機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)共43課件

1、機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)共43課件機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)共43課件1. 零件的類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)類型：圓柱（直、斜、人），圓錐，齒輪齒條裝置和齒面：開與閉，硬與軟幾何特點(diǎn)：平行與相交，端、法、大端蝸桿傳動(dòng)類型：圓柱（ZA阿氏，ZI漸開，ZN延漸開，ZK錐包絡(luò)），圓錐、環(huán)面；普通 。布置：上置、下置、偏置帶傳動(dòng)：原理（摩擦:平帶傳動(dòng)、V帶、多楔帶、圓帶；嚙合：同步帶）幾何特點(diǎn)：變位特點(diǎn)和直徑系數(shù)V帶：普通、窄、寬、大楔角、齒形、聯(lián)組V帶等1. 零件的類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)帶傳動(dòng)：原理（摩鏈傳動(dòng)：滾子鏈、齒形鏈普通V帶Y、Z、A、B、C、D、E窄V帶：SPZ，SPA，SPB，SPC摩擦帶特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：彈性吸振、

2、過載保護(hù)、低成本、中心距大缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)，軸力大，尺寸大，壽命短，效率低。傳動(dòng)裝置：齒輪傳動(dòng)，蝸桿齒輪，帶齒輪，錐齒輪鏈傳動(dòng)：滾子鏈、齒形鏈普通V帶Y、Z、A、B、C、D、E窄V軸：轉(zhuǎn)軸，心軸、傳動(dòng)軸滾動(dòng)軸承：7類,3類,6類。滾動(dòng)體選擇（載荷， nlim，剛性及調(diào)心，成本 ）；基本代號滑動(dòng)軸承：液體摩擦（動(dòng)壓和靜壓）；非液體摩擦結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：整體與剖分，軸瓦（油孔槽位置，瓦襯固定）螺紋連接：鍵和花鍵螺栓連接-普通螺栓連接，鉸制孔用螺栓連接雙頭螺柱連接，螺釘連接，緊定螺釘連接。鍵-平鍵（普通，導(dǎo)、滑鍵）、半圓鍵、楔鍵、切向鍵花鍵：矩形，漸開線；對中方法軸：轉(zhuǎn)軸，心軸、傳動(dòng)軸滾動(dòng)軸承：7類,3類,

3、6類。滾動(dòng)體滑動(dòng)2 領(lǐng)會(huì)零件的工作原理和工作條件齒輪傳動(dòng)：嚙合（推壓），正確嚙合，重合度，旋向帶傳動(dòng)：摩擦，不打滑條件螺栓組、螺栓連接螺紋（粗、細(xì)牙，牙型，旋向，制度）橫向外載荷（普通螺栓連接靠摩擦傳遞，鉸制孔用螺栓連接靠剪切和擠壓傳力）螺栓組受力狀態(tài)（拉、壓、剪、彎、復(fù)雜）不滑移條件，不開縫條件，不壓潰條件。防松原理：防止螺旋副相對轉(zhuǎn)動(dòng)防松方法：摩擦防松，機(jī)械防松，破壞螺旋副。2 領(lǐng)會(huì)零件的工作原理和工作條件齒輪傳動(dòng)：嚙合（推壓），正鍵聯(lián)接普通平鍵、半圓鍵：工作面靠鍵的剪切和鍵、軸、轂擠壓滑動(dòng)軸承-形成動(dòng)壓條件：收斂楔形間隙；一定相對速度且大口進(jìn)小口出；兩板充滿一定粘度的潤滑油 楔?。汗ぷ髅?/p>

4、，靠摩擦力傳力。 切向?。汗ぷ髅?，靠摩擦力和擠壓傳力無鍵連接銷連接鍵聯(lián)接滑動(dòng)軸承-形成動(dòng)壓條件：收斂楔形間隙；一定3 掌握工作情況分析：運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析直、斜齒輪：錐齒輪：蝸桿傳動(dòng)：帶傳動(dòng)：3.1運(yùn)動(dòng)分析傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)：總傳動(dòng)比i=i1i2齒數(shù)比、增減速3 掌握工作情況分析：運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析直、斜齒輪：錐齒輪：相對滑動(dòng)（優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)）齒輪：節(jié)點(diǎn)相對滑動(dòng)為零易點(diǎn)蝕，摩擦力（塑變：主凹從凸）蝸桿傳動(dòng)：沿齒高同時(shí)又沿齒長滑動(dòng)，故效率低帶傳動(dòng)：過載保護(hù)，彈性滑動(dòng)和打滑（現(xiàn)象、本質(zhì)、后果）速度齒輪圓周速度帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)相對滑動(dòng)（優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)）齒輪：節(jié)點(diǎn)相對滑動(dòng)為零易點(diǎn)蝕，摩擦力（3.2 力分析功率、轉(zhuǎn)矩力分

