机械设计 知识点

影响机械零件疲劳强度:应力集中,绝对尺寸,表面状态 静载荷 变载荷 r=-1对称循环 r=0脉动循环 r=1静应力 r=其他值 非对称循环 滑动摩擦:干摩擦 边界摩擦 流体摩擦 混合摩擦 磨损过程:磨合,稳定磨损,剧烈磨损阶段 可拆连接:螺纹 键 不可拆:铆钉焊接 牙型角:三角形 α=60 矩形α=0 传动效率最高 梯形 α=30 最常用 锯齿形单向受力 螺旋自锁:螺旋升角小于当量摩擦角 YZABCDE 逐渐变大

螺纹连接类型:螺栓连接,双头螺柱(常拆), 螺钉(不常拆) 承受横向载荷 普通螺栓 拉应力和扭剪 断裂 。铰制孔:剪切和挤压 剪断 工作面被压溃 控制预紧力:测力矩扳手,定力矩扳手。防松本质:防止螺旋副在受载时发生相对滑动。防松方法:摩擦防松,机械防松,破坏螺旋副运动关系防松 螺栓发生弯曲应力:用凸台和沉头座 受拉螺栓的失效形式:螺纹部分的塑性形变,螺杆的疲劳断裂 降低疲劳强度应力幅:降低螺栓刚度,增大被连接件刚度。

键连接:平键,半圆键,楔键,切向键。平键:普通,薄型(静连接,压溃),导向 滑键(动连接,磨损 )两侧面。平键工作面被压溃 楔键:上下两面 bxh 直径d 决定 L 轮毂长度 决定 花键:矩形花键:小径定心 渐开线花键:齿形定心 两个平键180°布置,两个楔键或两组切向键错开120°两个半圆键应布置在一条直线上 带传动是挠性传动 类型 摩擦性带传动和啮合型带传动 V 带的工作面:两个侧面和轮槽接触 夹角小于40 带中可能产生瞬时最大应力发生在:带的紧边开始绕上小带轮处 带的弹性滑动原因:紧松边的拉力差,避免不了。打滑是过载 带的主要失效形式:打滑和疲劳破坏 设计准则:在保证不打滑的条件下有具有一定的疲劳强度和寿命 为了避免弯曲应力过大,小带轮的基准直径不能过小 V 带的带型根据:传递功率Pca 和小带轮转速n1选取 包角限制imax 限制带根数z

链传动布置:紧边在上,松边在下 原因:中心距小:防止链条不能顺利啮合而咬死,中心距大:防止松边垂度过大互相摩擦 张紧目的 调节链条悬垂量

齿轮:开式,半开式 闭式 大于350hbs 硬齿面齿轮 小于软。 齿轮折断 齿面点蚀(接触应力)闭式;齿面磨损:开式 硬齿折断 软点蚀 胶合:高速重载 设计准则:只按保证齿根弯曲疲劳强度和保证齿面接触疲劳强度 影响的主要几个参数:直径(中心距) 脆的保证齿根弯曲疲劳强度 Kh β齿面接触弯曲疲劳 Kf β齿根弯曲疲劳 小齿轮调质大齿轮正火 点蚀:节线齿根处 齿面接触疲劳强度计算:材料参数:提高齿面硬度,几何参数:分度圆直径),齿宽 模数越大,齿轮的弯曲疲劳强度越高。设计齿宽:大齿轮等于设计齿宽小齿轮略大于大齿轮齿宽,考虑轴向安装误差 13个精度等级 0高13低 免切齿根α=20 润滑:闭式齿轮根据齿轮的圆周速度大小而定 油量的多少取决于齿轮的传递功率 蜗杆传动:圆柱,环面,锥 蜗杆涡轮正确咬合:与涡轮相同尺寸的涡轮滚刀来加工与其配对的涡轮。蜗杆螺旋齿部分强度高于蜗轮轮齿失效常发生在蜗轮轮齿上 闭式传动蜗杆:胶合或点蚀失效 按齿面接触疲劳强度进行设计,按齿根弯曲疲劳强度进行校核 蜗杆头数多,效率高,自锁性低, 常取1 2 4 6 效率0.7 0.8 0.9 0.95 滑动轴承:滑动摩擦和滚动摩擦轴承 结构形式:整体式径向滑动轴承,对开式径向滑动轴承 润滑因素:温度和压力 速高压小粘低 轴承的验算:p ≦[p]防止过度磨损 pv ≦[pv]防止温升发生胶合 v ≦[v]防止磨损 验算间隙h :是否形成润滑 滚动轴承失效形式:内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏,塑形形变

