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机械设计基础全套ppt课件
• 新型设计：应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计 过去没有过的新型机械。
• 继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提 高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
• 变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出 不同于标准型的变型产品。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
可靠性准则
可靠性是指产品在规定的使用条件下， 在预期的使用寿命内，完成规定功能 的能力。可靠性不仅与产品有关，还 与产品的使用有关。
安全性准则
安全性指产品在流通和使用过程中，有 关危害人身安全与健康的风险大小。
机械设计原则与方法
理论设计
依靠现有的科学理论和试验数据 所进行的设计。它是一种定量设 计，凡属重要和大型的结构均应
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势， 如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
机械设计基础全套ppt 课件
目录
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 液压与气压传动系统设计 • 现代设计方法在机械设计中的应用
机械设计概述
01
机械设计定义与分类
• 机械设计的定义：根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、 力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构 思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
热处理
提高材料力学性能和使用 寿命，如淬火、回火、渗 碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法
• 继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提 高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。
• 变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出 不同于标准型的变型产品。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
可靠性准则
可靠性是指产品在规定的使用条件下， 在预期的使用寿命内，完成规定功能 的能力。可靠性不仅与产品有关，还 与产品的使用有关。
安全性准则
安全性指产品在流通和使用过程中，有 关危害人身安全与健康的风险大小。
机械设计原则与方法
理论设计
依靠现有的科学理论和试验数据 所进行的设计。它是一种定量设 计，凡属重要和大型的结构均应
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势， 如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
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目录
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 传动系统设计 • 轴系零部件设计 • 连接与紧固件设计 • 液压与气压传动系统设计 • 现代设计方法在机械设计中的应用
机械设计概述
01
机械设计定义与分类
• 机械设计的定义：根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、 力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构 思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
热处理
提高材料力学性能和使用 寿命，如淬火、回火、渗 碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法
机械设计基础ppt课件完整版
3
机械设计的定义与重要性
