机械设计总复习课件VIP

1、机械设计总复习PPT课件pD例例1:1:图示气缸盖用图示气缸盖用6 6个个普通螺栓普通螺栓连接连接, ,已知气缸压力已知气缸压力p=2MPap=2MPa，D=80mmD=80mm, ,取取 试求试求: 1: 1、求螺栓所受的总拉力求螺栓所受的总拉力F F2 2 2 2、求螺栓小径、求螺栓小径 1.5F,F1 160MPa, 1d机械设计总复习PPT课件DpF F1674N6480264DpZFF22解：解：1 1、求工作拉力、求工作拉力F机械设计总复习PPT课件 6.58mm160418541.3F41.3d212 2、求总拉力、求总拉力2F4185N2.5FF1.5FFFF123 3、求螺栓

2、小径、求螺栓小径1d机械设计总复习PPT课件例题例题: :一支架与基座用一支架与基座用6 6个个普通螺栓普通螺栓连接连接, ,受受载如图所示。已知：载如图所示。已知：F FQ Q=5400N=5400N，F FR R=5000N,=5000N,支架与基座接合面的支架与基座接合面的摩擦系数摩擦系数f=0.2,f=0.2,防滑防滑系数系数K Ks s=1.2,=1.2,螺栓的相螺栓的相对刚度对刚度试求试求: 1: 1、螺栓的受螺栓的受力分析计算；力分析计算； 2 2、螺、螺栓栓的总拉力的总拉力F F2 2。 2 .0mbbCCCOFQFRo机械设计总复习PPT课件 解解：1 1、螺栓受力分析、螺栓

3、受力分析 在在轴向载荷轴向载荷FQ的作用下，的作用下，各各螺栓受到的螺栓受到的轴向工作载荷轴向工作载荷F FF=FF=FQ Q/z=5400/6=900N=F/z=5400/6=900N=Fmaxmax 在横向载荷在横向载荷F FR R作用下，两被连接件不发作用下，两被连接件不发生相对滑动生相对滑动所需预紧力所需预紧力F0 ： 根据结合面不滑移条件：根据结合面不滑移条件： fzF1KsFR 由公式由公式5-315-31得：得：FCCCFFmbm01OFQFR机械设计总复习PPT课件OFQFRRSmbm0FKF)CCCfz(FFCCCfzFKFmbmRS0mbbmbmCCC-1CCC5720N7

4、2050009000.2160.250001.2)FCCC(1fzFKFmbbRS0机械设计总复习PPT课件由公式由公式5-325-32得：得：FCCCFFmbb025900N9000.25720F22 2、螺栓、螺栓的总拉力的总拉力F2。机械设计总复习PPT课件例题：一轴上装有两个园锥滚子轴承例题：一轴上装有两个园锥滚子轴承3020830208支承，如图支承，如图所示，轴转速所示，轴转速n=2000r/minn=2000r/min，轴上作用力，轴上作用力F Frere=1200N=1200N，F Faeae=800N=800N，动载荷系数，动载荷系数f fp p = 1.3 = 1.3，温度

5、系数，温度系数f fT T=1.0=1.0。试分析：（试分析：（1 1）哪个轴承是危险轴承？）哪个轴承是危险轴承？（2 2）危险轴承的当量动载荷）危险轴承的当量动载荷P=P=？（3 3）若轴承预期寿命）若轴承预期寿命LL10h10h=10000h,=10000h,轴承寿命是否满轴承寿命是否满足要求？足要求？（已知：（已知：3020830208轴承参数：基本额定动载荷轴承参数：基本额定动载荷C=34KNC=34KN，派，派生轴向力：生轴向力：F Fd d = 0.313F= 0.313Fr r，e=0.38,e=0.38,当当F Fa a/F/Fr re e时，时，X X0.40.4，Y Y2.

