機(jī)械設(shè)計(jì)知識點(diǎn)總結(jié)_第1頁
機(jī)械設(shè)計(jì)知識點(diǎn)總結(jié)_第2頁
機(jī)械設(shè)計(jì)知識點(diǎn)總結(jié)_第3頁
機(jī)械設(shè)計(jì)知識點(diǎn)總結(jié)_第4頁
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文檔簡介

朽木易折,金石可鏤。千里之行,始于足下。第頁/共頁機(jī)械設(shè)計(jì)知識點(diǎn)總結(jié)緒論強(qiáng)度與安全性設(shè)計(jì)強(qiáng)度:抵御斷裂和殘余變形的能力靜載荷:不隨時(shí)光變化或者變化緩慢的載荷動(dòng)載荷:隨時(shí)光做周期性變化或者非周期性變化的載荷名義載荷:在工作安穩(wěn),載荷分布勻稱的條件下,按照理論值計(jì)算的載荷計(jì)算載荷:考慮實(shí)際工作存在沖擊,震動(dòng),加工,安裝等誤差因素時(shí)決定的零件實(shí)際所能承受的載荷(主要考慮動(dòng)載荷受變應(yīng)力)穩(wěn)定的變應(yīng)力有五個(gè)參數(shù)最大應(yīng)力,最小應(yīng)力,平均應(yīng)力應(yīng)力幅,應(yīng)力循環(huán)特征(循環(huán)比)變應(yīng)力下強(qiáng)度計(jì)算——疲勞強(qiáng)度計(jì)算影響因素:1,材料的極限應(yīng)力;2應(yīng)力擴(kuò)散;3尺寸效應(yīng);4表面加工質(zhì)量疲勞極限曲線無限壽命區(qū)有限壽命區(qū)總算疲勞曲線趨向水平對應(yīng)的應(yīng)力為疲勞極限應(yīng)力*疲勞強(qiáng)度與應(yīng)力幅有極大關(guān)系。軸1軸的分類工作過程中承載不同分為傳動(dòng)軸:主要承受轉(zhuǎn)矩;心軸:主要承受彎矩;轉(zhuǎn)軸:既承受彎矩有承受轉(zhuǎn)矩。Eg:自行車中,前軸后軸為心軸,中軸為轉(zhuǎn)軸2軸的固定周向:鍵,花鍵,過盈配合,銷軸向:軸肩,套筒,螺母,擋圈,軸頭徑向:由配合性質(zhì)固定3軸用材料碳素鋼,合金鋼,鑄鐵4軸的強(qiáng)度計(jì)算分類1對于只傳遞轉(zhuǎn)矩T應(yīng)用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算2對于至承受彎矩的應(yīng)用彎曲強(qiáng)度計(jì)算M3對于既受轉(zhuǎn)矩又受彎矩Me=開根號(M^2+(aT)^2)對于單獨(dú)的計(jì)算過程先用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度舉行初步的設(shè)計(jì)再用彎曲強(qiáng)度舉行校核(Me當(dāng)量彎矩)*應(yīng)力校正系數(shù)a1當(dāng)為循環(huán)應(yīng)力時(shí)a=12當(dāng)為不變的轉(zhuǎn)矩時(shí)a=[-1]/[1]3當(dāng)為脈沖轉(zhuǎn)矩時(shí)a=[-1]/[0](浮上于填空題)軸章節(jié)其他填空題普通軸多設(shè)計(jì)為階梯狀:為了方便軸上零件的裝配和安裝定位增大軸的圓角半徑:降低應(yīng)力擴(kuò)散,提高疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)軸的普通步驟:按轉(zhuǎn)矩初估軸徑(設(shè)計(jì)),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),按當(dāng)量彎矩舉行校核以及安全系數(shù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式:d>=c(p/n)^1/3(由 T=9.55p/n切應(yīng)力=T/W提高軸的強(qiáng)度:選用高強(qiáng)度材料,增大軸徑提高軸的剛度:增大軸徑齒輪傳動(dòng)1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn):傳動(dòng)效率高:傳動(dòng)效率=主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速/從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速=從動(dòng)輪齒輪半徑/主動(dòng)輪齒輪半徑=z2/z1(*此處注重和渦輪蝸桿傳動(dòng)舉行比較使用可靠,工作壽命長傳動(dòng)比較穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)緊湊發(fā)明和安裝精度較高,成本較高中央距不可分(在接觸的情況下可以有一定的變?yōu)橄禂?shù),但是不能不接觸,滿意延續(xù)傳動(dòng)條件)不能用于大中央距的傳動(dòng)。