机械设计期末复习

§机械工业在现代化建设中的作用§机器的基本组成要素§本课程的内容、性质与任务§认识机器§本课程的特点、注意问题§教学安排第二章机械设计总论§机器的组成§设计机器的一般程序§对机器的主要要求§机械零件的主要失效形式§设计机械零件时应满足的基本要求§机械零件的计算准则§机械零件的设计方法§机械零件设计的一般步骤§机械零件材料的选用原则§机械零件设计中的标准化§机械现代设计方法简介§材料的疲劳特性§机械零件的疲劳强度计算*§机械零件的抗断裂强度§机械零件的接触强度第三章机械零件的强度§机械零件的载荷与应力§机械零件在静应力下的强度计算§材料的疲劳特性◆极限应力：、第三章机械零件的强度§机械零件的载荷与应力◆变应力可由静载荷或变载荷产生◆稳定性变应力的描述：、、、、（循环特性）§机械零件在静应力下的强度计算◆极限应力：、◆安全系数：SSSSSSScaca22lim，复合应力：单向应力：mNNNK0rmrNNN0rNK§机械零件的疲劳强度计算◆材料及零件的疲劳极限应力线图◆直线方程◆材料常数（’’的斜率）◆综合影响系数◆应力变化规律（加载方式）◆疲劳强度计算图解法和解析法0012qkK1)11(qkK1)11(SOMMOScaSKSmaca1maxmax◆复合应力安全系数SSSSSSca22应力状态应力类型单向应力状态复合应力状态极限应力静应力稳定循环变应力(塑性材料）以为判据以为判据以为判据以为判据塑性脆性SlimSlimSScalimSScalimSlim22max22max34SSBB以为判据疲劳区SKSmaca1SKSmaca1屈服区SSamScaSSamScaSSSSSS2τca2σcaτcaσcacaSSSSSS2τca2σcaτcaσcacarNKNK？？rN强度计算公式总结22212121H1111EEBF1FB2σHσHFB12σHσH§机械零件的接触强度第四章摩擦、磨损与润滑概述§概述§摩擦◆种摩擦状态干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦§磨损◆磨损基本类型磨粒磨损、疲劳磨损、粘附磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损§润滑剂、添加剂和润滑方法◆润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号◆润滑油的粘温特性§流体润滑原理简介第五章螺纹联接与螺旋传动§螺纹§螺纹联接的类型与标准联接件§螺纹联接的预紧§螺纹联接的防松§螺纹联接的强度计算§螺栓组联接的设计§螺纹联接件的材料与许用应力§提高螺纹联接强度的措施*§螺旋传动§螺纹◆螺纹的主要参数：大径、小径、中径、线数、导程、螺纹升角◆细牙螺纹的特点：细牙螺纹牙形小，螺距小，升角小，自锁性好；小径大，强度高，但牙易磨损，不易经常拆卸。§螺纹联接类型及特点受拉螺栓连接：普通螺栓、螺钉、双头螺栓、（紧定螺钉）受剪螺栓连接§螺栓的预紧与放松§螺纹联接的强度计算◆联接的失效形式：①受拉螺栓：塑性变形、疲劳断裂②受剪螺栓：剪断、压溃③联接失效：滑移、离缝22tandnpds◆紧螺栓联接强度计算：4/3.1212cadFFCCCFFFFmbb012FKifFS0Pmin0PLdF204dF◆受剪螺栓联接强度计算：◆松螺栓联接强度计算紧螺栓联接强度计算：仅受预紧力的紧螺栓联接受横向载荷的紧螺栓联接受轴向载荷的紧螺栓联接§螺栓组联接的设计◆受力分析的类型：FFFF普通螺栓fziFKFFKzifFS0S0或：强度条件：4/3.1210cadF联接条件（不滑移）：铰制孔螺栓zFF204dFPmin0PLdF◆受横向载荷的螺栓组联接◆受转矩的螺栓组联接TKfrFfrFfrFsz02010ziirfTKF1S021043.1dFca普通螺栓强度条件：联接条件（不滑移）：铰制孔螺栓ZiirTrF12maxmax20max4dFPmin0maxPLdFTOriFirmaxFmax◆受轴向载荷的螺栓组联接每个螺栓所承受的总载荷为：zFF212ca43.1dF强度条件：联接条件（不离缝）：，且满足密封要求。