机械设计总结.docx
《机械设计总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计总结.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机械设计总结
《机械设计》课程要点总结
一、机械设计中的强度问题
1、几种稳定循环变应力
（1）变应力参数
最大压力
max
最小应力
min
应力幅
maxmin
2
平均应力
maxmin
2
应力比（循环特性）
min
max
（2）对称循环变应力:
min
max、
max
（3）脉动循环变应力:
min
max
2
max
2
（4）静应力2、变应力下的强度条件
低周疲劳.高周疲劳
N口循环基数
（1）不同循环次数N时的疲劳极限
N
No
时
N
件
Kn
N
No
时
N
（2）同一循环次数，不同应力比（循环特性）
时的疲劳极限
已知材料的机械性能1、0（
）、
s，可作出（材料的极限
应力）
的简图
（K）零件的极限应力图
应力比:
平均应力:
最小应力:
minC时
例:
某ttse定S应力作用.工作应力-2⑴+J-—10MFQ材料的机«性徒JZ為牝-旳0MPa.听二-i）QMFa・a上危脸«面的鬲=13名=1」•飞人=1
TTUn
□_
■V
（k1）
一1
乞=
生+丄一】
1七；咸丿
（1）绘制材料的简化应力®*f2）用作图床求霎件的®限应力£及安全系数.
1.对于材料®极限应力曲S
A（0X7』即（0.450}
B侃匸班⑴即（3g⑶）
即（800,0）
玄图上标出工作应力点M
二空2竺卫=兰2岀=1OSfFci
22
==，叭40=14她4匕
d22
丄图上星得零fr的极曝应力
TtIJl一
—=——=].57爲D.7S'
A对于零件的极K应力曲蟻
XWcJ陷：
卜即（0.2-0）
B'）a（35ft.21ft>
，安全系*=篇喘"
氐《_耳+兀—L_瓦_曲g"q+匹石玄一皿
二、机械传动
A、带传动
1、带传动的工作情况分析
尸0张紧刀/⑷包角Xf摩e系st/J
运动分析:
弹性滑动不可避免
传动比3=E髓F愛化
也17.（1-
«滑是可以S免的F二仔加2、带传动的失效形式及设计准则:
失效形式
设计准W
打滑
不蜩F-%
疲劳坏
不发生《劳《坏％趣=巧+為+6二0]
3、带传动的设计:
V带传动的设计
例：
P164习题8-1、8-2
轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨料磨损、齿面塑性变形
设计准则
失效形式
齿面间的按M疲劳点诫
齿面sits劳®糜条件%S鸵齿彎曲*劳®度条件住汁
★胶合、磨损、塑性娈形等失效运ffl上述准并作«应考肓
★具体工作条件下，如何运用上述准W
工作条件
设计准则
闭式传动
软吿面
（a度W3bOHtiS）
按齿面接絵叢劳9度条件设计恢轮齿弯曲瘦劳强度条件校核
礎齿面
（9J6>350HBS）
檢轮齿曹曲疲劳强度条fr设计按齿面接M疲劳强度条件校檯
开式传动
按轮齿弯曲ft劳强度条件设计
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
4、直齿圆柱齿轮传动
（2）计算载荷：
KKaKvKK
（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
5、斜齿圆柱齿轮传动
（3）斜齿轮的强度条件
6、直齿圆锥齿轮传动
（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
材料与热处理方式精度等级齿数齿宽系数模数分度圆螺旋角
例：
P236习题10-1、10-78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=1080
卩）有自锁性（蜗杆升角八二当量摩擦角几）
（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啃合
（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
（1）
模数⑷和压力角瞋
（句变位系数可
配凑中心距符合标准值
揍转动比符合推荐值（中心距保持不变）
蜗杆传动的失效形式和设计准则
［注］*»杆主要是控制轴的变形
调质
淬火
铸锡磷青铜
材料及热处理
蜗杆蜗轮材料组合幅杆’碳素钢合全钢
蜗轮=灰铸铁铝铁青铜减摩耐磨抗胶合
普通圆柱蜗杆传动
（"受力分析
力的分解力的关系力的方向力的大小
（2）闵面接触疲劳强度条件
利用赫兹公式.考虑蜗杆传动特点
（3）弯曲疲劳强度条件
借用斜齿轮弯曲强度公武.苦虑蜗杆传动特点
蜗杆传动的效率和热平衡计算
（1）效率r\-（0.9520.96）
（2）提高效率的途径
（3）热平衡计算
例：
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
防止过度磨损0」v＜［订
1）
2）
（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
一维雷诺方程詈6vF
讨论一：
形成流体动力润滑（形成动压油膜）的必要条件:
由T6v^
dxh
两工作表面必须形成收敛的楔形间隙
若hh0，则dP0
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
无粘度7各油层无速度7两板间油无流动7不能形成油膜压力
讨论二：
径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程
B
由dCP，则可计算承受多大的径向载荷
代号
0,1
2
5
14
代号
0
1
1
36
直径
特轻
轻
中
重
窄
正當
S
特宽
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
（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
（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
2）轴系支承设计的两个特殊问题
（6）滚动轴承的疲劳寿命计算1）寿命计算公式
校^«承寿命E「旦〔心n占
轴樂号｛WC）
*sP
选择轴》型号（HhP
1G*
满足預M寿命时C'二Hi选》承的U
2）轴承的当量动载荷：
考虑实际工况，引入载荷系数fp
「对只承受片的向心轴承：
f迟
F-i对只章§巧的《力轴承：
f心
同时*受
Eg合養荷《向心a承：
办（工带+】可打
I"箕生・向力S'
向義荷的计算
3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷Fa的计算
4）轴承寿命计算步骤
例：
P338例13-1、13-5
3、轴
（1）轴的类型
（2）轴的强度计算
dA0晋
2）
按弯扭合成强度计算（一般轴）
Jm2**t2
将T产生的扭剪应力转化为对称循环变化来考虑Mca
Mca
caW
3）
按安全系数校核计算（重要轴）
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:
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:
2）受横向载荷的紧螺栓连接:
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
螺栓所受总拉力F2二工作拉力F+剩余预紧力
F1
总拉力f2FocCcr
剩余预紧力F1
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~F0CCbcF
CbCm
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
（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
主聲失效卅式
S计推则
挤乐应力
侧面压S
27-（/4Z「r
比压
_rr
工作佃磨w
p=_M
Fdih屮」
3、联轴器、离合器和制动器
1.联轴器的份类
3.离合器
2•联轴器的选用
{1）选类型
载荷大M■与性同心条件
（2）迭型号
转矩
转速
轴径
/SS2Kam
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
升级会员 