• 定义：机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运 动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、 润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以 作为制造依据的工作过程。
2024/1/28
4
机械设计的定义与重要性
重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最 主要因素。
2024/1/28
18
液压与气压传动系统的维护与保养
日常维护
保持系统清洁、定期更换液压油或空 气滤清器滤芯等。
定期保养
检查系统各元件的工作状态，及时更 换损坏的密封件和易损件等。
2024/1/28
故障诊断与排除
熟悉系统故障现象和原因，掌握相应 的排除方法。
系统改进与优化
根据使用情况和实际需求，对系统进 行改进和优化，提高系统性能和效率 。
数字化与智能化融合
借助大数据、人工智能等技术，实现机械设 计的数字化和智能化。
个性化与定制化
满足用户个性化需求，提供定制化的机械设 计服务。
跨界融合与创新
鼓励不同领域的跨界合作，创造全新的机械 设计理念和方法。
2024/1/28
绿色与可持续发展
倡导环保、节能的设计理念，推动机械设计 的绿色化和可持续发展。
等。
创新性原则
设计应鼓励创新思维，探索新 的技术、新的材料和新的工艺
。
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6
机械设计的发展历程与趋势
数字化设计
利用计算机技术和数字化工具 进行高效、精确的设计。
绿色设计
注重环保、节能、可持续发展 等方面的设计。
发展历程
从手工设计到计算机辅助设计 （CAD），再到现在的数字化 、智能化设计。
机械设计总复习ppt
一、什么是摩擦学？ 二、表面性质
表面形貌（不光滑，参数） 表面组成（分层） 三、表面接触 名义接触面积 实际接触面积 大致关系
四、摩擦
摩擦、摩擦力 摩擦理论（了解） 摩擦按摩擦（润滑）状态分类： 干摩擦 边界摩擦（润滑） 液体摩擦（润滑） 混合摩擦（润滑 ）
五、磨损
1、磨损的定义 2、一般磨损的过程 （1） 跑合阶段 （2） 稳定磨损阶段 （3）急剧磨损阶段
2.应力
静应力、变应力
周期循环变应力 应力循环特性系数r
r min max
最大应力、最小应力、平均应力、应力幅，线图表示
应力与失效的关系？影响疲劳强度的主要应力成分？
3.载荷与应力关系 例子
二、机械零件的失效形式 1.定义 2.常见的失效形式 举例
三、机械零件的工作能力 1.定义 2.主要工作能力
第三章 螺纹连接
一、螺纹主要参数 1、大径 d：公称直径 2、小径 d1: 强度计算中危险截面的计算直径。 3、中径 d2: 几何关系计算 4、螺距 p: 5、导程 s: s = n·p 6、螺旋升角 λ：tanλ = s/ π·d2 7、牙型角、牙型半角
二、螺纹的种类 P36 表3-1 1、三角形螺纹 牙型角大，当量摩擦角大，自锁性能好，主
要用于连接 普通螺纹 圆柱管螺纹
普通螺纹：粗牙、细牙自锁性对比
2、矩形螺纹 3、梯形螺纹 4、锯齿形螺纹
牙型角小，当量摩擦角小， 传力大，效率高。 主要用于传动
三、螺纹连接的类型（不要与螺纹类型混淆）
注意结构特点、应用场合
1.螺栓连接 普通螺栓和铰制孔用螺栓
2.双头螺柱连接 3.螺钉连接 注意：双头螺柱连接与螺钉连接
图示 跑合的意义 3、磨损按机理分类 （1）粘着磨损 （2）磨粒磨损 （3）疲劳磨损 （4）腐蚀磨损 与时间的关系？ 对应实例？
表面形貌（不光滑，参数） 表面组成（分层） 三、表面接触 名义接触面积 实际接触面积 大致关系
四、摩擦
摩擦、摩擦力 摩擦理论（了解） 摩擦按摩擦（润滑）状态分类： 干摩擦 边界摩擦（润滑） 液体摩擦（润滑） 混合摩擦（润滑 ）
五、磨损
1、磨损的定义 2、一般磨损的过程 （1） 跑合阶段 （2） 稳定磨损阶段 （3）急剧磨损阶段
2.应力
静应力、变应力
周期循环变应力 应力循环特性系数r
r min max
最大应力、最小应力、平均应力、应力幅，线图表示
应力与失效的关系？影响疲劳强度的主要应力成分？
3.载荷与应力关系 例子
二、机械零件的失效形式 1.定义 2.常见的失效形式 举例
三、机械零件的工作能力 1.定义 2.主要工作能力
第三章 螺纹连接
一、螺纹主要参数 1、大径 d：公称直径 2、小径 d1: 强度计算中危险截面的计算直径。 3、中径 d2: 几何关系计算 4、螺距 p: 5、导程 s: s = n·p 6、螺旋升角 λ：tanλ = s/ π·d2 7、牙型角、牙型半角
二、螺纹的种类 P36 表3-1 1、三角形螺纹 牙型角大，当量摩擦角大，自锁性能好，主
要用于连接 普通螺纹 圆柱管螺纹
普通螺纹：粗牙、细牙自锁性对比
2、矩形螺纹 3、梯形螺纹 4、锯齿形螺纹
