机械设计期末考试重点小抄.doc

一零件的失效形式1：整体断裂2：过大的残余变形3：零件的表面破坏4：破坏正常工作条件引起的失效二设计零件应满足的基本要求1：避免在预定寿命期内失效的要求强度刚度寿命2：结构工艺要求3：经济性要求4：质量小的要求5：可靠性要求三机械零件材料的选择原则1：载荷，应力的大小和性质2：零件的工作情况3：零件的尺寸及质量4：零件结构的复杂程度及材料的加工可能性5材料的经济性6：材料的供应状况四材料疲劳曲线AB段：材料试件发生破坏的最大应力值基本不变，或者说下降得很小，静应力强度的状况。BC段：材料发生疲劳破坏的最大应力将不断下降，发生塑性变形的特征。C点：材料已出现局部的塑性变形五提高零件疲劳强度的措施1：尽可能降低零件上应力集中的影响，是提高零件疲劳强度的首要措施2：选用疲劳强度高的材料和规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺3：提高零件的表面质量4：尽可能地减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸，对于延长零件的疲劳寿命有着比提高材料性能更为显著的作用六摩擦：内摩擦，外摩擦；外摩擦：静摩擦，动摩擦；动摩擦：滑动摩擦，滚动摩擦；滑动摩擦：干摩擦，边界摩擦，流体摩擦，混合摩擦七磨损的三个阶段：磨合阶段，稳定磨损阶段，剧烈磨损阶段分类：粘附磨损，磨粒磨损，疲劳磨损八螺纹连接的类型及特点1）螺栓连接，特点：被连接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，通孔的加工精度要求低，结构简单，装拆方便，使用时不受被连接件材料的限制，因此应用极广2）双头螺连接，特点：被连接件之一太厚不宜制成通孔，材料又比较软，且需要经常拆装时，往往采用双头螺连接3）螺钉连接，特点：螺栓直接凝乳被连接件的螺纹孔中，不用螺母。结构比双头螺柱连接简单，紧凑4）紧定螺钉连接特点：利用拧入零件螺纹孔中的螺钉末端顶住另一个零件的表面或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置，并可传递不大的力或转矩。九预紧的目的在于增强连接的可靠性和紧密型，以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移；防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对运动。防松的方法，按其工作原理分为摩擦防松，机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。十键的类型：平键连接，半圆键连接，楔键连接和切向键连接平键连接具有结构简单，装拆方便，对中性好等优点；不能承受轴向力，因而对轴向的零件不能起到轴向固定的作用。半圆键连接的优点是工艺性较好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的连接。缺点：轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般只用于轻载静连接中。楔键连接在传递有冲击和振动的较大转矩时，仍能保证连接的可靠性；缺点是键楔紧后，轴和轮毂的配合产生偏心和偏斜。十一.销用途分类：定位销，连接销和安全销。定位销用来固定零件之前的相对位置，它是组合加工和装配时的重要辅助零件；连接销用于连接，可传递不大的载荷；安全销可作为安全装置中的过载剪断元件。销的类型：圆柱销，圆锥销，槽销，销轴和开口销等十二.蜗杆传动类型有：圆锥蜗杆传动，环面蜗杆传动，锥蜗杆传动十三.轴承的分类：滑动摩擦轴承，滚动摩擦轴承的组成（内圈1，外圈2，滚动体3，保持架4）十四.滑动轴承的失效形式有：磨粒磨损，刮伤，胶合，疲劳剥落，腐蚀十五.轴承的配置：1双支点个单向固定2一支点双向固定3两端游动支承十六.联轴器的选择1）刚性联轴器2）挠性联轴器十七.离合器的分类：牙嵌离合器，圆盘摩擦离合器十八轴向定位的方法 （轴肩定位 套筒定位 轴端挡圈 圆螺母 弹性挡圈等）十九齿轮的失效形式 （轮齿折断 齿面磨损 齿面点蚀 齿面胶合）一牵曳钩用2个M10(d=8.376mm)的普通螺栓固定于机体上，如图所示。已知接合面间摩擦系数 f =0.15，防滑系数 Ks=1.2，螺栓材料强度级别为6.6级，屈服极限ss=360MPa，安全系数S=3。试计算该螺栓组连接允许的最大牵引力R=? 解：许用应力: s=360/3=120MPa由螺栓危险截面的拉伸强度条件公式即即故可求出螺栓组所能承受的最大预紧力为根据横向载荷与预紧力关系公式为 即所以最大牵引力为R=1271.6N 如图所示的螺栓组联接，已知外载荷F5KN，各有关几何尺寸如图所示。