机械设计总结Word格式文档下载.docx
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1、带传动的工作情况分析
efv
1
Fflim
Fee2Fof
ev
运动分析:
传动比
j二岂二—
弹性滑动不可避免
打滑是可以耀免的F<
Ff^
2、带传动的失效形式及设计准则:
失效形式
设计准则
打滑
不打滑F<
F^
疲劳被坏
不发生疲劳破坏％=丐+五14%二［囚
3、带传动的设计:
V带传动的设计
胶帯：
相应帝轮：
蒂的型号YZABCDE满足d迅—殆血
带的基准长度厶,验算带速V
带的根数
4、张紧装置：
定期张紧装置自动张紧装置张紧轮的布置例：
P164习题8-1、8-2
B、齿轮传动
1、齿轮传动的失效形式：
轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨料磨损、齿面塑性变形
2、设计准则
齿面间的劳点悴
齿面接it疲劳軽度条件%＜巴恥
轮吿的彎曲疲劳析审
轮齿暫曲馥劳軽度条件冬5
★胶合、磨损、墾性娈形等失效运用上述准0L并作16应考肓
★具体工作条件下，如何运用上述准则
工作条件
闭式传动
软齿面
（噸度W350HBS）
接劳■度条件设计
恢轮齿弯曲披劳強度条件校核
礎齿面
（0J£
>
350HBS）
按轮齿習曲藏劳强度条件设计按吿面接MUE劳强度条件校核
开式传动
按轮齿弯曲裁劳强度条祚设计
3、齿轮材料及热处理
对齿轮材料性能的基本要求：
为齿面要硬、齿芯要韧
锻钢、铸钢、铸铁、非金属
4、直齿圆柱齿轮传动
（1）受力分析：
力的大小
（2）计算载荷：
KKaKvKK
力的方向
（3）齿轮强度条件：
齿面接触疲劳强度条件、齿根弯曲疲劳强度条件
（4）讨论：
1）接触应力与接触强度
2）弯曲应力与弯曲强度
3）齿形系数zYf
4）提高齿轮接触疲劳强度的措施：
几何参数d、b、材料h
5）提高齿根弯曲疲劳强度的措施：
几何参数m、b、材料f
5、斜齿圆柱齿轮传动
（1）斜齿轮强度计算的特点：
当量齿轮计算特点
（2）受力分析：
力的分解
（3）斜齿轮的强度条件
尺寸相同时：
外载和材料相同时：
力的大小力的方向
斜齿轮承载能力大于直齿轮
斜齿轮尺寸小于直齿轮
6、直齿圆锥齿轮传动
（1）直齿圆锥齿轮强度计算的特点：
当量齿轮
计算特点
（2）受力分析：
力的大小主、从动轮上力的关系力的方向
7、齿轮设计中有关参数的选择原则
（1）材料与热处理方式
（2）精度等级
（3）齿数
（4）齿宽系数
（5）模数
（6）分度圆螺旋角
例：
P236习题10-1、10-78蜗杆传动
普通圆柱覗杆传动
圆弧圆柱蜗杆传动
蜗杆传动的类型及其特点:
从运动关系看「蜗杆传动相当于螺母与螺杆传动
（1）传动比大i=10-80
（2）传动平稳
（3）有自锁性（蜗杆升角兀<
当量摩擦角几）
（4）摩擦发热大、传动效率低
在中间平面内『相当于斜齿条与斜齿轮的啮合
（1）正确啮合条件
（2）蜗杆传动参数及几何尺寸计算与齿轮传动相同
主要参数
（I）
（4）传动比i
"
2
蜗杆头数65
传动比尸一二
2.4要求效率
1实现大传动比或要求自锁
（5）相对滑动速度
齿间的I'
/-
摩擦发热/
模数加和压力角CC
⑹变位系数X2
配湊中心距符合标准值
凑伎动比符合推荐值（中心距保持不变）
蜗杆传动的失效形式和设计准则
闭式儒动
和胶合
轮齿齿面点蚀
二
开式传动
［注］蚪杆主銮是控制轴的变形
材料及热处理
普通圆柱蜗杆传动
（1）受力分析
力的分解力的关系力的方向力的大小
（2）齿面接触疲劳强度条件
利用赫兹公式、考虑蜗杆传动特点
Q）弯曲疲劳强度条件
借用斜齿轮弯曲强度公武、苦虑蜗杆传动待点
蜗杆传动的效率和热平衡计算
（1）效率T］二（0.95~0.96）—⑧一
I1馆（7十PR
提高效率的途径
（3）&
平衡计算
P269习题11-1
三、轴系零、部件
1、滑动轴承
（1）不完全液体润滑滑动轴承的失效形式及计算准则
磨损
防止过度磨损p—[p\v<
[v]
发趕引起胶合
防止胶合
（2）液体动力润滑径向滑动轴承的基本理论
1）压力油膜形成的原理
2）流体动力润滑的基本方程
一维雷诺方程乎6vh^h0
dxh
讨论一：
形成流体动力润滑（形成动压油膜）的必要条件:
1）两工作表面必须形成收敛的楔形间隙
若hho，则—P0
dx
2）两工作表面必须有一定的相对运动，且V方向是从大口到小口
3）间隙中必须连续充满具有一定粘度的润滑油
无粘度-各油层无速度-两板间油无流动-不能形成油膜压力
⑴停车
f/=0
金层直枝
川0
摩16力使
抽颈右移
油膜压力/