5、析直齒斜齒錐齒蝸桿Ft圓周力“主反從同”Fr徑向力“各指輪心”Fa軸向力：斜齒、蝸桿主動(dòng)輪左右手法則錐齒小端指向大端注意點(diǎn)：1 各輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向：外嚙：箭頭同時(shí)指向節(jié)點(diǎn)或背離節(jié)點(diǎn)2 螺旋線方向：外斜齒等值反向，蝸輪蝸桿等值同向3 作用力與反作用力：錐Fr與Fa、蝸Ft與Fa對應(yīng)效率、總效率，自鎖（螺旋副：粗牙和細(xì)牙v；蝸桿：與頭數(shù)有關(guān)）3.2 力分析功率、轉(zhuǎn)矩力分析直齒Ft圓周力“主反從同”Fr3.2帶的內(nèi)力緊邊拉力和松邊拉力關(guān)系最大有效拉力與F1、F2或F0關(guān)系注意：1 積或Fec特指將滑未滑2 是小輪包角，弧度值有效拉力Fec與傳遞功率P關(guān)系滾動(dòng)軸承：3.2帶的內(nèi)力緊邊拉力和松邊拉力關(guān)系最大有

6、效拉力與F1、FC基本額定動(dòng)載荷：壽命，R易錯(cuò)：1 7類、3類派生軸力方向2 壓緊軸承和放松軸承的軸向力派生軸力方向：內(nèi)外圈相分離。Fa的計(jì)算方法：（1）壓緊軸承和放松軸承判別法；（2）軸承力平衡法；（3）公式計(jì)算法：C基本額定動(dòng)載荷：壽命，R易錯(cuò)：1 7類、3類派生軸力方向12FaeFd1Fd2F12FaeFd1Fd2F螺栓組受力分析螺栓組受力分析功用1 推導(dǎo)公式:F,F0, F1, F2間關(guān)系；2 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施。1）螺紋牙載荷分配；2）減少螺栓應(yīng)力幅；3）降低應(yīng)力集中；4）避免附加彎曲應(yīng)力；5）合理制造工藝。功用1 推導(dǎo)公式:F,F0, F1, F2間關(guān)系；2 提高螺齒輪傳動(dòng)KA

7、使用系數(shù)（外載，工作機(jī)、原動(dòng)機(jī)類型）KV動(dòng)載系數(shù)（制造誤差，齒的變形；提高精度，修緣）K齒間載荷分配系數(shù)K齒向載荷分布系數(shù)（剛度，傳動(dòng)位置；提高剛度，合理位置，適當(dāng)齒寬，提高制造及安裝精度，鼓形齒）額定載荷，計(jì)算載荷，實(shí)際載荷齒輪傳動(dòng)KA使用系數(shù)（外載，工作機(jī)、原動(dòng)機(jī)類型）KV3.3 應(yīng)力分析帶：變應(yīng)力，max=1+b1+c ，位置, min=2+c ,齒輪齒根彎曲應(yīng)力注意：2 大小輪齒根彎曲應(yīng)力不等，因與齒數(shù)（當(dāng)量齒數(shù)）有關(guān)；3 b是設(shè)計(jì)齒寬，B1=B2+（510）mm1 應(yīng)力循環(huán)特性：單向轉(zhuǎn)動(dòng)r=0;雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，惰輪，行星輪為r=-1（極限應(yīng)力值中考慮:0.7Flim）力學(xué)模型（懸臂梁，力大

