機械設(shè)計總結(jié)

機械設(shè)計課程要點總結(jié)一、機械設(shè)計中的強度問題1、幾種穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力（1）變應(yīng)力參數(shù) 最大壓力 最小應(yīng)力 應(yīng)力幅 平均應(yīng)力 應(yīng)力比（循環(huán)特性） （2）對稱循環(huán)變應(yīng)力：、（3）脈動循環(huán)變應(yīng)力：、 （4）靜應(yīng)力2、變應(yīng)力下的強度條件（1）不同循環(huán)次數(shù)N時的疲勞極限 當(dāng)時 當(dāng)時 （2）同一循環(huán)次數(shù)，不同應(yīng)力比（循環(huán)特性）時的疲勞極限 已知材料的機械性能、（）、，可作出（材料的極限應(yīng)力）的簡圖 （）零件的極限應(yīng)力圖 應(yīng)力比：時 平均應(yīng)力：時 最小應(yīng)力：時例：二、機械傳動A、帶傳動1、帶傳動的工作情況分析受力分析： 應(yīng)力分析：拉應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 離心拉應(yīng)力 運動分析： 2、帶傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則： 3、帶傳動的設(shè)計： 4、張緊裝置：定期張緊裝置 自動張緊裝置 張緊輪的布置例：P164習(xí)題8-1、8-2B、齒輪傳動1、齒輪傳動的失效形式： 輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨料磨損、齒面塑性變形2、設(shè)計準(zhǔn)則3、齒輪材料及熱處理 對齒輪材料性能的基本要求：為齒面要硬、齒芯要韌 鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵、非金屬4、直齒圓柱齒輪傳動（1）受力分析：力的大小 力的方向（2）計算載荷：（3）齒輪強度條件： 齒面接觸疲勞強度條件、齒根彎曲疲勞強度條件（4）討論： 1）接觸應(yīng)力與接觸強度 2）彎曲應(yīng)力與彎曲強度 3）齒形系數(shù) 4）提高齒輪接觸疲勞強度的措施：幾何參數(shù)d、b、材料 5）提高齒根彎曲疲勞強度的措施：幾何參數(shù)m、b、材料5、斜齒圓柱齒輪傳動（1）斜齒輪強度計算的特點：當(dāng)量齒輪 計算特點（2）受力分析：力的分解 力的大小 力的方向（3）斜齒輪的強度條件 尺寸相同時： 斜齒輪承載能力大于直齒輪 外載和材料相同時： 斜齒輪尺寸小于直齒輪6、直齒圓錐齒輪傳動（1）直齒圓錐齒輪強度計算的特點：當(dāng)量齒輪 計算特點（2）受力分析： 力的大小 主、從動輪上力的關(guān)系 力的方向7、齒輪設(shè)計中有關(guān)參數(shù)的選擇原則（1）材料與熱處理方式（2）精度等級（3）齒數(shù)（4）齒寬系數(shù)（5）模數(shù)（6）分度圓螺旋角例：P236習(xí)題10-1、10-78、蝸桿傳動 蝸桿傳動的類型及其特點：主要參數(shù)蝸桿傳動的失效形式和設(shè)計準(zhǔn)則材料及熱處理普通圓柱蝸桿傳動蝸桿傳動的效率和熱平衡計算例：P269習(xí)題11-1三、軸系零、部件1、滑動軸承（1）不完全液體潤滑滑動軸承的失效形式及計算準(zhǔn)則（2）液體動力潤滑徑向滑動軸承的基本理論1）壓力油膜形成的原理2）流體動力潤滑的基本方程 一維雷諾方程討論一：形成流體動力潤滑（形成動壓油膜）的必要條件： 由1）兩工作表面必須形成收斂的楔形間隙 若，則2）兩工作表面必須有一定的相對運動，且V方向是從大口到小口3）間隙中必須連續(xù)充滿具有一定粘度的潤滑油 無粘度各油層無速度兩板間油無流動不能形成油膜壓力討論二：徑向滑動軸承形成流體動力潤滑的過程（3）承載能力計算公式的應(yīng)用1）當(dāng)軸承結(jié)構(gòu)（d,B,v）確定時 由，則可計算承受多大的徑向載荷F2）判斷是否液體摩擦：計算 由，則可計算承受徑向外載荷F時，要多大的3）主要參數(shù)的選擇 相對間隙、寬徑比、偏心率、 最小油膜厚度h=4S（Ra1+Ra2）4）熱平衡計算2、滾動軸承（1）滾動軸承的主要類型：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承（2）滾動軸承的代號：基本代號（3）滾動軸承的類型選擇1）載荷的大小、方向和性質(zhì)2）其它：轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、調(diào)心性能、裝拆方便、價格（4）滾動軸承的尺寸選擇（5）滾動軸承的組合設(shè)計1）軸系支承的結(jié)構(gòu)形式： 雙支點各單向固定 一支點雙向固定、另一支點游動 兩端游動支承2）軸系支承設(shè)計的兩個特殊問題（6）滾動軸承的疲勞壽命計算1）壽命計算公式2）軸承的當(dāng)量動載荷：考慮實際工況，引入載荷系數(shù)3）角接觸球軸承和圓錐滾子軸承軸向載荷的計算4）軸承壽命計算步驟例：P338例13-1、13-53、軸（1）軸的類型（2）軸的強度計算1）按扭轉(zhuǎn)強度計算（初估軸徑） 2）按彎扭合成強度計算（一般軸） 將T產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力轉(zhuǎn)化為對稱循環(huán)變化來考慮 3）按安全系數(shù)校核計算（重要軸） 考慮應(yīng)力集中、絕對尺寸、表面質(zhì)量及強化措施對軸疲勞強度的影響（3）軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計例：P379習(xí)題15-4、15-6四、機械連接1、螺紋連接（1）螺紋副的受力1）螺紋副的效率： 三角形螺紋效率低、用于連接，矩形、梯形、鋸齒形螺紋用于傳動。2）螺紋的自鎖條件： 三角形螺紋最大，自鎖性好，用于連接 細(xì)牙螺紋螺距p小，升角小，易滿足自鎖條件（2）螺紋連接的基本類型 螺栓連接 雙頭螺柱連接 螺釘連接 緊定螺釘連接（3）單個螺栓連接的強度計算1）松螺栓連接：2）受橫向載荷的緊螺栓連接： 普通螺栓連接： 鉸制孔用螺栓連接螺栓桿受剪： 桿與壁受擠壓：3）受軸向載荷的緊螺栓連接：螺栓和被連接件的受力與變形 螺栓所受總拉力=工作拉力+剩余預(yù)緊力 總拉力 剩余預(yù)緊力減小總拉力變化幅度 若工作拉力變化：0；則總拉力變化： 減小；增大強度條件：保證連接的緊密性：剩余預(yù)緊力（4）螺栓組連接設(shè)計受力分析： 例：P92例題，P101習(xí)題5-6（5）防松措施防松的根本問題：防止螺旋副在受載時發(fā)生相對轉(zhuǎn)動 摩擦防松 機械防松 破壞螺旋副運動關(guān)系防松2、鍵連接（1）平鍵連接 鍵