华中科技大学机械设计总复习PPT

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机械设计总复习课件

机械设计总复习课件
避免在预定寿命期内失效的要求 应保证零件有足够的强度、刚度、寿命。
结构工艺性要求 设计的结构应便于加工和装配。
经济性要求
零件应有合理的生产加工和使用维护的成本。
质量小的要求 质量小则可节约材料,质量小则灵活、轻便。
可靠性要求 应降低零件发生故障的可能性(概率)。
机械零件的设计准则
机械零件的计算准则1
强度准则 :确保零件不发生断裂破坏或过大的塑性变形, 是最基本的设计准则。
刚度准则 :确保零件不发生过大的弹性变形。
寿命准则 :通常与零件的疲劳、磨损、腐蚀相关。
振动稳定性准则
可靠性准则
机械零件的设计方法
机械零件的设计方法
机械零件的设计方法通常分为常规设计方 法和现代设计方法两大类。
定力矩扳手,对于重要的螺栓联接,也可以采用测定螺栓伸长的方法来控制预 紧力。
预紧力和预紧力矩之间的关系: T 0.2F0d 注意:对于重要的联接,应尽可能不采用直径过小(<M12)的螺栓。
四பைடு நூலகம்螺纹联接的防松
防松的根本问题在于螺防纹联接的止防松 螺旋副相对转动。按 工作原理的不同,防松方法分为摩擦防松、机械防 松及其他的防松方法。
轴向距离。 牙型角a-螺纹轴向截面内,螺纹牙型两
侧边的夹角。 升角y-螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线
的平面间的夹角。
线数n-螺纹的螺旋线数目。 导程S-螺纹上任一点沿同一条螺旋线转
一周所移动的轴向距离,S=nP。
第五章
螺纹的类型与特点2
升角y的计算式为:
二、螺纹联接的基本类型
1、螺栓联接
联接类型与标准件1
粘度的种类有:动力粘度、运动粘度、条件粘度等。 工程中常用运动粘度,单位是:St(斯)或 cSt(厘斯),

华中科技大学机械设计基础篇课件

华中科技大学机械设计基础篇课件

第一章 概论-机械零件的强度
循环特征: r
min max
——表示应力变化的情况
对称循环 — r = -1; 脉动循环 — r = 0;
非对称循环 — r≠ 0 且 | r | ≠ 1; 静应力 — r = +1
用σr 表示循环特征为 r 的变应力。如 σ-1、σ0 等
平均应力: m
max
min
强度问题
刚度问题 耐磨性问题 稳定性问题
机械设计
第一章 概论-一般问题
零件的工作能力 —
不失效条件下零件的安全工作限度
这个限度通常是以零件承受载荷的大小来表示,
所以又常称为“承载能力”
吊钩最大起重量——50 kN 工作能力或承载能力——50 kN
50 kN
机械设计
第一章 概论-一般问题
二、承载能力判定条件(设计准则)
机械设计
其他通用零件
联 轴 器
第一章 概论
弹 簧
机 架
机械设计
专用零件
第一章 概论
活塞
曲轴
同一零件可能发生各种不同形式的失效
nF
轴可能出现的失效形式: 断裂 塑性变形 过大弹性变形 共振
强度条件: 工作应力≤许用应力 σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
刚度条件: 实际变形量≤许用变形量 y ≤[y]、 θ ≤[θ] 、φ ≤ [φ]
稳定性条件: 工作转速 n ≤许用转速 [n]
机械设计
三、机械零件的设计步骤
机械设计
第一章 概论-内容、性质及要求
四、学习方法
1、掌握零件设计时的共性
工作原理、结构、
受力分析、
类型、应用场合
失效形式
设计准则、 设计计算

华中科技大学机械设计本科复习提纲ppt

华中科技大学机械设计本科复习提纲ppt


● 滚动轴承的组合设计 与轴的结构设计密切相关 固定方法:两端固定、一端固定一端游动、两端游动; 各种固定方式的特点、受力、应用场合; 固定和游动支点轴承类型的选择、内外圈的 固定方法、合理的结构设计。 游隙及位置的调整:调整的目的和方法
时 雨

研 考
博 网
机械设计
第八章
半干摩擦状态
滑动轴承设计
第三章
齿轮传动设计
机械设计
失效产生的原因、场合;防止失效的措施;设计准 则主要针对齿面疲劳点蚀和轮齿疲劳折断