8、小，作用點(diǎn)，危險(xiǎn)截面）齒面接觸應(yīng)力力學(xué)模型（單對齒在節(jié)點(diǎn)處一對節(jié)圓柱嚙合）3.3 應(yīng)力分析帶：變應(yīng)力，max=1+b1+c 螺栓連接普通螺栓連接：軸彎扭合成的含義兩輪接觸應(yīng)力相等應(yīng)力循環(huán)特性r=0靜載下應(yīng)力變載下應(yīng)力（min=C）彎曲應(yīng)力r=1；轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力-單向轉(zhuǎn)動(dòng)r=0，雙向轉(zhuǎn)動(dòng)r=1心軸固定：彎曲應(yīng)力r=1，0；轉(zhuǎn)動(dòng)：彎曲應(yīng)力r=1傳動(dòng)軸單轉(zhuǎn)：r=0扭剪應(yīng)力，雙轉(zhuǎn)： r=1扭剪應(yīng)力螺栓連接普通螺栓連接：軸彎扭合成的含義兩輪接觸應(yīng)力相等應(yīng)力機(jī)械零件的強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度平鍵連接靜強(qiáng)度第四強(qiáng)度理論拉、扭復(fù)合應(yīng)力，如螺栓第三強(qiáng)度理論彎、扭復(fù)合應(yīng)力，如轉(zhuǎn)軸機(jī)械零件的強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度平鍵連接靜強(qiáng)度第四強(qiáng)度理

9、論拉、扭復(fù)合應(yīng)1） 工作應(yīng)力：五參數(shù)三方程2） 極限應(yīng)力3）-N疲勞曲線（NN0，r一定）用途：1）已知N0，m，-1，求一定N時(shí)-1N2）已知N0，m，-1，求一定-1N時(shí)NB，s；-1，0，r（NN0）；rN（103NN0)3）曲線值因r，材料而異1） 工作應(yīng)力：五參數(shù)三方程2） 極限應(yīng)力3）-N疲勞材料的極限應(yīng)力線圖的繪制（1）已知-1，0，S；（2）已知-1，S 。4） 等壽命疲勞曲線零件的極限應(yīng)力線圖的繪制（1）已知-1，0，S，K；（2）已知-1，S， K 。注意：公式中影響疲勞強(qiáng)度三因素。滾動(dòng)軸承：滾動(dòng)體和轉(zhuǎn)動(dòng)套圈H周期變化，固定脈動(dòng)不變。材料的極限應(yīng)力線圖的繪制（1）已知-1，

10、0，S；（2）4判斷失效形式，確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪：彎折、點(diǎn)蝕、磨損、塑變、膠合HH，F(xiàn)F注意：開式齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則蝸桿：與齒輪相比，失效在蝸輪輪齒上、無塑變HH，F(xiàn)F，yy，t0t0帶和鏈：帶（打滑和帶的疲勞破壞P=Ftv/1000P）；鏈（鏈板疲勞等，功率曲線）滑動(dòng)軸承不完全液體潤滑滑動(dòng)軸承失效：邊界油膜破裂pp防過度磨損pvpv限制溫升點(diǎn)蝕原因（節(jié)線Hmax大，相對速度小，裂紋擴(kuò)展），防止或減輕措施（提高硬度，減小粗糙度，變位，高粘度油）輪齒折斷防止或減輕措施（正變位，增大齒根圓角，減低粗糙度，表面強(qiáng)化）vv，局部p小pv大4判斷失效形式，確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪：彎折、點(diǎn)蝕、磨損、塑變、膠滾動(dòng)軸承：點(diǎn)

11、蝕、塑變、磨損CC或LhLhC0C0鍵靜聯(lián)接（普通平鍵）：壓潰，剪斷動(dòng)聯(lián)接（導(dǎo)鍵、滑鍵）：磨損軸：強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)穩(wěn)定性螺栓連接：鉸制孔用螺栓（壓潰、剪斷）；普通螺栓（靜、疲勞強(qiáng)度失效）4滾動(dòng)軸承：點(diǎn)蝕、塑變、磨損CC或LhLhC0C5 推導(dǎo)公式、設(shè)計(jì)步驟軸材料、熱處理，結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)，軸的計(jì)算（強(qiáng)度，剛度）平鍵聯(lián)接鍵類型，鍵剖面尺寸，鍵長，強(qiáng)度校核帶傳動(dòng)帶型號，帶輪直徑，初選中心距，計(jì)算帶長，實(shí)際中心距，根數(shù)，軸上壓力。滾動(dòng)軸承型號選擇C0FdCFa/C0FaX，YMaxP1，P2Lh5 推導(dǎo)公式、設(shè)計(jì)步驟軸材料、熱處理，結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)，軸的計(jì)算齒輪傳動(dòng)注1 公式用途2 校核、設(shè)計(jì)方法（如開式傳

