機(jī)械設(shè)計(jì)第10章

機(jī)械設(shè)計(jì)第10章演講人：日期:目錄CATALOGUE02.軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)04.聯(lián)軸器選型應(yīng)用05.密封裝置設(shè)計(jì)01.03.軸承配置方案06.裝配工藝規(guī)劃傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)01傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)PART動(dòng)力傳輸原理分析機(jī)械傳動(dòng)原理嚙合傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)通過(guò)機(jī)械元件之間的相互作用，將動(dòng)力從原動(dòng)機(jī)傳遞到工作機(jī)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸。利用摩擦原理，通過(guò)接觸面之間的摩擦力傳遞動(dòng)力，如皮帶傳動(dòng)、輪胎傳動(dòng)等。利用齒輪、蝸輪蝸桿等元件的嚙合作用，通過(guò)輪齒之間的相互作用傳遞動(dòng)力，具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、效率高的特點(diǎn)。模數(shù)選擇根據(jù)承載能力、傳動(dòng)比等因素，選擇合適的齒輪模數(shù)。齒數(shù)確定根據(jù)傳動(dòng)比和模數(shù)，計(jì)算齒輪的齒數(shù)，確保齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性。螺旋角設(shè)計(jì)根據(jù)齒輪的螺旋角，計(jì)算齒輪的端面分度圓直徑，確保齒輪傳動(dòng)的準(zhǔn)確性。強(qiáng)度校核根據(jù)齒輪的材料、熱處理方式等因素，對(duì)齒輪的強(qiáng)度進(jìn)行校核，確保齒輪的可靠性。齒輪傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算帶/鏈傳動(dòng)選型標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)功率與轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的功率和轉(zhuǎn)速，選擇合適的帶或鏈的類型和規(guī)格。傳動(dòng)精度與穩(wěn)定性根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的精度要求，選擇高精度的帶或鏈傳動(dòng)，確保傳動(dòng)的穩(wěn)定性。耐磨性與壽命根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的使用環(huán)境和工作條件，選擇耐磨性好的帶或鏈，以延長(zhǎng)使用壽命。安裝與維護(hù)選擇易于安裝和維護(hù)的帶或鏈傳動(dòng)，降低使用成本和維護(hù)難度。02軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PART成本低，加工性能好，適用于一般要求的軸。具有較高的強(qiáng)度和韌性，適用于重載和高轉(zhuǎn)速的軸。通過(guò)淬火和回火處理，提高軸的強(qiáng)度和硬度，改善耐磨性和抗疲勞性。采用噴丸、碾壓、滲碳淬火等工藝，提高軸的表面硬度和耐磨性。軸的材料與熱處理碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼熱處理表面強(qiáng)化處理強(qiáng)度剛度校核方法按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核剛度校核按彎曲強(qiáng)度校核疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)軸所傳遞的扭矩和材料的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算軸的直徑。根據(jù)軸所受的彎矩和材料的彎曲強(qiáng)度計(jì)算軸的截面尺寸?？紤]軸在受力和變形過(guò)程中的撓度，確保軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形。對(duì)于長(zhǎng)期承受交變應(yīng)力的軸，需進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核，確保軸的使用壽命。軸肩與軸環(huán)定位套筒定位利用軸的截面尺寸變化來(lái)定位零件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位可靠。使用套筒零件將軸上零件隔開，實(shí)現(xiàn)零件的軸向定位，適用于零件間距較大的場(chǎng)合。軸上零件定位技術(shù)鍵連接定位通過(guò)鍵與軸上的鍵槽配合，實(shí)現(xiàn)零件的周向固定和軸向定位，適用于傳遞較大扭矩的場(chǎng)合。銷連接定位通過(guò)銷與軸上的孔配合，實(shí)現(xiàn)零件的軸向定位，適用于零件定位精度要求較高的場(chǎng)合。03軸承配置方案PART滾動(dòng)軸承承載計(jì)算承載能力計(jì)算根據(jù)軸承類型、尺寸和工況，計(jì)算軸承的承載能力，確保軸承在預(yù)期壽命內(nèi)安全運(yùn)行。01壽命計(jì)算根據(jù)軸承的載荷、轉(zhuǎn)速和工作環(huán)境，計(jì)算軸承的預(yù)期壽命，以便及時(shí)更換。02剛度分析分析軸承在不同載荷下的剛度，確保軸承在受力時(shí)變形量在允許范圍內(nèi)。03潤(rùn)滑方式選擇根據(jù)軸承類型和工作條件，選擇合適的潤(rùn)滑方式，如油潤(rùn)滑或脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范潤(rùn)滑劑選用根據(jù)軸承材料、轉(zhuǎn)速、溫度和工作環(huán)境，選用合適的潤(rùn)滑劑，確保軸承良好潤(rùn)滑。潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)合理的潤(rùn)滑系統(tǒng)，包括潤(rùn)滑劑的儲(chǔ)存、輸送、分配和過(guò)濾等，確保軸承得到持續(xù)、有效的潤(rùn)滑。