● 圆柱齿轮传动的强度条件 齿面接触疲劳强度条件针对齿面点蚀失效, 齿根弯曲疲劳强度条件针对轮齿疲劳折断, 重点是直齿圆柱齿轮传动的强度条件
时 雨
轮齿螺旋线方向的判断,各分力的对应关系及方向 的判断,特别是斜齿轮的轴向力
时 雨

研 考
限制压强(p < [p] )—— 防止轴瓦过度磨损 限制pv值(pv<[pv])—— 防止轴瓦发生胶合 限制 v 值( v < [v] )—— 防止轴瓦过度磨损
博 网
● 非液体摩擦滑动轴承 主要失效形式:磨损、胶合(因为金属表面直接接触) 校核计算方法及目的:
液体摩擦形成的条件
(1) 两工作表面必须形成收敛的楔形间隙
2. 当它的转速提高一倍时;
3.当它的基本额定动载荷Cr增加一倍时

时 雨

研 考
1. 当它承受的当量动载荷增加一倍时;
博 网
机械设计
1
2 3
2.缺键,且应与齿轮键 槽同一母线 3.缺轴向定位 4.缺密封 5.端盖不能与轴接触 6.缺调整垫片 7.缺工艺凸台 8.轴承的安装路径太长
轴系结构设计改错

【精编】华科机械设计课程设计资料幻灯片

【精编】华科机械设计课程设计资料幻灯片
等) 14. 参考资料([编号] 作者. 书名. 出版地:出版社,出版年,
版次)
答辩
完成时间:1天 地点:机械学院西楼 B509
双级圆柱齿轮减速器 + 开式齿轮
双级圆柱齿轮减速器 + 链传动
带传动 +双级圆柱齿轮减速器
两级蜗杆+齿轮减速器 + 链传动
设计方法:边画图、边计算、边修改
❖ 画出齿轮的轮廓和箱体内壁线 ❖ 确定轴承座孔宽度L,画出轴承座的外端线。 ❖ 确定轴承的位置 ❖ 轴的结构设计——由端部开始,逐段确定轴径和宽
减速器附件设计
❖ 窥视孔和视孔盖:要能够观察到齿轮啮合状况 (P133)
❖ 通气器:根据工作选用(P136-137) ❖ 起吊装置(P137-138) ❖ 油标:注意油标的倾斜度 ❖ 放油孔和螺塞(P139):放油孔设置在箱座内底面
最低处;箱座内底面常做成1°~1.5°的斜面;在 油孔附近做成凹坑
❖ 零件工作图是制造、检验零件及制定工艺规程的重 要技术资料,应包含制造、检验零件所需的全部内 容,包括:
必要的视图 正确的尺寸标注 尺寸公差与形位公差 表面粗糙度 技术要求
❖ 先画装配图,再拆画零件图
齿轮结构设计
❖ 小齿轮一般为齿轮轴,P29图5-9
❖ 大齿轮根据齿顶圆直径选择结构型 式,P188-189
❖ 箱内:蜗杆传动
模数和分度圆直径应取标准值,且应与直径系数符合标准的匹配关 系
热平衡验算
1.6 选择联轴器 初算轴径
❖ 方案1、2、4:减速器高速轴 外伸端用联轴器与电动机相 联,高速轴轴径应与电动机、 联轴器相匹配。
❖ 方案3:减速器高速轴外伸端 与大带轮相联,高速轴轴径 应与大带轮孔径匹配。

华中科技大学机械设计基础PPT课件

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华中科技大学机械学院 杨家军
灵巧机械手 航天飞机
华中科技大学机械学院 杨家军
课程的性质与任务
是一门介绍常用机构和通用机械零件的基 本知识和基本设计方法的技术基础课。
华中科技大学机械学院 杨家军
教学内容
1、研究机构的组成及具有确定运动的条件。
2、研究四种基本机构的特性和设计方法。
3、讨论机械零部件的设计方法,如零部件 的工作能力、参数设计、结构设计、加工 工艺等。
工作载荷 名义载荷 计算载荷
——实际工作条件下的载荷 ——根据原动机功率求得的载荷
——对名义载荷进行修正得到的近似值
计算载荷