牙型角小，当量摩擦角小， 传力大，效率高。 主要用于传动
三、螺纹连接的类型（不要与螺纹类型混淆）
注意结构特点、应用场合
1.螺栓连接 普通螺栓和铰制孔用螺栓
2.双头螺柱连接 3.螺钉连接 注意：双头螺柱连接与螺钉连接
图示 跑合的意义 3、磨损按机理分类 （1）粘着磨损 （2）磨粒磨损 （3）疲劳磨损 （4）腐蚀磨损 与时间的关系？ 对应实例？
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的强度和刚度。
优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
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• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
定义
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方 式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润 滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以 作为制造依据的工作过程。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU
优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
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• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
定义
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方 式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润 滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以 作为制造依据的工作过程。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU
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
机械设计复习重点ppt课件
齿顶高 介于分度圆与齿顶圆之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，符号为ha。
齿根高 介于分度圆与齿根圆之间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，符号为hf。
全齿高 从齿根到齿顶的径向距离称为全齿高，符号为h，则有
hha hf
齿厚 在任意直径的圆周上，轮齿两侧间的弧长，齿厚符号为si。 齿槽宽 在任意直径的圆周上，相邻两齿间的弧长，齿槽宽符号为ei。 齿距 在任意直径的圆周上，相邻两齿上同侧齿廓之间的弧长，齿距符号为pi。
11-7图示为二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，已知主动轮1的转向和旋向， 为使Ⅱ轴上两齿轮的轴向力相互抵消。试确定： （1）斜齿轮2、3、4的螺旋线方向； （2）各轴的转向； （3）画出中间Ⅱ轴上的2齿轮受力图（即标出Ft2、Fr2、Fx2的方向）。
I
II
II
I
1 n1 3
2 4
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25
11-8图示斜齿圆柱齿轮---圆柱蜗杆传动。已知斜齿轮的转向如图示，
d m (z 3 2m 0) m 6m 0 m
齿顶圆直径
d a d 2 h a ( z 2 h a * ) m (2 ( 2 0 1 ) 3 ) m 6 m 6
齿根圆直径
齿顶高 齿根高
d f d 2 h f ( z 2 h a * 2 c * ) m ( 2 ( 2 1 0 2 0 . 2 ) 3 ) m 5 5 . 5 m 2
㈢弹性滑动和打滑的区别： ⑴弹性滑动是不显著的相对滑动，只发生在部分包角范围内； 而打滑是显著的相对滑动，发生在全部包角范围内。 ⑵弹性滑动是带工作时的固有特性，是不可避免的； 而打滑是带过载时的一种失效形式，是可以避免的。
（四）、失效形式: 1、带的疲劳破坏 2、打滑
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标出。
（本大题共13分）
局部自由度
复合铰链
虚约束
解：