6、12.1；当当F Fa a/F/Fr ree时时, X, X1 1，Y Y0 0）机械设计总复习PPT课件解解 （1 1）求支反力）求支反力 ：500100F500FRr11440N5006001200500600FFRr1240N12001440FFFRr1r2100500FRFA12机械设计总复习PPT课件由上知轴有向右移动的趋势，所以轴承由上知轴有向右移动的趋势，所以轴承2“2“压压紧紧”，轴承，轴承1“1“放松放松”。（2 2）试求两个轴承的当量动载荷）试求两个轴承的当量动载荷P P：450.72N14400.3130.313FFr1d175.12N2400.3130.313FFr2d

7、275.12NF1250.72N800450.72FFd2Ad1Fd1Fd2100500FRFA12Fr1Fr2机械设计总复习PPT课件450.72NFFd1a11250.72NFFFAd1a20.38e0.3131440450.72FFr1a101,YX110.38e5.22401250.72FFr2a22.10.4,YX223539.27N1250.722.12400.41.3FYFXfPa22r22p21872N14401.3FfPr1p1100500FRFA12Fr1Fr2Fd1Fd2机械设计总复习PPT课件 按轴承按轴承2 2计算寿命计算寿命12PP 10h3106610hhh157

8、04.943539.273400020006010PC60n10L （3 3）计算轴承寿命）计算轴承寿命L Lh h（L L10h10h）：）：轴承轴承2 2是危险轴承是危险轴承危险轴承危险轴承2 2的的当量动载荷：当量动载荷：P P2 2=3539.27N=3539.27N所以轴承寿命满足要求。所以轴承寿命满足要求。机械设计总复习PPT课件例题：一轴两端各有一个园锥滚子轴承支承，例题：一轴两端各有一个园锥滚子轴承支承，受力情况如图所示，载荷系数受力情况如图所示，载荷系数f fp p = 1.3 = 1.3，常，常温工作。试求：温工作。试求：（1 1）两支点反力；）两支点反力；（2 2）两个轴

9、承的当量动载荷）两个轴承的当量动载荷P P。（已知：轴承内部轴向力：（已知：轴承内部轴向力：F Fd d = F= Fr r/2/2Y Y，Y Y = 1.6 = 1.6）eFa/FreFa/FreXYXY0.38100.41.6机械设计总复习PPT课件250250Fre=1200NFae=400N10021解解 （1 1）求支反力）求支反力 ：100F250F500Faerer2680NFr2520N6801200FFFr2rer1机械设计总复习PPT课件由上知轴有向右移动的趋势，所以轴承由上知轴有向右移动的趋势，所以轴承2“2“压压紧紧”，轴承，轴承1“1“放松放松”。（2 2）试求两个轴

10、承的当量动载荷）试求两个轴承的当量动载荷P P：162.5N1.625202YFFr1d1212.5N1.626802YFFr2d2212.5NF562.5N400162.5FFd2aed1250250Fre=1200NFae=400N10021机械设计总复习PPT课件NFFda5 .16211NFFFda5 .562ae120.38e0.3125520162.5FFr1a101,YX110.38e0.827680562.5FFr2a21.60.4,YX221523.6N562.51.66800.41.3FYFXfPa22r22p2676N5201.3FfPr1p1机械设计总复习PPT课件图示

11、为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴，轴图示为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴，轴的转速为的转速为n n1430r/min1430r/min，根据外载荷情况，已算出轴，根据外载荷情况，已算出轴承承1 1、2 2的径向支反力为的径向支反力为Fr1Fr15000N5000N，Fr2Fr24000N4000N。轴。轴上两零件所受的轴向力如图示。试计算轴承的工作寿上两零件所受的轴向力如图示。试计算轴承的工作寿命为多少小时？命为多少小时？注；注；1. 1. 派生轴向力派生轴向力F Fd dFr/2YFr/2Y，载荷系数，载荷系数fpfp1;1; 2. 2. 该轴承基本额定动载荷该轴承基本额定动载荷

