机械设计 期末总复习(修订版)吉林大学珠海学院

机械设计总复习精品资料疲劳曲线（srN—N）循环基数······NN应力循环特性？疲劳极限｛第2章机械零件的强度(qiángdù)§2-1材料(cáiliào)的疲劳特性精品资料NN·当当有限(yǒuxiàn)寿命疲劳极限无限(wúxiàn)寿命疲劳极限N精品资料0二、等寿命(shòumìng)疲劳曲线已知材料的极限应力、、可绘制材料的极限应力图精品资料§2-3摩擦、磨损(mósǔn)及润滑概述一、摩擦(mócā)的分类V干摩擦V液体摩擦V边界摩擦边界油膜V混合摩擦二、磨损1、磨损曲线（磨损过程）初期磨损阶段稳定磨损阶段磨损量时间剧烈磨损阶段精品资料第二篇连接机械(jīxiè)动连接→运动(yùndòng)副机械静连接→焊接、胶接、铆接螺纹连接、键连接销连接等可拆连接→不可拆连接→焊接、胶接、铆接螺纹连接、键连接、销连接等精品资料第3章螺纹(luówén)连接§3-1螺纹一、螺纹的类型(lèixíng)和应用类型：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹30o60o33o精品资料大径d—公称(gōngchēng)直径小径d1—强度(qiángdù)计算直径二、螺纹的主要参数线数n—螺纹的螺旋线数目螺距p—螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离精品资料三角形β三、螺纹特点(tèdiǎn)及应用:螺旋副自锁条件螺旋副效率矩形=0梯形β精品资料三角形螺纹(luówén)自锁性好，用于连接。矩形(jǔxíng)、梯形螺纹传动效率高，用于传动。精品资料四、螺纹(luówén)的精度:普通螺纹的标记螺纹(luówén)代号---公差带代号--旋合长度代号M和公称直径中径和顶径公差带S、N、L

M10—5g6g—S螺纹代号（普通螺纹，公称直径为10mm）

中径公差带代号

顶径（大径）公差带代号

旋合长度代号

精品资料M10×1左—6H螺纹代号（公称直径为10mm，螺距为1mm的细牙螺纹，螺纹旋向左旋）中径和顶径（小径）公差带代号

M20×2—5H/5g6g内螺纹公差带代号

外螺纹公差带代号

精品资料§3-2螺纹连接(liánjiē)的类型及应用1、螺栓(luóshuān)连接FpFp装拆方便螺栓受拉力FF预紧力普通螺栓连接一、螺纹连接的基本类型精品资料铰制孔螺栓(luóshuān)连接螺栓(luóshuān)受剪切、挤压用于横向载荷大的连接FF精品资料2、双头螺柱连接(liánjiē)用于被连接件较厚，不宜(bùyí)制成通孔，且经常装拆的场合双头螺柱受拉力F预紧力精品资料3、螺钉(luódīng)连接用于不经常(jīngcháng)装拆的场合螺钉受拉力F预紧力精品资料§3-3螺纹(luówén)连接的防松螺纹(luówén)升角ψ=1o42’~3o2’