有局部自由度、复合铰链及虚约束存在 （6分） F = 3n - 2 pL - pH - 局部自由度数 = 3×7 - 2×9 - 1 - 1 = 1 （5分） 该机构具有确定运动（自由度数 = 主动构件数）。 （2分）
第6页/共62页
作业：（p58） 3 - 4 计算图示各机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。 解：a）该机构的 n = 5，PL = 7，PH = 0，由自由度计算式得：
击？
等速运动规律：当凸轮等速转动时，从动件在运动过程中的速度为常数。
只能应用于低速和从动件质量较小的凸轮机构中。
刚性冲击
等加速等减速运动规律：从动件在行程中，先作等加速运动，后作等减速运动。
只适用于中速、轻载的场合。
柔性冲击
第12页/共62页
简谐（余弦加速度）运动规律：某点沿圆周作等速运动时，该点在任意直径上的投
Ft1 与 ω1 反向（阻力） Ft2 与 ω2 同向（动力）
径向力Fr ： 外齿轮指向各自轮心；内齿轮背离轮心。
第15页/共62页
练习：
Ft1
n
1
Fr1 Ft2
Fr2 n2
Fr1
Ft1 ⊙
n1
○× Ft2 Fr2
n2
第16页/共62页
2、斜齿圆柱齿轮： 忽略 Ff ； 假设 Fn 集中作用于齿宽中点。 主动轮：
F = 3n - 2 pL - pH = 3×5 - 2×7 - 0 = 1 c）该机构的 n = 7，PL = 9，PH = 1，1个局部自由度，由自由度计算式得：
F = 3n - 2 pL - pH - 局部自由度数 = 3×7 - 2×9 - 1 - 1 = 1 g）该机构的 n = 10，PL = 13，PH = 2，1个局部自由度，由自由度计算式得：
《机械设计总复习》PPT课件
▪ 绪论 ▪ 机械零件的强度 ▪ 摩擦磨损及润滑 ▪ 螺纹联接及螺旋传动 ▪ 键联接 ▪ 带传动 ▪ 链传动 ▪ 齿轮传动 ▪ 蜗杆传动 ▪轴 ▪ 滑动轴承 ▪ 滚动轴承 ▪ 联轴器
机械零件的强度
一、变应力的分类、参数、几种特殊的变应力 二、疲劳失效及疲劳曲线——对称循环变应力的强度
计算问题； 三、极限应力图——对称 非对称的关系； 四、影响疲劳强度的因素= f〔N,r,应力集中,材料,形式〕 五、在解决变应力下零件的强度问题称为疲劳强度. 六、不稳定变应力的强度计算——Miner法则 七、复合极限应力图——复合和简单应力的关系；
▪ 带传动的类型及特点 ▪ 带传动的受力、应力分析 ▪ 带传动的弹性滑动 ▪ 普通Ｖ型带传动设计
链传动
▪ 链传动的类型及特点 ▪ 链传动的受力分析、运动分析 ▪ 链传动的运动不均匀性 ▪ 套筒滚子链传动设计
齿轮传动
▪ 齿轮传动的特点和类型 ▪ 受力分析、应力分析、失效分析、计算准则 ▪ 各参数的意义,其对设计的影响及选择 ▪ 影响强度〔接触、弯曲〕的主要因素 ▪ 直、斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮的同、异 ▪ 具体计算
摩擦磨损及润滑
▪ 摩擦的分类 ▪ 牛顿流体定律 ▪ 液体动压润滑的条件 ▪ 润滑剂
螺纹联接及螺旋传动
螺纹 螺纹联接的类型、螺纹副中力的关系﹑效
率和自锁 螺纹分类〔牙型〕及特点：三角形螺纹,矩
形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹〔传动及联 接〕 螺纹联接
键联接
普通平键联接
– 特点、工作面、选择计算
带传动
蜗杆传动
▪ 蜗杆传动的特点和类型 ▪ 受力分析、运动分析 ▪ 失效形式、材料选择 ▪ 具体计算
滑动轴承
▪ 滑动轴承的分类 ▪ 失效分析、计算准则 ▪ 非液体摩擦滑动轴承的计算
机械零件的强度
一、变应力的分类、参数、几种特殊的变应力 二、疲劳失效及疲劳曲线——对称循环变应力的强度
计算问题； 三、极限应力图——对称 非对称的关系； 四、影响疲劳强度的因素= f〔N,r,应力集中,材料,形式〕 五、在解决变应力下零件的强度问题称为疲劳强度. 六、不稳定变应力的强度计算——Miner法则 七、复合极限应力图——复合和简单应力的关系；
▪ 带传动的类型及特点 ▪ 带传动的受力、应力分析 ▪ 带传动的弹性滑动 ▪ 普通Ｖ型带传动设计
链传动
▪ 链传动的类型及特点 ▪ 链传动的受力分析、运动分析 ▪ 链传动的运动不均匀性 ▪ 套筒滚子链传动设计
齿轮传动
▪ 齿轮传动的特点和类型 ▪ 受力分析、应力分析、失效分析、计算准则 ▪ 各参数的意义,其对设计的影响及选择 ▪ 影响强度〔接触、弯曲〕的主要因素 ▪ 直、斜齿圆柱齿轮及圆锥齿轮的同、异 ▪ 具体计算
摩擦磨损及润滑
▪ 摩擦的分类 ▪ 牛顿流体定律 ▪ 液体动压润滑的条件 ▪ 润滑剂
螺纹联接及螺旋传动
螺纹 螺纹联接的类型、螺纹副中力的关系﹑效
率和自锁 螺纹分类〔牙型〕及特点：三角形螺纹,矩
形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹〔传动及联 接〕 螺纹联接
