第十二章轴与轮毂连接资料重点
机械设计第十版考点知识点总结
第一章绪论1.机器是用来代替人们体力和部分脑力劳动的工具。
2.机器的基本组成要素是机械零件。
第二章机械设计总论1.原动机部分是驱动整部机器完成预定功能的动力源。
2.执行部分是用来完成机器预定功能的组成部分。
3.传动部分是用来完成运动形式、运动及动力参数转变的。
4.机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。
5.设计机器的一般程序:计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段、计算机在机械设计中的应用。
6.机器的主要要求:使用功能要求、经济性要求、劳动保护和环境保护要求、寿命可靠性的要求。
7.机械零件的主要失效形式: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。
8.设计机械零件时应满足的基本要求:避免在预定寿命期内失效的要求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求、可靠性要求。
9.避免在预定寿命期内失效要求:强度、刚度、寿命。
10.机械零件的设计准则:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则。
11.平均工作时间MTTF:对不可修复的零件,其失效前的平均工作时间。
12.平均故障间隔时间MTBF:对可修复的零件,其平均故障间隔时间。
第三章机械零件的强度1.机械中各零件之间力的传递,是通过两个零件的接触来实现的,接触分为外接触和内接触,也可分为点接触和线接触。
2.可以吧一切引起失效的外部作用的参数称为应力,把零件本身抵抗失效的能力称为强度。
第四章摩擦、磨损及润滑概述1.当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发生相对滑动,或有相对滑动的趋势时,在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力,这一自然现象称为摩擦,产生的阻力称为摩擦力。
2.摩擦分为两类:一类是发生在物质内部,阻碍分子间相对运动的内摩擦;另一类是当相互接触的两个物体发生相对滑动或有相对滑动的趋势时,在接触表面上产生的阻碍相对滑动的外摩擦。
3.仅有相对滑动趋势时的摩擦称为静摩擦。
4.相对滑动进行中的摩擦称为动摩擦。
第十二章键、销及其连接
多齿承载,承载能力高。 对中性及导向性能好。 齿浅,对轴的强度削弱小。加工需专用设备,成本高。
花键连接
第十二章 键、销及其连接
2.连接形式
矩形花键连接
渐开线花键连接
第十二章 键、销及其连接
四、楔键和切向键连接
1.楔键
楔键与键槽的两个侧面不相接触,为非工作面。 楔键连接能使轴上零件轴向固定,并能使零件承受单 方向的轴向力。用于定心精度要求不高,荷载平稳和 低速的场合。
分类: 普通平键
平键 导向平键 滑键
第十二章 键、销及其连接
1.普通平键
普通平键的连接示意图
普通平键的连接
第十二章 键、销及其连接
普通平键按键的端部形状不同可分为圆头(A 型)、方头(B 型)和单圆头(C 型)三种。
普通平键连接
第十二章 键、销及其连接
平键是标准件,只需根据用途、轴径、轮毂长度 选取键的类型和尺寸。
内螺纹圆柱销
圆锥销
内螺纹圆柱销
第十二章 键、销及其连接
普通圆锥销
圆锥销
普通圆锥销
第十二章 键、销及其连接
带螺纹圆锥销
内螺纹 大端带螺尾 小端带螺尾
第十二章 键、销及其连接
圆柱销多次拆卸会降低定位精度和可靠性;圆锥 销的定位精度和可靠性较高,多次拆卸不会影响定 位精度。因此,经常装拆的场合不宜采用圆柱销, 而应选用圆锥销。
应用范围
h9
D10
主要用于导向平键
用于传递载荷不大的
N9
Js9 场合,在一般机械制造
h9
中应用广泛
用于传递重载荷、冲
P9
击载荷及双向传递转矩
的场合
第十二章 键、销及其连接
濮良贵《机械设计》真题分类解析
【 题7 】 ( 上海交通大学考研试题)
2 2 已知 4 5钢经调质后的机械性能为: 强度极限 σ 6 0 0 N/ m m , 屈服极限 σ 3 6 0N/ m m , 疲劳极 B= s= 2 限 σ-1 = 3 0 0N/ m m , 材料的等效系数 φ . 2 5。 σ =0
1 ) 材料的基氏极限应力线如图示, 试求材料的脉动循环疲劳极限 σ ; 0 2 ) 疲劳强度综合影响系数 K 2 , 试作出零件的极限应力线; σ=
【 题3 】 ( 大连理工大学考研试题) 图示的方形盖板用四个 M 1 2 ( d 1 0 . 1 0 6 m m ) 的螺栓与箱体联接, 位于对称中心 0点处的吊环受 1=
′ 拉力 F ]= 4 2 7 M P a , Q . 6 F, 问: σ P =0 Σ。已知螺栓的许用应力[
1 ) 作用在吊环上的最大拉力 F ? Σ=
′ =5 2, 求F 2 ) 由于制造误差, 吊环的位置由 O移至 O ′ 点, 若测得 O O 槡 Σ下受力最大螺栓的工作拉
力F 。 3 ) 说明在 2 ) 的情况下, 该螺栓组联接是否安全?
