机械设计第10章

机械设计第10章演讲人：日期:目录CATALOGUE02.轴系结构设计04.联轴器选型应用05.密封装置设计01.03.轴承配置方案06.装配工艺规划传动系统设计01传动系统设计PART动力传输原理分析机械传动原理啮合传动摩擦传动通过机械元件之间的相互作用，将动力从原动机传递到工作机，实现动力传输。利用摩擦原理，通过接触面之间的摩擦力传递动力，如皮带传动、轮胎传动等。利用齿轮、蜗轮蜗杆等元件的啮合作用，通过轮齿之间的相互作用传递动力，具有传动比准确、效率高的特点。模数选择根据承载能力、传动比等因素，选择合适的齿轮模数。齿数确定根据传动比和模数，计算齿轮的齿数，确保齿轮传动的平稳性。螺旋角设计根据齿轮的螺旋角，计算齿轮的端面分度圆直径，确保齿轮传动的准确性。强度校核根据齿轮的材料、热处理方式等因素，对齿轮的强度进行校核，确保齿轮的可靠性。齿轮传动参数计算带/链传动选型标准传动功率与转速根据传动系统的功率和转速，选择合适的带或链的类型和规格。传动精度与稳定性根据传动系统的精度要求，选择高精度的带或链传动，确保传动的稳定性。耐磨性与寿命根据传动系统的使用环境和工作条件，选择耐磨性好的带或链，以延长使用寿命。安装与维护选择易于安装和维护的带或链传动，降低使用成本和维护难度。02轴系结构设计PART成本低，加工性能好，适用于一般要求的轴。具有较高的强度和韧性，适用于重载和高转速的轴。通过淬火和回火处理，提高轴的强度和硬度，改善耐磨性和抗疲劳性。采用喷丸、碾压、渗碳淬火等工艺，提高轴的表面硬度和耐磨性。轴的材料与热处理碳素结构钢合金结构钢热处理表面强化处理强度刚度校核方法按扭转强度校核刚度校核按弯曲强度校核疲劳强度校核根据轴所传递的扭矩和材料的扭转强度计算轴的直径。根据轴所受的弯矩和材料的弯曲强度计算轴的截面尺寸。考虑轴在受力和变形过程中的挠度，确保轴在运转过程中不会产生过大的变形。对于长期承受交变应力的轴，需进行疲劳强度校核，确保轴的使用寿命。轴肩与轴环定位套筒定位利用轴的截面尺寸变化来定位零件，结构简单，定位可靠。使用套筒零件将轴上零件隔开，实现零件的轴向定位，适用于零件间距较大的场合。轴上零件定位技术键连接定位通过键与轴上的键槽配合，实现零件的周向固定和轴向定位，适用于传递较大扭矩的场合。销连接定位通过销与轴上的孔配合，实现零件的轴向定位，适用于零件定位精度要求较高的场合。03轴承配置方案PART滚动轴承承载计算承载能力计算根据轴承类型、尺寸和工况，计算轴承的承载能力，确保轴承在预期寿命内安全运行。01寿命计算根据轴承的载荷、转速和工作环境，计算轴承的预期寿命，以便及时更换。02刚度分析分析轴承在不同载荷下的刚度，确保轴承在受力时变形量在允许范围内。03润滑方式选择根据轴承类型和工作条件，选择合适的润滑方式，如油润滑或脂润滑。润滑系统设计规范润滑剂选用根据轴承材料、转速、温度和工作环境，选用合适的润滑剂，确保轴承良好润滑。润滑系统设计设计合理的润滑系统，包括润滑剂的储存、输送、分配和过滤等，确保轴承得到持续、有效的润滑。失效模式预防策略定期检查轴承的运行状态，及时发现并处理潜在问题，避免轴承失效。预防性维护采取措施保护轴承免受污染、腐蚀和过热等外界因素的影响。轴承保护对失效的轴承进行分析，找出失效原因，并采取措施防止类似问题再次发生。失效分析04联轴器选型应用PART扭矩传递特性匹配转速与功率匹配根据系统转速和功率选择合适的联轴器类型，确保在传递扭矩时不会因转速过高导致联轴器失效。03联轴器应具有足够的扭转刚度，以减小在扭矩传递过程中的弹性变形。02扭转刚度扭矩传递能力确保所选联轴器能够传递系统所需的最大扭矩，避免过载断裂。01对中误差补偿设计径向位移补偿联轴器应能补偿因制造和安装误差导致的径向位移，保证轴系对中。01角向位移补偿联轴器需具备角向位移补偿能力，以适应轴系因热胀冷缩等因素引起的角向偏差。02轴向位移补偿对于长轴系，联轴器还应具备轴向位移补偿能力，以消除轴向窜动对系统的影响。03动平衡精度联轴器应能有效隔离和减少振动传递，保护系统中的其他部件不受振动影响。振动控制噪音控制通过优化联轴器结构和材料，降低运行噪音，提高机械系统的舒适性。在联轴器安装完成后，需进行动平衡测试，确保轴系运行平稳，无异常振动。动态平衡调试要点05密封装置设计PART静密封结构类型垫片密封通过垫片实现两个法兰之间的密封，垫片材料包括橡胶、石墨、石棉等。02040301胶密封利用密封胶或密封带等材料，在连接处形成一层防泄漏的薄膜，主要用于螺纹连接和法兰连接。填料密封通过填充材料（如石墨、石棉、聚四氟乙烯等）来防止介质泄漏，常用于阀门和法兰。金属密封通过金属之间的紧密接触实现密封，如法兰连接中的金属垫片和金属对金属密封。动密封磨损控制弹性元件补偿硬质合金密封面流体膜润滑轴向浮动密封利用弹簧、波纹管等弹性元件的变形来补偿密封面之间的磨损和偏差。通过流体膜（如油膜、水膜等）的润滑作用来减少密封面之间的摩擦和磨损。采用硬质合金材料（如碳化硅、碳化钨等）制作密封面，具有高耐磨性和耐腐蚀性。通过密封件的轴向浮动来适应轴向偏差和磨损，保证密封性能。IP等级采用国际电工委员会（IEC）制定的IP等级，表示电气设备外壳对固体和液体的防护能力，如IP65表示完全防止粉尘进入和用水冲洗无任何伤害。NEMA等级美国电气制造商协会（NEMA）制定的等级标准，用于评估电气设备在恶劣环境下的防尘和防水能力。DIN等级德国工业标准（DIN）制定的等级，主要用于评估机械设备和部件的防护等级，包括防尘和防水两个方面。SAE等级美国汽车工程师协会（SAE）制定的标准，主要用于评估汽车零部件的防尘和防水性能。防尘防水等级标准0102030406装配工艺规划PART根据零件的功能和装配要求，选择合适的公差等级和配合种类。根据零件的尺寸和精度要求，确定合理的公差等级，以保证零件的互换性和装配精度。根据零件的配合性质，选择间隙配合、过渡配合或过盈配合，以确保装配的顺利进行。在装配过程中，应考虑各零件偏差的累积，以确保整体装配的精度和稳定性。公差配合选择原则选择原则公差等级配合种类偏差累积预紧力调整方法预紧力作用通过预紧力可以消除零件之间的间隙，提高装配的刚性和稳定性。01预紧力调整通过调整螺栓、螺母等紧固件的扭矩或预紧力，达到所需的预紧力。02预紧力测量使用专用的预紧力测量工具或方法，确保预紧力符合设计要求。03预紧力保持在装配和使用过程中，应采取措施保持预紧力，防止松动和失效。04系统总装检测流程零件检验系统功能测试装配过程检验可靠性试验在装配前，对所有零件进行检验，确保零