机械设计知识点.doc

第二章 总论1. 机械零件的失效形式主要有：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效。2. 为了提高机械零件的强度，在设计原则上可以采用以下措施：采用强度高的材料；使零件具有足够的截面尺寸；合理地设计零件的截面形状等。第4章 摩擦、磨损及润滑概述1. 根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦分为干摩擦、边界摩擦、混合摩擦及流体摩擦。2. 常见磨损分类：粘附、磨粒、疲劳、腐蚀、微动。3.润滑方法：油润滑（滴油润滑、油环润滑、飞溅润滑、压力循环润滑）、脂润滑。4.一个零件的磨损过程分三个阶段：磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段、5.润滑剂的主要作用是减少摩擦和磨损，降低工作表面的温度，并有防锈、减震、密封等功用。常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂。第五章 螺纹连接和螺旋传动1.最常用的是右旋螺纹。圆锥螺纹主要用于管连接，圆柱螺纹用于一般连接和传动。2.粗牙和细牙螺纹牙型角都等于60度，细牙螺纹的牙型与粗牙螺纹相似，但是螺距小，升角小，自锁性好，常用于细小零件，也可作为微调机构的调整螺纹。3.大径为螺纹的最大直径，称为公称直径。线数n为螺纹的螺旋线数目。4.螺纹连接的防松：摩擦防松（对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母），机械防松（止动垫圈、串联钢丝），破坏螺旋副运动关系放松（铆合、冲点、涂胶合剂）。5.提高螺纹连接强度的措施：降低影响螺栓疲劳强度的应力幅减小螺栓刚度Cb（适当增加螺栓的长度）增加被连接件的刚度Cm（不用垫片、采用刚度较大的垫片）改善螺纹牙上载荷分布不均的现象悬置螺母采用钢丝螺套减小应力集中的影响采用较大的圆角采用卸载结构采用合理的制造工艺方法采用冷镦螺栓头部滚压螺纹6. 矩形螺纹牙型角为0，其传动效率较其他螺纹高。7. 梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角为30度。是常用的传动螺纹。第6章 键、花键、无键连接和销连接1. 平键连接l 平键分为普通平键、薄型平键、导向平键和滑键四种。普通平键和薄型平键用于静连接，导向平键和滑键用于动连接。l 工作原理: 两侧面是工作面，靠两侧面挤压传递转矩2. 楔键连接l 结构特点: 键的上表面有1:100的斜度，轮毂键槽的底面也有1:100的斜度l 工作原理:上下面为工作面，靠键楔紧作用来传递转矩3. 切向键连接l 组成: 一对1:100的楔键l 工作原理: 楔键沿斜面拼合后相互平行的两窄面为工作面，靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力传递转矩l 一个切向键传递单向转矩，双向转矩需两个切向键，两者之间夹角为120130l 安装：一对楔键分别从轮毂两端打入4. 平键的长度主要根据轮毂长度选择，然后按失效形式校核强度。5. 对于采用常见的组合和按标准选取尺寸的平键静连接，主要失效形式是工作面的压溃，动连接的主要失效形式是工作面过度磨损。6. 键材料通常为45钢，抗拉强度不小于450MPa7. 当强度校核不够时，可采用双键；考虑载荷分布不均匀，强度计算时按1.5个键计算8. 双键布置方式平键：沿周向相隔180半圆键：轴的同一母线上楔键：周向相隔90120切向键：周向相隔1201309. 一般键长不宜超过1.61.8d，实际长度超过2.25d时，多余的长度基本不承受载荷10. 花键连接主要失效形式：工作面被压溃（静连接），工作面过度磨损（动连接）11.根据销的用途不同，一般有：定位销、联接销、安全销。第八章 带传动1.带中可能产生的瞬时最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。2.小带轮线速度大于带的速度大于大带轮的线速度。3.由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动，这是无法避免的。打滑是指由于过载引起的全面滑动。4.带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。5.带传动的设计准则：在保证带传动不打滑的条件下，使带具有一定的疲劳强度和寿命。6.单根V带所允许传递的功率P0，称为带的基本额定功率。7.中心距大，可以增加带轮的包角，减少单位时间内带的循环次数，有利于提高带的寿命。 中心距过大，则会加剧带的波动，降低带传动的平稳性。8. 最大有效拉力与三个因素有关：初拉力F0（正比）；包角a（正相关）；摩擦系数f（正相关）9. 计算功率Pca是根据传递的功率P和带的工作条件确定的。10. V带的型号根据计算功率Pca和小带轮转速n1选取。11. 带速不宜过低或过高，一般525，最高不超过30。12. 