《《机械设计总复习》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《机械设计总复习》ppt课件（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,例1:图示气缸盖用6个普通螺栓连接,已知气缸压力p=2MPa，D=80mm,取 试求: 1、求螺栓所受的总拉力F2 2、求螺栓小径,解：1、求工作拉力F,2、求总拉力,3、求螺栓小径,例题:一支架与基座用6个普通螺栓连接,受载如图所示。已知：FQ=5400N，FR=5000N,支架与基座接合面的摩擦系数f=0.2,防滑系数Ks=1.2,螺栓的相对刚度 试求: 1、螺栓的受力分析计算； 2、螺栓的总拉力F2。,解：1、螺栓受力分析 在轴向载荷FQ的作用下，各螺栓受到的轴向工作载荷F F=FQ/z=5400/6=900N=Fmax 在横向载荷FR作用下，两被连接件不发生相对滑动所需预紧力F0 ：
2、 根据结合面不滑移条件： fzF1KsFR 由公式5-31得：,由公式5-32得：,2、螺栓的总拉力F2。,例题：一轴上装有两个园锥滚子轴承30208支承，如图所示，轴转速n=2000r/min，轴上作用力Fre=1200N，Fae=800N，动载荷系数fp = 1.3，温度系数fT=1.0。 试分析：（1）哪个轴承是危险轴承？ （2）危险轴承的当量动载荷P=？ （3）若轴承预期寿命L10h=10000h,轴承寿命是否满足要求？ （已知：30208轴承参数：基本额定动载荷C=34KN，派生轴向力：Fd = 0.313Fr，e=0.38, 当Fa/Fre时，X0.4，Y2.1； 当Fa/Fre时
3、, X1，Y0）,解 （1）求支反力 ：,由上知轴有向右移动的趋势，所以轴承2“压紧”，轴承1“放松”。,（2）试求两个轴承的当量动载荷P：,Fd1,Fd2,按轴承2计算寿命,（3）计算轴承寿命Lh（L10h）：,轴承2是危险轴承,危险轴承2的当量动载荷：P2=3539.27N,所以轴承寿命满足要求。,例题：一轴两端各有一个园锥滚子轴承支承，受力情况如图所示，载荷系数fp = 1.3，常温工作。试求： （1）两支点反力； （2）两个轴承的当量动载荷P。 （已知：轴承内部轴向力：Fd = Fr/2Y， Y = 1.6）,解 （1）求支反力 ：,由上知轴有向右移动的趋势，所以轴承2“压紧”，轴承1
4、“放松”。,（2）试求两个轴承的当量动载荷P：,图示为两个同型号的单列圆锥滚子轴承支承的轴，轴的转速为n1430r/min，根据外载荷情况，已算出轴承1、2的径向支反力为Fr15000N，Fr24000N。轴上两零件所受的轴向力如图示。试计算轴承的工作寿命为多少小时？ 注；1. 派生轴向力FdFr/2Y，载荷系数fp1; 2. 该轴承基本额定动载荷 C64800N，e0.29； 当Fa/Fre时，X0.4，Y2.1； 当Fa/Fre时, X1，Y0,解：,轴有向右移动的趋势，故轴承1被压紧， 轴承2被放松。,按轴承1计算寿命,例题1：,例题1答案：,例题2：,例题2答案：,例题3：,例题4：,
5、例5：齿轮用油润滑，轴承采用脂润滑。按序号说明错误原因，并将图中的错误结构改正,例题5答案：, 转动件与静止件接触：图中标号为1、2、14处； 轴上零件未定位和固定：图中标号为3、4、5、6处； 工艺不合理： 加工：精加工面过长且装拆轴承不便（图中标号为7处）；联轴器未打通（图中标号为8处）；箱体加工面与非加工面没分开（图中标号为9、12处）。,例题5答案：,安装：轴肩过高无法拆卸轴承（图中标号为10、13处）；键过长套筒无法装入（图中标号为11处）。 调整：无垫片，无法调整轴承游隙（图中标号为9、12处）。 润滑与密封：齿轮油润滑、轴承脂润滑无挡油圈，外伸轴端无密封（图中标号为1、14处）。