v=6.5o~10.5o防松的根本问题：防止螺旋副的相对转动精品资料二、螺栓组连接(liánjiē)的受力分析螺栓组受力分析(fēnxī)的目的：分析螺栓组中各螺栓的受力情况，找出受力最大的螺栓，以便进行强度计算。螺栓组受的外载荷情况：§3-4螺栓组连接的设计精品资料用普通螺栓(luóshuān)连接连接的不滑移条件：精品资料2、受转矩的螺栓(luóshuān)组连接a.用普通螺栓(luóshuān)连接连接的不转动条件：精品资料b.采用(cǎiyòng)铰制孔螺栓连接受载最大的螺栓(luóshuān)所受剪力精品资料气缸螺栓连接图3、受轴向力的紧螺栓(luóshuān)组连接工作拉力精品资料4、受倾覆(qīngfù)力矩M的螺栓组连接0精品资料FF一、受拉螺栓连接(liánjiē)的强度计算§3-5螺纹连接(liánjiē)的强度计算1、仅受预紧力精品资料1.3系数是考虑扭转切应力(yìnglì)的影响设计(shèjì)式验算式FF精品资料静强度计算当工作(gōngzuò)拉力F变化时，应验算疲劳强度安全系数1.3强度(qiángdù)条件：相对刚度总拉力精品资料例2:图示气缸盖用6个普通螺栓连接(liánjiē),已知气缸压强p=2MPa，D=80mm,取试求:1、螺栓小径d1；（F-工作拉力）2、安装时预紧力pD精品资料解：1、求工作(gōngzuò)拉力F2、求总拉力(lālì)FQ精品资料3、求螺栓(luóshuān)小径4、求螺栓的预紧力精品资料功用:实现轴与轴上零件(línɡjiàn)的周向固定,并传递扭矩.一.键连接类型(lèixíng)及应用第4章键连接§4-1键连接1.平键连接2.半圆键连接3.楔键连接4.切向键连接精品资料(3)采用两个楔键,应相隔布置.注意(zhùyì)：(1)采用两个平键,应相隔布置.(2)采用两个半圆(bànyuán)键，应布置在轴的同一母线上。精品资料1.平键的尺寸(chǐcun)选择平键的剖面(pōumiàn)尺寸(b×h)按轴的直径d在标准中选定，键长L根据轮毂宽度选键长系列尺寸。二.平键的选择和强度计算ABC精品资料§5-1概述一、带传动(chuándòng)平带传动第5章带传动(chuándòng)V带传动精品资料§5-3带传动工作情况(qíngkuàng)分析一.带传动(chuándòng)中的力分析初拉力有效拉力精品资料带传递的功率为：kW精品资料欧拉公式(gōngshì)对V带：精品资料四.带传动的弹性(tánxìng)滑动与打滑由带的弹性变形(biànxíng)引起带与带轮的滑动称为弹性滑动精品资料滑动率弹性滑动使从动轮圆周速度低于主动轮圆周速度:精品资料≠C精品资料弹性(tánxìng)滑动与打滑的区别精品资料§5-5链传动齿数应选奇数，与偶数链节相啮合可以使磨损(mósǔn)均匀。链轮(liànlún)转速越高、节距越大时，动载荷越大。链轮齿数越少，链速波动越大。精品资料p2.套筒1.滚子3.销轴4.内链板5.外链板节距p排数n链节数链条的基本参数﹛精品资料第6章齿轮(chǐlún)传动齿轮(chǐlún)传动的特点：优点：结构紧凑、工作可靠；使用寿命长;传动比准确;传动效率高；适用范围广.缺点：不宜用于轴间距离过大的传动;精度低时传动噪音较大；高精度齿轮加工成本高。开式齿轮传动闭式齿轮传动按装置形式分软齿面齿轮

HBS350硬齿面齿轮

HBS>350按齿面硬度分§6-1概述精品资料一、齿轮(chǐlún)传动的失效形式1.轮齿(lúnchǐ)折断增大齿轮模数增大齿根圆角半径合理提高精度提高轮齿抗弯强度的措施：疲劳裂纹sF

↓；[sF]↑§6-2齿轮传动的失效形式和设计准则精品资料2、齿面磨损(mósǔn)减轻(jiǎnqīng)磨损措施：采用闭式齿轮传动；提高齿面硬度、降低粗糙度；保持润滑油清洁。3、齿面点蚀防止措施：增大齿轮直径或中心距；提高齿面硬度；采用合适的润滑油等。开式齿轮传动一般不出现点蚀开式齿轮传动的主要失效形式sH

↓[sH]↑精品资料4、齿面胶合(jiāohé)5、齿面塑性变形在高速(ɡāosù)、重载条件下产生主动从动防止措施：加强润滑、散热提高齿面硬度。加强润滑、提高齿面硬度。防止措施：精品资料二、设计(shèjì)准则1.闭式软齿面齿轮:按接触疲劳强度设计(shèjì),（齿面硬度≤350HBS）验算弯曲疲劳强度。2.闭式硬齿面齿轮:按弯曲强度设计,（齿面硬度＞350HBS）验算接触强度。3.开式齿轮传动:按弯曲强度设计，增大(10~15)%模数考虑磨损的影响。对中、低速齿轮传动：精品资料§6-5直齿圆柱齿轮传动的强度(qiángdù)计算一、轮齿(lúnchǐ)的受力分析各力的大小:FTdFFtanFFtrtnt===211//cosaaN.mm各力的方向:主动轮圆周力Ft方向与转向相反;从动轮圆周力Ft方向与转向相同;径向力Fr指向各自的轮心。d1=mz1精品资料1、影响齿面接触强度的主要参数是；d1增大，sH，接触强度；提高减小对接触强度(qiángdù)计算的说明：当d1=mz1不变时，不同的m、z1组合(zǔhé)对接触强度影响不大。精品资料m增大，减小，弯曲强度提高。对齿根(chǐɡēn)弯曲疲劳强度计算的说明：2、相啮合齿轮,如则;SaFatYYbmKF=KT211FSaYFaYmbd=s应分别验算弯曲强度﹛两齿轮这部分相同1、影响齿根弯曲强度的主要参数是