12、 C C64800N64800N，e e0.290.29； 当当Fa/FrFa/Fre e时，时，X X0.40.4，Y Y2.12.1； 当当Fa/FreFa/Fre时时, X, X1 1，Y Y0 0机械设计总复习PPT课件 解：解：952.38N2.1240002YFF1190.48N2.1250002YFFr2d2r1d11490.48N3001190.48300F1852.38N900952.38900Fd1d2轴有轴有向右向右移动的趋势，故轴承移动的趋势，故轴承1 1被压紧被压紧，轴承轴承2 2被放松被放松。机械设计总复习PPT课件952.38NFF1552.38N30090095

13、2.38300900FFd2a2d2a129. 031. 0500038.155211 eFFra1 . 24 . 011 YX NFYFXfParp526038.15521 . 250004 . 0111111 机械设计总复习PPT课件 按轴承按轴承1 1计算寿命计算寿命29. 024. 0400038.95222 eFFra0122 YX NFfFYFXfPrparp400040001222222 21PP h50328.0752606480014306010PC60n10L3106610h机械设计总复习PPT课件例题例题1：机械设计总复习PPT课件例题例题1答案：答案：机械设计总复习PP

14、T课件例题例题2：机械设计总复习PPT课件例题例题2答案：答案：机械设计总复习PPT课件例题例题3：机械设计总复习PPT课件例题例题4：机械设计总复习PPT课件例例5 5：齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。按序：齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。按序号说明号说明错误原因错误原因，并将图中的，并将图中的错误结构改正错误结构改正 机械设计总复习PPT课件例题例题5答案：答案：机械设计总复习PPT课件 转动转动件与件与静止静止件件接触接触：图中标号为：图中标号为1 1、2 2、1414处；处； 轴上零件轴上零件未定位未定位和固定：图中标号和固定：图中标号为为3 3、4 4、5 5、6 6处；处； 工艺不合理

15、工艺不合理： 加工：加工：精加工面过长精加工面过长且且装拆轴承不便装拆轴承不便（图中标号为（图中标号为7 7处）；联轴器处）；联轴器未打通未打通（图中标号为（图中标号为8 8处）；箱体处）；箱体加工加工面与面与非非加工加工面面没分开没分开（图中标号为（图中标号为9 9、1212处）。处）。例题例题5答案：答案：机械设计总复习PPT课件 安装：安装：轴肩过高轴肩过高无法拆卸轴承（图中标无法拆卸轴承（图中标号为号为1010、1313处）；处）；键过键过长套筒无法装入长套筒无法装入（图中标号为（图中标号为1111处）。处）。 调整：调整：无垫片无垫片，无法调整轴承游隙（图，无法调整轴承游隙（图中标号

16、为中标号为9 9、1212处）。处）。 润滑与密封：齿轮油润滑、轴承脂润滑与密封：齿轮油润滑、轴承脂润滑润滑无挡油圈无挡油圈，外伸轴端，外伸轴端无密封无密封（图中（图中标号为标号为1 1、1414处）。处）。例题例题5答案：答案：机械设计总复习PPT课件 图示蜗杆图示蜗杆-圆锥齿轮传动。已知蜗杆圆锥齿轮传动。已知蜗杆1 1主动，主动，大锥齿轮大锥齿轮4 4的转向如图示。试求：的转向如图示。试求： （1 1）为使）为使轴轴向力小，定出蜗轮齿旋向和轴轴向力小，定出蜗轮齿旋向和蜗杆螺旋线方向；蜗杆螺旋线方向； （2 2）画出各轴转向；）画出各轴转向； （3 3）画出）画出轴上两轮各分力的方向。轴上两

17、轮各分力的方向。机械设计总复习PPT课件 图示蜗杆与斜齿轮组合轮系。已知斜齿轮图示蜗杆与斜齿轮组合轮系。已知斜齿轮4 4的旋向的旋向与转向如图所示。蜗杆为单线，与转向如图所示。蜗杆为单线，d d1 1=20mm=20mm，d d2 2=280mm=280mm，z z2 2=60=60，斜齿轮，斜齿轮3 3的分度圆直径的分度圆直径d d3 3=300mm=300mm，中间轴的扭矩中间轴的扭矩T T2 2=i=i1212T T1 1。 试求：（试求：（1 1）为使中间轴轴向力相反（小），试确）为使中间轴轴向力相反（小），试确定蜗轮旋向、蜗杆转向及齿轮定蜗轮旋向、蜗杆转向及齿轮3 3的旋向。的旋向。