失效模式預(yù)防策略定期檢查軸承的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題，避免軸承失效。預(yù)防性維護(hù)采取措施保護(hù)軸承免受污染、腐蝕和過(guò)熱等外界因素的影響。軸承保護(hù)對(duì)失效的軸承進(jìn)行分析，找出失效原因，并采取措施防止類似問(wèn)題再次發(fā)生。失效分析04聯(lián)軸器選型應(yīng)用PART扭矩傳遞特性匹配轉(zhuǎn)速與功率匹配根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和功率選擇合適的聯(lián)軸器類型，確保在傳遞扭矩時(shí)不會(huì)因轉(zhuǎn)速過(guò)高導(dǎo)致聯(lián)軸器失效。03聯(lián)軸器應(yīng)具有足夠的扭轉(zhuǎn)剛度，以減小在扭矩傳遞過(guò)程中的彈性變形。02扭轉(zhuǎn)剛度扭矩傳遞能力確保所選聯(lián)軸器能夠傳遞系統(tǒng)所需的最大扭矩，避免過(guò)載斷裂。01對(duì)中誤差補(bǔ)償設(shè)計(jì)徑向位移補(bǔ)償聯(lián)軸器應(yīng)能補(bǔ)償因制造和安裝誤差導(dǎo)致的徑向位移，保證軸系對(duì)中。01角向位移補(bǔ)償聯(lián)軸器需具備角向位移補(bǔ)償能力，以適應(yīng)軸系因熱脹冷縮等因素引起的角向偏差。02軸向位移補(bǔ)償對(duì)于長(zhǎng)軸系，聯(lián)軸器還應(yīng)具備軸向位移補(bǔ)償能力，以消除軸向竄動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響。03動(dòng)平衡精度聯(lián)軸器應(yīng)能有效隔離和減少振動(dòng)傳遞，保護(hù)系統(tǒng)中的其他部件不受振動(dòng)影響。振動(dòng)控制噪音控制通過(guò)優(yōu)化聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)和材料，降低運(yùn)行噪音，提高機(jī)械系統(tǒng)的舒適性。在聯(lián)軸器安裝完成后，需進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試，確保軸系運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)異常振動(dòng)。動(dòng)態(tài)平衡調(diào)試要點(diǎn)05密封裝置設(shè)計(jì)PART靜密封結(jié)構(gòu)類型墊片密封通過(guò)墊片實(shí)現(xiàn)兩個(gè)法蘭之間的密封，墊片材料包括橡膠、石墨、石棉等。02040301膠密封利用密封膠或密封帶等材料，在連接處形成一層防泄漏的薄膜，主要用于螺紋連接和法蘭連接。填料密封通過(guò)填充材料（如石墨、石棉、聚四氟乙烯等）來(lái)防止介質(zhì)泄漏，常用于閥門和法蘭。金屬密封通過(guò)金屬之間的緊密接觸實(shí)現(xiàn)密封，如法蘭連接中的金屬墊片和金屬對(duì)金屬密封。動(dòng)密封磨損控制彈性元件補(bǔ)償硬質(zhì)合金密封面流體膜潤(rùn)滑軸向浮動(dòng)密封利用彈簧、波紋管等彈性元件的變形來(lái)補(bǔ)償密封面之間的磨損和偏差。通過(guò)流體膜（如油膜、水膜等）的潤(rùn)滑作用來(lái)減少密封面之間的摩擦和磨損。采用硬質(zhì)合金材料（如碳化硅、碳化鎢等）制作密封面，具有高耐磨性和耐腐蝕性。通過(guò)密封件的軸向浮動(dòng)來(lái)適應(yīng)軸向偏差和磨損，保證密封性能。IP等級(jí)采用國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定的IP等級(jí)，表示電氣設(shè)備外殼對(duì)固體和液體的防護(hù)能力，如IP65表示完全防止粉塵進(jìn)入和用水沖洗無(wú)任何傷害。NEMA等級(jí)美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）制定的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，用于評(píng)估電氣設(shè)備在惡劣環(huán)境下的防塵和防水能力。DIN等級(jí)德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（DIN）制定的等級(jí)，主要用于評(píng)估機(jī)械設(shè)備和部件的防護(hù)等級(jí)，包括防塵和防水兩個(gè)方面。SAE等級(jí)美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）制定的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于評(píng)估汽車零部件的防塵和防水性能。防塵防水等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)0102030406裝配工藝規(guī)劃PART根據(jù)零件的功能和裝配要求，選擇合適的公差等級(jí)和配合種類。根據(jù)零件的尺寸和精度要求，確定合理的公差等級(jí)，以保證零件的互換性和裝配精度。根據(jù)零件的配合性質(zhì)，選擇間隙配合、過(guò)渡配合或過(guò)盈配合，以確保裝配的順利進(jìn)行。在裝配過(guò)程中，應(yīng)考慮各零件偏差的累積，以確保整體裝配的精度和穩(wěn)定性。公差配合選擇原則選擇原則公差等級(jí)配合種類偏差累積預(yù)緊力調(diào)整方法預(yù)緊力作用通過(guò)預(yù)緊力可以消除零件之間的間隙，提高裝配的剛性和穩(wěn)定性。01預(yù)緊力調(diào)整通過(guò)調(diào)整螺栓、螺母等緊固件的扭矩或預(yù)緊力，達(dá)到所需的預(yù)緊力。02預(yù)緊力測(cè)量使用專用的預(yù)緊力測(cè)量工具或方法，確保預(yù)緊力符合設(shè)計(jì)要求。03預(yù)緊力保持在裝配和使用過(guò)程中，應(yīng)采取措施保持預(yù)緊力，防止松動(dòng)和失效。04系統(tǒng)總裝檢測(cè)流程零件檢驗(yàn)系統(tǒng)功能測(cè)試裝配過(guò)程檢驗(yàn)可靠性試驗(yàn)在裝配前，對(duì)所有零件進(jìn)行檢驗(yàn)，確保零