2分類方式本章中多用分類方式1:閉式齒輪,開式齒輪分類方式2:硬齒輪,軟齒輪3主要參數(shù)A傳動(dòng)比b齒數(shù)比(*必須是大的比小的,u>1)c模數(shù),中央距,變?yōu)橄禂?shù)4關(guān)于齒輪各個(gè)參數(shù)的計(jì)算在此注重幾個(gè)點(diǎn)A對于斜齒輪其標(biāo)準(zhǔn)用的是法相模數(shù)mn,而除了其縱向重合度的計(jì)算運(yùn)用的mn其他都運(yùn)用mt端面模數(shù)。Mn=mt*cosβB當(dāng)量齒數(shù)=z/cosβ^3***&&&齒輪的載荷計(jì)算情況一:直尺圓柱齒輪特點(diǎn):不存在軸向力計(jì)算:徑向力,圓周力,法相力(合力)在一個(gè)平面內(nèi),之間的關(guān)聯(lián)角為嚙合角**情況二:斜齒輪特點(diǎn),存在軸向力;左旋右旋存在螺旋角β;存在兩個(gè)模數(shù):法相模數(shù)mn,端面模數(shù)mt,其中法相模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)量,端面模數(shù)大多數(shù)運(yùn)用于計(jì)算中(除了附加重合度)(***因?yàn)橛笑鹿识喑鲆粋€(gè)重合度,傳動(dòng)安穩(wěn)重合度大,承載能力大,結(jié)構(gòu)緊湊)受力為一個(gè)立方體,詳細(xì)手里情況如下情況三:圓錐齒輪大端為GB******齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷A接觸強(qiáng)度的計(jì)算各個(gè)參數(shù)的意義KA:使用系數(shù),(使用與外部有關(guān))外部因素引起的附加動(dòng)載荷影響系數(shù)KV:動(dòng)載荷洗系數(shù),運(yùn)轉(zhuǎn)速度等對齒輪產(chǎn)生的內(nèi)部附加動(dòng)載荷影響KHA:接觸強(qiáng)度計(jì)算中的齒間載荷分布系數(shù),(齒間,故主要由齒距誤差影響)KHB:接觸強(qiáng)度計(jì)算中的齒向載荷分布系數(shù)(齒向,軸向,主要由軸的發(fā)明誤差產(chǎn)生)齒寬系數(shù):b/d(在圓錐齒輪中為b/R)Zh:節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Ze:彈性系數(shù)Zβ:螺旋角系數(shù)cosβ^0.5Z:重合度系數(shù)直尺:(4-)/3^0.5/bd故接觸疲勞強(qiáng)度受分度圓直徑影響較大B彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算Yfa齒形系數(shù)***考慮載荷作用于齒頂時(shí)對彎曲應(yīng)力的影響它只與齒形有關(guān)(事實(shí)上與齒數(shù)及變位系數(shù)有關(guān))與模數(shù)無關(guān)。Ysa應(yīng)力修正系數(shù)/mb故彎曲疲勞強(qiáng)度受模數(shù)影響較大,齒形因?yàn)闀绊扆X形系數(shù)故也會造成影響******齒輪失效齒輪失效的分類{1輪齒折斷(多數(shù)浮上在齒根處):過載折斷,疲勞折斷,隨機(jī)折斷。2齒面失效(多數(shù)浮上在嚙合點(diǎn)處):點(diǎn)蝕[齒面產(chǎn)生細(xì)小裂紋,裂紋中的潤滑油在擠壓作用下使裂紋擴(kuò)大],膠合,塑性變形,磨粒磨損}由齒輪失效產(chǎn)生的對于設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則不同,分類不同開式齒輪傳動(dòng)因?yàn)闆]有機(jī)殼故主要失效形式為磨粒磨損和彎曲疲勞折斷,計(jì)算時(shí)依然運(yùn)用彎曲疲勞強(qiáng)度舉行計(jì)算閉式齒輪有個(gè)表格閉式軟齒輪齒面點(diǎn)蝕接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)中小功率齒根疲勞折斷彎曲疲勞強(qiáng)度校核閉式硬齒輪