— 3—
考试点( w w w . k a o s h i d i a n . c o m ) 5 【 题4 】( 哈尔滨工程大学考研试题) 在图示气缸盖的螺栓联接中, 气缸直径 D= 3 5 0 m m , 气缸内气体压强 P在( 0~ 0 . 8 ) M P a 范围内变 化, 气缸盖和缸体用 1 2个 M 2 2 ( d 1 9 . 2 9 4 m m ) 的螺栓联接, 若相对刚度 C ( C C = 0 . 8 , 残余预 1= b/ b+ m) ' = 1 . 6 F , 螺栓的许用应力[ ]= 5 5 M P a , 许用应力幅[ ]= 2 0 M P a , 试校核该螺栓的静强度和 紧力 Q σ σ p a 疲劳强度。
《机械基础》第十二章轴承教案
《机械基础》教案课题第十二章轴承课型理论课课时2授课班级授课时间授课教师教材分析本节课的内容是关于《机械基础》中的第十二章。
要求学生理解机械基础的功用、结构,课标要求是掌握机械基础的作用。
选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》(第七版),学习内容是机械基础的内容和各项方法。
学情分析知识储备:对机械有着初步的了解。
能力水平:熟悉机械基础的发展史。
学习特点:学习、接受新知识能力较弱,尤其是理论性强的知识,不能充分利用课余时间学习。
学习目标知识目标:理解滚动轴承的基本知识。
能力目标:能够掌握滑动轴承的基本内容。
素质目标:1.认识到机械的重要性。
2.积极参与课堂,能够表达自己的观点和想法。
学习重难点教学重点:1. 滚动轴承的基本知识。
2.滑动轴承的基本内容。
教学方法讲授法、讨论法、演示法、实物教学法课前准备教师准备:教学课件学生准备:课前预习教学媒体多媒体教室、多媒体课件教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一:创设情境生成问题1.情境导入让学生阅读教材导入情景,引导学生思考:轴承基本知识。
2.展示学习目标认识到轴承的重要性。
掌握轴承基本知识的具体内容。
1.阅读导入情景,思考教师提问,结合生活中的实际,认真回答。
2.查看并记住本节任务的学习目标。
1.通过情景问话,引出本课主题。
同时激发学习兴趣。
2.通过课件展示本节任务,让学生明确课堂任务。
活动二:调动思维探究新知一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力,使学生进入上课状态。
二.1.新课讲解:借助PPT讲授机械基础基本知识内容,利用课件进行讲授,对比课件中的构造简图,对轴承基本知识有一个初步的了解。
轴承支承转动的轴及轴上零件,以保证轴的旋转精度,减少轴与轴座之间的摩擦和磨损滚动轴承滑动轴承12—1 滚动轴承一、滚动轴承的结构和类型1.滚动轴承的结构学习机械基础基本知识的总体认知(1)听课、思考、结合生活实际,认真回答教师提出的问题。
机械设计基础 第十二章轴
3.
球墨铸铁、合金铸铁 (高强度铸铁)
价廉、吸振性好、耐磨性好,对应力集中的敏感性较低,铸造 成形,但性脆,可靠性低,品质难控制。 常用于制造外形复杂的轴,如曲轴、凸轮轴。
轴的常用材料及其主要力学特性见
轴的结构设计
12
设计任务:使轴的各部分具有合理的形状和尺寸。
设计要求: 1.轴应便于制造,轴上零件要易于装拆;(制造安装) 2.轴和轴上零件要有准确的工作位置;(定位) 3.各零件要牢固而可靠地相对固定;(固定) 4.改善应力状况,减小应力集中。
第十二章
轴的设计
1
第一节 第二节 第三节
概述 轴的设计举例 轴的强度、刚度计算
2
本章重点:
① 轴的类型,轴的常用材料; ② 轴的结构; ③ 轴上零件的轴向定位和固定方法; 轴上零件的周向定位和固定方法;
④ 按扭转强度计算轴的直径。
轴的功用:主要用于支承传动零件 (齿轮、带轮等) 并
传递运动和动力。
越程槽和退刀槽
17
(3)为去掉毛刺,利于装配,轴端应制出45°倒角。
45°倒角 45°倒角
( 4)当采用过盈配合联结时,配合轴段的零件装入端,常加工 成半锥角为30°的导向锥面。若还附加键联结,则键槽的长度 应延长到锥面处,便于轮毂上键槽与键对中。
18
(5)如果需从轴的一端装入两个过盈配合的零件,则轴上两配 合轴段的直径不应相等,否则第一个零件压入后,会把第二个零件 配合的表面拉毛,影响配合。
一般情况下,直轴 做成实心轴,需要 减重时做成空心轴
6
轴的功用和类型
分类: 按承受载荷分有: 类 型 按轴的形状分有:
7
转轴---传递扭矩又承受弯矩
传动轴---只传递扭矩 心轴---只承受弯矩 直轴 曲轴 光轴 阶梯轴
机械设计复习题及答案
机械设计习题及答案第一章绪论一.分析与思考题1-1 机器的基本组成要素是什么?1-2 什么是零件?什么是构件?什么是部件?试各举三个实例。
1-3 什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。
第二章2-1 (3) 2-2 (4) 2-3 (2) 2-4 (2) 2-5 (2)第二章机械设计总论一.选择题2-1 机械设计课程研究的内容只限于_______。
