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1、机械设计课程要点总结一、机械设计中的强度问题1、几种稳定循环变应力（1）变应力参数 最大压力 最小应力 应力幅 平均应力 应力比（循环特性） （2）对称循环变应力：、（3）脉动循环变应力：、 （4）静应力2、变应力下的强度条件（1）不同循环次数N时的疲劳极限 当时 当时 （2）同一循环次数，不同应力比（循环特性）时的疲劳极限 已知材料的机械性能、（）、，可作出（材料的极限应力）的简图 （）零件的极限应力图 应力比：时 平均应力：时 最小应力：时例：二、机械传动A、带传动1、带传动的工作情况分析受力分析： 应力分析：拉应力 弯曲应力 离心拉应力 运动分析： 2、带传动的失效形式及设计准则： 3、
2、带传动的设计： 4、张紧装置：定期张紧装置 自动张紧装置 张紧轮的布置例：P164习题8-1、8-2B、齿轮传动1、齿轮传动的失效形式： 轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨料磨损、齿面塑性变形2、设计准则3、齿轮材料及热处理 对齿轮材料性能的基本要求：为齿面要硬、齿芯要韧 锻钢、铸钢、铸铁、非金属4、直齿圆柱齿轮传动（1）受力分析：力的大小 力的方向（2）计算载荷：（3）齿轮强度条件： 齿面接触疲劳强度条件、齿根弯曲疲劳强度条件（4）讨论： 1）接触应力与接触强度 2）弯曲应力与弯曲强度 3）齿形系数 4）提高齿轮接触疲劳强度的措施：几何参数d、b、材料 5）提高齿根弯曲疲劳强度的措施：几何
3、参数m、b、材料5、斜齿圆柱齿轮传动（1）斜齿轮强度计算的特点：当量齿轮 计算特点（2）受力分析：力的分解 力的大小 力的方向（3）斜齿轮的强度条件 尺寸相同时： 斜齿轮承载能力大于直齿轮 外载和材料相同时： 斜齿轮尺寸小于直齿轮6、直齿圆锥齿轮传动（1）直齿圆锥齿轮强度计算的特点：当量齿轮 计算特点（2）受力分析： 力的大小 主、从动轮上力的关系 力的方向7、齿轮设计中有关参数的选择原则（1）材料与热处理方式（2）精度等级（3）齿数（4）齿宽系数（5）模数（6）分度圆螺旋角例：P236习题10-1、10-78、蜗杆传动 蜗杆传动的类型及其特点：主要参数蜗杆传动的失效形式和设计准则材料及热处理
4、普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动的效率和热平衡计算例：P269习题11-1三、轴系零、部件1、滑动轴承（1）不完全液体润滑滑动轴承的失效形式及计算准则（2）液体动力润滑径向滑动轴承的基本理论1）压力油膜形成的原理2）流体动力润滑的基本方程 一维雷诺方程讨论一：形成流体动力润滑（形成动压油膜）的必要条件： 由1）两工作表面必须形成收敛的楔形间隙 若，则2）两工作表面必须有一定的相对运动，且V方向是从大口到小口3）间隙中必须连续充满具有一定粘度的润滑油 无粘度各油层无速度两板间油无流动不能形成油膜压力讨论二：径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程（3）承载能力计算公式的应用1）当轴承结构（d,B,v）确定时
5、由，则可计算承受多大的径向载荷F2）判断是否液体摩擦：计算 由，则可计算承受径向外载荷F时，要多大的3）主要参数的选择 相对间隙、宽径比、偏心率、 最小油膜厚度h=4S（Ra1+Ra2）4）热平衡计算2、滚动轴承（1）滚动轴承的主要类型：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承（2）滚动轴承的代号：基本代号（3）滚动轴承的类型选择1）载荷的大小、方向和性质2）其它：转速、旋转精度、调心性能、装拆方便、价格（4）滚动轴承的尺寸选择（5）滚动轴承的组合设计1）轴系支承的结构形式： 双支点各单向固定 一支点双向固定、另一支点游动 两端游动支承2）轴系支承设计的两个特殊问题（6）滚动轴承的疲劳寿命计算1）寿命
6、计算公式2）轴承的当量动载荷：考虑实际工况，引入载荷系数3）角接触球轴承和圆锥滚子轴承轴向载荷的计算4）轴承寿命计算步骤例：P338例13-1、13-53、轴（1）轴的类型（2）轴的强度计算1）按扭转强度计算（初估轴径） 2）按弯扭合成强度计算（一般轴） 将T产生的扭剪应力转化为对称循环变化来考虑 3）按安全系数校核计算（重要轴） 考虑应力集中、绝对尺寸、表面质量及强化措施对轴疲劳强度的影响（3）轴系结构设计例：P379习题15-4、15-6四、机械连接1、螺纹连接（1）螺纹副的受力1）螺纹副的效率： 三角形螺纹效率低、用于连接，矩形、梯形、锯齿形螺纹用于传动。2）螺纹的自锁条件： 三角形螺纹
7、最大，自锁性好，用于连接 细牙螺纹螺距p小，升角小，易满足自锁条件（2）螺纹连接的基本类型 螺栓连接 双头螺柱连接 螺钉连接 紧定螺钉连接（3）单个螺栓连接的强度计算1）松螺栓连接：2）受横向载荷的紧螺栓连接： 普通螺栓连接： 铰制孔用螺栓连接螺栓杆受剪： 杆与壁受挤压：3）受轴向载荷的紧螺栓连接：螺栓和被连接件的受力与变形 螺栓所受总拉力=工作拉力+剩余预紧力 总拉力 剩余预紧力减小总拉力变化幅度 若工作拉力变化：0；则总拉力变化： 减小；增大强度条件：保证连接的紧密性：剩余预紧力（4）螺栓组连接设计受力分析： 例：P92例题，P101习题5-6（5）防松措施防松的根本问题：防止螺旋副在受载时发生相对转动 摩擦防松 机械防松 破坏螺旋副运动关系防松2、键连接（1）平键连接 键的剖面尺寸b、h按轴径d从标准中选取 键的长度l根据轮廓宽度确定（2）花键连接 特点3、联轴器、离合器和制动器推进学校内涵建设深化年各项工作和“三乐两校”主题教育活动的开展，进一步繁荣校园文化，搭建具有时代特征大学生特点的文化艺术活动平台，促进学院间师生的友谊