双支点个单相固定:两个反装的接触球轴承和圆锥滚子轴承(成对)温度不高短轴 一支点双向固定,一支点游动:跨距大工作温度高,热伸长量大两端游动支撑:防止卡死,齿两侧受力不均匀 轴承内孔和轴:基孔制 轴承内孔尺寸为基准 轴承外径和外壳孔:基轴制,轴的外径尺寸为基准 滚动轴承润滑油:轴承载荷越大选用润滑油粘度越高,转速越高粘度越低,温升高用粘度高滚动轴承密封:接触式(毡圈,唇形,密封环),非接触式 联轴器:刚性:不能补偿位移,不能吸收振动,挠性:补偿位移,无弹性元件的不能缓冲减震

轴:转轴(弯矩扭矩),心轴(只弯矩不扭矩),传动轴(只扭不弯矩)

在配合轴段前采用较小直径,为了使与轴做过盈配合的零件容易装配,相配轴段的压入端应有锥度或在同一轴段的两个部位上采用不用的尺寸公差:为了保证轴向定位可靠

流体润滑三个条件:相对滑动的表面形成收敛的楔形间隙,被油膜分开的两个表面必须有足够的相对滑动速度,运动方向必须大口进,小口出,润滑油有一定的粘度,供油要充分。 受拉螺栓的失效形式:螺纹部分的塑性形变,螺杆的疲劳断裂

影响机械零件疲劳强度:应力集中,绝对尺寸,表面状态 静载荷 变载荷 r=-1对称循环 r=0脉动循环 r=1静应力 r=其他值 非对称循环 滑动摩擦:干摩擦 边界摩擦 流体摩擦 混合摩擦 磨损过程:磨合,稳定磨损,剧烈磨损阶段 可拆连接:螺纹 键 不可拆:铆钉焊接 牙型角:三角形 α=60 矩形α=0 传动效率最高 梯形 α=30 最常用 锯齿形单向受力 螺旋自锁:螺旋升角小于当量摩擦角 YZABCDE 逐渐变大

螺纹连接类型:螺栓连接,双头螺柱(常拆), 螺钉(不常拆) 承受横向载荷 普通螺栓 拉应力和扭剪 断裂 。铰制孔:剪切和挤压 剪断 工作面被压溃 控制预紧力:测力矩扳手,定力矩扳手。防松本质:防止螺旋副在受载时发生相对滑动。防松方法:摩擦防松,机械防松,破坏螺旋副运动关系防松 螺栓发生弯曲应力:用凸台和沉头座 受拉螺栓的失效形式:螺纹部分的塑性形变,螺杆的疲劳断裂 降低疲劳强度应力幅:降低螺栓刚度,增大被连接件刚度。

键连接:平键,半圆键,楔键,切向键。平键:普通,薄型(静连接,压溃),导向 滑键(动连接,磨损 )两侧面。平键工作面被压溃 楔键:上下两面 bxh 直径d 决定 L 轮毂长度 决定 花键:矩形花键:小径定心 渐开线花键:齿形定心 两个平键180°布置,两个楔键或两组切向键错开120°两个半圆键应布置在一条直线上 带传动是挠性传动 类型 摩擦性带传动和啮合型带传动 V 带的工作面:两个侧面和轮槽接触 夹角小于40 带中可能产生瞬时最大应力发生在:带的紧边开始绕上小带轮处 带的弹性滑动原因:紧松边的拉力差,避免不了。打滑是过载 带的主要失效形式:打滑和疲劳破坏 设计准则:在保证不打滑的条件下有具有一定的疲劳强度和寿命 为了避免弯曲应力过大,小带轮的基准直径不能过小 V 带的带型根据:传递功率Pca 和小带轮转速n1选取 包角限制imax 限制带根数z