(1) 专用零件的部件 (2) 在高速,高压,环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的通用零件和部件(3)在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 (4) 标准化的零件和部件2-2 下列8种机械零件:涡轮的叶片,飞机的螺旋桨,往复式内燃机的曲轴,拖拉机发动机的气门弹簧,起重机的起重吊钩,火车车轮,自行车的链条,纺织机的纱锭。
其中有_____是专用零件。
(1) 3种 (2) 4种 (3) 5种(4)6种2-3变应力特性可用σmax,σmin,σm, σa, r 等五个参数中的任意_____来描述。
(1) 一个(2) 两个(3) 三个(4) 四个2-4 零件的工作安全系数为____。
(1) 零件的极限应力比许用应力 (2) 零件的极限应力比零件的工作应力(3) 零件的工作应力比许用应力 (4) 零件的工作应力比零件的极限应力2-5 在进行疲劳强度计算时,其极限应力应为材料的____。
(1) 屈服点(2) 疲劳极限 (3) 强度极限(4) 弹性极限机械零件的强度二.选择题3-1 零件的截面形状一定,如绝对尺寸(横截面尺寸)增大,疲劳强度将随之_____。
(1) 增高 (2) 不变 (3)降低3-2 零件的形状,尺寸,结构相同时,磨削加工的零件与精车加工相比,其疲劳强度______。
(1) 较高 (2) 较低 (3)相同3-3 零件的表面经淬火,渗氮,喷丸,滚子碾压等处理后,其疲劳强度_______。
(1) 增高 (2) 降低 (3) 不变 (4) 增高或降低视处理方法而定三.分析与思考题3-1 图示各零件均受静载荷作用,试判断零件上A点的应力是静应力还是变应力;并确定应力比r的大小或范围。
机械设计基础总复习
整理ppt
3
二、 机器的组成 (以汽车为例)
1、动力部分 提供动力(发动机) 2、传动部分 提供变速、改变运动方向或运动形式等
(变速箱、传动轴、离合器) 3、工作部分 直接完成设计者的构想,代替或减轻人类的
工作(车轮,转向器) 4、控制部分 使机器各部分运动协调。可以是手控、
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12
3、曲柄存在的条件 1)四杆机构中,最长杆和最短杆之和小于其余
两杆长度之和。 2)曲柄为最短杆,且是连架杆或机架。 4、对四杆机构的判断:
在四杆机构中,没有曲柄存在,就是双摇杆 机构,若存在曲柄,,哪一个是机架,就构成不 同的机构。
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13
1)和最短杆相连的杆是机架,为曲柄摇杆机构。 2)最短杆是机架,为双曲柄机构。 3)最短杆对过的杆是机架,为双摇杆机构。
34
第十一章 联接
螺纹联接
1、大径 d:螺纹标准中的公称直径,螺纹的最大直径
2、小径 d1: 螺纹的最小直径,强度计算中螺杆危险断 面的计算直径。
3、中径 d2: 近似于螺纹的平均直径, d2 (d1 + d) / 2 4、螺距 p: 相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。
5、导程 s: 同一条螺纹线上两螺纹牙之间的距离。
Fx1 = - Ft2 切向力
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已知:蜗杆的旋向和转向,画出蜗杆和 蜗轮三个分力的方向。
整理ppt
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•第八章 带传动
普通V带已标准化:按GB/T 13575.1-2008标准, 按截面尺寸 的大小不同,由小到大,分为: Y、Z、A、B、C、D、E七种。
具体尺寸见表8—2。带的楔角 大于带轮沟槽 角。 • 带的节面宽度叫节宽bp , 当带弯曲时,此宽度不变,带的
《机械设计基础》复习重点、要点总结
《机械设计基础》复习重点、要点总结《机械设计基础》第1章机械设计概论复习重点1. 机械零件常见的失效形式2. 机械设计中,主要的设计准则习题1-1 机械零件常见的失效形式有哪些?1-2 在机械设计中,主要的设计准则有哪些?1-3 在机械设计中,选⽤材料的依据是什么?第2章润滑与密封概述复习重点1. 摩擦的四种状态2. 常⽤润滑剂的性能习题2-1 摩擦可分哪⼏类?各有何特点?2-2 润滑剂的作⽤是什麽?常⽤润滑剂有⼏类?第3章平⾯机构的结构分析复习重点1、机构及运动副的概念2、⾃由度计算平⾯机构:各运动构件均在同⼀平⾯内或相互平⾏平⾯内运动的机构,称为平⾯机构。
3.1 运动副及其分类运动副:构件间的可动联接。
(既保持直接接触,⼜能产⽣⼀定的相对运动)按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同,通常把平⾯运动副分为低副和⾼副两类。
3.2 平⾯机构⾃由度的计算⼀个作平⾯运动的⾃由构件具有三个⾃由度,若机构中有n个活动构件(即不包括机架),在未通过运动副连接前共有3n个⾃由度。
当⽤P L个低副和P H个⾼副连接组成机构后,每个低副引⼊两个约束,每个⾼副引⼊⼀个约束,共引⼊2P L+P H个约束,因此整个机构相对机架的⾃由度数,即机构的⾃由度为F=3n-2P L-P H (1-1)下⾯举例说明此式的应⽤。
例1-1 试计算下图所⽰颚式破碎机机构的⾃由度。
解由其机构运动简图不难看出,该机构有3个活动构件,n=3;包含4个转动副,P L=4;没有⾼副,P H=0。
