南京工業(yè)大學(xué) 機械設(shè)計考研內(nèi)部資料

1、整理ppt機械設(shè)計復(fù)習(xí)提綱機械設(shè)計復(fù)習(xí)提綱l軸轂聯(lián)接l螺紋聯(lián)接l帶傳動l鏈傳動l齒輪傳動l蝸桿傳動l軸承l(wèi)軸l聯(lián)軸器和離合器及其他整理ppt一、軸轂聯(lián)接一、軸轂聯(lián)接1 鍵聯(lián)接的類型、工作面、工作原理、失效形式、強度計算2 花鍵聯(lián)接的類型、工作面、工作原理、失效形式、強度計算3 無鍵、過盈、銷整理ppt工作面(b)(a)(c)(d)d1:100工作面1:100整理pptd30dfDd整理pptl幾何參數(shù)：小徑、中徑、大徑、螺距、線數(shù)、導(dǎo)程、升角、牙型角l聯(lián)接：普通粗牙三角形螺紋 傳動：梯形螺紋l聯(lián)接類型：螺栓、雙頭螺柱、螺釘l預(yù)緊和防松l失效形式l強度計算二、螺紋聯(lián)接二、螺紋聯(lián)接整理pptyyK

2、ddLyyKddLyyKddLyyKddLd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lhd2dd1Pdd2d1L=nP(n=2)Lh整理ppt內(nèi)螺紋外螺紋Pd1d2d60內(nèi)螺紋外螺紋Pd1d2d60內(nèi)螺紋外螺紋Pd1d2d60內(nèi)螺紋外螺紋Pd1d2d60外螺紋內(nèi)螺紋Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋Pd1d2d30Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋30Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋30Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋30Pd1d2d外螺紋內(nèi)螺紋P330內(nèi)螺紋外螺紋d1d2dP330內(nèi)螺紋外螺紋d

3、1d2dP330內(nèi)螺紋外螺紋d1d2dP330內(nèi)螺紋外螺紋d1d2d鋸齒形螺紋三角形螺紋矩形螺紋梯形螺紋整理pptdl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)dl1d0a(a)(b)(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1(b)(a)dHl2dl3Hl2l1普通螺栓聯(lián)接鉸制孔用螺栓雙頭螺柱聯(lián)接螺釘聯(lián)接聯(lián)接類型聯(lián)接類型整理ppt預(yù)緊和防松：預(yù)緊和防松：43 . 121dQpca1、預(yù)緊目的、預(yù)緊目的 預(yù)緊應(yīng)

4、力預(yù)緊應(yīng)力2、防松本質(zhì)、防松本質(zhì) 機械防松與摩擦防松整理ppt失效形式失效形式1、失效形式和原因 受拉螺栓普通螺栓，軸向載荷，疲勞斷裂受剪螺栓鉸制孔用，橫向載荷，栓桿（孔壁）壓潰或剪斷b）失效原因：應(yīng)力集中 a）失效形式：工程中螺栓聯(lián)接多數(shù)為疲勞失效 受拉螺栓：保證螺栓的疲勞拉伸強度和靜強度受剪螺栓：保證螺栓的擠壓強度和剪切強度 應(yīng)力集中促使疲勞裂紋的發(fā)生和發(fā)展過程2、設(shè)計計算準(zhǔn)則：按螺桿小徑進行強度校核計算：按螺桿小徑進行強度校核計算整理ppt強度計算強度計算螺紋聯(lián)接：松聯(lián)接在裝配時不擰緊，只存在外載時才受到力的作用F 緊聯(lián)接在裝配時需擰緊，即在承受工作載荷前，已預(yù)先受力，預(yù)緊力QP 整理p

5、pt43 . 121dQPcaQpQpRRRRLmind0（1）只受預(yù)緊力QP421dF41Fd1、松聯(lián)接2、緊聯(lián)接3 . 1432122dQca整理pptFKQfizSPfziFKQSP4/13.121dQPca43 . 11PQdf=0.2,i=1, z=1, KS=1 則QP=5F（2）既受預(yù)緊力QP，又受橫向載荷*鉸制孔螺栓聯(lián)接防滑動QpQpRRRRLmind0420dRPPldRmin0整理ppt（3）既受預(yù)緊力又受軸向工作載荷FCCCQFFQQFCCCQFQQFCCCQFQQmbbPpPmbbpmbmpp)1 ( pQpQpQpQpQpQpQpQpFbmbmQpQpmbbmOb力變