油康压力将抽妾托起其合力将学颈左推
fit心距e\
（2）启动
（3）陆着川/
（4）门为工作转速
油膜压力将轴娈完全托起其合力与外载
平衡
讨论二：
径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程
（3）承载能力计算公式f2^2BCp的应用
1）当轴承结构（d,BR,x,n,v）确定时
B
由dCp，则可计算承受多大的径向载荷F
2）判断是否液体摩擦：
计算Cp越卩
由d，则可计算承受径向外载荷F时，要多大的hminr1
CP
3）主要参数的选择
相对间隙匕丄、宽径比B、偏心率一J
rdRr
最小油膜厚度hminr1>
[h]=4S（艮1+^2）
4）热平衡计算
2、滚动轴承
（1）滚动轴承的主要类型：
向心轴承、推力轴承、向心推力轴承
（2）滚动轴承的代号：
基本代号
1206
丨「II丨II内径代号
一一般为,内径H直径系列衣号
同一内径有不同的直径
霓度茶列代号
类型代号疲处径招同时有不同的宽度
（3）滚动轴承的类型选择
1）载荷的大小、方向和性质
2）其它：
转速、旋转精度、调心性能、装拆方便、价格
（4）滚动轴承的尺寸选择
轴承内径与轴51直径相等
载荷很小超轻或特轻系列
直径至列载荷很大=>
重系列
一般情况轻或中系列
宽度系列一般选正常系列
代号
趴1
3
4
直径
特轻
轻
中
重
寛度
窄
正常
特宽
（5）滚动轴承的组合设计1）轴系支承的结构形式:
双支点各单向固定
一支点双向固定、另一支点游动
两端游动支承
角接触球轴承园雄禹子轴承
2）轴系支承设计的两个特殊问题
正装
面“
反芸
（6）滚动轴承的疲劳寿命计算
1）寿命计算公式
校核轴承寿命E,-竺|£
£
代h
蓟昇F
已知〔外裁尸轴承寿&
LR预期寿命Lh
选择轴承型号｛即＜7、L=亘
Vios
=^[«
W寿命厶_9
[外叢门满足預期寿命时轴徘的c玄所选tt^mc
2）轴承的当量动载荷：
考虑实际工况，引入载荷系数fp
「对只承受丄的向心轴承：
何
J对只孚更打的推力轴承：
齐你
同时承受E豆合叢荷朗向心轴承:
fp（M+T耶
♦E
3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷Fa的计算
讣策生*向力S
再轴向载荷的卄算
WW*1：
■@
蔺者專報大値
.~
L和
对•歩＞:
商者取较大値
4）轴承寿命计算步骤
滙生轴向力$轴向莪荷巧—r当量动载荷戸=厲｛超+!
兀）
/计算厶校核J计算U选择
P338例13-1、13-5
3、轴
（1）轴的类型
（2）
轴的强度计算
ca
将T产生的扭剪应力转化为对称循环变化来考虑Mca.M2T2
Mca
Ca莎1
jSSS1SS1S
S2S2KamKam
考虑应力集中、绝对尺寸、表面质量及强化措施对轴疲劳强度的影响
（3）轴系结构设计例：
P379习题15-4、15-6
四、机械连接
1、螺纹连接
（1）螺纹副的受力
1）螺纹副的效率：
tan
tanv
三角形螺纹效率低、
用于连接，矩形、梯形、锯齿形螺纹用于传动。
2）螺纹的自锁条件：
v
三角形螺纹v最大，自锁性好，用于连接
（2）螺纹连接的基本类型
（3）单个螺栓连接的强度计算
1）松螺栓连接:
di24
2）受横向载荷的紧螺栓连接:
螺栓杆受剪:
F
do4
杆与壁受挤压:
d°
h
铰制孔用螺栓连接
3）受轴向载荷的紧螺栓连接:
螺栓和被连接件的受力与变形
总拉力F2FoCCCmF
剩余预紧力Fi
Fo
Cmf
CbCm
减小总拉力变化幅度
若工作拉力变化：
0~F；
则总拉力变化：
Fo~FoCbF
强度条件:
1.3F2
减小Cb；
增大Cm
保证连接的紧密性：
剩余预紧力Fi0
（4）螺栓组连接设计
受力分析：
例：
P92例题，P101习题5-6
（5）防松措施
防松的根本问题：
防止螺旋副在受载时发生相对转动
摩擦防松
机械防松
破坏螺旋副运动关系防松
2、键连接
（1）平键连接
键的剖面尺寸b、h按轴径d从标准中选取
键的长度I根据轮廓宽度确定
（2）花键连接
特点
主娄失效形式
靜联按
挤压应力
侧曲扭澈
2T「d47r】
动联按
比出
_rr
工作血磨損
3、联轴器、离合器和制动器
1.联轴器的分类
（1）用性联轴譽
（2）挠性联轴器
2■联轴器的选用
（1）迭类型
载荷大小与性庆同心条件
（2）迭型号
转矩
转速
轴径
3.离合器
（1）外力操纵式离合4S工件原理
单片式園盘犀損苗合器
参片式国盘库擦离合器
（2）自动离含器工作原理
滚柱式超越离合it
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