因此,由式(1-1)得该机构⾃由度为F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=13. 2.1 计算平⾯机构⾃由度的注意事项应⽤式(1-1)计算平⾯机构⾃由度时,还必须注意以下⼀些特殊情况。
1. 复合铰链2. 局部⾃由度3. 虚约束例3-2 试计算图3-9所⽰⼤筛机构的⾃由度。
解机构中的滚⼦有⼀个局部⾃由度。
顶杆与机架在E和E′组成两个导路平⾏的移动副,其中之⼀为虚约束。
《机械设计基础》填空部分复习题
《机械设计基础》填空部分复习题第一章运动简图1、两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副,按照其接触特性,又可将它分为低副和高副。
两构件通过面接触组成的运动副称为低副;平面机构中又可将其分为回转副和移动副。
两构件通过点或直线接触组成的运动副称为高副。
2 平面机构具有确定运动的条件是自由度等于原动件个数,且自由度>0。
3、机械零件由于某种原因,不能正常工作时,称为失效。
机械零件在不发生失效的条件下,零件能安全工作的限度,称为工作能力。
4、随时间变化的应力称为变应力,具有周期性变化的变应力称为循环变应力。
按照随时间变化的情况,应力可分为静应力和变应力。
变应力可归纳为对称循环变应力、非对称循环变应力和脉动循环变应力三种基本类型。
变应力的五个基本参数是 σmax 、σmin 、σm、σa、r。
应力循环中的最小应力与最大应力之比,可用来表示变应力中应力变化的情况,通常称为变应力的循环特性r。
当r=+1表示为静应力,r=0表示为脉动应力,它的σmin=0,σm=σa=σmax/2;当r=-1表示为对称应力,它的σmax=σa;σm= 0 ;非对称循环变应力的r变化范围为-1~0和0~+1之间。
5、在变应力中,表示应力与应力循环次数之间的关系曲线称为材料的疲劳曲线。
在变应力作用下,零件的主要失效形式是疲劳破坏。
在静应力下,塑性材料的零件按不发生塑性变形条件进行强度计算,故应取材料的屈服极限作为极限应力;而脆性材料的零件按不发生断裂的条件进行计算,故应取材料的强度极限作为极限应力。
变应力下,零件的许用极限应力与零件材料的疲劳极限有关,同时还应考虑应力集中系数、尺寸__系数和表面状态系数。
6、一非对称循环变应力,其σmax=100N/mm2,σmin=-50N/mm2,计算其应力幅σa= 75N/mm2,平均应力σm=__25_N/mm2,循环特性r= -0.5。
第二章连杆机构1、铰链四杆机构中的固定件称为机架,与其用回转副直接相连接的构件称为连架杆,不与固定件相连接的构件称为连杆。
机械基础(第五版)习题册分析
机械基础(第五版)习题册第四章齿轮传动§4-1 齿轮传动的类型及应用§4-2 渐开线齿廓1、齿轮传动是利用主动轮、从动轮之间轮齿的啮合来传递运动和动力的。
2、齿轮传动与带传动、链传动、摩擦传动相比,具有功率范围宽,传动效率高,传动比恒定,使用寿命长等一系列特点,所以应用广泛。
3、齿轮传动的传动比是指主动轮与从动轮转速之比,与齿数成反比,用公式表示为i12=n1/n2=z2/z1 。
4、齿轮传动获得广泛应用的原因是能保证瞬时传动比恒定,工作可靠性高,传递运动准确等。
5、按轮齿的方向分类,齿轮可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动和认字齿圆柱齿轮传动。
6、渐开线的形状取决于基圆的大小。
7、形成渐开线的圆称为基圆。
8、一对渐开线齿轮啮合传动时,两轮啮合点的运动轨迹线称为啮合线。
9、以两齿轮传动中心为圆心,通过节点所作的圆称为节圆。
10、在机械传动中,为保证齿轮传动平稳,齿轮齿廓通常采用渐开线。
11、以同一基圆上产生的两条反向渐开线作齿廓的齿轮称为渐开线齿轮。
12、在一对齿轮传动中,两齿轮中心距稍有变化,其瞬时传动比仍能保持不变,这种性质称为传动的可分离性。
§4-3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算1、齿数相同的齿轮,模数越大,齿轮尺寸越大,轮齿承载能力越强。
2、渐开线齿廓上各点的齿形角不相等,离基圆越远的齿形角越大,基圆上的齿形角等于零度。
3、国家标准规定,渐开线圆柱齿轮分度圆上的齿形角等于200。
4、国家标准规定,正常齿的齿顶高系数ha*=1 。
5、模数已经标准化,在标准模数系列表中选取模数时,应优先采用第一系列的模数。
6、直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:两齿轮的模数必须相等;两齿轮分度圆上的齿轮角必须相等。
7、为了保证齿轮传动的连续性,必须在前一对轮齿尚未结束啮合时,使后继的一对轮齿已进入啮合状态。
§4-4 其他齿轮传动简介1、斜齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮承载能力强,传动平稳性好,工作寿命长。
轴的设计
7
11
10
8
试指出图中结构不合理的地方,并予以改正。
2Leabharlann 35621 10
1 11
4
7 8, 9
正确
§12-4 轴的强度和刚度计算
一、按扭转强度计算——适用于传动轴、转轴初算
价廉,对应力集中不敏感,良好的加工性。
2、合金钢:40Cr、40MnB、20CrMnTi等,强度高、寿命 长,对应力集中敏感,价格较贵。用于重载、
小尺寸的轴。
种类
注意:钢材
对钢材弹性模量E影响很小,
热处理