= K × 名义载荷
载荷系数
2、应力的分类
静应力 变应力
——不随时间改变或变化缓慢 ——随时间作周期性或非周期性变化
变应力
稳定变应力——周期性循环变应力 非稳定变应力——非周期性循环变应力
作用原理、构思总体原理解及布局造型等等, 都是最具创造性的 工作 因此也是决定新产品开发成败与否的最关键阶段。 设计进程本身是一个不断反馈循环的过程, 设计者在每一步都可 能获得新的信息, 从而反馈到前面的步骤。 因此, 一个出色的设计者往往要经历多次反复才能真正达到其最 优效果。
华中科技大学机械学院 杨家军
华中科技大学机械学院 杨家军
0.1.2 设计的原则
华中科技大学机械学院 杨家军
“不以规矩、不成方圆”
华中科技大学机械学院 杨家军
1、创新原则
创新概念 创新就是通过引入新概念、
新思想、新方法、新技术等.或对已有产 品的革新来创造具有相当社会价值的事物 或形式。
华中科技大学机械学院 杨家军
【案例分析】

机械设计总复习PPT

机械设计总复习PPT

lim= rN0 =r= r
循环特性r不同时,材料的疲劳极限不同,疲劳曲线也不同,
r↓, rN ↓ ;r =-1时,材料的疲劳极限最低。
机械设计总复习 ND随材料固有性质不同通过试验确定的一个常数,
一般各种材料的ND=10625×107 4.疲劳断裂具有以下特征:
1)疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低,甚至比屈服极限低; 2) 疲劳断口均是无明显塑性变形的脆性突然断裂; 3) 疲劳断裂是微观损伤积累到一定程度的结果。
i 1
P
Fmax d0 Lmin
P
Fmax
i
4
d02
机械设计总复习
3.受轴向载荷的螺栓组连接
机械设计总复习
F
D22
4
p
F F z
F
F2 = F1 + F
ca
1.3F2
4
d12
F1
F0
Cm CB Cm
F
(1.5 1.8F)
4.受倾覆力矩(翻转力矩)M的螺栓组连接
Dp D
Fmax
MLmax
4.2了解磨损的几个阶段? 各种磨损状态、特点及发生场合?
1.磨损曲线:磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段
2.磨粒磨损:开始齿轮、生产中的犁铧 、球磨机衬板与磨球,破碎式滚筒的磨损
3.疲劳磨损(也称点蚀):闭式齿轮和滚动轴承发生的疲劳点蚀
4.粘附磨损(也称胶合):蜗杆蜗轮、高速重载齿轮发生的冷热胶合和滑动轴承烧瓦
5.1螺纹连接的基本类型及其应用
1.普通螺栓连接(受拉螺栓连接)与铰制孔螺栓连接(受剪螺栓连接)在结构 上受力上的区别;
2.了解各种标准螺纹连接件
5.2螺纹连接的预紧与防松

华中科技大学_机械设计基础_PPT讲义7

华中科技大学_机械设计基础_PPT讲义7

Ft =2T1/d1
弯曲强度条件: 2 KT1 Y Y F Fa Sa FP bm d 1
引入齿宽系数 ψ d = b/d1,并代入 d1 = mz1,则:
F
设计式:
2 KT1 3 2 YFaYSa FP m z1 d
m3 2 KT1 YFaYSa 2 z1 d FP mm
齿数 z1的选取
中心距 a、传动比 i 一定时(d不变): 原则:在保证齿根弯 曲强度的前提下,选 YFaYSa ↓ →ζF ↓ 取尽可能多的齿数。 z1 ↑ ζF ↑ m ↓ →ζF ↑ 闭式传动:z1 =20~40 εα ↑ → 平稳 开式传动:z1 =17~20 z1 ↑ m ↓ → h ↓ →切削量少
SFmin — 弯曲强度最小安全系数 一般取 SFmin =1.3~1.5,重要传动SFmin =1.6~3.0
注意:
● 双侧受载时,ζF为对称循环,应将ζFlim减小30%
● 开式齿轮传动,考虑磨损,应将ζFlim减小20%
● 三种硬度单位之比较:
HV(维氏) ≈ HBS(布氏);HRC(洛氏)×10 ≈ HBS
n1
Fr1
n1
二、齿面接触疲劳强度计算 斜齿轮的强度 相当于 当量直齿圆柱齿轮: 模数 = 斜齿轮法面模数 mn 压力角 = 斜齿轮法面压力角αn 当量直齿圆柱齿轮的强度
齿数 = 当量齿数 zv = z/cos3β
分度圆直径 dv = d/cos2β 法向力 = 斜齿轮的法向力 Fn
把斜齿圆柱齿轮的强度计算问题 转化成直齿圆柱齿轮的强度计算问题
§7-1 齿轮传动失效形式和设计准则
一、失效形式 1、轮齿折断 ★ 疲劳折断 ★ 过载折断 全齿折断—常发生于齿宽较小的直齿轮

