机械设计考点总结.ppt

§2-5 设计机械零件时应满足的基本要求 §2-6 机械零件的计算准则 §2-7 机械零件的设计方法 二、滑动摩擦分类 （二）紧螺栓连接强度计算 紧螺栓连接——工作前有预紧力F0 工作前拧紧，存在拧紧力矩T1的作用 预紧力F0 →产生拉伸应力σ 螺纹摩擦力矩T1→产生剪应力τ 复合应力状态: 按第四强度理论，计算应力： 取tan ≈0.17， ≈1.04～1.08，tanψ≈0.05 1、仅承受预紧力的紧螺栓连接 F F ∴ 强度条件为： 承受横向工作载荷F F0 F0 若f =0.2，则： 2、承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接 F0 λm λb Δλ F1 F1 F0 F0 F0 F2 F2 F F Δλ 螺栓连接拧紧前 螺栓连接拧紧，承受工作载荷F 螺栓连接拧紧，在承受工作载荷前 承受轴向工作载荷的紧螺栓工作分析 螺栓总变形量 被连接件总变形量 F1称为残余预紧力 λb F0 θb F0 λm θm F0 力 变形 λb θb θm λm Δλ F F1 F2 单个紧螺栓受力与变形关系 仅承受预紧力F0时： 螺栓受力变形 被连接接件受力变形 承受工作载荷F后： 紧螺栓连接需保证被连接件的接合面不出现缝隙，残余预紧力F10。 密封性连接， F1＝（1.5～1.8）F； 一般性连接： F无变化，F1＝（0.2～0.6） F； F有变化，FR＝（0.6～1.0） F ； 地脚螺栓连接，F1≥F。 F2=F1+F 力 变形 Ob 变形 力 Om Δλ F0 力 变形 λb θb θm λm F F1 F2 紧螺栓连接各力与连接刚度之间的关系 总载荷F2： 预紧力F0： 螺栓的相对刚度 ΔF 或 螺栓工作的总载荷：F2=F1+F 根据螺栓受载情况求出工作载荷F 承受轴向载荷的紧螺栓计算过程 强度条件： 计算总拉伸载荷F2 根据工作要求选取残余预紧力F1 或： §6-1 键连接 一、键连接的功能、分类、结构型式及应用 键连接的类型：平键、半圆键、楔键、切向键 键的功用：键是一种标准件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动。 2、键连接的强度计算 挤压强度条件： T d F F b 导向平键和滑键强度条件： [p]－键、轮毂、轴三者中最弱材料的许用压力，MPa T－传递的转矩，N·m k－键与轮毂键槽的接触高度，mm l－键的工作长度，mm d－轴的直径，mm [σp]－键、轮毂、轴三者中最弱材料的许用挤压应力，MPa 磨损－导向平键、滑键（动连接） 失效形式：压溃（剪断）－普通平键（静连接） （1）平键连接强度计算： n1 n2 §8-2 带传动工作情况分析 F2 F2 F1 F1 F0 F0 F0 F0 一、带传动中的力分析 预紧力F0 带的总长度不变： 紧边拉力F1 松边拉力F2 F1 F2 Ff n1 取主动轮端带为分离体 总摩擦力Ff、两边拉力F1、F2对带轮中心的力矩代数和∑T = 0。 有效拉力Fe： 设：有效拉力Fe，N；带速v，m/s；则带所能传递的功率P(kW)： 怎样理解？ 二、带传动的最小初拉力（F0）min和临界摩擦力 F1 F2 n1 柔性体欧拉公式： e－自然对数的底； f－摩擦系数（对于V带，用当量摩擦系数fv） α－带在带轮的包角，rad。 Fec的影响因素： 1、预紧力F0： F0↑ Fec ↑ 2、包角α： α ↑ Fec ↑ 3、摩擦系数f： f ↑ Fec ↑ 临界有效拉力Fec ： 三、带的应力分析 F1 F2 n1 1、拉应力 紧边拉应力 松边拉应力 2、弯曲应力 3、离心应力 σc σ2 σ1 σb1 σb2 最大应力大小： 发生位置： 最大应力发生在带的紧边开始饶上小带轮处 n1 n1 A1 B1 A2 B2 四、带的弹性滑动和打滑 弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动。 弹性滑动产生的原因： 1、带是弹性体； 2、紧边松边存在拉力差。 滑动率ε： 或： 平均传动比i： 滑动率ε＝1％～2％ C1 C2 §8-3 普通V带传动的设计计算 一、设计准则和单根V带的基本额定功率P0 带传动的失效形式：打滑和疲劳破坏。 带传动的设计准则：在保证不打滑的条件下，带传动具有一定的疲劳强度和寿命。 V带的疲劳强度条件： 单根V带基本额定功率P0见表8-4a 临界打滑状态下的有效拉力Fec： 二、单根V带额定功率Pr ΔP0－单根V带额定功率增量，见表8-4b； Kα－包角修正系数，见表8-5，插值法； KL－带长修正系数，见表8-2； §10-2 齿轮传动的失效形式及计算准则 1.轮齿折断 A.过载折断 B.疲劳折断 一、