◆受倾覆力矩（翻转力矩）的螺栓组联接LiLmaxOOOMZiLMLF12imaxmax212ca43.1dFmaxmbb02FCCCFF][0maxPPWMAzF00minWMAzFP最大工作载荷：强度条件：不压溃条件：不离缝条件：螺栓类别普通螺栓（受拉螺栓）单个螺栓受力强度条件预紧力421dF松螺栓轴向载荷轴向力紧螺栓联接横向载荷fziFKFs0FKzifFs0转矩ZiisrfTKF10预紧力21043.1dFca轴向载荷zFFZiiLMLFF12maxmax总拉力FCCCFFmbb02静强度21243.1dFca疲劳强度倾覆力矩铰制孔螺栓（受剪螺栓）横向载荷转矩zFF204dFPmin0PLdFZiirTrFF12maxmax被联接件强度][0maxPPWMAzF00minWMAzFP螺栓联接强度计算小结忽略Pmin0PLdFRFaFRSFKfzF1z01ambmFCCCFFaFTTKrfFSzii11zFFaFCCCFFmbb02FFF12RFMMTRSFKfzF0TKrfFSzii10ziiMLMLFF12maxmaxFCCCFFmbb02aFMziiMLMLF1maxmaxmaxMaFzFF43.1212dF][0PWMAzF00WMAzF][1PWMAFz01WMAFzzFCCCFFambm01受拉螺栓§螺纹联接件的材料与许用应力◆螺纹联接件力学性能等级代号：如◆螺纹联接件的许用拉应力◆受剪螺纹联接许用剪应力和许用挤压应力§提高螺纹联接强度的措施◆降低影响螺栓疲劳强度的应力幅◆改善螺纹牙上载荷分布不均的现象◆减小应力集中◆避免或减小附加弯曲应力◆采用合理的制造工艺内螺纹外螺纹螺纹联接◆螺纹联接的画法及结构改错第六章键、花键、无键联接和销联接§键联接◆键联接分类及特点：平键、半圆键、楔键、切向键等。◆、、型普通平键的特点◆键的尺寸选择：×和键的长度◆平键联接的失效◆强度校核：§花键联接◆花键联接的特点*§无键联接、§销联接普通平键联接(静联接)：工作面的压溃、键的剪断导向平键滑键联接(动联接)：工作面的磨损][2ppkldTklF第八章带传动§带传动概述§带传动的工作情况分析§Ｖ带传动的设计计算§Ｖ带轮结构设计§带传动的张紧装置§带传动设计实例§带传动概述◆带传动的特点◆带轮槽的楔角φ小于带的。§带传动的工作情况分析◆弹性滑动◆带传动力分析公式优点：结构简单、无啮合冲击，传动平稳、适合高速、造价低廉以及缓冲减振，过载保护，适用于大中心距；缺点：摩擦式带传动有弹性滑动和打滑的现象，传动比不稳定，需较大张紧力，寿命短。21FFFe2102FFF1120fffceceeFFFfeFF21◆最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。◆为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。由于拉力差和带的弹性变形而引起的带相对带轮的局部滑动。§Ｖ带传动的设计计算◆带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。◆带传动的设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。◆单根带所允许传递的功率公式的含义：◆带的参数选择：§Ｖ带轮结构设计§带传动的张紧装置◆张紧轮的位置及张紧方向KWAvePVfcb1000)11)(]([10带的型号带轮的基准直径的带的速度中心距带的基准长度小带轮上的包角带的根数第九章链传动§传动链的结构特点◆链节数宜取偶数，避免过渡链节§链传动的特点及应用§滚子链链轮的结构和材料§链传动的工作情况分析◆链传动的多边形效应造成链条和链轮都做周期性的变速运动，从而引起动载荷。