6、形變形力力bObm變形bmmQpQQpFFmb(a)(b)(c)變形協(xié)調(diào)條件 mb整理ppt比較普通螺栓強度計算的幾種情況：比較普通螺栓強度計算的幾種情況： （特點：栓桿截面受拉應(yīng)力）43 .121dQPca421dFfziRKQSP43 .121dQcaFQQFQQPP4/13.121dQPca1、2、3、4、整理ppt傳動件：帶、鏈、齒輪、蝸輪蝸桿傳動件：帶、鏈、齒輪、蝸輪蝸桿12F0F0F0F0撓 性 傳 動剛 性 傳 動整理ppt三、帶傳動三、帶傳動l工作原理：靠摩擦力來傳遞運動和力工作原理：靠摩擦力來傳遞運動和力l力分析力分析l應(yīng)力分析應(yīng)力分析l打滑與彈性滑動打滑與彈性滑動l失效形式

7、和設(shè)計準(zhǔn)則失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則整理ppt12F0F0F0F0 工作前工作前 :Fo=Fo力分析力分析工作時工作時: 緊邊緊邊 FoF1； 松邊松邊 FoF2 F1Fo = FoF2 F1F2 = Ff = Fe緊邊拉力緊邊拉力 F1=Fo + Fe/2松邊拉力松邊拉力 F2=FoFe/2 整理ppt過載時歐拉公式：帶在將打滑的臨界過載時歐拉公式：帶在將打滑的臨界狀態(tài)時，緊邊拉力與松邊拉力的關(guān)系狀態(tài)時，緊邊拉力與松邊拉力的關(guān)系ffeFFeFF2121此時的有效拉力是帶的最大有效拉力此時的有效拉力是帶的最大有效拉力Fec=F1-F2，也是帶所能傳遞的最大（極限）圓周力也是帶所能傳遞的最大（極限）圓周

8、力f 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)包角，通常是小輪包角包角，通常是小輪包角 整理ppt應(yīng)力分析應(yīng)力分析b1maxc12b221bcdefa主動從動3、彎曲應(yīng)力、彎曲應(yīng)力2. 拉應(yīng)力拉應(yīng)力1 1、離心應(yīng)力、離心應(yīng)力應(yīng)力最大點應(yīng)力最大點maxmax= = 1 1+c c+b1b1。整理ppt帶傳動的彈性滑動和和打滑帶傳動的彈性滑動和和打滑滑動率和傳動比滑動率和傳動比=（V1-V2）/V1 100% i= = n1n2dd2dd1(1- )VV2V1dd2dd1整理ppt設(shè)計準(zhǔn)則：保證帶在不打滑的前提下，設(shè)計準(zhǔn)則：保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強度和壽命具有足夠的疲勞強度和壽命 失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則失效形

9、式和設(shè)計準(zhǔn)則 失效形式：失效形式：1）打滑；）打滑；2）帶的疲勞破壞）帶的疲勞破壞 ； 整理ppt四、鏈傳動四、鏈傳動l工作原理：靠嚙合來傳遞運動和力工作原理：靠嚙合來傳遞運動和力l參數(shù)選擇參數(shù)選擇l多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)l失效形式：失效形式：5種種l設(shè)計準(zhǔn)則：功率曲線圖設(shè)計準(zhǔn)則：功率曲線圖l布置原則布置原則整理ppt參數(shù)選擇參數(shù)選擇lZ117 Z2 120lLp取偶數(shù)，以免用過度鏈節(jié)；鏈輪齒數(shù)取奇數(shù)，取偶數(shù)，以免用過度鏈節(jié)；鏈輪齒數(shù)取奇數(shù)，磨損均勻磨損均勻li=2-3.5，v=12-15m/s，lP越大，承載能力大，但動載荷與噪聲也越大，越大，承載能力大，但動載荷與噪聲也越大，故故p應(yīng)盡量取小

10、應(yīng)盡量取小la過大，抖動；過大，抖動；a過小，過小，1小，同時嚙合齒數(shù)少，小，同時嚙合齒數(shù)少，鏈條磨損，易脫鏈，易疲勞。鏈條磨損，易脫鏈，易疲勞。整理ppt多邊形效應(yīng)多邊形效應(yīng)constRRicoscos122112整理ppt失效形式：失效形式：鏈條疲勞破壞鏈條疲勞破壞鏈條教練磨損鏈條教練磨損多次沖擊破壞多次沖擊破壞膠合膠合靜力拉斷（靜力拉斷（v0.6m/s）整理ppt功率曲線圖功率曲線圖:注意額定功率曲線的實驗條件注意額定功率曲線的實驗條件整理ppt五、齒輪傳動五、齒輪傳動l失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則l力分析：軸向力、圓周力、徑向力大小l力分析：軸向力、圓周力、徑向力方向l接觸強度計算理論依據(jù)l彎曲