18、 （2 2）标出各轮受力方向。）标出各轮受力方向。1234机械设计总复习PPT课件例题例题2n12344n1n1tF1rF4tF3aF2aF1aF2tF2rF3tF3rF4aF4rF旋旋右右结论结论: :为使为使轴轴向轴轴向力小力小, , 轴上两齿轴上两齿轮同旋向。轮同旋向。机械设计总复习PPT课件 基础知识基础知识 ： 第一篇第一篇 1 1机器机器有哪些有哪些基本组成基本组成部分？部分？ 答：原动机部分，传动部分，执行部分。答：原动机部分，传动部分，执行部分。 2 2机械机械零件零件的的主要失效主要失效形式有哪些？针对这些失形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的效形式有哪些相应的设计计算准

19、则？设计计算准则？ 答答（1 1）整体断裂，）整体断裂，过大的残余变形，过大的弹性过大的残余变形，过大的弹性变形，变形，表面破坏（磨损、胶合、点蚀、腐蚀）表面破坏（磨损、胶合、点蚀、腐蚀），破坏正常工作条件引起的失效。破坏正常工作条件引起的失效。 （2 2）强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定）强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。性准则，可靠性准则。 3 3常见的常见的摩擦类型摩擦类型哪几种？哪几种？ 答：干摩擦，边界摩擦，流体摩擦，混合摩擦。答：干摩擦，边界摩擦，流体摩擦，混合摩擦。机械设计总复习PPT课件 第二篇第二篇 1 1螺纹连接有哪些螺纹连接有哪些基本类型基本

20、类型？双头螺柱连？双头螺柱连接和螺钉连接各使用于什么场合？接和螺钉连接各使用于什么场合？ 答：螺栓连接，双头螺柱连接，螺钉连接，答：螺栓连接，双头螺柱连接，螺钉连接，紧定螺钉连接。紧定螺钉连接。 双头螺柱连接用于结构上不能采用螺栓连双头螺柱连接用于结构上不能采用螺栓连接，如被连接件之一太厚不宜制成通孔，接，如被连接件之一太厚不宜制成通孔，被连接件材料较软，且需要经常装拆的场被连接件材料较软，且需要经常装拆的场合。合。 螺钉连接用于不需要经常拆装的场合。螺钉连接用于不需要经常拆装的场合。机械设计总复习PPT课件 2 2举例说明五种螺栓连接的举例说明五种螺栓连接的防松方法防松方法 ，并，并简要阐述

21、基本原理。简要阐述基本原理。答：弹性垫圈、对顶螺母，答：弹性垫圈、对顶螺母，利用摩擦利用摩擦防松。槽防松。槽形螺母和开口销、圆螺母和止动垫片，利用形螺母和开口销、圆螺母和止动垫片，利用机械结构防松机械结构防松。冲点、涂胶，。冲点、涂胶，破坏螺纹副关破坏螺纹副关系系的防松。的防松。 3 3螺纹的主要参数有哪几种？螺纹的主要参数有哪几种？答：答：1 1）大径大径d d：公称公称直径。直径。2 2）小径小径d d1 1：强度计算中：强度计算中危险截面危险截面的的计算计算直接。直接。3 3）中中径径d d2 2：确定：确定几何几何参数、参数、配合配合性质，计算螺性质，计算螺纹摩擦纹摩擦力矩力矩的直径。

