机械零件期中复习ppt课件

1、萍乡高等专科学校机电系萍乡高等专科学校机电系 联接部分 螺纹联接、键联接传动部分 带传动、链传动、齿轮传动 机械零件期中复习一、六个研究问题：一、六个研究问题： 1、工作原理、工作原理 2、失效形式、失效形式 3、常用材料、常用材料 4、承载能力计算、承载能力计算 5、参数选择、参数选择 6、结构设计、结构设计三角形螺纹三角形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹矩形螺纹矩形螺纹，传动效率自锁性能，当量摩擦角牙型斜角,v用于联接用于联接用于传动用于传动1、螺纹的特点和应用、螺纹的特点和应用牙型斜角摩擦系数；当量摩擦角；螺纹升角；ffvvv);cos/(tan;)tan(tan1二、螺纹联接二

2、、螺纹联接1）、螺栓联接：普通螺）、螺栓联接：普通螺用广泛）、铰制孔用螺栓联接用广泛）、铰制孔用螺栓联接2）. 双头螺栓联接：常拆卸双头螺栓联接：常拆卸3）. 螺钉联接：被联接件之一较厚螺钉联接：被联接件之一较厚2、螺纹连接类型、螺纹连接类型43 . 1210dFe3、单个螺栓强度计算、单个螺栓强度计算 214dF 1. 1.松螺栓强度计算：松螺栓强度计算：2. 2.仅受预紧力的螺栓强度计算：仅受预紧力的螺栓强度计算：3. 3.受预紧力和工作载荷的螺栓强度计算：受预紧力和工作载荷的螺栓强度计算：43 . 121dFeFcccFFFFo2110pospldFmin42mdFos4. 4.受剪螺栓

3、的强度计算铰制孔螺栓强度计算）：受剪螺栓的强度计算铰制孔螺栓强度计算）： aadFccc212112 （1普通螺栓联接靠摩擦传力）力矩平衡条件：所需预紧力：TKrfFsizio1ziiforfTKF10fF圆周分布时：fzrTKFf043 . 1210dFe （2铰制孔用螺栓联接靠剪切传力）力矩平衡条件：受力最大的螺栓所受的工作剪力： ziisiziisizisirrFrrrFrFT12maxmax1maxmax1ziisrTrF12maxmax圆周分布时：zrTFS)(maxmaxiSiSrFrF mdFS420zFFQAF 43 . 121dFe（3受轴向载荷FA的螺栓组联接5、螺纹联接防

4、松、螺纹联接防松1螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动。转动。2螺纹联接的防松按工作原理可分为三类：螺纹联接的防松按工作原理可分为三类： 1.摩擦防松；摩擦防松； 2.机械防松直接锁住）；机械防松直接锁住）； 3.不可拆卸防松破坏螺纹副运动关系）。不可拆卸防松破坏螺纹副运动关系）。4、预紧力、预紧力1预紧的目的：防止联接松动、保证联接的预紧的目的：防止联接松动、保证联接的紧密性。紧密性。2控制预紧力的方法：控制应力或控制预紧力的方法：控制应力或应变、控制拧紧力矩、控制拧紧力臂应变、控制拧紧力矩、控制拧紧力臂6、螺纹联接的失效形式、螺纹联接的失效形式:

5、 1、普通螺栓主要为螺纹部分发生、普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂断裂 2、受剪螺栓主要为压溃和剪切、受剪螺栓主要为压溃和剪切7、螺纹联接的设计准则、螺纹联接的设计准则: 保证拉伸和剪切强度保证拉伸和剪切强度 FRFRFR2fF02fF02fF0 2fF02fF0 2fF0F0fzm=KfFRZ=6 m=2习题习题3-3：图为用：图为用12个个M24螺栓将两块螺栓将两块120mm 6mm的钢盖板和两根截的钢盖板和两根截面为面为120mm120mm的梁相连接。梁受拉力的梁相连接。梁受拉力FR=50KN，摩擦系数，摩擦系数f0.1。试校核螺栓的强度。螺栓材料为试校核螺栓的强度。螺栓材料为45钢钢8.