11、強度計算理論依據(jù)l潤滑油選擇：黏度整理ppt失效形式失效形式l輪齒折斷輪齒折斷l(xiāng)齒面疲勞點蝕齒面疲勞點蝕l齒面磨損齒面磨損 l齒面膠合齒面膠合l齒面塑性變形齒面塑性變形整理ppt設(shè)計準(zhǔn)則設(shè)計準(zhǔn)則閉式軟齒面：齒面疲勞點蝕閉式軟齒面：齒面疲勞點蝕 先按齒面接觸疲勞強度設(shè)計（先按齒面接觸疲勞強度設(shè)計（8-11），）， 后校核齒根彎曲疲勞強度后校核齒根彎曲疲勞強度 （8-13） 閉式硬齒面：齒根彎曲疲勞折斷閉式硬齒面：齒根彎曲疲勞折斷 先按齒根彎曲疲勞強度準(zhǔn)則設(shè)計（先按齒根彎曲疲勞強度準(zhǔn)則設(shè)計（8-15） ， 后校核齒面接觸疲勞強度（后校核齒面接觸疲勞強度（8-9）開式齒輪傳動開式齒輪傳動 ：齒面磨損

12、：齒面磨損 齒根彎曲疲勞折斷齒根彎曲疲勞折斷 按齒根彎曲疲勞強度準(zhǔn)則設(shè)計，按齒根彎曲疲勞強度準(zhǔn)則設(shè)計， 不校核齒根彎曲疲勞強度不校核齒根彎曲疲勞強度整理ppt力分析力分析直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪 直齒錐齒輪直齒錐齒輪關(guān)于齒輪及蝸桿傳動的載荷方向的分析關(guān)于齒輪及蝸桿傳動的載荷方向的分析1、直齒圓柱齒輪作用力分析法向載荷FnF Ft t 主反從同主反從同F(xiàn) Fr r 指向軸線指向軸線圓周力圓周力 Ft = Fn cos =2T1/d1徑向力徑向力 Fr= Fn sin =Ft tgFt1= - Ft2Fr1= - Fr2力的大小力的大小 力的方向力的方向 力的關(guān)系力的關(guān)系

13、Fa Fa 主動輪左右手法則主動輪左右手法則 2、斜齒圓柱齒輪作用力分析法向載荷FnF Ft t 主反從同主反從同F(xiàn) Fr r 指向各自的軸線指向各自的軸線圓周力圓周力 Ft = Fn cost cosb=2T1/d1徑向力徑向力 Fr= Ft tgn/cosFt1= - Ft2Fr1= - Fr2Fa1= - Fa2力的大小力的大小 力的方向力的方向 力的關(guān)系力的關(guān)系 軸向力軸向力 Fa= Ft tg 1 1= -= -2 2 1 1 ， 2 2 反向 Fa Fa 指向大端指向大端3、直齒錐齒輪作用力分析法向載荷FnF Ft t 主反從同主反從同F(xiàn) Fr r 指向各自的軸線指向各自的軸線圓周

14、力圓周力 Ft = Fn cos = 2T1/dm1徑向力徑向力 Fr1= Ft tgcos1Ft1= - Ft2Fr1= - Fa2Fa1= - Fr2力的大小力的大小 力的方向力的方向 力的關(guān)系力的關(guān)系 軸向力軸向力 Fa1= Ft tgsin1輪1徑向力與輪2軸向力大小相等，方向相反 Fa Fa 主動輪左右手法則主動輪左右手法則4、蝸桿蝸輪作用力分析法向載荷FnF Ft t 主反從同主反從同F(xiàn) Fr r 指向各自的軸線指向各自的軸線圓周力圓周力 Ft 1= Fa2 =2T1/d1徑向力徑向力 Fr1=Ft2 tg =Fa1 tgFt1= - Fa2Fr1= - Fr2Fa1= - Ft2

15、力的大小力的大小 力的方向力的方向 力的關(guān)系力的關(guān)系 軸向力軸向力 Fa1= Ft2 = 2T2/d2 = Ft1/tg輪1圓周力與輪2軸向力大小相等，方向相反2 2 =1 1+2 2 =90=900 01 1 ， 2 2 同向整理ppt接觸強度計算理論依據(jù)接觸強度計算理論依據(jù)l兩圓柱體的接觸應(yīng)力兩圓柱體的接觸應(yīng)力HHH1 = H2整理ppt彎曲強度計算理論依據(jù)彎曲強度計算理論依據(jù)l懸臂梁應(yīng)力懸臂梁應(yīng)力2, 12, 1FFF1 = F2整理ppt六、蝸桿傳動六、蝸桿傳動l中間平面：齒輪齒條傳動中間平面：齒輪齒條傳動l正確嚙合條件：正確嚙合條件：ma1=mt2 a1=t2 2=l幾何參數(shù)幾何參數(shù)

