机械设计复习提纲-课件

机械设计复习提纲轴毂联接螺纹联接带传动链传动齿轮传动蜗杆传动轴承轴联轴器和离合器及其他1ppt课件一、轴毂联接1键联接的类型、工作面、工作原理、失效形式、强度计算2花键联接的类型、工作面、工作原理、失效形式、强度计算3无键、过盈、销2ppt课件3ppt课件4ppt课件几何参数：小径、中径、大径、螺距、线数、导程、升角、牙型角联接：普通粗牙三角形螺纹传动：梯形螺纹联接类型：螺栓、双头螺柱、螺钉预紧和防松失效形式强度计算二、螺纹联接5ppt课件6ppt课件锯齿形螺纹三角形螺纹矩形螺纹梯形螺纹7ppt课件普通螺栓联接铰制孔用螺栓双头螺柱联接螺钉联接联接类型8ppt课件预紧和防松：1、预紧目的预紧应力2、防松本质机械防松与摩擦防松9ppt课件失效形式1、失效形式和原因

受拉螺栓—普通螺栓，轴向载荷，疲劳断裂受剪螺栓—铰制孔用，横向载荷，栓杆（孔壁）压溃或剪断b）失效原因：应力集中

a）失效形式：工程中螺栓联接多数为疲劳失效

受拉螺栓：保证螺栓的疲劳拉伸强度和静强度受剪螺栓：保证螺栓的挤压强度和剪切强度

应力集中促使疲劳裂纹的发生和发展过程2、设计计算准则：按螺杆小径进行强度校核计算10ppt课件强度计算螺纹联接：松联接——在装配时不拧紧，只存在外载时才受到力的作用F

紧联接——在装配时需拧紧，即在承受工作载荷前，已预先受力，预紧力QP11ppt课件（1）只受预紧力QP1、松联接2、紧联接12ppt课件f=0.2,i=1,z=1,KS=1则QP=5F（2）既受预紧力QP，又受横向载荷*铰制孔螺栓联接——防滑动13ppt课件（3）既受预紧力又受轴向工作载荷14ppt课件变形协调条件

15ppt课件比较普通螺栓强度计算的几种情况：

（特点：栓杆截面受拉应力）1、2、3、4、16ppt课件传动件：带、链、齿轮、蜗轮蜗杆挠性传动刚性传动17ppt课件三、带传动工作原理：靠摩擦力来传递运动和力力分析应力分析打滑与弹性滑动失效形式和设计准则18ppt课件

工作前:Fo=Fo力分析工作时:①紧边Fo→F1；

②松边Fo→F2F1—Fo=Fo—F2

F1—F2=Ff=Fe紧边拉力F1=Fo+Fe/2松边拉力F2=Fo—Fe/2

19ppt课件过载时欧拉公式：带在将打滑的临界状态时，紧边拉力与松边拉力的关系

此时的有效拉力是带的最大有效拉力Fec=F1-F2，也是带所能传递的最大（极限）圆周力f——摩擦系数——包角，通常是小轮包角20ppt课件应力分析3、弯曲应力2.拉应力1、离心应力应力最大点σmax=σ1+σc+σb1。21ppt课件带传动的弹性滑动和和打滑滑动率和传动比ε=（V1-V2）/V1

•100%i==n1n2dd2dd1(1-ε)VV2V1dd2dd122ppt课件设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度和寿命

失效形式和设计准则

失效形式：1）打滑；2）带的疲劳破坏；23ppt课件四、链传动工作原理：靠啮合来传递运动和力参数选择多边形效应失效形式：5种设计准则：功率曲线图布置原则24ppt课件参数选择Z1≤17Z2≥120Lp取偶数，以免用过度链节；链轮齿数取奇数，磨损均匀i=2-3.5，v=12-15m/s，P越大，承载能力大，但动载荷与噪声也越大，故p应尽量取小a过大，抖动；a过小，α1小，同时啮合齿数少，链条磨损，易脱链，易疲劳。25ppt课件多边形效应26ppt课件失效形式：链条疲劳破坏链条教练磨损多次冲击破坏胶合静力拉断（v<0.6m/s）27ppt课件功率曲线图:注意额定功率曲线的实验条件28ppt课件五、齿轮传动失效形式和设计准则力分析：轴向力、圆周力、径向力大小力分析：轴向力、圆周力、径向力方向接触强度计算理论依据弯曲强度计算理论依据润滑油选择：黏度29ppt课件失效形式轮齿折断齿面疲劳点蚀齿面磨损

齿面胶合齿面塑性变形30ppt课件设计准则闭式软齿面：齿面疲劳点蚀先按齿面接触疲劳强度设计（8-11），后校核齿根弯曲疲劳强度（8-13）闭式硬齿面：齿根弯曲疲劳折断先按齿根弯曲疲劳强度准则设计（8-15），后校核齿面接触疲劳强度（8-9）开式齿轮传动：齿面磨损齿根弯曲疲劳折断按齿根弯曲疲劳强度准则设计，不校核齿根弯曲疲劳强度31ppt课件力分析直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮直齿锥齿轮32ppt课件关于齿轮及蜗杆传动的载荷方向的分析1、直齿圆柱齿轮作用力分析法向载荷FnFt主反从同Fr指向轴线圆周力Ft=Fn