；m精品资料一、轮齿(lúnchǐ)的受力分析各力的大小(dàxiǎo):各力的方向:方向用“主动轮左、右手定则”判定。§6-5斜齿圆柱齿轮的强度计算b=tanFFtaab=tancosFFntr、判定方法与直齿轮相同。=dT2F11t精品资料对主动轮，左(右)旋用左(右)手,四指指转向,拇指(mǔzhǐ)指向为轴向力的方向。精品资料主动轮精品资料例：斜齿轮(chǐlún)受力分析已知二级斜齿轮传动，1轮主动，转向和旋向如图，试：1、为使Ⅱ轴轴向力小，合理(hélǐ)确定各齿轮旋向；2、画出各轮齿受力方向。ⅡⅢ2Ⅱ134结论：Ⅱ轴上两斜齿轮旋向相同时，Ⅱ轴总轴向力小。·精品资料§6－6直齿锥齿轮传动(chuándòng)的强度计算一、几何(jǐhé)尺寸计算直齿锥齿轮以大端模数为标准模数；m强度计算按齿宽中点处当量齿轮进行。精品资料主动轮1二、轮齿(lúnchǐ)的受力分析各力方向：和方向的判定与圆柱齿轮相同；的方向由小端指向大端。··精品资料ⅡⅢⅠ1234习题(xítí)6－2已知直齿锥齿轮—斜齿圆柱齿轮传动，输出轴Ⅲ转向如图，试：1、画出各齿轮受力方向；2、为使Ⅱ轴轴向力小，合理(hélǐ)确定齿轮3、4的旋向。ⅢⅡ注意：当n反向时，Ⅱ轴轴向力大。··精品资料§8－1概述(ɡàishù)一.轴的功用(gōngyòng)和类型分类:按受载情况分为转轴:工作中既受弯矩又受扭矩;功用:支承传动件并传递运动和动力第8章轴心轴:只承受弯矩;传动轴:只承受扭矩.精品资料二、轴上零件的轴向定位1、轴肩定位(dìngwèi)3、套筒定位(dìngwèi)2、圆螺母固定为能拆卸轴承，应使h<δ。｝为保证零件定位可靠，应使l<B。BlhδBl精品资料5、锥形轴孔与轴端挡圈定位(dìngwèi)4、弹簧(tánhuáng)挡圈定位精品资料§9-1滚动轴承的结构、类型(lèixíng)、代号及其选择一.滚动轴承(gǔndòngzhóuchéng)的结构第9章

滚动轴承内圈外圈滚动体保持架精品资料三.滚动轴承(gǔndòngzhóuchéng)的代号前置(qiánzhì)代号基本代号后置代号×××××轴承分部件代号对轴承技术性能的特殊要求代号公差等级代号★内部结构代号（字母）游隙代号★内径代号★宽度系列代号★类型代号1235轴承代号分三段，基本代号在中间，前段表示分部件，结构、精度在后边。直径系列代号★/P×/C×精品资料滚动轴承(gǔndòngzhóuchéng)代号举例62312---深沟球轴承---无特殊(tèshū)结构---内径60mm---公差等级代号略---游隙代号略/P0/C07208AC/P5---内径40mm---角接触球轴承---公差等级5级---接触角α=25度精品资料Fr§9-2滚动轴承(gǔndòngzhóuchéng)的计算精品资料滚动轴承尺寸(chǐcun)的选择出现(chūxiàn)点蚀前的转数或工作小时数。一、失效形式和基本额定寿命1、疲劳点蚀2、塑性变形（低速轴承）寿命计算静载荷计算寿命：基本额定寿命：一个轴承达到基本额定寿命的概率是

%。90一组轴承中，90%的轴承出现点蚀前工作的转数或工作小时数。（或）精品资料当量(dāngliàng)动载荷是与实际载荷等效的假想载荷。对于只承受径向(jìnɡxiànɡ)力的向心轴承对于只能承受轴向力的推力轴承对于同时承受径向和轴向力的轴承4.滚动轴承当量动载荷P径向和轴向载荷系数载荷系数N类精品资料表示(biǎoshì)轴向力较大，计算P时应考虑Fa。表示(biǎoshì)轴向力较小，计算P时可忽略Fa。e－判断系数,e值大的轴承，承受轴向载荷的能力高。对单列3、6、7类轴承：X、Y=?α当时，X=1,Y=0P=fpFr当时，精品资料Frα内部(nèibù)轴向力计算(jìsuàn)时Fs=××·Fr式给出FrFr5.角接触轴承（3、7类）轴向载荷Fa的计算精品资料表9-9约有半数滚动体接触时内部轴向力Fs的计算公式圆锥滚子轴承角接触球轴承70000C(a＝15º)70000AC

(a＝25º)70000B(a＝40º)Fs=Fr/(2Y)Fs=e

FrFs=0.68FrFs

=1.14Fr精品资料12正装（面对面）精品资料如果，12轴上合力方向轴承1被压紧，有

，轴承2被放松，无

，精品资料12如果，轴上合力方向轴承2被压紧，有

，轴承1被放松，无

，精品资料123,7类轴承(zhóuchéng)Fa的求法：1.根据轴向合力(hélì)方向判定“压紧”和“放松”轴承；2.松轴承的轴向力Fa=自身的内部轴向力Fs；3.紧轴