齒根疲勞折斷彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒面點(diǎn)蝕接觸疲勞強(qiáng)度校核大功率高速加上齒面熱膠合熱膠合強(qiáng)度計(jì)算齒輪材料挑選要求有較高的抗磨損抗點(diǎn)蝕抗膠合抗塑性變形能力;高強(qiáng)度高疲勞極限強(qiáng)韌性工藝經(jīng)濟(jì)型高Eg鋼,鑄鐵,非金屬材料課上補(bǔ)充:1對于硬齒閉式,因?yàn)槌38∩淆X根疲勞折斷故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使z較?。?8-22大于最小根切)2對于軟尺,z應(yīng)較大(30+)3所謂算出的應(yīng)力越小越好,這樣到許用應(yīng)力的差值裕度更大更容易達(dá)標(biāo)。4螺旋角過小體現(xiàn)不出斜齒輪的優(yōu)越性,螺旋角過大造成軸向力過大,螺旋角最好保持在18-30度基礎(chǔ)選填:A齒輪傳動(dòng)的主要失效形式,細(xì)分B影響解除疲勞應(yīng)力的為直徑,影響彎曲疲勞應(yīng)力得為模數(shù)C齒形系數(shù)由齒數(shù)和變?yōu)橄禂?shù)決定D斜齒輪軸向力遵循左右手螺旋定理(左旋右旋的判斷)E對于主動(dòng)輪(因?yàn)橥饬е鴦?dòng),故內(nèi)里圓周力為阻力,同電機(jī)與拖動(dòng)控制)嚙合圓周力與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,對于從動(dòng)輪,嚙合圓周力與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同F(xiàn)對于圓錐齒輪,軸向力一直指向大端(圓錐齒輪任何GB都是對大端而言)G齒面點(diǎn)蝕多浮上在嚙合處,齒根折斷浮上在齒根。挑選題中多以判斷接觸或者彎曲應(yīng)力值的大小的形式浮上渦輪蝸桿傳動(dòng)引入交錯(cuò)斜齒傳動(dòng),交錯(cuò)角β1+β2=90度=====>將其中的一個(gè)齒輪軸向拉長,======>形成渦輪蝸桿1渦輪蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)A傳動(dòng)安穩(wěn)B傳動(dòng)比較大!?。。ㄗ鳂I(yè)題中常常浮上i>22等)c可以產(chǎn)生自鎖等現(xiàn)象D傳動(dòng)效率較低(攪油效率,嚙合效率,軸承效率,其中嚙合效率是損失最大的)E結(jié)構(gòu)復(fù)雜,渦輪常常采用珍貴金屬加工工藝復(fù)雜發(fā)明成本高2分類主要分為左旋和右旋,常用:右旋3蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何計(jì)算A基準(zhǔn)輪廓?。。。涸诮o定截面上的規(guī)定齒廓。——在基準(zhǔn)輪廓面上相當(dāng)于齒輪和齒條的嚙合B模數(shù),蝸桿、、蝸桿分度圓直徑和直徑特性系數(shù)1模數(shù):對于蝸桿標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為mx(軸向)對于渦輪同齒輪為mt2蝸桿分度圓直徑d1為標(biāo)準(zhǔn)值===>故引出了直徑特性系數(shù)q(基本上等同于z的位置,既d1/m=q3蝸桿有了直徑特性系數(shù)故其z1為蝸桿頭數(shù)(在蝸桿截面橫切一刀有幾條螺紋為幾頭)===>蝸桿頭數(shù)普通為z={1,2}蝸桿頭數(shù)太高間隔太小不宜發(fā)明,蝸桿頭數(shù)太小容易自鎖(z=1常常浮上自鎖情況他)。4導(dǎo)程角及螺旋角===>導(dǎo)程的概念:同一螺旋線上,相鄰兩齒間的軸向距離(np)!=齒距導(dǎo)程角tanγ=zp/πd=z/q!!!導(dǎo)程角和螺旋角的關(guān)系:螺旋角定義:輪齒走向和軸向之間的角度~,蝸桿導(dǎo)程角和螺旋角互余5變位系數(shù)惟獨(dú)渦輪有變位,蝸桿不會產(chǎn)生變位。******傳動(dòng)比!I=主動(dòng)轉(zhuǎn)速/從動(dòng)轉(zhuǎn)速=z2/z1!=d2/d1=====>傳動(dòng)比大于一,減速,蝸桿傳動(dòng)主動(dòng);傳動(dòng)比小于一,加速,渦輪主動(dòng)3蝸桿傳動(dòng)的載荷和失效分析同齒輪分析但是因?yàn)橛行?,故圓周力分離計(jì)算,同時(shí)兩者fa分離由另一個(gè)的T求而不是通過自己的角度關(guān)系求。