试计算受力最大螺栓所受的横向工作载荷Fsmax。 解：（1）将F向螺栓组形心平移，同时得转矩T。 T=500F51055002.5106（Nmm） 在F作用下，各螺栓所受横向力为在T作用下，各螺栓所受横向力也相等，为 显然，右侧两螺栓所受的横向力最大，为 图示螺栓连接中采用两个M20的普通螺栓，其许用拉应力sl60MPa，联接件接合面间摩擦系数f0.20，防滑系数Ks1.2，计算该连接件允许传递的静载荷F? (M20的螺栓d117.294mm)提示：1. 由强度条件公式 2. 各预紧力相同 即可得力F的判断公式 F e时，X=0.41、Y=0.87；当A/Re时，X=1、Y=0；fT=1；fF=1.5；7307AC轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。）（14分）解：（1）先计算轴承1、2的轴向力A1、A2：两个70000AC型轴承的内部轴向力为因为所以，（2）计算轴承1、2的当量动载荷：70000AC型轴承e=0.68，而所以X1=0.41、Y1=0.87；X2=0.41、Y2=0.87。故径向当量动载荷为（3）计算所需的径向额定动载荷C因两端选择同样尺寸的轴承，而P2P1，故应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算依据。因为 C2C，故所选7307AC轴承合适。图示某圆锥齿轮减速器的主动轴，由一对圆锥滚子轴承支承，已知轴承承受的径向载荷分别为Fr1= 2500N , Fr2 =700N , 圆锥齿轮受轴向力Fx = 250N , 求轴承和所受轴向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力的方向。（轴承内部轴向力S=Fr/2Y, 轴承系数Y=1.6）解：在图中轴左端标注：Fs1；右端标注：Fs2Fs1=r1/2Y=2500/（21.6）781.25NFs2=r2/2Y=800/（21.6）250NFx+Fs2=300+250=550NFs1可知轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，故Fa1=Fs1=781.25NFa2=Fs1-Fx=781.25-300 =481.25N图示某齿轮减速器的主动轴，其转速n=3000r/min,由一对角接触球轴承支承，已知轴承承受的径向载荷分别为r1=1000N,r2=2100N,外加轴向载荷Fx=900N,求轴承1和2所受轴向力Fa1和Fa2。并在图上标出轴承内部轴向力Fs的方向。（轴承内部轴向力Fs=0.68r）解：在图中轴左端标注：Fs1；右端标注：Fs2Fs1=0.68r1=0.681000680NFs2=0.68r2=0.6821001428NFx+Fs1=900+680=1580NFs2可知轴承2被“压紧”，轴承1被“放松”，故Fa1=Fs1=680NFa2=Fs1+Fx=680+900=1580N一农用水泵，决定选用深沟球轴承，轴颈直径d=35mm，转速n=2900rmin，已知径向载荷R=1810N，轴向载荷A=740N，预期计算寿命Lh=6000h，试选择轴承的型号。解：初选6307轴承，C33.2KN,C0r=19.2KN A/C0r=740/19200=0.0385, e=0.233 A/R=740/1810=0.4088e X=0.56, Y=1.9 P=XR+YA=0.561810+1.9740=2419.6N 若选用6207轴承，C25.5KN，C0r=15.2KN A/C0r=740/15200=0.0487, e=0.246 A/R=740/1810=0.4088e X=0.56, Y=1.8 P=XR+YA=0.561810+1.8740=2345.6N 故：6307轴承符合要求。定位轴肩过高键的长度太短两个键应在同一母线上齿轮右端没有定位该传动件不能装入安装右轴承的轴段应设一轴肩 右轴承与右边的传动件之间应有一个端盖，且有一个密封装置该处轴端应短于皮带轮左端面皮带轮右端未轴向定位皮带轮没有周向定位端盖轴孔处未密封接合面没有密封圈和调整垫片轴承内圈没有定位齿轮左右端面没有轴向定位齿轮没有周向定位 轴承端盖与轴之间应留有间隙左端轴承内圈和套筒装不上与齿轮轮毂相配的轴头长度应小于轮毂长度齿轮没有周向固定定位轴肩过高左端轴承的窄边应与右端轴承的窄边相对安装轴承端盖与箱体间无调整密封垫片；推力轴承应成对使用，宽边相对或者窄边相对安装；轴承剖面线内、外圈不一致