22、的直径。机械设计总复习PPT课件 4 4改善螺栓螺纹牙之间改善螺栓螺纹牙之间载荷分布不均匀载荷分布不均匀现象有现象有哪些措施？哪些措施？答：答：悬置悬置螺母，螺母，环槽环槽螺母，螺母，内斜内斜螺母，螺母，钢丝螺套钢丝螺套5 5平键平键连接的工作原理是什么？工作面是哪个面？连接的工作原理是什么？工作面是哪个面？主要失效形式有哪些？平键的（主要失效形式有哪些？平键的（主要尺寸主要尺寸）剖）剖面尺寸面尺寸b bh h和键长和键长L L是如何确定的？是如何确定的？答：平键答：平键工作原理工作原理：靠挤压和剪切来传递外扭矩。：靠挤压和剪切来传递外扭矩。工作面：两侧面。工作面：两侧面。失效形式：静连接：压

23、溃。动连接：过度磨损。失效形式：静连接：压溃。动连接：过度磨损。根据轴径根据轴径d d查标准，确定查标准，确定b bh h。键的长度。键的长度L L应略应略短于轮毂宽度。短于轮毂宽度。机械设计总复习PPT课件 第三篇第三篇 一、带传动一、带传动 1 1画出带工作时的画出带工作时的应力分布图应力分布图（注明各应力名（注明各应力名称），并指出最大应力？最大应力发生在何处？称），并指出最大应力？最大应力发生在何处？ 答：带中的最大应力发生在带的紧边开始绕上小带答：带中的最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，此时最大应力为：轮处，此时最大应力为：cb11max机械设计总复习PPT课件2 2带传动中为

24、什么会产生带传动中为什么会产生弹性滑动弹性滑动？能否能否避免？避免？何时才会发生何时才会发生打滑打滑现象？能否避免？现象？能否避免？答：因为带是弹性体，且带轮两边有拉力差，答：因为带是弹性体，且带轮两边有拉力差，所以带传动中会产生所以带传动中会产生弹性滑动，弹性滑动，是带传动的是带传动的固有特性，不能避免；当传递的载荷固有特性，不能避免；当传递的载荷过载时，过载时，会发生会发生打滑打滑现象，可以避免。现象，可以避免。3 3常见的带传动常见的带传动张紧装置张紧装置有哪些？其中一般装有哪些？其中一般装置的置的张紧轮应布置张紧轮应布置在什么位置？在什么位置？答：常见的带传动张紧装置有：答：常见的带传

25、动张紧装置有：定期定期张紧装置，张紧装置，自动自动张紧装置，张紧装置，张紧轮张紧轮张紧装置。张紧轮应张紧装置。张紧轮应布置在靠近大带轮的布置在靠近大带轮的松边内侧松边内侧位置。位置。机械设计总复习PPT课件4 4带传动最大有效圆周力的带传动最大有效圆周力的影响因素影响因素有哪些？有哪些？如何影响？为什么小带轮包角如何影响？为什么小带轮包角不能过小？不能过小？增大包角增大包角的措施有哪些？的措施有哪些？答：影响因素有：初拉力答：影响因素有：初拉力F F0 0，包角，包角，摩擦系，摩擦系数数f f。 初拉力初拉力F F0 0、包角、包角和摩擦系数和摩擦系数f f越大越大，最大，最大有效圆周力（即有

26、效圆周力（即传递的功率传递的功率）越大。）越大。 包角包角过小过小时，会时，会降低传递的功率降低传递的功率。 增大增大的的措施有措施有：增大增大中心距；可能时中心距；可能时减小减小传动比；紧边在下，传动比；紧边在下，松边在上松边在上；加张紧轮。；加张紧轮。机械设计总复习PPT课件 二、齿轮传动二、齿轮传动 1 1齿轮传动的主要齿轮传动的主要失效形式失效形式有哪些有哪些? ? 设计准则设计准则的具体内容是什么？的具体内容是什么？ 答：齿轮轮齿的答：齿轮轮齿的失效形式失效形式有轮齿折断，齿面磨损、有轮齿折断，齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形。齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形。 设计准则设