链传动布置:紧边在上,松边在下 原因:中心距小:防止链条不能顺利啮合而咬死,中心距大:防止松边垂度过大互相摩擦 张紧目的 调节链条悬垂量

齿轮:开式,半开式 闭式 大于350hbs 硬齿面齿轮 小于软。 齿轮折断 齿面点蚀(接触应力)闭式;齿面磨损:开式 硬齿折断 软点蚀 胶合:高速重载 设计准则:只按保证齿根弯曲疲劳强度和保证齿面接触疲劳强度 影响的主要几个参数:直径(中心距) 脆的保证齿根弯曲疲劳强度 Kh β齿面接触弯曲疲劳 Kf β齿根弯曲疲劳 小齿轮调质大齿轮正火 点蚀:节线齿根处 齿面接触疲劳强度计算:材料参数:提高齿面硬度,几何参数:分度圆直径),齿宽 模数越大,齿轮的弯曲疲劳强度越高。设计齿宽:大齿轮等于设计齿宽小齿轮略大于大齿轮齿宽,考虑轴向安装误差 13个精度等级 0高13低 免切齿根α=20 润滑:闭式齿轮根据齿轮的圆周速度大小而定 油量的多少取决于齿轮的传递功率 蜗杆传动:圆柱,环面,锥 蜗杆涡轮正确咬合:与涡轮相同尺寸的涡轮滚刀来加工与其配对的涡轮。蜗杆螺旋齿部分强度高于蜗轮轮齿失效常发生在蜗轮轮齿上 闭式传动蜗杆:胶合或点蚀失效 按齿面接触疲劳强度进行设计,按齿根弯曲疲劳强度进行校核 蜗杆头数多,效率高,自锁性低, 常取1 2 4 6 效率0.7 0.8 0.9 0.95 滑动轴承:滑动摩擦和滚动摩擦轴承 结构形式:整体式径向滑动轴承,对开式径向滑动轴承 润滑因素:温度和压力 速高压小粘低 轴承的验算:p ≦[p]防止过度磨损 pv ≦[pv]防止温升发生胶合 v ≦[v]防止磨损 验算间隙h :是否形成润滑 滚动轴承失效形式:内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏,塑形形变

双支点个单相固定:两个反装的接触球轴承和圆锥滚子轴承(成对)温度不高短轴 一支点双向固定,一支点游动:跨距大工作温度高,热伸长量大两端游动支撑:防止卡死,齿两侧受力不均匀 轴承内孔和轴:基孔制 轴承内孔尺寸为基准 轴承外径和外壳孔:基轴制,轴的外径尺寸为基准 滚动轴承润滑油:轴承载荷越大选用润滑油粘度越高,转速越高粘度越低,温升高用粘度高滚动轴承密封:接触式(毡圈,唇形,密封环),非接触式 联轴器:刚性:不能补偿位移,不能吸收振动,挠性:补偿位移,无弹性元件的不能缓冲减震

轴:转轴(弯矩扭矩),心轴(只弯矩不扭矩),传动轴(只扭不弯矩)

在配合轴段前采用较小直径,为了使与轴做过盈配合的零件容易装配,相配轴段的压入端应有锥度或在同一轴段的两个部位上采用不用的尺寸公差:为了保证轴向定位可靠

流体润滑三个条件:相对滑动的表面形成收敛的楔形间隙,被油膜分开的两个表面必须有足够的相对滑动速度,运动方向必须大口进,小口出,润滑油有一定的粘度,供油要充分。 受拉螺栓的失效形式:螺纹部分的塑性形变,螺杆的疲劳断裂


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