∴用 热处理 不能提高轴的刚度。 合金钢
3、合金铸铁、QT:铸造成形,吸振,可靠性低,品质
难控制,常用于凸轮轴、曲轴。
正确答案
1
2
3
1. 轮毂宽度上插键槽; 2.套筒无法安装; 3. 轴颈处不应有键槽。
正确答案
2 1
1.左侧键太长, 套筒无法装入
2.多个键应位于 同一母线上
正确答案
下图为双级斜齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系结构图,齿轮用 油润滑,轴承采用脂润滑。试分析轴系结构的错误,在有错误 处标明序号,说明原因并提出改正方法。
F
F
不合理结构
合理结构
2)使转矩合理分配
输出轮 输入轮
1
Tmax= T2 + T3 + T4
不合理的布置
T 4 T 3 T 2
T 1
T 4 T 3
T 1
T 2
输出轮 输入轮 输出轮
Tmax= T3 + T4
合理布置
3)改进轴上零件结构,减轻轴的载荷
齿轮 轴承
齿轮
轴承
卷筒
机械设计重点面试概念提问60题必背
机械设计重点面试概念提问60题必背!!第一章绪论1.问:什么是零件?答:零件是组成机器的不可拆的基本单元,即制造的基本单元。
第二章机械设计总论2.问:一台完整的机器通常由哪些基本部分组成?答:原动机部分、执行部分和传动部分。
3.问:一般机器的设计程序通常由哪几个基本阶段构成?答:一部机器的设计程序基本上由计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、技术文件编制阶段构成。
4.问:机械零件主要有哪些失效形式?答:机械零件的主要失效形式有:整体折断、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等。
5.问:机械零件的常用设计准则是什么?答:大体有以下设计准则:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则等。
6.问:什么是机械零件的强度设计准则?答:强度准则就是指零件中的应力不得超过允许的限度。
例如,对一次断裂来说,应力不超过材料的强度极限;对疲劳破坏来说,应力不超过零件的疲劳极限:对残余变形来说,应力不超过材料的屈服极限。
第三章机械零件的强度7.问:试述零件的静应力与变应力是在何种载荷作用下产生的?答:静应力只能在静载荷作用下产生,变应力可能由变载荷产生,也可能由静载荷产生。
8.问:疲劳损伤线性累积假说的含义是什么?答:该假说是:在每一次应力作用下,零件寿命就要受到一定损伤率,当损伤率累积达到l00%时(即达到疲劳寿命极限)便发生疲劳破坏。
通过该假说可将非稳定变应力下零件的疲劳强度计算折算成等效的稳定变应力疲劳强度。
第四章摩擦、磨损及润滑概述9.问:何谓摩擦?答:当在正压力作用下相互接触的两个物体受切向外力的影响而发生相对滑动,或有相对滑动趋势时,在接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力,这种现象叫做摩擦。
10.问:根据摩擦面间存在润滑剂的情况,滑动摩擦能分为几种类型的摩擦?答:分为干摩擦、边界摩擦(边界润滑)、流体摩擦(流体润滑)及混合摩擦。
11.问:一般零件磨损过程大致可分为哪三个阶段?答:一般零件磨损过程大致可分为磨合阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。
轴系结构
3、强度条件
主要失效:键剪断
机械设计 第三章 轴毂联接 第十二章 轴系结构设计 (四)斜键联接 键的一个工作面为斜面:斜度1:100 1、楔键 工作面:上下面,两侧面有间隙 靠摩擦和互压传载:T和单向轴向力
11
方便拆卸:钩头楔键
机械设计
第三章 轴毂联接 第十二章 轴系结构设计
12
2、切向键:两个单面斜楔构成 工作面:上、下两面 靠互压传载,有一个面必须与轴线共面, 双向T需用双键(120°)。
3
§1 轴毂连接设计
(1)工作面:两侧面 工作时靠键与键槽侧面的挤压 来传递扭矩 压溃——主要失效形式 (2)承载能力: 键剪断
机械设计
第三章 轴毂联接 第十二章 轴系结构设计
4
圆头:指状铣刀,应力集中大
(3)结构形式 方头:盘状铣刀,应力集中小,紧定螺钉固定
一圆头一方头:指状铣刀,用于轴伸处
b)方 头
c)一 端 圆 头 一 端 方 头
机械设计 (4)特点
第三章 轴毂联接 第十二章 轴系结构设计
5
静联接,周向固定,传递转矩T;不能承受轴向力及轴向固定。 2、导向平键
动联接,键固定在轴上,毂可沿键移动。
3、滑键 承载能力:耐磨性。 动联接,键固定在毂上,一起沿键槽移动。 移动距离大时,采用滑键。
机械设计
机械设计
6类
第三章 轴毂联接 第十二章 轴系结构设计
6类
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N类
机械设计
6类
第三章 轴毂联接 第十二章 轴系结构设计
一对7类
26
N类
一对3类
机械设计
6类
第三章 轴毂联接 第十二章 轴系结构设计
向心推力组合
机械基础(23)轴与轮毂连接
B=80 ㎜,输出轴在轮毂处的直径 d=45 ㎜。试选用键的类型,确定其尺 寸,并标记。
☆重点介绍 平键连接的尺寸 选择方法,并举 例说明
三、平键连接的尺寸选择 1、键的类型选择:根据连接特点确定。 2、确定键的尺寸:平键已标准化。平键的主要尺寸:宽 b、高 h、
长 L,从标准中选出。 具体方法:
