机械设计复习大纲..docxVIP

第一篇 机械零件设计应满足的基本要求避免在预定寿命期限内失效的要求经济性要求质量小的要求可靠性要求结构工艺性的要求失效整体断裂：拉，压，弯，扭过大的残余应力零件表面的破坏：接触疲劳、磨损、胶合、压溃、腐蚀 破坏正常工作条件引起的失效：打滑，共振，胶合减小应力集中的措施载荷类型（静载荷/动载荷，名义载荷/计算载荷）接触应力安全系数磨损的过程（三个阶段）磨合阶段 稳定磨损阶段剧烈磨损阶段摩擦类型（滑动摩擦的类型）干摩擦：是指表面间无任何润滑剂或保护膜，表面金属直接接触时的摩擦。边界摩擦：是指两摩擦面被吸附在表面的边界膜隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面吸附性能的摩擦。 流体摩擦：是指摩擦表面完全被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子间粘性阻力的摩擦。混合摩擦：是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。常用润滑剂类型液体润滑剂：主要有：动植物油、矿物油、水、液态金属等。润滑脂：俗称黄油。由润滑油+稠化剂混合而成。固体润滑剂：石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。气体润滑剂：如空气、氮气、二氧化碳等。螺纹连接 螺纹类型螺纹的基本参数（螺距、导程、线数）螺距P：相邻两牙在中径线上，对应点间的轴向距离。导程S：同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离。S=nP线数n：螺纹的螺旋线数目螺旋升角、螺纹的自锁性能螺纹升角ψ：中径圆柱上，螺旋线切线与垂直螺纹轴线的平面间的夹角。tgψ=nP/d2螺纹的自锁性能： 螺纹连接的类型、特点、应用场合螺栓连接：被连接件的孔不用加工螺纹，装拆方便，用于经常拆装的场合。只适用于被连接件都较薄的情况螺钉连接：被连接件之一需加工螺纹孔。用于被连接件之一比较厚，需经常拆装的情况。双头螺柱连接：被联连件之一需加工螺纹孔，省去了螺母，结构简单。用于被连接件之一比较厚，不宜经常拆装的场合。紧定螺钉连接：传递不大的力或力矩用于固定两零件的相对位置螺纹连接预紧的目的增加连接的可靠性；增加连接的刚性；防松；受横向载荷作用时，增大摩擦力，防止相对滑动；增大疲劳强度。螺纹连接的防松（目的或实质、原理、方法措施）目的或实质:在冲击、振动、变载荷作用下，螺旋副间的摩擦阻力极不稳定，在某一瞬间会急剧减少以致消失，失去自锁能力，联接就可能松脱；螺栓在高温、温度变化较大的情况下工作，材料发生蠕变和应力松弛，也会使预紧力和摩擦力逐渐减少，最终导致联接失效。原理：防止螺旋副的相对转动方法措施：摩擦防松：摩擦防松简单方便，不如以下两种方法可靠。机械防松：机械防松可靠，可和摩擦防松联合使用。永久防松：用于不再拆卸联接。这种方法是将螺旋副变成非运动副，从而排除了相对运动的可能性。螺纹连接的强度计算提高螺栓强度的措施（相对刚度）降低影响螺栓疲劳强度的应力幅改善螺纹牙的受力不均减少应力集中采用合理的制造工艺方法键连接 类型、特点、作用平键连接工作面：工作原理： 特点及应用：半圆键联接：工作面：键的两侧面工作原理：靠键与键槽的互压传递转矩。特点及应用：工艺性较好，装拆方便，但键槽较深，对轴的强度 削弱较大。适用于锥形轴端，轻载的场合。楔键：工作面：键的上下表面工作原理：靠上下表面的摩擦力传递转矩，同时可承受单向 的轴向力，起单向轴向固定。特点及应用：联接可靠，但对中精度差。适用于定心精度 要求不高，低转速的场合。切向键：工作面：相互平行的两个窄面工作原理：靠工作面的挤压力和轴与轮毂的摩擦力传递转矩特点及应用：对轴的强度削弱较大。一般用于轴径大于100mm的轴上 。工作原理（工作面）键连接的主要作用强度、失效形式失效形式：1）键与键槽的弱者被压溃（静联接）； 2）键与键槽工作面的磨损（动联接）。平键的类型、应用场合普通平键的尺寸的选择依据多个键的布置（平键、切向键、楔键）键连接设计的内容、一般顺序花键的分类（按齿形）矩形花键，渐开线花键花键的定心方式矩形花键：小径d定心渐开线花键：齿形定心销的主要用途固定零件间的相对位置，并传递不大的载荷。有时也作安全装置中的过载保护元件（安全销）销的分类（按形状）圆柱销，圆锥销带传动 特点、适用场合 类型、工作原理特点：中心距大。可传递两个相距较远轴之间的运动；能缓冲减振，运转平稳无噪音——适用于高速传动；摩擦式传动具有过载保护作用；不需要润滑，环境易清洁；结构简单，维修方便，价格低廉；结构尺寸大；瞬时传动比不恒定；效率较低，寿命较短；需张紧，对轴和轴承的压力大；应用范围：主要用于两轴平行且转向相同的场合。以及对传动比无精确要求的中小功率传动。工作原理：靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。V带传动和平带传动的区别受力分析、应力类型、最大应力有效拉力、影响有效拉力的因素（初拉力、包角、摩擦系数）初拉力包角摩擦系数提高带传动的传递功率的措施带传动的速度差弹性滑动（原因、后果）、打滑（原因、部位、后果），区别弹性滑动