機(jī)械設(shè)計(jì)期中復(fù)習(xí)

機(jī)械設(shè)計(jì)萍鄉(xiāng)高等?？茖W(xué)校機(jī)電系三部分內(nèi)容：

連接部分螺紋連接、鍵連接傳動(dòng)部分帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)軸系部分軸、滾動(dòng)軸承

《機(jī)械設(shè)計(jì)》期中復(fù)習(xí)六個(gè)研究問(wèn)題：

1、工作原理2、失效形式3、常用材料4、承載能力計(jì)算5、參數(shù)選擇6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、鍵連接設(shè)計(jì)→(工作要求)鍵的類型→按軸徑d選鍵的b×h→選鍵長(zhǎng)L：b×h×L2.平鍵的強(qiáng)度校核擠壓強(qiáng)度條件：

圓頭:=L-b平頭:=L單圓頭:=L-b/21.鍵的選擇靜連接:壓潰LlT－傳遞的轉(zhuǎn)矩N·mmd－軸徑mmh－鍵的高度mml－鍵的工作長(zhǎng)度mm

例：已知減速器中直齒圓柱齒輪和軸的材料都是鍛鋼，軸的直徑d=100mm，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=3000N·m,齒輪輪轂長(zhǎng)度為B=120mm，載荷有輕微沖擊。試選擇平鍵連接的尺寸并校核其強(qiáng)度。解：1）根據(jù)d=100mm從手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)中選取園頭普通平鍵（A型）,鍵寬b=28mm,鍵高h(yuǎn)=16mm,根據(jù)B=120mm,取鍵長(zhǎng)L=110mm.2）校核連接的強(qiáng)度鍵的工作長(zhǎng)度:

l=L-b=110-28=82mm

由表2-3許用擠壓應(yīng)力：［σ］jy=100N/mm2

該平鍵連接的強(qiáng)度足夠。三角形螺紋梯形螺紋鋸齒形螺紋矩形螺紋用于連接用于傳動(dòng)1、螺紋的特點(diǎn)和應(yīng)用二、螺紋連接設(shè)計(jì)1）螺栓連接：普通螺栓連接鉸制孔用螺栓連接2）雙頭螺栓連接（常拆卸）3）螺釘連接（被連接件之一較厚）2、螺紋連接類型RR3、螺栓組受力分析強(qiáng)度計(jì)算軸向力FA：橫向力FR：材料：10、Q235、35、45、40Cr三、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，中心距大；傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振；傳動(dòng)比不穩(wěn)定；過(guò)載打滑保護(hù)作用。2、帶的彈性滑動(dòng)產(chǎn)生的原因帶的彈性、松邊與緊邊拉力差定義由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪之間的相對(duì)滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)的特點(diǎn)不可避免速度損失，傳動(dòng)比不準(zhǔn)確；帶的磨損，效率降低彈性滑動(dòng)的后果彈性滑動(dòng)率彈性滑動(dòng)由于帶的彈性和緊邊和松邊拉力差。當(dāng)帶繞過(guò)主動(dòng)輪時(shí)，帶所受拉力逐漸降低，因而帶的拉伸彈性變形量也隨之逐漸減小，相當(dāng)于帶在逐漸縮短，并沿輪面滑動(dòng)，使帶的速度落后于主動(dòng)輪的圓周速度，因此兩者之間必然發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。同樣當(dāng)帶繞過(guò)從動(dòng)輪時(shí)，帶所受拉力逐漸增大，帶的拉伸彈性變形量逐漸增大，使帶的速度高于帶輪。此即彈性滑動(dòng)，由于帶的彈性變形而引起。

彈性滑動(dòng)將引起下列后果：①?gòu)膭?dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪；②降低傳動(dòng)效率；③引起帶的磨損；④發(fā)熱使帶溫度升高。彈性滑動(dòng)是不可避免的，它是帶傳動(dòng)的一種固有現(xiàn)象。打滑是由于過(guò)載所引起的帶在帶輪上的全面滑動(dòng)，由于帶在大輪上的包角大于在小輪上包角，所以打滑總是先發(fā)生在小帶輪上。打滑將造成帶的嚴(yán)重磨損，帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，致使傳動(dòng)失效。工作中應(yīng)該避免打滑。在傳動(dòng)突然超載時(shí)，打滑可以起到過(guò)載保護(hù)作用，避免其它零件發(fā)生損壞。3、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則a、失效形式：打滑；磨損；疲勞折斷。

b、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在保證帶傳動(dòng)不打滑的前提下，最大限度地發(fā)揮帶傳動(dòng)的工作能力，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。4、帶的應(yīng)力分析四鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）優(yōu)點(diǎn)：①平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，無(wú)滑動(dòng)；②結(jié)構(gòu)緊湊，壓軸力小；③傳動(dòng)效率高η=98%；④承載能力高(100KW)；⑤可傳遞遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；⑥成本低。1、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)（2）缺點(diǎn)：①瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定；②傳動(dòng)不平穩(wěn)；③傳動(dòng)時(shí)有噪音、沖擊；④對(duì)安裝精度要求較高。2、滾子鏈的結(jié)構(gòu)1、內(nèi)鏈板2、外鏈板3、銷軸4、套筒5、滾子偶數(shù)鏈節(jié)3、鏈的運(yùn)動(dòng)不均勻性鏈條的平均速度：鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比：鏈節(jié)在運(yùn)動(dòng)中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度變化。這就造成鏈運(yùn)動(dòng)速度的不均勻,作有規(guī)律的周期性的波動(dòng)。

鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比：1）、鏈板的疲勞破壞；2）、鏈條鉸鏈的磨損；3）、滾子與套筒間的沖擊破壞；4）、銷軸與套筒間的膠合；4、失效形式：①?gòu)膭?dòng)輪角速度變化引起沖擊結(jié)論：鏈輪轉(zhuǎn)速越高，節(jié)距越大，齒數(shù)Z1越少，動(dòng)載沖擊越嚴(yán)重，噪音越大。當(dāng)p、Z一定，則必須限制n

nlim—極限轉(zhuǎn)速②鏈節(jié)和輪齒嚙合沖擊:鏈節(jié)和輪齒以一定速度相嚙合，使鏈和輪齒受到?jīng)_擊并產(chǎn)生附加動(dòng)載荷。③慣性沖擊:張緊不適當(dāng)，松邊垂度過(guò)大，起動(dòng)、制動(dòng)、反向、突然卸載或超載必出現(xiàn)慣性沖擊，增大了動(dòng)負(fù)荷。鏈傳動(dòng)的動(dòng)載荷a、齒數(shù)z1:b、節(jié)距p：c、中心距a：d、傳動(dòng)比i：e、轉(zhuǎn)速n1：5、影響鏈傳動(dòng)使用壽命的因素：五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)：

功率、速度范圍廣效率高;結(jié)構(gòu)緊湊;工作壽命長(zhǎng);傳動(dòng)比準(zhǔn)確

2、齒輪傳動(dòng)的分類：開(kāi)式傳動(dòng)：潤(rùn)滑差，常用于低精度、低速傳動(dòng)；閉式傳動(dòng)：齒輪置于封閉嚴(yán)密的箱體內(nèi)，精度高。潤(rùn)滑及防護(hù)條件好。3、輪齒的失效形式1）、輪齒折斷2）、齒面點(diǎn)蝕3）、齒面磨損4）、齒面膠合5）、齒面塑性變形彎曲折斷點(diǎn)蝕膠合磨損塑性變形齒輪的失效形式。。。。。。。。。。對(duì)閉式軟齒面齒輪：按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲疲勞強(qiáng)度校核。對(duì)閉式硬齒面齒輪：按彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按接觸疲勞強(qiáng)度校核。

4、齒輪傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則5、常用齒輪材料齒輪材料的選擇原則

基本要求：齒面要硬，齒芯要韌。

常用齒輪材料

鋼

45（正火、調(diào)質(zhì)、表面淬火）40Cr（調(diào)質(zhì)、表面淬火）20Cr、20CrMnTi（滲碳淬火）

鑄鋼

ZG310-5100

鑄鐵

HT300、QT500-10

有色金屬：銅合金、鋁合金

非金屬：夾布塑膠、尼龍6、接觸疲勞強(qiáng)度公式校核公式設(shè)計(jì)公式校核公式設(shè)計(jì)公式7、齒根彎曲疲勞應(yīng)力計(jì)算習(xí)題3-1：用M16螺栓連接兩塊厚度為15mm的鋼板。設(shè)計(jì)普通螺栓連接。1515amsl螺母GB/T6170-2000M16墊圈GB/T93－198716螺栓GB/T5780-2000M16×55da=(0.2~0.3)d=3.2~4.8mmm=14.8mms=4.1mml=52.1~53.7mm,取l=55mm習(xí)題3-1：用M16螺栓連接兩塊厚度為15mm的鋼板。設(shè)計(jì)鉸制孔用螺栓連接。1515aml螺栓GB/T27-2000M16×50螺母GB/T6170-2000M16da=(0.2~0.3)16=3.2~4.8mmm=14.8mml=48.0~49.6mm,取l=50mm習(xí)題3-1：用M16厚度為10mm的鋼板，螺釘連接鑄鐵，雙頭螺柱連接鋁合金。H=(1.25~1.5)d=20~24mm，取20mmH1=H+(2~2.5)P=H+4mmH2=H1+(0.5~1)d=H1+(8~16)dmm=H+12mms=3mml=4.1+10+20=33.0mm,取l=35mm墊圈GB/T97.2-2002-16螺栓GB/T5780-2000M16×35H=(1.5~2.5)d=24~40mm，取24mmH1=H+(2~2.5)P=H+4mmH2=H1+(0.5~1)d=H1+(8~16)dmm=H+12mms=3mma=(0.2~0.3)d=3.2~4.8mmm=14.8mml=31.0～32.6mm,取l=35mm螺母GB/T6170-2000M16墊圈GB/T97.2-2002-16螺栓GB/T5780-2000M16×55習(xí)題2－1：已知減速器中直齒圓柱齒輪和軸的材料都是鍛鋼，軸的直徑d=90mm，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=1000N·m，齒輪輪轂長(zhǎng)度為lw=90mm，載荷有輕微沖擊。齒輪與軸的配合為,試選擇平鍵連接的尺寸并校核其強(qiáng)度。解1）選擇平鍵連接的尺寸

根據(jù)d=90mm從手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)中選取園頭普通平鍵（A型），b=25mm，h=14mm，根據(jù)lw=90mm，取L=80mm。鍵25×80GB/T1096－2003

2）校核連接的強(qiáng)度有效接觸長(zhǎng)度:l=L－b=80－25=55mm由表2－3許用擠壓應(yīng)力［σ］jy=100MPa

該平鍵連接的強(qiáng)度足夠。習(xí)題2－1：已知減速器中直齒圓柱齒輪和軸的材料都是鍛鋼，軸的直徑d=70mm，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩T=1000N·m，齒輪輪轂長(zhǎng)度為lw=130mm，載荷有輕微沖擊。齒輪與軸的配合為,試選擇平鍵連接的尺寸并校核其強(qiáng)度。解1）選擇平鍵連接的尺寸

根據(jù)d=70mm從手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)中選取園頭普通平鍵（A型），b=20mm，h=12mm，根據(jù)lw=130mm，取L=110mm。鍵20×110GB/T1096－2003