华中科技大学_机械设计基础_PPT讲义11

华中科技大学_机械设计基础_PPT讲义11

● 额定寿命
一批相同 的轴承,在相同的条件下运转,其中90% 的轴 承不发生疲劳点蚀 前所经历的总转数或总工作小时数。
用 L 表示。 按额定寿命选用轴承,可靠性为90% 。
完好
10%
注意:额定寿命随运转条件而变化。
90%
比如:外载增大,额定寿命降低。
因此,额定寿命并不能直接反映轴承的承载能力。
● 基本额定动载荷
3、磨损、胶合、保持架断裂等 使用维护不当而引起的,属于非正常失效。
三、设计准则
一般转速的轴承 — 进行寿命计算,防止点蚀破坏
转速极低或仅作缓慢摆动的轴承 — 按静强度计算,防止塑性变形
§11-4 滚动轴承的寿命计算
一、基本概念
● 轴承寿命
轴承中任一元件 出现疲劳点蚀 前所经历的总转数
或总工作小时数。
用轴用1数 —字承调字母,心或或分字球数别母轴字用表承示表C、内示1径A0;C尺如和寸:B表接示由 ( 宽触轴2度内角位承系部数为的列字结1宽:5)构0代度0、组0的号系2成列5不。0和和同直4。0径直0的系径角列系代列接号:触球
又0/P级35674如— — — —、,:圆推深角/共P锥沟接力轴56滚球触球、个承子轴球轴/级的P轴承轴承6别公x承承、,差2/1110P依等527~65次级和00由分/P0高别。级为0123— — — 、到2窄 正 宽4级—低常; ;、特级;宽4,级d;000/132其、5 代5级号、分13026————x别级特中特轻为、轻;轻;:;;6级/P2和、
而右轴承被放松, 故: A2 S2 即: A1 S2 FA (压紧端)
A2 S2 (放松端)
② 轴承反装时:
2 1
S′
S1
FA
S2

机械设计华科课件fuxi

机械设计华科课件fuxi

2. 对于零件的极限应力曲线 A’ (0 , 1 K D ) 即 ( 0, 270 ) B’ ( 0 2, 0 2 K D ) 即 ( 350, 210 )
5. 安全系数
OM ' 291 S 1.71 OM 170
' ' m a OM ' = OM m a
2.设计准则 失效形式
齿面间的接触疲劳点蚀 轮齿的弯曲疲劳折断
设计准则
齿面接触疲劳强度条件 H HP 轮齿弯曲疲劳强度条件 F FP
胶合、磨损、塑性变形等失效运用上述准则,并作相应考虑 具体工作条件下,如何运用上述准则 工作条件 闭式传动 软齿面 (硬度 ≤ 350HBS) 硬齿面 (硬度 > 350HBS) 开式传动 设计准则 按齿面接触疲劳强度条件设计 按轮齿弯曲疲劳强度条件校核 按轮齿弯曲疲劳强度条件设计
设计准则
开式 传动
轮齿 折断
控制折断:
轮齿弯曲强度条件 F FP
[注] 蜗杆主要是控制轴的变形
4. 材料及热处理
蜗杆蜗轮材料组合 减摩 耐磨 抗胶合 蜗杆: 碳素钢 合金钢 调质 淬火 蜗轮: 灰铸铁 铝铁青铜 铸锡磷青铜
5. 普通圆柱蜗杆传动
(1) 受力分析 力的分解 力的关系 力的方向 力的大小
□ 对于n 点 (工作应力为 m 和 a ) 应力循环特征:
m a 1 a / m 1 tg r m a 1 a / m 1 tg
☆ 当工作应力的循环特征 □ AD上任一点为不同 r的零件疲劳极限
' ' r m a
d 2u 0 2 dy
出口处速度图形为凸形
d 2u 0 2 dy
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第七章
联接
• 平键联接的作用是什么?工作面是哪里? 静联接的主要失效形式是什么?根据什么 选择键的参数? • 螺纹联接的三种主要类型和适用场合。 • 螺纹联接为什么要预紧?有哪些防松措施?
• 已知:蜗轮右旋,顺时针旋转 • 求:(1)蜗杆的螺旋线方向; (2)蜗杆的转向; (3)为使第Ⅱ轴上的轴向力互相抵消,斜齿轮2的螺 旋线方向; (4)在图中标出各轮轴向力Fa和圆周力Ft的方向。
– 不同循环次数N时的疲劳极限——疲劳曲线 – 不同应力循环特征r时的疲劳极限——简化极限应力图 – 应力集中、绝对尺寸、表面状态对极限应力有何影响?
第三章
齿轮传动
• 齿轮传动的失效形式有哪些? • 齿轮传动的设计准则是什么?闭式传动和开式传动 的设计有什么区别?软齿面齿轮和硬齿面齿轮的设 计有什么区别? • 直齿、斜齿圆柱齿轮的受力分析。 • 影响直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲 劳强度的最主要参数分别是什么? • 为什么小齿轮的材料和热处理方式一般比大齿轮取 得好?什么小齿轮的齿宽比大齿轮宽? • 齿形系数对齿根弯曲疲劳强度有什么影响?影响齿 形系数的主要参数是什么? • 齿轮的结构形式有哪几种,如何选取?
第五章