根据轴径从标准中选定键的剖面尺寸
b ×h
柳州铁道职业技术学院教师备课教案
根据轮毂的长度 B 定出键长
当轴径 且传递较大转矩时,可采用由一对普通楔键组成的切向 键连接,如图 12-24 所示。切向键连接的工作原理与楔键相同,即依靠 键的楔紧力传递转矩。切向键连接定心性差,适用于不要求准确定心、 低速运转的场合。
(5)花键连接 花键连接是由轴和轮毂孔周向均布的多个键齿与键槽构成的连 接。花键连接可以看成是平键在数目上的增多。花键齿侧面为工作面, 具有承载能力高、定心精度高和导向性能好等优点。
可制成外形复杂的轴,如内燃机中的曲轴。
二、键连接
对比分析讨
键连接主要用于轴和轴上零件的周向固定并传递转矩;有的兼作
论键的作用、分 轴上零件的轴向固定或轴向滑动。
类、特点及其应 用
1、键连接的类型 键可分为平键、半圆键、楔键和切向键等类型,其中以平键最为
常用。
(1)平键连接
平键的上表面与轮毂键槽顶面留有间隙,依靠键与键槽间的两侧
为了使齿轮、带轮等回转零件随轴一起转动,通常用键、花键、 销等联接,起到传递运动和动力的作用。本课主要讲解轴材料及选择、 键、销及其连接。
第 12 章 轴与轮毂连接
机械设计基础填空题
子从动件、尖顶从动件和平底从动件 三种。
3、 凸轮机构中,从动件采用等加速等减速运动规律时,将引起 柔性 冲击,采用等速运动规律时,会引起
刚性 冲击。选择凸轮基圆半径时,要保证其压力角的要求,其它条件不变的情况下,结构越紧凑,基圆
的半径越小,压力角就 越大,机械效率 越低 。凸轮机构的压力角随基圆半径的减小而增大,为减小
件的主要失效形式是 疲劳破坏 。在静应力下,塑性材料的零件按不发生 塑性变形 条件进行强度计算,
故应取材料的 屈服极限 作为极限应力;而脆性材料的零件按不发生 断裂 的条件进行计算,故应取材
料的 强度极限 作为极限应力。变应力下,零件的许用极限应力与零件材料的疲劳极限有关,同时还应
考虑 应力集中 系数、 尺寸__系数和 表面状态 系数。
11.齿轮连续传动的条件是 ε≥1 。
第六章 蜗杆传动 1、蜗杆传动的主要优点是:能得到 较大 的传动比,传动较 平稳 ,噪音较 小 等。圆柱蜗杆按其螺旋
面的形状可分为 阿基米德 蜗杆和 渐开线 蜗杆。阿基米德蜗杆传动的正确啮合条件是:蜗杆 轴面 模 数与压力角应分别等于蜗轮端面 模数与 压力角 ,蜗杆中圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆柱上 的 螺旋角 ,且两者旋向 相同 。 2、蜗杆传动用于传递 交错 轴之间的回转和动力,通常两轴的交错角为 90º 。蜗杆传动中,在主平面 内蜗轮与蜗杆的啮合相当于 齿轮 和 齿条 的啮合,它的设计计算都以 主平 面的参数和几何关系为 准。 3、蜗杆传动中,蜗杆直径系数 q 是指蜗杆 中圆直径 与模数的比值。q 越小,导程角越 大 ,传动效率越 高 ,但蜗杆的刚度和强度越 小 。蜗轮齿数少于 26,会产生根切 ,但齿数过多,会影响蜗杆的 刚度 。 第八章 带/链传动 1、传动带按横截面形状可分为 平 带、 三角 带和 特殊截面 带三大类。带传动的主要张紧方法有调节 中心距 和 加张紧装置 两种。带传动的主要失效形式是 打滑 和发生 疲劳 损坏。故带传动的设计
机械设计基础资料(含答案)
《机械设计基础》一、填空题1、机器的三个共同特征为:都是人为的实物组合;各部分形成运动单元,各单元之间具有确定的相对运动;能实现能量转换或完成有用的机械功。
P12、按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同,一般工况下把磨损分为:磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损。
P113、两构件之间以点或线接触所组成的平面运动副,称为高副,它产生一个约束。
4、轴承的密封方式主要有接触式密封和非接触式密封。
P3095、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时,取节点处的接触应力为计算依据,其载荷由一对齿轮承担。
6、闭式齿轮传动的润滑方式有油浴润滑和喷油润滑两种,一般根据齿轮的轴承转速确定采用哪种方式。
7、螺纹的防松方法很多,按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、永久防松和化学防松。
8、链传动是一种常见的机械传动形式,其兼有带传动和齿轮传动的一些特点。
9、普通V带按截面尺寸有小至大的顺序分为Y、Z、A、B、C、D、E7种型号。
10、能将连续回转运动转化为从动件的间歇回转运动的机构是槽轮机构,将连续回转运动转化为从动件的间歇移动运动的机构是不完全齿轮与齿条机构。
11、只承受弯矩而不传递转矩的轴称为心轴。
(传递转矩而不承受弯矩,或所承受的弯矩很小的轴称为传动轴)12、对于闭式软面齿轮传动,齿面疲劳点蚀是主要的失效形式,应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算。
13、机器是由有机构组成,常用的机构有齿轮机构 , 凸轮机构 , 。
14、运动副之间的摩擦导致了零件表面材料的逐渐损失,这种现象称为磨损。
在摩擦副之间加入润滑剂的措施称为润滑。
常用的润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂。