******蝸桿的傳動(dòng)失效分析與齒輪相似,但更嚴(yán)重的是蝸桿傳動(dòng)過程中,渦輪與蝸桿的相對滑動(dòng)速度過大!===>造成傳動(dòng)效率過低,摩擦磨損發(fā)熱嚴(yán)重===>主要為膠合,磨損,點(diǎn)蝕(熱產(chǎn)生)?。?!故按照輪齒接觸強(qiáng)度計(jì)算,且主要為渦輪!的失效計(jì)算。?。?!渦輪蝸桿的強(qiáng)度校核中還必須考慮熱平衡計(jì)算。傳動(dòng)材料的挑選蝸桿細(xì)長,尺寸小而且向來處于接觸狀態(tài)下故應(yīng)采用精度更高的材料:碳鋼,合金鋼渦輪需要減磨性和耐磨性好的材料,通常采用銅合金和鑄鐵,錫青銅基礎(chǔ)選填A(yù)主要失效形式為:渦輪的齒面點(diǎn)蝕,磨損,膠合(接觸強(qiáng)度計(jì)算){失效計(jì)算以渦輪為主}B渦輪的效率有:嚙合效率,攪油效率,軸承效率,嚙合效率影響最大C渦輪蝸桿傳動(dòng)比不穩(wěn)定主要因?yàn)闇u輪蝸桿傳動(dòng)相對滑動(dòng)速度過大D渦輪和蝸桿旋向相同(蝸桿β+γ=九十度,而渦輪和蝸桿的銜接相當(dāng)于直角斜交兩齒輪,故β1+β2=九十度,故蝸桿的導(dǎo)程角=渦輪的螺旋角E渦輪蝸桿傳動(dòng)比不能用直徑之比F效率蝸桿主動(dòng)tanγ/tan(γ+p)G單頭螺桿自鎖性好此章可能浮上大題,分析受力方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向帶傳動(dòng)1帶傳動(dòng)分類開口傳動(dòng)交錯(cuò)傳動(dòng)半交錯(cuò)傳動(dòng):半交錯(cuò)傳動(dòng)?。?!只適用于單向平型帶傳動(dòng)Ip:v帶:特點(diǎn)橫截面夾角為40度,但因?yàn)閭鲃?dòng)過程受力產(chǎn)生收縮變形,故帶槽夾角為小于40度2以v帶傳動(dòng)為例分析帶傳動(dòng)的受力A預(yù)緊力(初拉力)f0B有效圓周力當(dāng)運(yùn)行起來浮上緊邊松邊,緊邊拉力-松邊拉力=有效圓周力C歐拉公式表示了臨界狀態(tài)緊邊拉力和松邊拉力的比值D最大有效圓周力臨界狀態(tài)下的有效圓周力帶的受力分析(圖)拉力:緊邊拉力,松邊拉力(特點(diǎn),緊邊松邊直線段保持不變,在大袋輪和小帶輪上在f1和f2之間延續(xù)變化著)離心力:pv^2/A(特點(diǎn),到處都想等)彎曲應(yīng)力:由彎曲應(yīng)變乘以彈性模量得來Ey/r=2ey/d三者相加為最后所得帶的受力分析******關(guān)于帶的失效形式1帶的彈性滑動(dòng)與打滑(兩者之間存在關(guān)系)彈性滑動(dòng)本質(zhì)上是因?yàn)樗蛇吅途o邊的拉力差產(chǎn)生===>事實(shí)上為只要存在有效圓周力(松邊和緊邊的拉力差)就會存在彈性滑動(dòng),故彈性滑動(dòng)是無法避免的帶的打滑:發(fā)生在一部分接觸弧上。帶的接觸弧氛圍有相對滑動(dòng)的滑動(dòng)弧和無相對滑動(dòng)的靜弧,當(dāng)靜弧角=0時(shí)帶發(fā)生打滑現(xiàn)象區(qū)別在于:1彈性滑動(dòng)時(shí)發(fā)生在囫圇帶體上的(整體發(fā)生),打滑發(fā)生在帶的局部,而且常常發(fā)生在臨界拉力時(shí)2只要存在有效圓周力就存在彈性滑動(dòng)綜上,帶傳動(dòng)中,帶受力最大點(diǎn)位于緊邊進(jìn)入小帶輪處靜弧(停止不動(dòng))位于緊邊進(jìn)入小帶輪一側(cè)V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)V帶受力由三部分組成,三部分的和<=許用應(yīng)力,然后將緊邊拉李自立出來,則可求出預(yù)加力(初應(yīng)力)的大小范圍。設(shè)計(jì)過程:1小帶輪不能過小===>過小則最大彎曲應(yīng)力反比于小帶輪直徑===>會造成最大彎曲應(yīng)力過大,產(chǎn)生疲勞破壞2中央距不易過小===>由畫圖可看出,中央距過小則包角過小,帶的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增大,故造成帶的壽命變短3因?yàn)樽畲笥行A周力與摩擦系數(shù)和小帶輪包角大小有關(guān),所以小帶輪包角>=120,過小則容易使有效圓周力的許用值過小,影響帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力基本選填A(yù)帶傳動(dòng)是利用帶輪間