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1、 机械设计机械设计n n 复习重点复习重点复习重点复习重点 动力机动力机传动装置传动装置工作机工作机控制部分控制部分（传感器、信息处理单元、驱动器等）辅助系统辅助系统（润滑、显示、照明等）第二章第二章 机械设计总论机械设计总论2-1 2-1 2-1 2-1 机器的组成机器的组成机器的组成机器的组成2-2-对机器的主要要求对机器的主要要求对机器的主要要求对机器的主要要求基本要求基本要求应当指出，以上各项要求往往是相互矛盾的，这应当指出，以上各项要求往往是相互矛盾的，这就要求设计者在设计时，找出该机械或零件的主要要就要求设计者在设计时，找出该机械或零件的主要要求，依照主要要求进行设计，并兼顾其它要
2、求。求，依照主要要求进行设计，并兼顾其它要求。断裂断裂表面表面失效失效过量过量变形变形零件的零件的主要损主要损伤与失伤与失效形式效形式2-42-4机械零件的主要失效形式机械零件的主要失效形式机械零件的主要失效形式机械零件的主要失效形式破坏正常工作条件引破坏正常工作条件引起的失效起的失效2-52-5、2-62-6、2-72-7机械零件的设计要求、准则机械零件的设计要求、准则机械零件的设计要求、准则机械零件的设计要求、准则及方法及方法及方法及方法 一、强度一、强度一、强度一、强度强度是零件抵抗断裂、表面失效及塑性变形的能力，是保证零件工作能力的强度是零件抵抗断裂、表面失效及塑性变形的能力，是保证零
3、件工作能力的最基本的计算准则。其条件式为：最基本的计算准则。其条件式为： 或或 二、刚度二、刚度二、刚度二、刚度刚度时零件工作时抵抗弹性变形的能力。其条件是为：刚度时零件工作时抵抗弹性变形的能力。其条件是为：y y y y 或或 三、寿命三、寿命三、寿命三、寿命零件抵抗因磨损而造成材料移失的能力。其条件式为：零件抵抗因磨损而造成材料移失的能力。其条件式为：p p p p 四、振动稳定性四、振动稳定性四、振动稳定性四、振动稳定性 指机器在工作时不能发生振幅超过允许值的振动现象。指机器在工作时不能发生振幅超过允许值的振动现象。 f fp p 1.5 1.5 f f 或或 f fp p 0.8 Fd
4、1 1为紧端，轴向载荷Fa1 = Fa + Fd2 = 800+816=1616（N）2为松端，轴向载荷Fa2= Fd2= 816（N）例题：例题：例题：例题：一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径d=40mm, 转速转速n=2900 r/min，径向载，径向载荷荷Fr=1600N, 轴向载荷轴向载荷Fa=720N，预期计算寿命，预期计算寿命L h =6000h。试选择该轴承型号。试选择该轴承型号。解：解：本题中深沟球轴承承受径向及轴向的联合载荷，故应按式计算当量动载荷本题中深沟球轴承承受径向及轴向的联合载荷，故应按式计算当量动载荷P ，但因轴，但因轴
5、承型号未定，故承型号未定，故C0，Fa/C0，e，X，Y 等值均无法确定。此时，须采用试算法，即先初选某等值均无法确定。此时，须采用试算法，即先初选某一型号轴承或初定一型号轴承或初定X, Y值再进行验算。以下采用初选轴承型号的方法。值再进行验算。以下采用初选轴承型号的方法。1）初选轴承型号）初选轴承型号 设为设为6308轴承，查轴承，查机械零件设计手册机械零件设计手册得得Cr=31.2 kN，C0r=22.2 kN。2）计算）计算 Fa/C0：查表（用插值法）求得：查表（用插值法）求得：3）计算）计算Fa/Fr4）选）选X，Y值值 查表查表13-5 得得X=0.56，5)计算当量动载荷计算当量
6、动载荷P 由公式得由公式得由表，取由表，取fP=1.2，得，得6)计算轴承所需的基本额定动载荷计算轴承所需的基本额定动载荷 对于对于6308轴承，轴承，Cr=31.2 kNCr=27.98 kN, 该轴承满足要求。该轴承满足要求。第十四章第十四章 联轴器和离合器联轴器和离合器 复习重点1.联轴器的类型2. 离合器与联轴器功能的异同第十五章第十五章 轴轴复习重点1. 轴的分类 2. 轴的结构设计15.1轴的分类 按承载分：心轴（只受弯矩）例如：自行车的前轴为心轴。传动轴：（只受扭矩）例如：汽车中两端用万向节连接的驱动轴为传动轴。转轴：（既受弯又受扭矩）例如：减速器中的齿轮轴为转轴。15.2 轴的
7、结构设计 1.含义：就是要确定轴的各段直径及长度。以及一些细小结构尺寸 2.要求：除满足强度、刚度等设计外，还要保证轴上零件的定位（轴向、和周向定位）、固定及装拆方便，并具有良好的加工工艺性。 各部分名称各部分名称齿轮联轴器轴承套筒闷盖透盖密封圈、轴颈 、轴头轴环 安装安装套筒八、轴的结构设计 例题1. 指出图中轴的结构设计不合理及不完善的地方，并说明原因。 应加调整垫片；联轴器和轴之间没有周向定位,应加键定位;该轴段太长，不便于轴承的装拆，应设有台阶轴承端盖和轴不能直接接触，应有间隙；并且应加密封圈；轴承右侧定位套筒高度过高，应低于轴承内圈高度。套筒与轴联接不用键联接；和齿轮配合轴段长度应比
8、轮毂长度略短，以便于定位；齿轮与轴需有周向定位，用键联接；轴承左侧定位轴肩高度过高，应低于轴承内圈高度2 .请指出图示轴系结构中存在的问题。完机械设计试卷参考答案n一、名词解释n1. 疲劳点蚀 在变化的表面接触应力作用下，点接触或线接触的表面累计产生的麻点形状的损伤现象。n2.滚动轴承的可靠度一批同型号轴承，在相同的条件下运转，在一定寿命下（106 转为单位）， 有90%的轴承不发生疲劳点蚀。n5.答：n 1）弹性滑动是不显著的相对滑动，只发生在部分包角范围内； 而打滑是显著的相对滑动，发生在全部包角范围内。 n 2）弹性滑动是带工作时的固有特性，是不可避免的；n 而打滑是带过载时的一种失效形式，是可以避免的。n二、填空题3.摩托车的前轴为心轴。摩托车的后轴为心轴。4.螺旋传动分为：传力螺旋， 传动螺旋，调整螺旋， 梯形，矩形。5.对称循环变应力和脉动循环变应力的循环特征分别为-1；0（ ）.