6、8级）。级）。解： eeSSRfMpadFMpaSNfzmFKF2 .192752.20500003 .1443 .12071 .3640105261 .010502 .12210530习题3-7：解:800100FTFRFFRFFRFTFTFmax=FFR+FTFFR=0.5FR FT=T/100FR=F , T=850FFR=F=200 N, T=850F=170000 NmmFFR=FR/z=100 N , FT=T/zr=T/100=1700 NFmax=FR+FFR=1800 NF0fzm=KSFmaxF0= KSFmax/fzm=1.21800/0.18=14400 N取48钢，6

7、.8级，s=480Mpa,S=4.2=114Mpa,取螺栓直径M18，d1=18.294mm mmFd5 .143 . 1401三、轴毂联键联接）三、轴毂联键联接）平键联接的强度校核失效形式：压溃静联接）、磨损动联接）计算公式：P50) 14(2ppdklT键的选择及平键的强度校核键的选择及平键的强度校核 (工作要求工作要求) 键的类型键的类型按轴径按轴径 d选选键的键的b h选键长选键长L(规范规范 ; 短于轮毂寛度短于轮毂寛度) 表表14.5ppdklT22.平键的强度校核平键的强度校核压溃压溃挤压强度挤压强度 圆头圆头: =L-b平头平头: =L单圆头单圆头: =L-b/2l1.键的选择

8、键的选择 静联接静联接llLlT传递的转矩传递的转矩 Nmm d轴径轴径 mmKh/2h键的高度键的高度 mm l键的工作长度键的工作长度 mm 例：已知减速器中直齿圆柱齿轮和轴的材料都是锻钢，轴的直径d=100mm，所需传递的转矩T=3000Nm,齿轮轮毂长度为B=120mm，载荷有轻微冲击。试选择平键联接的尺寸并校核其强度。 解：1根据d=100mm从手册标准中选取园头普通平键A型）,键宽b=28mm,键高h=16mm,根据B= 120mm,取键长L=110mm. 2校核联接的强度键的工作长度: l=L-b=110-28=82mm工 作 面(b)(a)(c)(d) 由表4.2许用挤压应力：

9、 p=100 N/mm2 该平键联接的强度足够。 pppppmmNdklTdklT23/5 .918216100103000422四、四、 带传动带传动1.1.带传动的特点：带传动的特点： 结构简单，中心距大；传动平稳，结构简单，中心距大；传动平稳，能缓冲吸振；传动比不稳定；过能缓冲吸振；传动比不稳定；过载打滑保护作用。载打滑保护作用。2、带的弹性滑动、带的弹性滑动产生的原因带的弹性、松边与紧边拉力差定义由于带的弹性变形而产生的带与带轮之间的相对滑动称为弹性滑动。%100121vvv弹性滑动的特点不可避免速度损失，传动比不准确；带的磨损，效率降低221221)1 (ddddddddnni弹性滑

10、动的后果弹性滑动率3 3、带传动的失效形式和设计准则、带传动的失效形式和设计准则a a、失效形式：打滑；磨损；疲劳折断。、失效形式：打滑；磨损；疲劳折断。 b b、设计准则：、设计准则： 在保证带传动不打滑的前提下，最在保证带传动不打滑的前提下，最大限度地发挥带传动的工作能力，具有大限度地发挥带传动的工作能力，具有一定的疲劳强度和寿命。一定的疲劳强度和寿命。n1n24 4、带的应力分析、带的应力分析cb11max五链传动五链传动1、链传动特点、链传动特点 （1优点：优点：平均传动比准确，无滑动平均传动比准确，无滑动 ；结构紧凑，轴上压力结构紧凑，轴上压力FQ小；小； 传动效率高传动效率高=98

11、% ；承载能力高承载能力高(100KW) ；可传递远距离传动；可传递远距离传动；成本低。成本低。 （2 2）缺陷：）缺陷：瞬时传动比不恒定；瞬时传动比不恒定；传动不平稳传动不平稳 ；传动时有噪音、冲击传动时有噪音、冲击 ；对安装精度要求较高。对安装精度要求较高。2、滚子链的结构、滚子链的结构1、内链板、内链板 2、外链板、外链板 3、销轴、销轴 4、套筒、套筒 5、滚子、滚子3、链的运动不均匀性、链的运动不均匀性1000601000602211pnzpnzv1121zznni链条的平均速度：链传动的平均传动比：constit21链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的