的撓性帶傳動(dòng)的裝置,屬于摩擦學(xué)分支,利用摩擦力傳遞力矩Bv帶承載能力大但是半交錯(cuò)傳動(dòng)只能使用平型帶Cv帶中性層不發(fā)生變形故稱之為節(jié)面******D帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn):傳動(dòng)安穩(wěn),噪聲小,可緩和沖擊和震動(dòng),結(jié)構(gòu)容易,安裝發(fā)明維護(hù)容易成本低,傳動(dòng)中央距較大;缺點(diǎn)在于,因?yàn)檫\(yùn)用帶傳動(dòng),故帶的磨損比較嚴(yán)重,壽命較短,結(jié)構(gòu)不緊湊,需要張緊裝置。E帶傳動(dòng)的主要失效形式為疲勞拉斷和打滑(彈性滑動(dòng)是造成打滑的緣故,但是彈性滑動(dòng)不屬于失效(詳細(xì)見表)緣故現(xiàn)象后果避免措施彈性滑動(dòng)松緊邊拉里不一致造成速度變化局部帶在局部上發(fā)生彈性滑動(dòng)(沒有嚴(yán)重?cái)U(kuò)大到囫圇輪面)在小輪上,從緊邊進(jìn)入松邊,帶回縮故帶速小于小輪速……使從動(dòng)輪速度低于主動(dòng)輪速度不可避免,只要有有效圓周力就必有彈性滑動(dòng),選E較大的材料可以減小打滑過載引起,傳遞圓周力大于最大圓周力囫圇帶在輪面上相對滑動(dòng)囫圇帶在輪面上滑動(dòng)F大題曾浮上畫帶傳動(dòng)受力圖的題G用大帶輪作為主動(dòng)輪功率更大?==H利用小帶輪轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率來舉行設(shè)計(jì)螺紋銜接1螺紋種類及主要參數(shù)左旋右旋分類,常用右旋三角形螺紋(常用于銜接),矩形螺紋(用于傳動(dòng),但是強(qiáng)度較差),梯形螺紋(優(yōu)于矩形螺紋,常用于傳動(dòng)),鋸齒形螺紋(單向傳動(dòng))和管螺紋主要參數(shù):螺紋大徑==>公稱參數(shù);螺紋小徑===>多用于校核強(qiáng)度,外螺紋的危險(xiǎn)剖面直徑,強(qiáng)度直徑;螺紋中徑==>假想直徑,計(jì)算升角,螺距導(dǎo)程等利用同蝸桿:單頭螺紋易自鎖,多頭螺紋傳動(dòng)。(補(bǔ)充概念,螺紋副:外螺紋和內(nèi)螺紋銜接稱為螺紋副,防松中說到的螺紋副為螺母和螺栓上的螺紋副)對各個(gè)形狀螺紋的深入探討:一些概念:牙型角,軸剖面內(nèi),螺紋兩牙型側(cè)邊夾角;牙形斜角;一側(cè)邊與徑向直線的夾角(對稱時(shí),牙形斜角是牙型角的一半)***除了(不常常使用的矩形螺紋)其他螺紋的參數(shù)都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化三角形螺紋,α=60,β=30,μe=μ/cosβ故β大當(dāng)量摩擦系數(shù)大,摩擦大,常常用于銜接。粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋,多用粗牙螺紋,細(xì)牙螺紋螺距小,精細(xì)所以強(qiáng)度高(牙很細(xì)小故外徑小,內(nèi)經(jīng)中經(jīng)大才使囫圇牙?。┳枣i性好但是磨損后極易被磨平滑扣矩形螺紋,α=β=0,當(dāng)量摩擦系數(shù)小,摩擦小,用于傳動(dòng),但發(fā)明艱難,同心度差強(qiáng)度弱梯形螺紋,α=30=2β,解決了矩形螺紋的一些問題,常用于傳動(dòng)鋸齒形螺紋,一邊β=3一邊β=30,工作邊要傳動(dòng),摩擦要小β=32螺紋副的受力和自鎖擰緊(力大)Ft=Ftan(+)效率也應(yīng)是正的η=tan/tan(+)松開時(shí)反之多為減F為預(yù)緊力3******螺栓銜接的基本類型A普通螺栓(受拉螺栓)薄件,需要兩個(gè)銜接工件都打通孔,可以常常拆卸。B絞制孔螺栓(受剪螺栓)原理:側(cè)壁受壓利用配合需要確切決定兩被銜接件的相對位置C螺釘銜接母和釘一體,用于被銜接件較厚******不宜常常拆卸D雙頭螺柱銜接被銜接件較厚可以常常拆卸E緊釘螺釘?依賴摩擦力承受外載,用于相對定位及承受不大的力矩注重各種螺紋銜接的畫法!?。?******螺紋的擰緊和防松A螺紋緊固件的標(biāo)號等級o.o點(diǎn)前=拉伸強(qiáng)度極限/100,點(diǎn)后=10(屈服強(qiáng)度極限/拉伸強(qiáng)度極限)bsB加預(yù)緊力時(shí)為0.2Fd(T分為摩擦力據(jù)和ft產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩)C螺紋防松的主要目的?。?!