键联接
普通平键联接
– 特点、工作面、选择计算
带传动
蜗杆传动
▪ 蜗杆传动的特点和类型 ▪ 受力分析、运动分析 ▪ 失效形式、材料选择 ▪ 具体计算
滑动轴承
▪ 滑动轴承的分类 ▪ 失效分析、计算准则 ▪ 非液体摩擦滑动轴承的计算
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◆稳定性变应力的描述： smax 、smin 、sm 、sa 、r （循环特性）
§3-02机械零件在静应力下的强度计算 ◆极限应力： ss、 sb
◆安全系数： ss 单向S应 ca li力 m ，： 复合 Sca 应 S S s 2 s SS 力 2S：
§3-1 材料的疲劳特性
◆极限应力： sr 、srN
螺 栓 类 别
单 个 螺 栓 受 力
强 度 条 件
被联 接件 强度
普通螺栓（受拉螺栓）
铰制孔螺栓（受剪螺栓）
松螺栓
紧螺栓联接
轴向载荷 横向载荷 转
矩 轴向载荷 倾覆力矩
横向载荷 转
矩
预紧力 fF0ziKsF
F0=0
轴向力
F0
K s F fzi
F0
K sT
Z
f ri
i 1
F F z
F
Fm a x
§8-1 带传动概述 §8-2 带传动的工作情况分析 §8-3 Ｖ带传动的设计计算 §8-4 Ｖ带轮结构设计 §8-5 带传动的张紧装置 §8-6 带传动设计实例
§8-1 带传动概述
◆带传动的特点 ◆带轮槽的楔角φ小于带的。
优点：结构简单、无啮合冲击，传动平 稳、适合高速、造价低廉以及缓冲减振， 过载保护，适用于大中心距； 缺点：摩擦式带传动有弹性滑动和打滑 的现象，传动比不稳定，需较大张紧力， 寿命短。
第十章 齿轮传动
§10-1 齿轮传动概述
§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则 ◆失效形式及措施 ◆齿轮的设计准则
轮齿折断、齿面磨 损、齿面点蚀、齿 面胶合、塑性变形。
闭式软齿面齿轮：易发生点蚀，按接触疲劳强度设计，校核
弯曲强度
闭式硬齿面齿轮：易发生轮齿折断，按弯曲疲劳强度设计，
§3-02机械零件在静应力下的强度计算 ◆极限应力： ss、 sb
◆安全系数： ss 单向S应 ca li力 m ，： 复合 Sca 应 S S s 2 s SS 力 2S：
§3-1 材料的疲劳特性
◆极限应力： sr 、srN
螺 栓 类 别
单 个 螺 栓 受 力
强 度 条 件
被联 接件 强度
普通螺栓（受拉螺栓）
铰制孔螺栓（受剪螺栓）
松螺栓
紧螺栓联接
轴向载荷 横向载荷 转
矩 轴向载荷 倾覆力矩
横向载荷 转
矩
预紧力 fF0ziKsF
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轴向力
F0
K s F fzi
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F F z
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Fm a x
§8-1 带传动概述 §8-2 带传动的工作情况分析 §8-3 Ｖ带传动的设计计算 §8-4 Ｖ带轮结构设计 §8-5 带传动的张紧装置 §8-6 带传动设计实例
§8-1 带传动概述
◆带传动的特点 ◆带轮槽的楔角φ小于带的。
优点：结构简单、无啮合冲击，传动平 稳、适合高速、造价低廉以及缓冲减振， 过载保护，适用于大中心距； 缺点：摩擦式带传动有弹性滑动和打滑 的现象，传动比不稳定，需较大张紧力， 寿命短。
第十章 齿轮传动
§10-1 齿轮传动概述
§10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则 ◆失效形式及措施 ◆齿轮的设计准则
轮齿折断、齿面磨 损、齿面点蚀、齿 面胶合、塑性变形。
闭式软齿面齿轮：易发生点蚀，按接触疲劳强度设计，校核
弯曲强度
闭式硬齿面齿轮：易发生轮齿折断，按弯曲疲劳强度设计，
年机械设计期末复习幻灯片PPT
1、平键连接的失效形式、设计准那么？
第三篇 机械传动
第九章 链传动
1、链传动的参数分析。 2、链传动的主要参数对传动性能的影响。 3、链传动的优缺点、适用场合、失效形式、设计 准那么、常用材料和受力分析。
第三篇 机械传动
第十章 齿轮传动
1、齿轮传动的参数分析。 2、齿轮传动的主要参数对传动性能的影响。 3、齿轮传动的优缺点、适用场合、失效形式、设 计准那么、常用材料和受力分析 。 4、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动的受力 分析、左右旋和运动方向的判定等。
第二篇 连 接
第五章 螺纹连接和螺旋传动
6、紧螺栓连接的强度计算 1〕螺栓组的受力计算