12、不均匀,作有规律的周期性的波动。 链传动的瞬时传动比：4、失效形式：、失效形式： 1）、链板的疲劳破坏；）、链板的疲劳破坏； 2）、链条铰链的磨损；）、链条铰链的磨损； 3）、滚子与套筒间的冲击破坏；）、滚子与套筒间的冲击破坏； 4）、销轴与套筒间的胶合；）、销轴与套筒间的胶合；6354Pn15、影响链传动使用寿命的因素：、影响链传动使用寿命的因素：a、齿数、齿数z1:b、节距、节距p：c、中心距、中心距a：d、传动比、传动比i：e、转速、转速n1：寿命磨损振动、转角动载荷、运动不均匀性 1z、冲击噪声运动不均匀性、动载荷寿命承载能力pp不紧凑、引起颤动。寿命；应力变化次数aau)5.32 7

13、 iii（易磨损、跳齿寿命应力变化次数寿命动载荷un 1链传动的平均传动比：链传动的平均传动比： 链传动的瞬时传动比：链传动的瞬时传动比：运动不均匀，由水平、垂直加速度运动不均匀，由水平、垂直加速度和啮合冲击引起动载荷。和啮合冲击引起动载荷。滚子链的结构：滚子链的结构： 内链板、外链板、内链板、外链板、 销轴、套筒、滚子销轴、套筒、滚子1121zznniconstrritcoscos1221，动载荷运动不均匀性，zpn1六六 齿轮传动齿轮传动1 1、齿轮传动的特点：、齿轮传动的特点： 功率、速度范围广功率、速度范围广 效率高效率高; ; 结构紧凑结构紧凑; ; 工作寿命长工作寿命长; ; 传动

14、比准确传动比准确 2、齿轮传动的分类：、齿轮传动的分类： 开式传动：润滑差，常用于低精度、低速开式传动：润滑差，常用于低精度、低速传动；传动； 闭式传动：齿轮置于封闭严密的箱体内，闭式传动：齿轮置于封闭严密的箱体内，精度高。润滑及防护条件好。精度高。润滑及防护条件好。3、 轮齿的失效形式1 1）、轮齿折断）、轮齿折断2 2）、齿面点蚀）、齿面点蚀3 3）、齿面磨损）、齿面磨损4 4）、齿面胶合）、齿面胶合5 5）、齿面塑性变形）、齿面塑性变形被 动相 对 滑 动 方 向主 动主 动被 动弯曲折断点蚀胶合磨损塑性变形齿轮的失效形式齿轮的失效形式。 对软齿面齿轮：按接触疲劳强度设计，对软齿面齿轮：

15、按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核，按弯曲疲劳强度校核， 对硬齿面齿轮：按弯曲疲劳强度设计，对硬齿面齿轮：按弯曲疲劳强度设计，按接触疲劳强度校核。按接触疲劳强度校核。 对开式齿轮：只按弯曲疲劳强度设计，对开式齿轮：只按弯曲疲劳强度设计，然后将模数放大然后将模数放大10101515，4、齿轮传动的计算准则、齿轮传动的计算准则5、常用齿轮材料a.a.功能要求：功率、可靠度、质量、环境功能要求：功率、可靠度、质量、环境b.b.工艺要求：毛坯选择；热处理方式工艺要求：毛坯选择；热处理方式c.c.硬度选择：硬度选择：* *软齿面硬度软齿面硬度350HBS350HBS； * *软齿面齿轮软齿面齿轮HBS1-HBS2HBS1-HBS230305050 * * 避免胶合的合避免胶合的合适配对：适配对： 软软软；软软；软硬；硬；硬硬硬。硬。齿轮材料的选择原则齿轮材料的选择原则基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。 常用齿轮材料常用齿轮材料 钢钢 45