§滚子链传动的设计计算◆失效形式◆链传动的参数选择§链传动的布置、张紧、润滑与防护链轮的转速越高、节距越大、齿数越少，则传动的动载荷就越大。链轮齿数、传动比中心距链的节距和排数第十章齿轮传动§齿轮传动概述§齿轮传动的失效形式及设计准则§齿轮的材料及其选择原则§齿轮传动的计算载荷§标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算§齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择§标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§标准锥齿轮传动的强度计算§齿轮的结构设计§齿轮传动的润滑第十章齿轮传动§齿轮传动概述§齿轮传动的失效形式及设计准则◆失效形式及措施◆齿轮的设计准则§齿轮的材料及其选择原则◆对齿轮材料性能的要求◆软齿面、硬齿面轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。闭式软齿面齿轮：易发生点蚀，按接触疲劳强度设计，校核弯曲强度闭式硬齿面齿轮：易发生轮齿折断，按弯曲疲劳强度设计，校核接触强度开式齿轮：主要失效是磨损、断齿，不会出现点蚀，只按弯曲疲劳强度设计，然后将计算出的模数加大齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、齿芯韧。§齿轮传动的计算载荷◆载荷系数＝§标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算◆受力分析◆强度计算公式◆齿形系数对齿形的影响◆齿轮强度的比较§齿轮参数及许用应力◆齿轮传动设计参数的选择（、）FSaFadFYYzmKT2131232112FSaFadYYzKTmFsaFaFYYmbdKT112HEHtHZZuubdKF11HEHdHZZuudKT12311321112HEHdZZuuKTd在保证弯曲疲劳强度的前提下，齿数选得多一些好①②③◆齿宽系数及齿宽的选择（为什么小齿轮比大齿轮宽）◆齿轮的许用应力§标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算§标准锥齿轮传动的强度计算◆几何尺寸关系δ§齿轮的结构设计§齿轮传动的润滑斜齿轮、锥齿轮受力分析第十一章蜗杆传动§蜗杆传动概述§蜗杆传动的类型§普通蜗杆传动的参数与尺寸◆蜗杆的分度圆直径（·）§普通蜗杆传动的承载能力计算◆失效形式：蜗轮磨损、胶合、点蚀；蜗杆刚度不足。◆蜗杆传动的设计准则§蜗杆传动的效率、润滑与热平衡1111tandmzdmzmzqdda)(21)(21221§滑动轴承概述§滑动轴承的典型结构§滑动轴承的失效形式及常用材料§滑动轴承轴瓦结构§滑动轴承润滑剂的选择§不完全液体润滑滑动轴承的设计计算§液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算*§其它形式滑动轴承简介第十二章滑动轴承磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀§滑动轴承概述◆滑动轴承的特点及应用§滑动轴承的典型结构§滑动轴承的失效形式及常用材料◆滑动轴承失效形式◆对滑动轴承材料的要求§滑动轴承轴瓦结构◆轴瓦的形式和结构◆油槽的设置及对轴承承载能力的影响§滑动轴承润滑剂的选择◆润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号◆润滑油的粘温特性第十二章滑动轴承减摩性、耐磨性、抗咬粘性、摩擦顺应性、嵌入性、磨合性§不完全液体润滑滑动轴承的设计计算◆失效形式：磨损、胶合◆设计准则：保证边界膜不破裂。◆校核内容：≤[]、≤[]、≤[]≤[]：限制过度磨损。≤[]：限制温升，避免胶合。≤[]：防止滑动速度过高而加速磨损。§液体动力润滑径向滑动轴承的设计计