〔1〕横向载荷 〔2〕转矩 〔3〕轴向载荷 2〕单个螺栓的强度计算 〔1〕仅承受预紧力的紧螺栓连接 〔2〕承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接 〔3〕承受工作剪力的紧螺栓连接
第二篇 连 接
第六章 键、花键、无键连接和销连接
解：
1〔、1螺 〕栓汽总缸拉盖力最大F2的载大荷小：F D 42p3.1 4 420 2 02N628 N00
〔2〕螺栓工作载荷 F= 62800 / 8 N=7850N； 〔3〕剩余预紧力F1 F1=1.5F， F1=1.5×7850N=11775N 〔4〕螺栓总拉力F2的大小：F2=F1+F=2.5F=2.5*7850N=19600N； 2、 螺栓预紧力F0 F2=FF0F0=+=0ΔF.82F*-，7Δ8Δ5F0=FN1==9662080C0-bN6C2b，C8m 0N=13320N；
第四篇 轴系零、部件
第十四章 联轴器和离合器
1、几种主要联轴器和离合器〔如凸缘联轴器、十 字滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器、弹性套 柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎式联轴器、牙 嵌离合器和摩擦离合器等〕的特点、使用场合等。
第三篇 机械传动
第九章 链传动
1、链传动的参数分析。 2、链传动的主要参数对传动性能的影响。 3、链传动的优缺点、适用场合、失效形式、设计 准那么、常用材料和受力分析。
第三篇 机械传动
第十章 齿轮传动
1、齿轮传动的参数分析。 2、齿轮传动的主要参数对传动性能的影响。 3、齿轮传动的优缺点、适用场合、失效形式、设 计准那么、常用材料和受力分析 。 4、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动的受力 分析、左右旋和运动方向的判定等。
第二篇 连 接
第五章 螺纹连接和螺旋传动
6、紧螺栓连接的强度计算 1〕螺栓组的受力计算
〔1〕横向载荷 〔2〕转矩 〔3〕轴向载荷 2〕单个螺栓的强度计算 〔1〕仅承受预紧力的紧螺栓连接 〔2〕承受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接 〔3〕承受工作剪力的紧螺栓连接
第二篇 连 接
第六章 键、花键、无键连接和销连接
解：
1〔、1螺 〕栓汽总缸拉盖力最大F2的载大荷小：F D 42p3.1 4 420 2 02N628 N00
〔2〕螺栓工作载荷 F= 62800 / 8 N=7850N； 〔3〕剩余预紧力F1 F1=1.5F， F1=1.5×7850N=11775N 〔4〕螺栓总拉力F2的大小：F2=F1+F=2.5F=2.5*7850N=19600N； 2、 螺栓预紧力F0 F2=FF0F0=+=0ΔF.82F*-，7Δ8Δ5F0=FN1==9662080C0-bN6C2b，C8m 0N=13320N；
第四篇 轴系零、部件
第十四章 联轴器和离合器
1、几种主要联轴器和离合器〔如凸缘联轴器、十 字滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器、弹性套 柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎式联轴器、牙 嵌离合器和摩擦离合器等〕的特点、使用场合等。
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srN
m
N0 N
sr
KNsr
KN
m
N0 N
§3-2 机械零件的疲劳强度计算
◆材料及零件的疲劳极限应力线图
◆直线方程
◆材料常数（A’D’的斜率）
◆综合影响系数 ◆应力变化规律（加载方式）
s
2s1 s0 s0
Ks
(ks s
1 s
1) 1 q
◆疲劳强度计算图解法和解析法
Sca
OM S OM
Scas sm m a a x xKssa s 1 ssmS
fF0i KSF
F2F1FF0CbC bCmF
sca 1d.312F/24s
◆受剪螺栓联接强度计算：
sP
F d0Lmin
sP
F
4
d
2 0
§5-6 螺栓组联接的设计 ◆受力分析的类型：
◆受横向载荷的螺栓组联接
普通螺栓
F
联接条件（不滑移）：
fF 0 zi K S F
F
或：
F0
K S F fzi
s
F0
K ST
z
f ri i1
铰制孔螺栓
F max
Tr max
Z
ri2
i1
Fmax
4
d
2 0
sP
Fmax d0Lmin
sP
◆受轴向载荷的螺栓组联接
F F z
每个螺栓所承受的总载荷F2为： F2 = F1 + F 联接条件（不离缝）：F1>0，且满足密封要求。
强度条件：
s ca
s
s s max s 2 3 2 s
S S ca
lim
s s lim
Ss
Sca
