打滑是过载引起的，可以避免。弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动。所以弹性滑动是不可避免的。
2. 最大有效拉力Fmax的物理意义及其影响因素；单根V带所能传递的基本额定功率P0的物理意义及其影响因素。
最大有效拉力是指带所能传递的最大有效圆周力，即紧边拉力和松边拉力之差。影响最大有效圆周力的因素包括初拉力，包角，带与带轮间当量摩擦系数。增大初拉力、包角和当量摩擦系数均可提高最大有效拉力。
单根V带所能传递的基本额定功率是指V带在不打滑且具有一定的疲劳寿命情况下所能传递的功率，影响P0的因素主要有带型、小带轮直径和小带轮转速。
3. 普通V带传动设计时的参数选择（型号、dd1、a）。 (1) 带的型号
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根据带截面尺寸不同，V带分为Y、Z、A、B、C、D、E七种型号。由Y到E截面依次变大，传动能力也相应变大。Y型带一般不用于传递动力，其他型号可以根据需要传递的功率大小和小带轮速度查选型图选择。
(2) 带轮基准直径
为减小传动带的弯曲应力，每种带型规定了相应的普通V带轮最小基准直径，小带轮的基准直径必须大于或等于相应最小值。大带轮基准直径根据传动比计算，同时大小带轮基准直径都应符合带轮基准直径尺寸系列。
(3) 中心距
带传动中心距一般在如下范围内初选：
然后根据计算带长L0查表确定V带基准长度Ld，计算实际中心距
a≈a0+(Ld-L0)/2
实际中心距选取应保证包角?1?120o，否则可加大中心距或增设张紧轮。
4. 链传动的运动不均匀性分析。
链条进入链轮后形成折线，链传动相当于一对多边形轮之间的传动。由于多边形效应，随时链速和瞬时传动比都是变化的。链轮每转过一齿，链速就时快时慢地变化一次。当主动轮转速不变时，瞬时链速和瞬时传动比都作周期性变化。同理链条在垂直于链节中心线方向的分速度也作周期性变化，从而使链条上下抖动。链速不均匀系数变化曲线可用下图表示。
第14章 轴
一、
基本内容
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轴的类型和应用、轴的材料和结构设计、轴的强度和刚度计算
二、 学习要求
1) 了解各种类型轴的功用，了解轴的常用制造材料及选用原则。 2) 掌握轴结构设计的四项基本要求，掌握轴的强度计算方法。 3) 了解轴的刚度计算目的和方法，能运用公式进行轴的刚度校核。 4) 了解轴的临界转速和振动稳定性的概念。 三、
四、 1) 2)
学习指导
轴是用来支承旋转零件的零件，是机器的重要组成部分之一。根据轴的受载情况，轴可分为转轴、传动轴和心轴三种。其中转轴是机器中最常用的轴。
一般机械中的轴多采用优质中碳钢制造，其中最常用的是45钢，不重要的或受载较小的轴可采用普通碳素钢。重要机械中的重载轴可以考虑用合金钢。应该注意的是，采用合金钢无助于提高轴的刚度。这一问题用增加轴的直径来解决。 在轴的设计中掌握结构设计与计算方法，并将两者紧密结合起来。在设计轴之前，应首先完成轴上零件(如：齿轮、蜗轮、带轮、卷筒、滑轮等)的主要参数和结构设计，并进行受力分析。轴的结构设计和计算常常是要交错进行的，这是由于某些轴上零件的轮毂尺寸(如：长度或孔径)与轴的尺寸有关，需要根据轴的尺寸来确定。而轴的尺寸确定又必须先知道轴承和轴上零件的尺寸和位置，才能求出轴承的反力、画出轴的弯矩和扭矩图，才能进行轴的强度计算和确定轴的各部分尺寸。因此，轴的设计和计算要交错进行，边画边算。 按扭矩计算轴的强度是一种很粗略的计算方法，可在设计之初用来估算轴的最小直径。然后，根据安装和定位的需要，再确定其它截面的直径及各相应轴段的长度，绘制设计草图。零件在草图上布置妥当之后，就可确定轴承间的跨矩和外载荷的作用点，作轴的受力分析及绘制弯矩和扭矩图。这时就可按轴受弯扭组合作用时的当量弯矩进行强度计算了。
按当量弯矩进行轴的强度计算是一种较精确的计算方法，一般作为轴的最终计算。对于不重要的轴，也可用按扭矩计算强度作为最终计算。
在计算当量弯矩时，需采用应力修正系数。把切应力转换成对称循环应力，统一应力循环待性。静切应力时α＝0.3，脉动循环切应力时α＝0.6，对称循环切应力时α＝1。 4) 5)
对有些轴有必要进行刚度计算。如：齿轮轴、内燃机配气凸轮轴，尽管它们的强度符合要求，但若刚度不够，也会影响机器的工作性能。
轴结构需考虑的因素很多，包括轴上载荷的大小及分布情况，轴上零件的布置和固定方法；轴的加工和装配等。轴的结构设计一般应满足以下几个主要要求： 重点和难点
重点是转轴的结构设计和强度计算。难点也是转轴的结构设计和强度计算。
3)
(1)便于加工和装配 为了便于加工在需要车制螺纹的轴段端要留退刀槽，在需要磨削的轴段要留砂轮越程槽，不同轴段上的键槽要尽量统一规格，并布置在同一母线上。为了便于装配，把轴做成阶梯状，中间粗，两端细。轴的两端一般也要切出倒角。
(2)轴上零件在轴向和周向均能可靠固定 当用轴肩和套筒定位时，其圆角半径应小于与之靠紧的零件内孔的圆角半径或倒角。这样才能相互靠紧。否则，轴上零件与轴肩无法相互靠紧。当用套简、螺母和轴端档圈等零件固定轴上零件时，应使被固定零件的轮毂长度略大于所用轴段的长度，只有这样才能相互压紧。当轴向力较小时，轴上零件的轴向固定可用弹性档圈或紧定螺钉。用紧定螺钉固定会带来一定的偏心，当零件的同心性要求较高时不宜采
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