机械设计总复习(10级)

《机械设计》总复习第一篇总论第五章螺纹联接第六章键、花键联接第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十三章滚动轴承第十五章轴第一章绪论本课程的内容、性质和任务。主要内容：零件（局部）与机器（总体）的关系；机械设计的主要内容及处理有关矛盾的原则；设计机械零件时应满足的基本要求；对机器的主要要求，在很大程度上靠零件满足设计要求来保证机械零件的主要失效形式；机械零件设计中的标准化。机械零件的设计准则；机械零件的设计方法；机械零件设计的一般步骤；机械零件的材料及其选用；普通螺纹（三角螺纹）管螺纹第五章螺纹联接大径d、小径d1、中径d2、螺距p、螺旋线数n、导程s=pn、升角ψ、牙型角α等。一、螺纹的参数：二、螺纹的种类：用于联接用于传动锯齿形螺纹矩形螺纹梯形螺纹三、螺纹联接的基本类型、特点、应用：1.螺栓联接2.螺钉联接3.双头螺柱联接4.紧定螺钉联接普通（受拉）螺栓联接铰制孔用（受剪、配合）螺栓联接四、预紧和防松：预紧：提高联接的紧密性和可靠性防松：防止螺旋副的相对运动防松原理⑴利用摩擦力：弹性垫圈、双螺母等⑵采用专门防松元件：圆螺母和止退垫片、止动垫片、槽形螺母和开口销等⑶其它方法：焊、铆、胶结等机械防松要比摩擦防松更为可靠，但成本较高，因而只宜用于比较重要的或机器内部不容易检查到的地方先将总载荷分解，分解后所得到的载荷不外乎轴向力、横向力、扭矩和弯矩等四种基本情况；接着就按这四种情况分别进行载荷分配计算；然后再迭加起来，便得到了总载荷在各螺栓中的分配情况。在这四种基本情况中，承受倾覆力矩的底板螺栓组联接的载荷分配计算是一个难点。五、螺栓组的受力分析：(1)普通螺栓联接：F0×f×i×z≥KsR(2)铰制孔用螺栓联接：Fs＝R/z⒈受横向载荷R作用：⒉受扭矩T作用：(1)普通螺栓联接：Σ(F0×f×i×ri)≥KsT(2)铰制孔用螺栓联接：Fsmax＝(T×rmax)/Σ(ri2)⒊受轴向载荷FΣ作用：

单个螺栓受到的轴向工作载荷：F＝FΣ/z

螺栓受到总拉力：F2＝F1+F＝F0+cbF/(cb+cm)(螺栓受力图)六、失效形式、设计准则、强度计算：失效形式设计准则强度计算普通螺栓联接拉断松联接紧联接σ≤［σ］铰制孔用螺栓联接剪切挤压τ≤［τ］σp≤［σp］七、提高螺栓联接强度措施：