***根本目的是為了防止螺紋副之間的相對運(yùn)動(dòng)(螺紋副之間的相對運(yùn)動(dòng)指的是螺母和螺紋之間的相對運(yùn)動(dòng))常用的防松主意摩擦防松:雙螺母機(jī)械防松:加止動(dòng)墊片,加銷釘破壞性放松:焊接,鉚釘鉚死******強(qiáng)度計(jì)算松銜接容易直接使勁除以面積===>無預(yù)緊力緊銜接A受橫向工作載荷FR的緊銜接1受拉螺栓(普通螺栓緊銜接)普通受拉螺栓銜接是靠預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡FR其受力分為兩部分:預(yù)緊力產(chǎn)生的拉應(yīng)力(擰緊時(shí)產(chǎn)生的螺紋擰緊力)fr產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩產(chǎn)生的剪切應(yīng)力1.3F'/A2受剪螺栓由擠壓產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力平衡FR,擠壓強(qiáng)度條件如圖B受軸向工作載荷的緊螺栓銜接強(qiáng)度設(shè)計(jì)由變形協(xié)調(diào)條件計(jì)算得,有兩塊浮上變形1工件被銜接件受壓變形,被擠壓,變短2螺栓受拉變形,被拉長Step1加預(yù)緊力F'工件被壓縮?1,螺栓被拉長?2Step2加工作載荷卸了一部分預(yù)緊力,此時(shí)殘余預(yù)緊力F''Step3從1到2因?yàn)橐冃螀f(xié)調(diào)一段少一段補(bǔ)上所以有變形量相等工件受力從預(yù)緊力變成殘余預(yù)緊力緊固件受力從F'到F0=F+F'',工件受力從F'==>F''Step4c1為螺栓變形系數(shù)c2為工件變形系數(shù)c1/c1+c2===>相對剛度系數(shù)F0=F''+F=F'+C1/(C1+C2)*F(此處得到的是總的螺栓受到的軸向力)總算同受橫向載荷的力一致計(jì)算1.3{控制疲勞強(qiáng)度的計(jì)算當(dāng)加上的工作載荷在某個(gè)范圍內(nèi)變化,則總得螺栓拉力也在某個(gè)對應(yīng)的范圍內(nèi)變化(乘以相對剛度系數(shù))?。?!普通銜接中最疲勞破壞起主要作用的是應(yīng)力幅。}4提高螺栓銜接強(qiáng)度的措施A改善螺紋牙間的載荷分配B避免產(chǎn)生附加應(yīng)力(彎曲應(yīng)力)C減小應(yīng)力擴(kuò)散D減小應(yīng)力福E加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力F挑選適當(dāng)?shù)陌l(fā)明工藝★★★★★螺栓組銜接計(jì)算Point:按效果分事實(shí)上就惟獨(dú)兩類1產(chǎn)生的效果在軸向,相當(dāng)于加軸線力:M,FPsM產(chǎn)生的效果是在軸向的其分配力的大小與力作用點(diǎn)到中央軸線!?。〉木嚯x有關(guān)(線)分配到各個(gè)實(shí)際單個(gè)螺栓緊固件上分析哪個(gè)處于最危險(xiǎn)的位置,再利用單個(gè)螺栓的受力分析Ps注重殘余預(yù)緊力必須大于零(這個(gè)地方可以作為一個(gè)決定數(shù)的范圍的公式)2產(chǎn)生的效果在橫向,相當(dāng)于加橫向力:T,FRPsT產(chǎn)生的效果是在橫向的(蹭著螺母和工件的接觸表面),其分配力的大小與力作用電到中央點(diǎn)?。?!的距離有關(guān)(點(diǎn))分配到各個(gè)實(shí)際單個(gè)螺栓緊固件上分析哪個(gè)處于最危險(xiǎn)位置,再利用當(dāng)個(gè)螺栓的受力分析Ps注重倘若說單個(gè)螺栓既受軸向力又受橫向力,預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力要能平衡掉橫向力!?。〈藭r(shí)的預(yù)緊力因?yàn)槭芰溯S向力的影響?。?!是殘余預(yù)緊力F''此處必考一大題參考例題P210例題(最復(fù)雜情況)6-26,29兩道作業(yè)題(分離為僅有橫向載荷26和僅有軸向載荷29情況)基本選填A(yù)各種螺紋銜接形式的適用范圍B螺紋防松的根本在于:螺紋副的防松,既防止螺母和螺栓之間的相對滑動(dòng)C受拉螺栓在承受橫向載荷時(shí),螺栓內(nèi)部受到兩部分兩種應(yīng)力的作用,其一為預(yù)緊力F’產(chǎn)生的拉應(yīng)力,其二為擰緊力矩T===Ft===F'*tan產(chǎn)生的切應(yīng)力,預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡外載荷(===>故普通受拉螺栓不能承受太大的橫向載荷?。。。