• 根据载荷的不同,轴可分为哪几类? • 轴的结构设计。
第六章
滚动轴承
• 根据公称接触角的大小,滚动轴承可分为哪两类? 它们主要承担什么方向的载荷? • 滚动轴承基本代号中,3、6、7、N各代表什么类 型的滚动轴承?内径代号的含义是什么? • 滚动轴承的额定寿命和基本额定动载荷有什么含 义? • 滚动轴承的寿命计算公式。3类和7类轴承的当量 动载荷怎么求?正装和反装有什么区别? • 滚动轴承的组合设计。
《机械设计》总复习
第二章
机械设计中的约束分析
• 机械设计中的主要约束有哪些? • 什么叫做失效?常见的失效形式有哪些? • 设计机械零件时采用的载荷是实际载荷、名义载荷,还是 计算载荷?怎样求得计算载荷? • 静应力作用下,零件的主要失效形式是什么?塑性材料和 脆性材料有何区别? • 变应力作用下,零件的主要失效形式是什么? • 稳定变应力可分为几种类型?描述稳定变应力的五个参数: 循环特征、应力幅、平均应力、最大应力、最小应力之间 满足什么关系? • 什么是疲劳极 2
• 图示某轴由一对30307型轴承支承。FA = 320N,Fr1 = 4700N, Fr2 =1700N;载荷有 中等冲击。试分别求出两轴承的当量动载 荷P1、P2。若将两轴承反装,但其他条件 不变,则两轴承的当量动载荷P1、P2等于 多少?
1
FA
2
Fr1
Fr2
解题步骤
第三章
蜗杆传动
• 蜗杆的分度圆直径等于模数乘以头数吗?引入直 径系数的目的是什么? • 要保证正确啮合,蜗杆的导程角和蜗轮的螺旋角 应满足什么关系? • 影响蜗杆传动效率的主要参数是什么? • 蜗杆传动效率较低、发热量大的根本原因是什么? 蜗杆传动的主要失效形式是什么?为了减摩抗胶 合,在蜗杆和蜗轮的材料选择上应注意什么? • 蜗杆传动的受力分析。
第四章
带传动
• 带传动的受力分析,为什么会产生紧边和松边? 什么情况会产生打滑? • 带所受的应力由几部分组成?应力最大的地方在 哪里? • 为什么会产生弹性滑动?弹性滑动与打滑的区别 是什么? • 带传动的主要失效形式是什么? • 其它条件不变,只改变中心距、小带轮基准直径 或小带轮包角,对带传动有什么影响? • 多级传动中,为什么带传动适宜放在高速级?
• 根据正装或反装,确定派生轴向力的方向,求派 生轴向力的大小 • 根据轴向合力的方向,判断轴的运动趋势 • 根据正装或反装,判断哪端轴承受压,哪端轴承 放松 • 压紧端轴承的轴向载荷等于除开本身派生轴向力 之外的轴向力的代数和 • 放松端轴承的轴向载荷等于本身的派生轴向力 • 确定径向动载系数X和轴向动载系数Y,求当量动 载荷P
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