从以下几方面考虑：①降低总拉伸载荷的变化范围；②改善螺纹牙的力分布；③减少应力集中；④避免产生附加应力等。一、键的分类、特点、应用切向键圆头平键平键单圆头平键方头平键导向平键普通平键键楔键半圆键滑键花键(180°)(180°)(同一母线上)(120°)第六章键、花键联接二、平键的强度计算：圆头平键：l＝L－b半圆头平键：l＝L－b/2方头平键：l＝L其中：计算长度l［mm］：⑴普通平键的失效形式：剪切、挤压⑵导向平键及滑键的失效形式：磨损轴径d［mm］；扭矩T［Nmm］。键高h［mm］；三、平键的设计步骤：进行强度校核根据轮毂的宽度B定键的长度L选类型根据d选键的剖面尺寸b×h四、花键第八章带传动紧边F1、松边F2；有效拉力F=F1-F2；P=Fv/1000；欧拉公式F1/F2=efα；包角α≥120°一、受力分析：二、应力、应力分布、最大应力：紧边拉应力：σ1＝F1/A、松边拉应力：σ2＝F2/A；离心拉应力：σc＝qv2/A；弯曲应力：σb=Eh/y；最大应力：σmax＝σ1+σc+σb1；最大应力出现在紧边与小带轮的接触处。三、弹性滑动和打滑：由于带是弹性体和带的拉力差引起的弹性滑动，它是不可避免的。带和带轮之间发生显著的相对应的称为打滑，要避免的带传动的主要失效形式：打滑、疲劳破坏四、失效形式和设计准则：设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。五、V带传动的设计方法和步骤：已知：工作机，原动机，传递的功率P，转速n，传动比i，工作条件等第九章链传动⑴链传动的特点及应用：一、本章重点及学习注意事项：⑵链传动的多边形效应及其动载荷变化：由于刚性链节在链轮上呈多边形分布，在链条每转过一个链节时，链条前进的瞬时速度周期性地由小到大，再由大到小。链条沿垂直于运动方向的分速度也在作周期性变化，从而导致运动的不均匀性。传动链的结构特点：⑶了解确定滚子链传动的承载能力的主要依据是什么。确定滚子链传动的承载能力通常以抗疲劳强度为中心的多种失效形式的功率曲线图为依据链传动运动不均匀及刚性链节啮入链轮齿间时引起的冲击，必然要引起动载荷。当链节不断啮入链轮齿间时，就会形成连续不断的冲击、振动和噪声，这种现象通常称为“多边形效应”。链的节距越大，链轮转速越高，齿数越少，“多边形效应”越严重。⑷了解链传动主要参数对传动性能的影响，学会合理地选择参数，并掌握链传动的设计步骤。链传动的设计计算通常是根据所传递的功率P、工作条件、链轮转速n1、n2等，选定链轮齿数z1、z2，确定链的节距、列数、传动中心距、链轮结构、材料、润滑方式等。设计准则软齿面(HB≤350)：按齿面接触强度计算第十章齿轮传动齿根折断一、轮齿的失效形式及设计准则：闭式齿轮传动按齿根弯曲强度校核硬齿面(HB＞350)：按齿根弯曲强度计算按齿面接触强度校核开式齿轮传动按齿根弯曲强度计算疲劳点蚀胶合磨损塑性变形轮齿失效齿面失效直齿：Fa＝0径向力Fr——由啮合点指向圆心，Fr1=－Fr2。二、受力分析：锥齿：小端指向大端圆周力Ft——Ft主与n主方向相反，Ft从与n从方向相同，Ft1=－Ft2。轴向力Fa——Fa1=－Fa2

斜齿：Fa按主动轮的左、右手定则来确定三、载荷系数：K=KAKVKαKβKA——工况系数KV——动载系数Kα——齿间载荷分配不均匀系数Kβ——齿向载荷分布不均匀系数五、齿面接触强度和齿根弯曲强度的设计和校核公式的应用：分度圆直径d决定了齿面接触强度的大小式中各符号的物理意义、其值的确定（包括：计算、查图、查表等）、单位的确定。六、齿轮的结构设计、齿轮传动的润滑和效率模数m决定了齿根弯曲强度的大小四、材料选择：基本原则：齿面要硬，齿芯要韧。软齿面齿轮：HBS1－HBS2≈30～50硬齿面齿轮：HBS1≈HBS2蜗杆分度圆直径：d1=mq第十一章蜗杆传动模数m、齿数z、直径系数q、升角γ：tgγ=z1/q。一、特点、主要参数：传动比：i=n1/n2=z2/z1≠d2/d1.ma1=mt2正确啮合条件：中间平面上γ1=β2αa1=αt2=20°二、失效形式、材料、结构蜗杆传动主要失效形式为：齿面胶合、点蚀、磨损材料及结构蜗杆：钢、合金钢；蜗杆轴（整体式）蜗轮：青铜；蜗轮常采用组合式组合式径向力Fr——由啮合点指向圆心，Fr1=－Fr2。三、受力分析：圆周力Ft——Ft主与n主方向相反，Ft从与n从方向相同，Ft1=－Fa2。轴向力Fa——按主动轮的左、右手定则来确定Fa1=－Ft2。四、热平衡计算、措施：1000P1(1－η)≤αtA(t2－t1)若工作温度太高，可采取以下措施：增加散热片、采用电风扇、安装冷却水管等第十三章滚动轴承一、主要类型代号、结构特点、受力情况、特点及应用：二、轴承的基本代号：疲劳点蚀三、轴承的失效形式：永久塑性变形参见表13－1四、名词：内径系列×××××直径系列宽高系列类型代号寿命；基本额定寿命；基本额定动载荷Cr；当量动载荷P=XFr+YFa五、寿命计算：七、轴承的轴向力Fa的计算：六、派生轴向力Fd的大小和方向寿命指数ε：八、滚动轴承的组合设计：若为球轴承，ε＝3