P10-1215、使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动的连接,称为运动副。
平面运动副的低副引入了 2 个约束,以限制构件的运动。
【低副(面接触)2个约束,1个自由度;高副(点接触或线接触)1个约束,2个自由度】16、请为下图凸轮机构命名偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构。
汽车零件的联接复习资料
零件的联接1、联接的主要作用是什么?分为哪几种方法?答:联接是将两个或两个以上的零件连合成一体的结构。
为了便于机器的制造、安装、维修等,常采用不同的连接方法将零、部件合成一整体。
连接分为三大类。
(1)不可拆连接,如焊连接、铆钉连接、胶接等。
(2)可拆连接,如键连接、销连接和螺纹连接等。
(3)过盈配合连接2、螺纹的主要参数有哪些?螺距和导程有什么区别?答:螺纹的主要参数有牙型、直径、线数、螺距和导程、旋向等五项,通常称为螺纹五要素。
螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离称为螺距,用P表示;同一螺纹线上相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离称为导程,用Ph表示。
对于单线螺纹,螺距等于导程,即P=Ph;对于线数为n的螺纹,Ph=n×P。
3、说明螺纹联接的基本类型及特点、各自的适用场合。
答:螺纹连接有四种基本类型,即螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。
(1)螺栓连接的结构特点是螺栓穿过被连接件(连接件不宜过还)的通孔后并配有螺母;(2)螺柱两头都制有螺纹,一头与螺母配合,一头与被连接件配合。
这种连接适用于被连接件之一较厚难以穿孔并经常拆装的场合,拆卸时,只需拧下螺母。
(3)螺纹连接中只有螺钉,不需用螺母,直接拧入被连接件体内的螺纹孔中,结构简单,但不宜经常装拆,以免损坏孔内螺纹。
(4)紧定螺钉连接常用以固定两零件间的位置,并可传递不大的力或扭矩,它的末端与被连接件表面顶紧,所以末端要具备一定的硬度。
4、螺纹联接为什么要预紧?如何控制预紧力?答:螺纹预紧的目的是增强螺纹联接的刚度、保证连接的可靠性和紧密性,防止受载后被连接件之间出现缝隙或发生相对位移。
通常拧紧力矩由操作者手感决定,不易控制,可能将直径小的螺栓拧断。
这种预紧方式经济简单,用于普通的螺纹联接。
对于重要联接,需计算拧紧力矩,并由测力矩扳手或定力矩扳手来控制预紧力大小。
5、螺纹联接为什么要防松?防松原理是什么?常用的防松方法有哪些?答:连接用的三角形螺纹都具有自锁性,在静载荷和工作温度变化不大时不会自动松脱,但在受到冲击、振动或变载荷作用下,螺纹中的摩擦阻力瞬时减小或消失,预紧力可能在某一瞬间消失,连接就有可能松脱;其次在高温或温度变化较大时,也可能导致连接的松脱。
第十二章尺寸链ppt课件
3. 工艺尺寸计算 工艺尺寸计算是指已知封闭环和某些组成环的基本尺寸和
极限偏差,计算某一组成环的基本尺寸和极限偏差。这种计 算通常用于零件加工过程中计算某工序需要确定而在该零件 的图样上没有标注的工序尺寸。
在查找组成环时,应注意遵循“最短尺寸链原则”。
3. 位置误差按尺寸链中的尺寸来处理
(a)齿轮机构
(b)尺寸链图
图12-3 齿轮机构的尺寸链 1—轴;2—档圈;3—齿轮;4—轴套
(a)采用包容要求
(b)采用独立原则 图12-4 轴套
(c)实际零件
(a)零件图样标注
(b)实际零件
图12-5 齿轮
当齿轮轮毂宽度L1的尺寸公差与两端面的端面圆跳动Hale Waihona Puke 差t1之间的尺寸,称为封闭环。
• 组成环:尺寸链中对封闭环有影响的全部环。
组成环
增环 减环
• 补偿环
如图1-1所示的减速器中,用垫片(件号9)作为补偿件,它的厚度作为 补偿环,装配时选择并安装不同厚度的垫片来调整端盖的底端与对应滚动 轴承的端面之间的轴向间隙的大小。
• 传递系数
传递系数是指表示各组成环影响封闭环大小的程度和方向的系数, 用符号ζi表示。
采用分组法来解决使用要求与加工精
度的矛盾。
图12-13 活塞、连杆机构装配简图 1-活塞;2—活塞销;3—连杆
二、 修配法
修配法装配是指各组成环都按经济加工精度制造,在组成环中选择一 个修配环(补偿环的一种),预先留出修配量,装配时用去除修配环的 部分材料的方法改变其实际尺寸,使封闭环达到其公差与极限偏差要求。
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1.按轴受的载荷和功用的不同进行分类 按轴受的载荷和功用的不同,轴可分为心轴(如图12-1)、传
动轴(如图12-2)、和转轴(如图12-3)。
第十二章 轴与轮毂连接
图12-1 心轴(铁路车辆轮轴)
第十二章 轴与轮毂连接
图12-2 传动轴
图12-3 转轴
第十二章 轴与轮毂连接
3.球墨铸铁
球墨铸铁吸振性和耐磨性好,对应力集中敏感低,价格低廉,使 用铸造方法可制成外形复杂的轴,如内燃机中的曲轴。
第十二章 轴与轮毂连接
12.4 轴的设计与计算
为了满足使用要求,并防止轴的疲劳断裂,设计轴时应根据使用 条件对轴进行设计计算。
12.4.1 按扭转强度计算
12.4.2 按弯扭合成强度计算
第十二章 轴与轮毂连接
图12-19 普通平键连接