为了使各根V带受力均匀，带的根数不宜过多，一般少于10。13. V带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成。根据轮辐结构不同，V带轮可分为实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式。14. V带传动的张紧措施：定期张紧装置（定期改变中心距来改变带的初拉力。滑道式和摆架式）、自动张紧装置、采用张紧轮的张紧装置（设置张紧轮应注意：一般放在松边的内侧，使带只受单向弯曲；张紧轮还应尽量靠近大带轮；张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径）。第9章 链传动1. 链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂直过大时产生啮合不良和链条的振动现象，同时也可以增大链条与链轮的啮合包角。当两轮轴心连线倾斜角大于60o时，通常应设有张紧装置。2. 张紧轮有自动张紧和定期张紧，前者多用弹簧、吊重等自动张紧装置，后者可用螺旋、偏心等调整装置。3. 链传动为啮合传动，平均链速和平均传动比都是常数，瞬时传动比和链速为非常数。4. 链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关，这种现象称为链传动的多边形效应。5. 链传动的失效形式：链的疲劳破坏；链条铰链的磨损；链条铰链的胶合；链条的静力破坏（链速小于等于0.6时）6. 链传动的参数选择：（1）链轮齿数z1和z2：小链轮齿数z1少刻意减小外廓尺寸，但齿数过少会增加运动的不均匀性和动载荷；链条最少齿数为9；z1过大则z2也相应增大，结果不仅增大了传动的整体尺寸，而且容易发生跳链。（2）链的节距p和排数：节距p越大，承载能力就越高，但总体尺寸增大，多边形效应显著。为使结构紧凑和延长寿命，应尽量选取较小节距的单排链。速度高功率大时，宜选用小节距的多排链。7. 链节数通常是偶数，链轮齿数一般是奇数。第十章 齿轮传动1.齿轮传动的失效形式：轮齿折断、齿面磨损（开式齿轮传动的主要失效形式）、齿面点蚀（点蚀往往首先出现在靠近节线的齿根面上）、齿面胶合、塑性变形。2.设计一般齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主；开式齿轮传动中，通常仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。 第十一章 蜗杆传动1.当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动便具有自锁性。传动具有自锁性时，效率仅为0.4左右。2.蜗杆涡轮啮合时，蜗杆的轴面模数、压力角应与涡轮的端面模数、压力角相等。3.q=d1/m ; tany=z1/q4.涡轮齿数Z2主要根据传动比来确定。为了避免涡轮滚刀切制涡轮时产生根切与干涉，理论上z2=17； z228是为了保证传动的平稳性；z2=80是因为涡轮直径不变时，z2越大，模数就越小，轮齿强度降低，当模数不变时，涡轮尺寸将增大，使得蜗杆支承间距加长，会降低蜗杆的弯曲刚度。5. 蜗杆传动的失效形式：点蚀、齿根折断、齿面胶合、过度磨损。失效经常发生在涡轮轮齿上，一般只对涡轮轮齿进行承载能力计算。6. 锡青铜耐磨性最好，但价格较高，用于滑动速度大于等于3；铝铁青铜耐磨性较差一些，但是便宜，用于滑动速度小于4；速度不高时，小于2，对效率要求不高，则可采用灰铸铁。为了防止变形。常对涡轮进行时效处理。7. 闭式涡轮传动的功率损耗：啮合摩擦损耗、轴承摩擦损耗、溅油损耗。8. 涡轮传动由于效率低，所以工作时发热量大，如果产生的热量不能及时散去，会使油稀释，增大摩擦损失。必须根据单位时间内的发热量等于同时间的散热量的条件进行热平衡计算。第12章 滑动轴承1. 非液体摩擦滑动轴承的失效形式、设计准则和验算内容失效形式：磨损、胶合设计准则：维护边界油膜不被破坏，尽量减少轴承材料的磨损。验算内容：为防止过度磨损，验算：p p MPa为防止温升过高而胶合，验算：Pvp pv MPam/s为防止局部过度磨损，验算：V p v m/s第十三章 滚动轴承1.滚动轴承的基本结构：内圈，外圈，滚动体，保持架。2.轴承内外圈滚道作用：限制滚动体沿轴向位移。 保持架作用是均匀地隔开滚动体。3.滚动轴承分类：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。4.推力球轴承：只能承受轴向载荷。 双向推力球轴承：工作时必须加以一定的轴向载荷。 圆柱滚子轴承：因为外圈或内圈可以分离，故不能承受轴向载荷。5.滚动轴承代号：基本代号 轴承内径为右起一二位数的5倍，如04表示d20mm，另外，00、01、02、03分别表示10mm、12mm、15mm、17mm. 直径系列代号：7、8、9、0、1、2、3、4、5.外径依次递增。 宽度系列代号：8、0、1、2、3、4、5、6.宽度依次递增。多数轴承在代号中不标出代号0，但是对于调心滚子轴承和圆锥滚子轴承代号0应该标出。