27、计准则是根据失效形式确定的。是根据失效形式确定的。 开式开式齿轮传动：根据齿轮传动：根据齿根弯曲齿根弯曲疲劳强度设计，用疲劳强度设计，用适当增大模数考虑磨损的影响。适当增大模数考虑磨损的影响。 闭式软齿面（闭式软齿面（350HBS350HBS）齿轮传动齿轮传动 根据根据齿面接触齿面接触疲劳强度疲劳强度设计设计，校核校核齿根齿根弯曲弯曲疲劳疲劳强度；强度； 闭式硬齿面（闭式硬齿面（350HBS350HBS）齿轮传动：根据齿根齿轮传动：根据齿根弯弯曲曲疲劳强度疲劳强度设计设计，校核校核齿面齿面接触接触疲劳强度。疲劳强度。机械设计总复习PPT课件2 2齿轮传动中为什么两齿面要有一定的硬度差齿轮传动中

28、为什么两齿面要有一定的硬度差? ?答：为了使大、小齿轮的答：为了使大、小齿轮的寿命接近寿命接近，应使小齿轮的，应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的高出齿面硬度比大齿轮的高出30-50HBS30-50HBS。3.3.外外啮合啮合斜齿轮斜齿轮正确正确啮合条件啮合条件是什么？是什么？答：除了模数及压力角分别相等外，它们的螺旋角答：除了模数及压力角分别相等外，它们的螺旋角应大小相等，旋向相反。应大小相等，旋向相反。4.4.掌握齿轮传动的掌握齿轮传动的受力分析受力分析三、蜗杆传动三、蜗杆传动1.1.掌握蜗杆传动的掌握蜗杆传动的受力分析受力分析2.2.蜗杆传动蜗杆传动的正确的正确啮合条件啮合条件是什么？是什么？

29、答：蜗答：蜗杆杆的的轴面模数轴面模数、压力角压力角与蜗与蜗轮轮的的端面端面模数、模数、压力角相等，蜗杆导程角和蜗轮的螺旋角应大小压力角相等，蜗杆导程角和蜗轮的螺旋角应大小相等，旋向相同。相等，旋向相同。机械设计总复习PPT课件1221zz i少，少， 角小，效率低，但可以有自锁性角小，效率低，但可以有自锁性 ； 1z 6,4,2,1z1 1z多多， 角大，角大，效率高效率高，但加工困难。，但加工困难。11dzmtan v 自锁条件自锁条件：蜗杆头数蜗杆头数 1z主要考虑主要考虑传动比传动比、效率效率及及制造制造工艺三方面工艺三方面 易实现易实现大传动比大传动比 3.3.蜗杆头数蜗杆头数Z Z1

30、 1、蜗杆传动的传动比、蜗杆传动的传动比i i和齿数比和齿数比u u ？机械设计总复习PPT课件1221zz i12dd 传动比传动比 i如如 i 1, u = i ; 如如 i 1, u = 1/ i齿数比齿数比u齿数比齿数比u =1zz12 4.4.蜗杆传动的蜗杆传动的自锁条件是什么？自锁条件是什么？答：当蜗杆的导程角答：当蜗杆的导程角小于啮合面的当小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。v 自锁条件自锁条件：机械设计总复习PPT课件第四篇第四篇 一、滑动轴承一、滑动轴承1.1.滑动轴承的滑动轴承的失效形式失效形式是什么？是什么？答：答：磨粒磨损、刮伤、咬粘磨粒磨损、刮伤、咬粘（胶合胶合）、）、疲劳疲劳剥落、腐蚀剥落、腐蚀。2.2.滑动轴承的滑动轴承的常用材料常用材料有哪些？有哪些？答：答：常用材料有：常用材料有：1 1）金属材料，）金属材料，如：轴承合如：轴承合金，铜合金，铝基轴承合金，铸铁等。金，铜合金，铝基轴承合金，铸铁等。2 2）多孔质金属材料多孔质金属材料（含油轴承）。（含油轴承）。3 3）非金属非金属材料材料 ，如：工程塑料、尼龙、炭，如：工程塑料、尼龙、炭- -石墨。石墨。3.3.径向径向