机械设计期末复习课件.ppt
一、螺纹连接强度计算,单个螺栓受力,螺栓组受力,（1）普通螺栓组连接,3,.,1,1,.,1,_,_,_,可靠性系数，取,接合面数目；,接合面间的摩擦系数，,s,K,i,f,F0,（2）受轴向载荷的螺栓组连接,单个螺栓的受力：预紧力F0 工作力F:,对于有紧密性要求的连接，,1、设螺栓刚度Cb为被连接件刚度Cm的1/3，螺栓的预紧力F0为60kN，轴向工作载荷在40kN至10kN之间变化。（1）计算螺栓所受载荷的最大值与最小值。（2）当轴向工作载荷为多大时，被连接件间出现间隙。,当被接件间出现间隙时，残余预紧力F1=0，则有：,（1）,（2）,2、图示为一压力容器盖螺栓组连接，已知容器内径D=250mm，内装有一定压强的气体，沿凸缘圆周均匀分布12个M16（d1=13.835mm）普通螺栓，螺栓材料的许用拉应力=80MPa，螺栓的相对刚度为0.5，按紧密性要求残余预紧力F1为螺栓轴向工作载荷F的1.8倍。试计算该螺栓组连接允许的容器内气体的最大压强pmax=？此时螺栓所需的预紧力F0=？,3、如图所示，一牵引钩用2个M10（d1=8.376mm）的普通螺栓固定于机体上，已知接合面间摩擦系数f=0.15，可靠性系数Ks=1.2，螺栓材料强度级别为6.6级，安全系数S=3，试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力Rmax。,螺栓的拉伸强度条件为,式中，螺栓的许用拉应力,接合面不滑移的条件为,由图可见，接合面数i=1,二、齿轮传动受力分析,圆周力：,径向力：,同直齿轮,轴向力：,主、从动轮上各对应力大小相等、方向相反,从动轮的Fa2与从动轮的Fa1反向,（1）斜齿圆柱齿轮传动受力分析,例：圆柱齿轮的受力分析,齿轮1、2：,齿轮3：,齿轮4：,方向,径向力：指向圆心；,轴向力：指向大端。,圆周力：,（2）圆锥齿轮传动受力分析,例：判断力的方向,切向力,主动轮：与啮合点线速度 方向相反,从动轮：与啮合点线速度 方向相同,径向力：,啮合点指向轴线,轴向力：,轴向指向工作齿廓侧,轴向力亦可视主动轮的螺旋线旋向采用左手或右手定则：,（3）蜗杆传动受力分析,注意：,一对啮合的蜗杆蜗轮的旋向相同,例：力的方向判断,Fa1,Ft2,Fr2,Fr1,Ft1,Fa2,图示为蜗杆、齿轮传动装置。右旋蜗杆I为主动件，为使轴、上传动件的轴向力能相抵消，试确定：（1）一对斜齿轮3、4轮齿的旋向；（2）用图表示各轴上传动件的受力（用各分力表示）情况。,）标明各个轴向力（内、外的方向）。,）根据合力，判断轴承“放松端”和“压紧端”。,）放松端轴承的轴向力Fa=它自身的附加轴向力；压紧端轴承的轴向力Fa=除去它自身的附加轴向力外，其余轴向力的矢量合力。,4）,计算轴承寿命的方法归纳：,三、滚动轴承计算,Fea,Fd1,Fd2,V,W1,V,W2,压紧,放松,放松,压紧,1.“放松”轴承的轴向力等于其派生轴向力；2.“压紧”轴承的轴向力等于外部轴向力的代数和。,结论,讨论,1、图示轴上装有一对角接触球轴承，已知轴承的基本额定动载荷C=33400N，轴的转速n=288r/min，轴上作用的轴向力为FA=2000N，轴上作用的径向力分别为F1=2000N，F2=2000N，常温工作，动载荷系数fp=1.1。试求危险轴承的寿命是多少小时？（已知：e=0.68，Fd=0.68Fr；Fa/Fre时，X=1，Y=0；Fa/Fre时，X=0.41，Y=0.87；=3）,（1）计算轴承上的径向载荷,Fr1,Fr2,（2）计算派生轴向力,（3）计算轴承上的轴向载荷,轴承2压紧,（4）计算当量动载荷,对轴承1,对轴承2,X=1，Y=0,X=0.41，Y=0.87,故轴承2为危险轴承,（5）计算危险轴承寿命,四、轴系结构轴的结构改错问题通常从以下几个方面考虑:轴与轴上零件是否用键作周向固定,若轴上有多个零件时，其键槽是否在同一母线。轮毂长度是否略大于安装轴段的长度。轴上零件的两端轴上定位如何？轴承的类型选择和组合是否合理？特别是采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承时，应检查是否为成对使用，其内外圈传力点处是否设置有传力件。轴承的内、外圈厚度是否高出与之相接触的定位轴肩或定位套筒的高度。轴承端盖处有无密封及间隙。整个轴系相对于箱体轴向位置是否可调?,指出图示轴系结构中的错误和不合理之处。用笔按序号圈出错误之处，并简要说明错误原因，不要求改正图。,1、轴端面应在联轴器孔内 2、联轴器轴向未定位（应加轴肩）3、轴承端盖与轴之间应有密封装置 4、与左轴承配合处的轴段过长，轴缺少台阶，轴承装拆不方便5、套筒过高，轴承装拆不方便6、安装齿轮的轴段长度应小于轮毂宽度，以使齿轮得到可靠的轴向定位7、齿轮上的键槽与键之间应留有间隙,8、为便于加工，轴上安装齿轮处的键槽应与安装联轴器键处的键槽开在同一母线上。9、右轴承内圈没有固定 10、圆锥滚子轴承应成对使用11、轴承盖上的孔应大于螺钉外径12、箱体上螺纹孔的深度应大于螺钉拧入深度13、轴承盖与机体之间无垫片，无法调整轴承间隙14、箱体加工面和非加工面要分开,（1）缺少轴上零件和轴上固定的措施（2）端盖不应该与轴接触（3）端盖与轴之间缺少密封措施（4）此处轴上应加工一阶梯（5）装轴承段应无键槽（6）此处轴段应比套筒短一些（7）此处轴段应比轮毂短一些（8）齿轮没有轴向固定（9）轴肩过高，轴承拆卸不方便（10）轴承应面对面布置（11）端盖应顶住轴承外圈（12）缺少轴承调整垫片,