〥?。。÷菁y銜接是通過螺紋零件產(chǎn)生舉行的可拆裝銜接E螺栓的強(qiáng)度級別精度級別為0.0前為抗拉強(qiáng)度/100,后為10屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度軸類銜接件(鍵,聯(lián)軸器)一鍵鍵:平鍵(普通平鍵【方頭平鍵{下端沒有扣緊可以左右移動(dòng),配合銷釘使用},圓頭平鍵{指狀銑刀銑出},一端圓頭一端方頭】,滑動(dòng)平鍵{鍵固定在輪轂上},導(dǎo)向平鍵{導(dǎo)軌軸,鍵固定在軸上};半圓鍵(強(qiáng)度削弱大,但是用于不規(guī)矩平面例如錐形軸)楔鍵銜接(工作表面為上下表面,傳遞單向軸向力===通過摩擦力,但是因?yàn)榕浜袭a(chǎn)生了偏心===因?yàn)榻嵌刃ㄐ?==故不能用于準(zhǔn)決定心,高速及承受沖擊震動(dòng)或變載的銜接切向鍵銜接(兩個(gè)楔形鍵互相貼合1:100的楔鍵)花鍵銜接(前提:當(dāng)一個(gè)鍵的強(qiáng)度不足以承擔(dān)時(shí)先考慮做對稱的兩個(gè)鍵,倘若兩個(gè)以上的鍵會削弱軸的強(qiáng)度,則此時(shí)要考慮用花鍵(其實(shí)不是鍵,是一個(gè)軸,內(nèi)花鍵為軸體,外花鍵為輪轂)定位:內(nèi)徑定心:優(yōu)先使用===內(nèi)徑對應(yīng)著外輪轂孔的外部,利于發(fā)明加工外徑定心:不大好發(fā)明加工側(cè)面定心:可以自動(dòng)定位====漸開線定心平鍵的畫法?。?!沿著軸向剖開:軸做局部剖,鍵不剖,軸槽開鍵相同大小,輪轂槽開通槽沿著斷面剖開:軸和鍵都做全剖Ps鍵的b*h是有與之配合的軸來定的===鍵寬惟獨(dú)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差帶等級h8鍵的長度l由輪轂長度來定二聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器固定式剛性聯(lián)軸器可移式剛性聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器尼龍柱銷聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器在最后一道改錯(cuò)題中常常浮上:聯(lián)軸器是通孔?。?!彈性聯(lián)軸器降低了徑向的定位精度要求(詳細(xì)見下圖)滾動(dòng)軸承?。?!滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件:1其校核是標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注的時(shí)候只標(biāo)注與滾動(dòng)軸承配合的外殼以及內(nèi)軸頸===滾動(dòng)軸承作為標(biāo)準(zhǔn)件不用標(biāo)注2滾動(dòng)內(nèi)運(yùn)用基孔制,外運(yùn)用基軸制滾動(dòng)軸承分為外圈和內(nèi)圈,外圈固定不動(dòng),內(nèi)圈隨著軸舉行轉(zhuǎn)動(dòng),內(nèi)圈外圈滾動(dòng)體和保持架***內(nèi)外圈上的凹槽限制滾動(dòng)體軸向移動(dòng)且降低接觸應(yīng)力,保持架使?jié)L動(dòng)體等距離分布且減小滾動(dòng)體健的接觸和摩擦滾動(dòng)軸承分類GB3567徑向軸承===徑向力===就一個(gè)方向,徑向3圓錐滾子軸承α<45*(向心軸承):可以承受較大的徑向力,以及單方向的軸向載荷,內(nèi)外圈可分離,普通成對使用{正裝,反裝}5推力軸承(雙向推力軸承)只能承受單向的軸向推力(雙向推力軸承可以承受雙向的軸向推力)6深溝球軸承(向心軸承中的徑向軸承)能夠承受徑向力及極小的雙向軸向力7角接觸球軸承(向心軸承)承受徑向力及單向的軸向力,普通成對使用,內(nèi)外圈可分離推力軸承受力分析及傳力過程圖解推力軸承沒有內(nèi)殼外殼之說,惟獨(dú)松殼緊殼之說松殼和緊殼在各個(gè)面積上各個(gè)點(diǎn)上受到的力是相等的滾動(dòng)體是滾動(dòng)的故滾動(dòng)體各個(gè)點(diǎn)受到的力是不定的徑向軸承受力分析及傳力過程(徑向軸承≠向心軸承,向心軸承包含有圓錐滾子軸承等α≠0的滾動(dòng)軸承,徑向軸承只是α=0===深溝球軸承,圓柱滾子軸承)受力圖如下特點(diǎn)1分為受力區(qū)和非受力區(qū)2非受力區(qū)依然存在高頻的受力點(diǎn)和非受力點(diǎn)(因?yàn)闈L子分布造成)3受力區(qū)受力展示半圓弧狀,在最下端===力作用點(diǎn)處受力最大4因?yàn)闈L動(dòng)體自己會有自轉(zhuǎn)故較之內(nèi)環(huán)其受力更為頻繁更嚴(yán)重。