第十二章 轴与轮毂连接
(2)半圆键连接
半圆键的两个侧面为半圆形,放置在半圆形的轴槽内,如图12-
22所示。工作时半圆键靠两侧面受挤压传递转矩,键在轴槽内可绕其
几何中心摆动,以适应轮毂槽底部的斜度。半圆键连接装拆方便,但
对轴的强度削弱较大,主要用于轻载场合。
完成轴的结构设计后,对于既承受弯矩M又传递转矩T的转轴, 可根据弯矩和转矩的合成强度来进行轴危险截面的强度校核。进行强 度计算时,我们通常把轴当作置于铰链支座上的梁,作用于轴上零件 的力作为集中力,其作用点取零件轮毂宽度的中点。
12.4.3 轴的刚度计算概念
轴的刚度主要是弯曲刚度和扭转刚度。其中,弯曲刚度是轴在弯 矩作用下产生的弯曲变形,其变形量用挠度 和偏转角 来度量;扭转 刚度是在扭矩作用下产生的扭转变形,其变形量用扭转角 来度量。
第十二章 轴与轮毂连接
12.3 轴的材料及选择
由前面讲解的知识可知,轴主要承受弯矩和扭矩,轴的失效形式
是疲劳断裂,因此轴的材料应具有足够的强度、韧性和耐磨性。
1.碳素钢
优质碳素钢具有较好的机械性能,对应力集中敏感性较低,价格 便宜,应用广泛。优质碳素钢有35、45、50钢等。
2.合金钢
合金钢具有较高的机械性能,对应力集中比较敏感,淬火性较好 ,热处理变形小,价格较贵,多用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。
第十二章 轴与轮毂连接
第十二章 轴与轮毂连接
【本章导读】
机器上的传动零件,如带轮、齿轮、联轴器等都必须用轴来支承 才能正常工作,因此,轴是机械中不可缺少的重要零件。轴的主要功 能是支承旋转零件、传递转矩和运动。本章将讨论轴的类型、结构材 料和轮毂连接(轴与轮毂的连接),重点是轴的设计问题,包括轴的 结构设计和强度计算。
12.2.1 轴的各部分名称
轴通常由轴头、轴颈、轴身、轴肩和轴环等组成。其中,轴头是 与回转零件相配合的部分,通常轴头上开有键槽,如图12-7所示。
图12-7 轴的结构
第十二章 轴与轮毂连接
12.2.2 零件在轴上的固定
为了防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动,必须对 其进行必要的轴向或周向定位,以保证其有准确的工作位置。
压强来控制磨损。本节主要介绍普通平键的强度计算。
平键的选择主要是选择平键的类型和尺寸。
(2)平键连接的强度计算
实践证明,普通平键连接的主要失效形式是键、轴和轮毂中强度
较弱的工作表面被压溃,除非有严重过载,一般不会出现键的剪断。
而导向平键和滑键连接的主要失效形式是工作面的过度磨损。因此,
对普通平键只需校核其挤压强度,而对导向平键和滑键则通过限制其
第十二章 轴与轮毂连接
图12-14 周向固定的形式
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第十二章 轴与轮毂连接
12.2.3 轴的结构工艺性
12.2.4 提高轴的疲劳强度
轴大多在变应力条件下工作,结构设计时应减少应力集中,以提 高轴的疲劳强度。由于轴截面尺寸突变处会造成应力集中,所以应减 小阶梯轴相邻两段的轴径,且轴径变化处的过渡圆角半径不宜过小。 尽量不在轴面上切制螺纹和凹槽以免引起应力集中。此外,提高轴的 表面质量,降低表面粗糙度,采用表面碾压、喷丸和渗碳淬火等表面 强化方法,均可提高轴的疲劳强度。
图12-22 半圆键连接
第十二章 轴与轮毂连接
(3)楔键连接
键的上表面和轮毂槽底面均制成1:100的斜度,如图12-23所
示。工作时,键的上下表面为工作面,装配时将键用力打入槽内,使
轴与轮毂之间的接触面产生很大的径向压紧力,转动时靠接触面的摩
擦力来传递转矩及单向轴向力。
图12-23 楔键连接
第十二章 轴与轮毂连接
(4)切向键连接
当轴径 且传递较大转矩时,可采用由一对普通楔键组成的切向
键连接,如图12-24所示。切向键连接的工作原理与楔键相同,即依
靠键的楔紧力传递转矩。切向键连接定心性差,适用于不要求准确定
心、低速运转的场合。
图12-24 切向键连接
第十二章 轴与轮毂连接
2.平键连接的选择和强度计算
(1)平键连接的选择
1.轴向固定 零件的轴向定位方式有很多种,常见的有以下几种: (1)轴肩和轴环 (2)轴端挡圈和圆锥面 (3)定位套筒和圆螺母 (4)弹性挡圈和紧定螺钉 2.周向固定 周向定位的目的是为了传递转矩,并防止轴上零件与轴发生相对
转动。常用的周向固定的定位方式有键连接、过盈配合连接、锥销连 接和成型连接等,如图12-14所示。
第十二章 轴与轮毂连接
12.5 轴毂连接
常见的轴毂连接有键连接、花键连接和销连接等。
12.5.1 键连接
键连接主要用于轴和轴上零件的周向固定并传递转矩;有的兼作
轴上零件的轴向固定或轴向滑动。
1.键连接的类型
键可分为平键、半圆键、楔键和切向键等类型,其中以平键最为 常用。
(1)平键连接
平键的上表面与轮毂键槽顶面留有间隙,依靠键与键槽间的两侧 面挤压力 来传递转矩 ,制造容易、装拆方便、对中较好,用于传动 精度要求较高的场合,如图12-19所示。
2.按轴线形状的不同进行分类 按轴线形状的不同,轴可分为直轴、曲轴和挠性轴。 (1)直轴 (2)曲轴 (3)挠性轴
图12-4 阶梯轴
图12-5 曲轴
图12-6 挠性轴
第十二章 轴与轮毂连接
12.2 轴的结构设计
轴的结构设计就是确定轴的形状和尺寸,这与轴上零件的安装、 拆卸、定位及加工工艺有着密切的关系。