12、動(dòng)）3 提高強(qiáng)度的措施試推導(dǎo)齒根彎曲等強(qiáng)度條件試推導(dǎo)齒輪齒條傳動(dòng)齒面接觸強(qiáng)度齒輪傳動(dòng)注1 公式用途2 校核、設(shè)計(jì)方法（如開式傳動(dòng)）3 提6 理解零件設(shè)計(jì)方法及其主要參數(shù)齒輪：直齒：齒根應(yīng)力（懸臂梁，單對齒，全部載荷作用在齒頂，危險(xiǎn)截面：與輪齒中線成30且與齒根圓角相切，切點(diǎn)的連線）齒面接觸應(yīng)力（Hertz公式：使變直徑接觸實(shí)用化-單對齒在節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力）斜齒：當(dāng)量齒輪錐齒：當(dāng)量齒輪，齒寬中點(diǎn)主要參數(shù)：接觸d（a），彎曲m（提高齒輪強(qiáng)度的措施）齒數(shù)-閉多開少齒寬系數(shù)：錐、直斜不同a=z1（1+i ）m/2 螺栓連接：受橫向載荷的緊聯(lián)接，1.3蝸桿傳動(dòng)：q,變位特點(diǎn)及方法6 理解零件設(shè)計(jì)方法及其

13、主要參數(shù)齒輪：直齒：齒根應(yīng)力（懸臂帶鍵滾動(dòng)軸承 P=Fev/1000主要參數(shù)dd1提高帶傳動(dòng)能力為何限制ddmin，v，a，1校核、條件性計(jì)算理由尺寸選擇：bhL取鍵為分離體，力不平衡選擇性計(jì)算注意：1 壽命系數(shù) 2 當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算鏈：p帶鍵滾動(dòng)軸承 P=Fev/1000主要參數(shù)dd1提高帶傳動(dòng)能7 熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：材料及熱處理和結(jié)構(gòu)改錯(cuò)傳動(dòng)零件在方案中的配置1）帶傳動(dòng)承載小，傳同T時(shí)尺寸較其他傳動(dòng)形式大，能緩沖吸震，應(yīng)放在高速級；2）蝸桿傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比，但低適用于中小功率或間隙運(yùn)轉(zhuǎn)場合；當(dāng)它與齒輪同時(shí)應(yīng)用時(shí)，蝸桿布置在高速級尺寸小，省料，高，在低速級應(yīng)齒輪T小傳動(dòng)裝置尺寸??；3）錐齒輪

14、因加工困難（尤其大模數(shù)）盡量布置在高速級和限制傳動(dòng)比；4）斜齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性較直齒好，常用在高速級或要求平穩(wěn)的場合。7 熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：材料及熱處理和結(jié)構(gòu)改錯(cuò)傳動(dòng)零件在方案中材料、熱處理，結(jié)構(gòu)齒輪：一般原則-齒面硬、齒芯韌；軟齒面HBS1=HBS2+（3050）蝸桿（碳鋼或合金鋼）；蝸輪（鑄錫青銅、鑄鋁錫青銅、鑄鐵）軸承合金、銅合金、鋁基合金、灰鐵、球鐵、多孔金屬材料7工藝路線硬齒面：切齒，調(diào)質(zhì)，表淬，磨齒 ；切齒，滲碳，淬火，磨齒。軟齒面：切齒，正火或調(diào)質(zhì)，滾齒。蝸桿傳動(dòng)滑動(dòng)軸承材料與熱處理：低碳、合金鋼滲碳，中碳、合金鋼調(diào)質(zhì)后淬火蝸桿傳動(dòng)散熱方法：風(fēng)扇，冷卻管，散熱片結(jié)構(gòu):徑向軸承（整體、