6、,例题5答案：,图示蜗杆-圆锥齿轮传动。已知蜗杆1主动，大锥齿轮4的转向如图示。试求： （1）为使轴轴向力小，定出蜗轮齿旋向和蜗杆螺旋线方向； （2）画出各轴转向； （3）画出轴上两轮各分力的方向。,图示蜗杆与斜齿轮组合轮系。已知斜齿轮4的旋向与转向如图所示。蜗杆为单线，d1=20mm，d2=280mm，z2=60，斜齿轮3的分度圆直径d3=300mm，中间轴的扭矩T2=i12T1。 试求：（1）为使中间轴轴向力相反（小），试确定蜗轮旋向、蜗杆转向及齿轮3的旋向。 （2）标出各轮受力方向。,例题,右,结论:为使轴轴向力小, 轴上两齿轮同旋向。,基础知识 ： 第一篇 1机器有哪些基本组成部分？
7、答：原动机部分，传动部分，执行部分。 2机械零件的主要失效形式有哪些？针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则？ 答（1）整体断裂，过大的残余变形，过大的弹性变形，表面破坏（磨损、胶合、点蚀、腐蚀），破坏正常工作条件引起的失效。 （2）强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。 3常见的摩擦类型哪几种？ 答：干摩擦，边界摩擦，流体摩擦，混合摩擦。,第二篇 1螺纹连接有哪些基本类型？双头螺柱连接和螺钉连接各使用于什么场合？ 答：螺栓连接，双头螺柱连接，螺钉连接，紧定螺钉连接。 双头螺柱连接用于结构上不能采用螺栓连接，如被连接件之一太厚不宜制成通孔，被连接件材料较软，且需要经常装拆
8、的场合。 螺钉连接用于不需要经常拆装的场合。,2举例说明五种螺栓连接的防松方法 ，并简要阐述基本原理。 答：弹性垫圈、对顶螺母，利用摩擦防松。槽形螺母和开口销、圆螺母和止动垫片，利用机械结构防松。冲点、涂胶，破坏螺纹副关系的防松。 3螺纹的主要参数有哪几种？ 答：1）大径d：公称直径。 2）小径d1：强度计算中危险截面的计算直接。 3）中径d2：确定几何参数、配合性质，计算螺纹摩擦力矩的直径。,4改善螺栓螺纹牙之间载荷分布不均匀现象有哪些措施？ 答：悬置螺母，环槽螺母，内斜螺母，钢丝螺套 5平键连接的工作原理是什么？工作面是哪个面？主要失效形式有哪些？平键的（主要尺寸）剖面尺寸bh和键长L是如
9、何确定的？ 答：平键工作原理：靠挤压和剪切来传递外扭矩。工作面：两侧面。 失效形式：静连接：压溃。动连接：过度磨损。根据轴径d查标准，确定bh。键的长度L应略短于轮毂宽度。,第三篇 一、带传动 1画出带工作时的应力分布图（注明各应力名称），并指出最大应力？最大应力发生在何处？ 答：带中的最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处，此时最大应力为：,2带传动中为什么会产生弹性滑动？能否避免？何时才会发生打滑现象？能否避免？ 答：因为带是弹性体，且带轮两边有拉力差，所以带传动中会产生弹性滑动，是带传动的固有特性，不能避免；当传递的载荷过载时，会发生打滑现象，可以避免。 3常见的带传动张紧装置有哪些？其
10、中一般装置的张紧轮应布置在什么位置？ 答：常见的带传动张紧装置有：定期张紧装置，自动张紧装置，张紧轮张紧装置。张紧轮应布置在靠近大带轮的松边内侧位置。,4带传动最大有效圆周力的影响因素有哪些？如何影响？为什么小带轮包角不能过小？增大包角的措施有哪些？ 答：影响因素有：初拉力F0，包角，摩擦系数f。 初拉力F0、包角和摩擦系数f越大，最大有效圆周力（即传递的功率）越大。 包角过小时，会降低传递的功率。 增大的措施有：增大中心距；可能时减小传动比；紧边在下，松边在上；加张紧轮。,二、齿轮传动 1齿轮传动的主要失效形式有哪些? 设计准则的具体内容是什么？ 答：齿轮轮齿的失效形式有轮齿折断，齿面磨损、
