《机械设计复习》PPT课件.ppt
机械设计基础复习要点,第一章 机械零件设计概论,一、稳定循环变应力,对称循环变应力,主要参数,最大应力,最小应力,应力幅,平均应力,循环特征,脉动循环变应力,静应力,二、变应力作用下的极限应力,与循环次数N有关,r=-1,r=0,r=+1,循环基数N0、持久极限sr,第二章 挠性传动设计,一、带的受力分析,初拉力、紧边、松边,极限摩擦力：,发生位置：紧边绕上小带轮处,摩擦系数,包角,初拉力,如何提高带的承载能力？,二、带的应力分析,拉应力s、离心拉应力sc、弯曲应力sb,最大应力：smax=s1+sc+sb1,三、带的弹性滑动和打滑,弹性滑动产生的原因：,打滑是可以避免的,弹性滑动不可避免,四、带传动的失效形式和设计准则,五、带传动设计时一些问题,参数选择原则：dd1、v、a、a、i、F0、z,带两边拉力不等 弹有弹性,打 滑产生的原因：,带过载，F Flim,失效形式：,打滑和疲劳断裂,设计准则：,保证带有一定的寿命且不打滑,带的型号确定(功率和转速),六、链传动工作情况分析,链传动的传动比,链传动运动的不均匀性（多边形效应）,链轮转速n越高,节距p越大,齿数z越少,平均传动比为常数,瞬时传动比不为常数，周期性变化,链传动时参数选择原则,z1不能太少 z1 9 z2不能太多，z2120,高速重载 小节距多排链;低速重载 大节距单排链,第三章 齿轮传动设计,一、失效形式和设计准则,二、齿轮材料及热处理,轮齿折断、齿面点蚀、胶合、磨损、塑性变形,闭式软齿面：,按接触疲劳强度设计，校核弯曲疲劳强度,闭式硬齿面：,按弯曲疲劳强度设计，校核接触疲劳强度,开式齿轮：,按弯曲疲劳强度设计，模数增大10%20%,锻钢、铸钢、铸铁、有色金属、非金属材料,硬齿面：淬火,软齿面：小轮 调质 大轮 正火,HBS1=HBS2+（3050）,三、直齿圆柱、斜齿圆柱及锥齿轮的受力分析,四、圆柱齿轮的强度计算,接触应力与接触强度,弯曲应力与弯曲强度,齿形系数YFa,如何提高齿面接触疲劳强度？,如何提高轮齿弯曲疲劳强度？,径向力Fr、圆周力Ft、轴向力Fa方向的判断,注意：下标要写出来；力的作用点在啮合点,与模数m无关，与齿数z与变位系数x有关,五、齿轮设计中有关参数的选择原则,齿数 z,齿宽系数yd、yR,分度圆螺旋角b,闭式软齿面 z1=2040,闭式硬齿面、开式、铸铁 z2=1725,与齿面硬度、齿轮布置方式有关,斜齿圆柱齿轮：b=1025,人字圆柱齿轮：b=2540,圆柱齿轮：b1=b2+(510)mm,第四章 蜗杆传动设计,一、蜗杆传动的特点,从运动关系看，蜗杆传动相当于螺母与螺杆传动,在中间平面内，相当于斜齿条与斜齿轮的啮合,传动比大、传动平稳、噪声低、能自锁、发热大、效率低、用有色金属作材料，成本高,二、蜗杆传动正确啮合条件,蜗杆轴向模数、压力角=蜗轮端面模数、压力角,蜗杆导程角=蜗轮螺旋角，且旋向一致,三、蜗杆传动的主要参数,模数m和压力角a,蜗杆分度圆直径d1和直径系数q,直径系数,蜗杆分度圆柱导程角g,蜗杆头数,传动比 i,传动比,蜗杆分度圆直径d1为什么为标准值？,便于刀具的标准化，减少刀具数量,胶合、疲劳点蚀，齿数多时容易发生轮齿折断,四、蜗杆传动的失效形式和设计准则,失效通常发生在蜗轮上，因其材料强度通常较弱,一般情况下，按接触疲劳强度设计，z280时才校核弯曲强度，连续工作时还应进行热平衡计算,五、材料及热处理,六、普通圆柱蜗杆传动受力分析,七、蜗杆传动的效率和热平衡计算,提高效率的途径,效率,热平衡计算的目的,一、平键连接,静连接 侧面压溃,挤压应力,动连接 工作面磨损,压强,第五章 连接设计,类型：普通平键（A型、B型、C型）、导键和滑键,二、平键连接的失效形式和设计准则,三、螺纹副的受力、效率和自锁,螺纹副的效率,三角形螺纹效率低、用于连接其余三种用于传动,螺纹的自锁条件,四、紧螺栓连接的强度计算,受横向载荷的普通螺栓联接,受横向载荷的铰制孔螺栓连接,杆受剪：,杆与壁受挤压：,受轴向载荷的普通螺栓连接,由螺栓和被连接件的受力与变形得：,总拉力F0=工作拉力F+F”,总拉力：,剩余预紧力：,强度条件,保证联接的紧密性,剩余预紧力F 0,第六章 轴的设计,二、轴的结构设计准则,三、轴系结构设计改错,一、轴的类型,转轴、心轴、传动轴,四、轴的强度计算,按扭转强度计算(初算轴径),按弯扭合成强度计算(一般轴),将T转化为对称循环变化来考虑,T大小和方向不变,T大小经常变化,T大小和方向经常变化,静应力,脉动循环变应力,对称循环变应力,第七章 滚动轴承设计,6 深沟 球轴承,7 角接触球轴承,3 圆锥滚子,5 推力球,一、滚动轴承类型,向心轴承,推力轴承,按公称接触角a 分类,二、滚动轴承的代号,基本代号,三、滚动轴承的类型和型号选择,N 圆柱滚子,四、滚动轴承的疲劳寿命计算,寿命计算公式,轴承的当量动载荷,考虑实际工况，引入载荷系数 fp,角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷Fa的计算,要考虑轴承的排列方式和派生轴向力S的问题,哪边轴承压紧、哪边轴承放松,五、滚动轴承的组合设计,轴承支承的结构形式,轴承支承设计的轴承排列问题,正排、反排决定了派生轴向力的方向和轴承的固定方式,一、非液体摩擦滑动轴承的失效形式及计算准则,磨损,防止过度磨损,胶合,防止胶合,第八章 滑动轴承设计,三、液体摩擦动压向心滑动轴承的基本理论,压力油膜形成的原理,二、轴瓦材料,轴承合金、铜合金、铸铁、粉末冶金和非金属材料,第九章 联轴器、离合器和制动器,一、联轴器的分类,刚性联轴器,挠性联轴器,二、联轴器的选用,选类型,同心条件,载荷大小与性质,选型号,固定式,可移式,凸缘联轴器,十字滑块、万向联轴器,弹性柱销、弹性套柱销联轴器,