=====齒輪尚且是線接觸,球狀滾動(dòng)體是點(diǎn)接觸,受力嚴(yán)重受力分析及計(jì)算1對于安裝位置,正反裝的挑選和理論根據(jù)角接觸軸承會使力的作用點(diǎn)偏離角接觸軸承的中央===>安裝分布的目的在于減小力矩S1齒輪等工件處于兩滾動(dòng)軸承之間則滾動(dòng)軸承采用正裝(窄邊對窄邊)這樣r小收到的力矩就小S2齒輪等工件處于兩滾動(dòng)軸承之外則采用反裝(詳細(xì)圖像見下)2******軸向力的計(jì)算(Fs是附加軸向力,不是總算的軸向力)對于壓緊端軸向力=除了自己的附加軸向力外所有的軸向力之和對于放松端的軸向力=自己的附加軸向力***滾動(dòng)軸承的失效因?yàn)闈L動(dòng)軸承是點(diǎn)接觸,齒輪就算是線接觸都會產(chǎn)生點(diǎn)蝕和磨粒磨損等現(xiàn)象滾動(dòng)軸承點(diǎn)接觸受力更為嚴(yán)重,故更容易發(fā)生===疲勞點(diǎn)蝕,塑性變形,磨粒磨損★★★★★滾動(dòng)軸承的強(qiáng)度特征與壽命計(jì)算可靠度為90%,常用的材料和加工質(zhì)量及常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的壽命稱為軸承額基本額定壽命,L10(10^6r)PsL10的單位為10^6r(轉(zhuǎn))L10=(C/P)^∑單位為10^6轉(zhuǎn)球軸承為3滾子軸承為10/3當(dāng)量動(dòng)載荷P=fd(x*fr+y*fa)基本動(dòng)載荷c基本靜載荷c0>=S0P0***極限轉(zhuǎn)速n=f1f2nlimF1:載荷變化系數(shù)F2:載荷分布系數(shù)關(guān)于計(jì)算?。?!***★★★★★★角接觸軸承附加軸向力計(jì)算公式角接觸軸承圓錐滾子軸承α=152540Fs(附加軸向力)E*fr0.68*fr1.14*frFr/2yStep1將所有的力移到軸的中央處,簡化為力和力矩Step2算支撐反力pspsps:在此處計(jì)算一定要注重fr可能是兩個(gè)方向的力合成!??!Step3由附加軸向力公式又fr算出fsStep4由壓緊端和松端的軸向力邏輯求出faStep5由fa和fr算出當(dāng)量動(dòng)載荷Step6由pc∑算出L10.此處必出一道大題,注重判斷壓緊端和放松端(和正裝還是反裝等有一定關(guān)系)詳細(xì)例題:8——11★★★★★滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1兩端單向固定:一端固定一個(gè)方向的軸向力適用范圍:短軸,工作溫度變化不大2一端雙向固定,一端有洞適用范圍長軸===>這樣另一端的加工可以簡化,隨工作溫度變化大,熱膨脹伸縮量大3兩端游動(dòng)===要求能雙向游動(dòng)的軸===圓柱滾子軸承軸承組合的調(diào)節(jié)軸向間隙===增強(qiáng)墊片滾動(dòng)軸承的潤滑===降低摩擦阻力減輕磨損,吸振,冷卻,防銹,蜜蜂潤滑方式脂潤滑(低速,承受較大載荷,結(jié)構(gòu)容易,,易于密封),潤滑油(用于較高速度,潤滑和冷卻效果好===高速時(shí)容易產(chǎn)熱故運(yùn)用油潤滑可以良好的降溫效果),固體潤滑{潤滑挑選進(jìn)一步:噴霧潤滑選低粘度油===否則形不成噴霧,大載荷高溫度采用高粘度油}滾動(dòng)軸承的密封:防止?jié)櫥瑒妮S承中流失(eg脂潤滑和油潤滑采用的擋圈)防止外界的灰塵和水分進(jìn)入軸承?!铩铩铩铩镪P(guān)于滾動(dòng)軸承的分類標(biāo)牌解讀前置代號——基本代號——后置代號基本代號_____普通應(yīng)該是五位第一位:GB下的代號3567第二,三位:尺寸代號1為高度(推力軸承)系列,寬度(向心軸承)系列,2為直徑系列第四,五位:內(nèi)徑系列代號00,01,02,031012151704-96(除了222832)*597+為自身(

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