11、齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形。 设计准则是根据失效形式确定的。 开式齿轮传动：根据齿根弯曲疲劳强度设计，用适当增大模数考虑磨损的影响。 闭式软齿面（350HBS）齿轮传动 根据齿面接触疲劳强度设计，校核齿根弯曲疲劳强度； 闭式硬齿面（350HBS）齿轮传动：根据齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度。,2齿轮传动中为什么两齿面要有一定的硬度差? 答：为了使大、小齿轮的寿命接近，应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的高出30-50HBS。 3.外啮合斜齿轮正确啮合条件是什么？ 答：除了模数及压力角分别相等外，它们的螺旋角应大小相等，旋向相反。 4.掌握齿轮传动的受力分析 三、蜗杆传动 1.掌握蜗
12、杆传动的受力分析 2.蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 答：蜗杆的轴面模数、压力角与蜗轮的端面模数、压力角相等，蜗杆导程角和蜗轮的螺旋角应大小相等，旋向相同。,自锁条件：,蜗杆头数,主要考虑传动比、效率及制造工艺三方面,易实现大传动比,3.蜗杆头数Z1、蜗杆传动的传动比i和齿数比u ？,传动比,如 i 1, u = i ; 如 i 1, u = 1/ i,齿数比u,齿数比u =,4.蜗杆传动的自锁条件是什么？ 答：当蜗杆的导程角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。,自锁条件：,第四篇 一、滑动轴承 1.滑动轴承的失效形式是什么？ 答：磨粒磨损、刮伤、咬粘（胶合）、疲劳剥落、腐蚀。 2
13、.滑动轴承的常用材料有哪些？ 答：常用材料有：1）金属材料，如：轴承合金，铜合金，铝基轴承合金，铸铁等。2）多孔质金属材料（含油轴承）。3）非金属材料 ，如：工程塑料、尼龙、炭-石墨。 3.径向滑动轴承的主要结构形式有哪些？ 答：整体式、对开式（剖分式）。,二、滚动轴承 需要掌握滚动轴承寿命计算，布置，内外圈紧固的方法，游隙的调整方法。 三、联轴器和离合器 作用：连接两轴并传递运动和转矩。 联轴器可分为两大类： 刚性联轴器严格对中，无补偿相对位 移能力；如凸缘式联轴器。 挠性联轴器有补偿能力。如弹性套柱销 联轴器 。,四、轴 1.轴按承载情况可分哪几类？ 答：可分三类： 转轴：同时承受弯矩和扭
14、矩 。 心轴：只承受弯矩，不承受扭矩。 传动轴：主要承受扭矩，不受弯矩或弯矩很小 。,2.轴上零件的轴向、周向定位方法有哪些？ 答：轴向： 1）轴肩（轴环）。最常用，轴向传力大。 2）套筒。轴上相邻零件定位，套筒不宜过长。 3）轴用圆螺母。轴向传力大，简单，但螺纹有应力集中。 4）轴端挡圈。轴端零件定位，应用较广。 5）弹性挡圈。定位方便，有应力集中，适于轻载。 6）轴承端盖。用于轴承外圈定位。 7）锁紧挡圈、紧定螺钉、销：结构简单，但承载能力低（轻载），可同时周向定位。,周向： 1）键。常用。 2）花键。承载大，定位精度高，适于动连接。 3）紧定螺钉、销。可同时轴向定位，传力不大处。 3.轴的结构改错。,