16、l失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則l效率分析效率分析整理ppt中間平面及正確嚙合條件中間平面及正確嚙合條件整理ppt幾何參數(shù)幾何參數(shù)li=n1/n2=z2/z1d2/d1ld1 =qm d2= z2mltg= z1 / q整理ppt失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則l蝸輪：齒面磨損蝸輪：齒面磨損 齒面膠合齒面膠合 疲勞點蝕疲勞點蝕閉式傳動：閉式傳動：按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，按齒面接觸疲勞強度設(shè)計， 按齒根彎曲疲勞強度校核，按齒根彎曲疲勞強度校核， 熱平衡計算熱平衡計算開式傳動：開式傳動：按齒根彎曲疲勞強度校核按齒根彎曲疲勞強度校核整理ppt效率分析效率分析321軸承的效率軸承的效率 2蝸

17、桿或蝸輪攪油引起的效率蝸桿或蝸輪攪油引起的效率 3)(1vtgtgiTT12由嚙合摩擦損耗所決定的效率由嚙合摩擦損耗所決定的效率 1整理ppt七、軸承七、軸承l(wèi)滾動軸承的結(jié)構(gòu)、代號、分類滾動軸承的結(jié)構(gòu)、代號、分類l失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則l基本額定動載荷、基本額定壽命、當(dāng)量動載荷基本額定動載荷、基本額定壽命、當(dāng)量動載荷l向心推力軸承當(dāng)量動載荷計算向心推力軸承當(dāng)量動載荷計算l裝置設(shè)計（潤滑與密封）裝置設(shè)計（潤滑與密封）l滑動軸承潤滑狀態(tài)滑動軸承潤滑狀態(tài)l滑動軸承失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則滑動軸承失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則整理ppt滾動軸承的結(jié)構(gòu)、代號、分類滾動軸承的結(jié)構(gòu)、代號、分類內(nèi)圈、外圈、滾動體

18、、保持架內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架 整理ppt常用滾動軸承的類型常用滾動軸承的類型深溝球軸承（向心球軸承）深溝球軸承（向心球軸承）6型型 角接觸球軸承角接觸球軸承7型型 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承3型型整理ppt失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則失效形式與設(shè)計準(zhǔn)則動載荷：疲勞壽命計算（疲勞點蝕）動載荷：疲勞壽命計算（疲勞點蝕）靜載荷：靜強度計算（塑性凹坑）靜載荷：靜強度計算（塑性凹坑）整理ppt基本額定動載荷、基本額定壽命、當(dāng)量動載荷基本額定動載荷、基本額定壽命、當(dāng)量動載荷)(10PCL)(60106PCnLh或整理ppt當(dāng)量動載荷計算當(dāng)量動載荷計算lP = fP RlP = fP AlP = fP （X R

19、+Y A）lR由支點平衡條件求出lA由外加軸向載荷Fa與R產(chǎn)生的附加軸向力S之間的平衡條件求出整理ppt正裝正裝整理ppt反裝反裝整理ppt軸承軸向力軸承軸向力A的計算方法的計算方法1）分析軸上派生軸向力和外加軸向載荷，判定被分析軸上派生軸向力和外加軸向載荷，判定被“壓緊壓緊”和和“放松放松”的軸承。的軸承。2）“壓緊壓緊”端軸承的軸向力等于除本身派生軸向力外，軸端軸承的軸向力等于除本身派生軸向力外，軸上其他所有軸向力代數(shù)和。上其他所有軸向力代數(shù)和。3）“放松放松”端軸承的軸向力等于本身的派生軸向力端軸承的軸向力等于本身的派生軸向力整理ppt裝置設(shè)計裝置設(shè)計l雙支承單向固定雙支承單向固定整理pptl單支承雙向固定單支承雙向固定裝置設(shè)計裝置設(shè)計整理ppt滑動軸承潤滑狀態(tài)滑動軸承潤滑狀態(tài)1、流體潤滑：油膜，兩工作表面完全隔開，流體潤滑：油膜，兩工作表面完全隔開，f= 0.001-0.008；2、邊界潤滑：邊界膜，兩