•cosα=2T1/d1径向力Fr=Fn

•sinα=FttgαFt1=-Ft2Fr1=-Fr2力的大小

力的方向

力的关系

33ppt课件

Fa

—主动轮左右手法则

2、斜齿圆柱齿轮作用力分析法向载荷FnFt—主反从同Fr—指向各自的轴线圆周力Ft=Fn

•cosαtcosβb=2T1/d1径向力Fr=Ft•tgαn/cosβFt1=-Ft2Fr1=-Fr2Fa1=-Fa2力的大小

力的方向

力的关系

轴向力Fa=Ft•tgββ1=-β2

β1，

β2

反向34ppt课件

Fa

—指向大端3、直齿锥齿轮作用力分析法向载荷FnFt—主反从同Fr—指向各自的轴线圆周力Ft=Fn

•cosα=2T1/dm1径向力Fr1=Ft•tgαcosδ1Ft1=-Ft2Fr1=-Fa2Fa1=-Fr2力的大小

力的方向

力的关系

轴向力Fa1=Ft•

tgαsinδ1轮1径向力与轮2轴向力大小相等，方向相反35ppt课件

Fa

—主动轮左右手法则4、蜗杆蜗轮作用力分析法向载荷FnFt—主反从同Fr—指向各自的轴线圆周力Ft1=Fa2=2T1/d1径向力Fr1=Ft2•

tgα=Fa1•

tgαFt1=-Fa2Fr1=-Fr2Fa1=-Ft2力的大小

力的方向

力的关系

轴向力Fa1=Ft2=2T2/d2=Ft1/tgλ轮1圆周力与轮2轴向力大小相等，方向相反β2

=λΒ1+β2=900β1，

β2

同向36ppt课件接触强度计算理论依据两圆柱体的接触应力σH1=σH237ppt课件弯曲强度计算理论依据悬臂梁应力σF1=σF238ppt课件六、蜗杆传动中间平面：齿轮齿条传动正确啮合条件：ma1=mt2αa1=αt2β2=γ几何参数失效形式与设计准则效率分析39ppt课件中间平面及正确啮合条件40ppt课件几何参数i=n1/n2=z2/z1≠d2/d1d1=qm

d2=z2mtgλ=z1/

q41ppt课件失效形式与设计准则蜗轮：齿面磨损齿面胶合疲劳点蚀闭式传动：按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核，热平衡计算开式传动：按齿根弯曲疲劳强度校核42ppt课件效率分析——轴承的效率

——蜗杆或蜗轮搅油引起的效率

——由啮合摩擦损耗所决定的效率

43ppt课件七、轴承滚动轴承的结构、代号、分类失效形式与设计准则基本额定动载荷、基本额定寿命、当量动载荷向心推力轴承当量动载荷计算装置设计（润滑与密封）滑动轴承润滑状态滑动轴承失效形式与设计准则44ppt课件滚动轴承的结构、代号、分类内圈、外圈、滚动体、保持架

45ppt课件常用滚动轴承的类型①深沟球轴承（向心球轴承）——6型

③角接触球轴承——7型

②圆锥滚子轴承——3型46ppt课件失效形式与设计准则动载荷：疲劳寿命计算（疲劳点蚀）静载荷：静强度计算（塑性凹坑）47ppt课件基本额定动载荷、基本额定寿命、当量动载荷

或48ppt课件当量动载荷计算P=fPRP=fPAP=fP

（X·R+Y·A）R由支点平衡条件求出A由外加轴向载荷Fa与R产生的附加轴向力S之间的平衡条件求出49ppt课件正装50ppt课件反装51ppt课件52ppt课件轴承轴向力A的计算方法1）分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被“压紧”和“放松”的轴承。2）“压紧”端轴承的轴向力等于除本身派生轴向力外，轴上其他所有轴向力代数和。3）“放松”端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力53ppt课件装置设计双支承单向固定54ppt课件单支承双向固定装置设计55ppt课件滑动轴承润滑状态1、流体润滑：油膜，两工作表面完全隔开，f=0.001-0.008；2、边界润滑：边界膜，两工作表面部分隔开，f=0.1；3、混合润滑：油膜，边界膜，直接接触均有56ppt课件流体动压润滑状态形成条件57ppt课件

滑动轴承失效形式与设计准则失效形式：磨损、胶合设计准则：保证摩擦表面间吸附的油膜不破裂非全液体润滑轴承计算：避免在载荷作用下润滑油被完全挤出控制轴承温升避免边界膜破裂

当p较小时，避免由于v过高而引起轴瓦