15、剖分）；推力軸承（普通、液體動(dòng)壓斜面或頃瓦）；軸瓦結(jié)構(gòu)（油孔、溝、固定）材料、熱處理，結(jié)構(gòu)齒輪：一般原則-齒面硬、齒芯韌；結(jié)構(gòu)改錯(cuò)：1）轉(zhuǎn)動(dòng)與固定件接觸？2）軸上零件軸向、周向固定？3）工藝不合理：加工面、安裝、調(diào)整4）潤滑與密封5）制圖錯(cuò)誤帶膠帶和鑄鐵帶輪；張緊輪位置：松邊，內(nèi)側(cè)，靠大帶輪；張緊方法；換帶；帶楔角和槽角差異。合金鋼和碳鋼（剛度接近）；合金鋼應(yīng)力集中敏感軸軸向固定:軸肩、環(huán)、套筒、檔圈、圓螺母、圓錐形軸頭等；周向固定:平鍵、花鍵、過盈連接、成形、銷、彈性連接等；軸的直徑和長度（dmin、軸轂長）滾動(dòng)軸承固定與鎖緊；裝拆和調(diào)整；配合；潤滑與密封V帶結(jié)構(gòu)圖螺紋連接結(jié)構(gòu)圖，預(yù)緊方法，

16、防松措施。結(jié)構(gòu)改錯(cuò)：1）轉(zhuǎn)動(dòng)與固定件接觸？2）軸上零件軸向、周向固定？機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)共43課件機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)共43課件機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)共43課件機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)共43課件齒輪力分析Fa3Fa2Fa1Fa4Fa5Ft6左旋齒輪力分析Fa3Fa2Fa1Fa4Fa5Ft6左旋結(jié)構(gòu)改錯(cuò)結(jié)構(gòu)改錯(cuò)機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)1強(qiáng)度失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 =lim/SSca=lim/S工作應(yīng)力靜應(yīng)力ca：螺栓（4），軸（3）穩(wěn)定變應(yīng)力：類型，3方程5參數(shù)極限應(yīng)力靜強(qiáng)度：脆性材料B,塑性材料s疲勞強(qiáng)度有限、無限壽命：一定r下的rN,r無限壽命：任意r下的r考點(diǎn)繪制材料、零件極限應(yīng)力線圖：條件、單向穩(wěn)定變應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算（r=cost,作圖法和解

17、析法)雙向穩(wěn)定變應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)1強(qiáng)度失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 =l2螺紋連接鍵連接基本知識螺紋：細(xì)牙與粗牙，聯(lián)接與傳動(dòng)，效率與自鎖螺紋聯(lián)接類型、畫法；普通與鉸制孔用螺栓標(biāo)準(zhǔn)件強(qiáng)度級別、材料預(yù)緊目的、控制方法防松目的、防松方法螺栓連接設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則螺栓組力分析力分析目的、假設(shè)條件螺栓組受力與單個(gè)螺栓4種受力狀態(tài)：拉壓、剪、扭、彎復(fù)雜受力狀態(tài)下力分析單個(gè)螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算受拉螺栓、受剪螺栓1.3的物理意義提高螺紋連接強(qiáng)度的措施鍵連接失效形式平鍵尺寸的確定變形協(xié)調(diào)圖2螺紋連接鍵連接基本知識螺紋：細(xì)牙與粗牙，聯(lián)接與傳動(dòng)，效率與3帶傳動(dòng)類型，特點(diǎn)和應(yīng)用：帶型、帶長、型號（中心距，包角、楔角）工作情況分析：力分析F1+ F2=2 F0F1- F2=Fe應(yīng)力分析1（ 2 ），b，c，max運(yùn)動(dòng)分析帶速、傳動(dòng)比、彈滑與打滑失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算3帶傳動(dòng)類型，特點(diǎn)和應(yīng)用：帶型、帶長、型號（中心距，包角、楔4齒輪傳動(dòng)主要類型及特點(diǎn)開式、閉式；硬齒面、軟齒面齒輪參數(shù)：m,a(d1)i(u),b(d).失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則輪齒折斷點(diǎn)蝕磨損膠合塑性變形原因措施準(zhǔn)則閉式開式計(jì)算順序、條件性計(jì)算材料及選擇原則力分析與載荷系數(shù)齒輪轉(zhuǎn)向螺旋線方向各力方向強(qiáng)度計(jì)算模型應(yīng)力循環(huán)特性提高承載能力措施斜齒輪、錐齒輪計(jì)算特點(diǎn)4齒輪傳動(dòng)主要類型及特點(diǎn)開式、閉式；硬齒面、軟齒面齒輪參數(shù)：5蝸桿傳動(dòng)類型、特