SσcaSτca S Sσ2caSτ2ca
sS S
sB B
以S为判据
稳定循 环变应
疲劳区
屈服区
力r=C (塑性
？ SscaKKss N as1ssmSsSscasmsSsa Ss
材料） ScaK KNa1mS Sca？mSa S
强度条件： sca 1d.312F/04s
铰制孔螺栓
F F z
F
4
d
2 0
F F
F
sP
d0Lmin
sP
◆受转矩的螺栓组联接
Fmax
普通螺栓 联接条件（不滑移）：
Fi
rmax O ri T
F 0f1 rF 0f2 r F 0fzr K s T
强度条件：
s ca
1.3F0
4
d12
第三章 机械零件的强度
§3-01 机械零件的载荷与应力 §3-02机械零件在静应力下的强度计算 §3-1 材料的疲劳特性 §3-2 机械零件的疲劳强度计算 *§3-3 机械零件的抗断裂强度 §3-4 机械零件的接触强度
第三章 机械零件的强度
§3-01 机械零件的载荷与应力
◆变应力可由静载荷或变载荷产生
受剪螺栓连接
§5-3~4 螺栓的预紧与放松
§5-5 螺纹联接的强度计算
◆联接的失效形式： ① 受拉螺栓：塑性变形、疲劳断裂
② 受剪螺栓：剪断、压溃
③ 联接失效：滑移、离缝
◆松螺栓联接强度计算 紧螺栓联接强度计算：
仅受预紧力的紧螺栓联接 受横向载荷的紧螺栓联接 受轴向载荷的紧螺栓联接
◆紧螺栓联接强度计算：
§4-2 磨 损 ◆磨损基本类型
磨粒磨损、疲劳磨损、粘附磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损
§4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法 ◆润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号 ◆润滑油的粘温特性
§4-4 流体润滑原理简介
第五章 螺纹联接与螺旋传动
§5-1 螺纹 §5-2 螺纹联接的类型与标准联接件 §5-3 螺纹联接的预紧 §5-4 螺纹联接的防松 §5-5 螺纹联接的强度计算 §5-6 螺栓组联接的设计 §5-7 螺纹联接件的材料与许用应力 §5-8 提高螺纹联接强度的措施 *§5-9 螺旋传动
◆稳定性变应力的描述： smax 、smin 、sm 、sa 、r （循环特性）
§3-02机械零件在静应力下的强度计算 ◆极限应力： ss、 sb
◆安全系数： ss 单向S应 ca l力 im ，： 复合 Sca 应 S S s 2 s SS 力 2S：
§3-1 材料的疲劳特性
◆极限应力： sr 、srN
Sca
SσcaSτca S Sσ2caSτ2ca
sr s rN
§3-4 机械零件的接触强度
sH
F B
1
1
1
2
1
12
E1
1
2 2
E2
F
1
σH σH
B
2
1 2
σH σH
F
B
第四章 摩擦、磨损与润滑概述
§4-0 概 述 §4-1 摩 擦
◆4种摩擦状态 干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦
K
(k
1
1) 1 q
◆复合应力安全系数
Sca
SsS S Ss2 S2
强度计算公式总结
应力 状态
应力 类型
单向应力状态
复合应力状态
极限 应力
slim
静应力
以s为判据
s பைடு நூலகம் slim
S
s lim
S
以S为判据 以s为判据 以S为判据 塑性 脆性
slim
s max s 2 4 2 s
S S sca
1.3F2
4
d12
s
◆受倾覆力矩（翻转力矩）的螺栓组联接
最大工作载荷： Fmax
ML max
Z
L
2 i
i 1
F2
F0
Cb Cb Cm
Fmax
强度条件：
s ca
1.3F2
4
d12
s
M
O O
Li O Lmax
不压溃条件： 不离缝条件：
sPmax zAF 0W M[sP] sPminzAF0 W M0
§5-1 螺纹 ◆螺纹的主要参数：
tan s np d2 d2
大径d、小径d1、中径d2、线数n、导程p、螺纹升角 ◆细牙螺纹的特点：细牙螺纹牙形小，螺距小，升角小，自锁
性好；小径大，强度高，但牙易磨损，不易经常拆卸。
§5-2 螺纹联接类型及特点
受拉螺栓连接：普通螺栓、螺钉、双头螺栓、（紧定螺钉）
第一章 绪 论
§1-1 机械工业在现代化建设中的作用 §1-2 机器的基本组成要素 §1-3 本课程的内容、性质与任务 §1-4 本课程的特点、注意问题 §1-5 教学安排 §1-6 认识机器
第二章 机械设计总论
§2-1 机器的组成 §2-2 设计机器的一般程序 §2-3 对机器的主要要求 §2-4 机械零件的主要失效形式 §2-5 设计机械零件时应满足的基本要求 §2-6 机械零件的计算准则 §2-7 机械零件的设计方法 §2-8 机械零件设计的一般步骤 §2-9 机械零件材料的选用原则 §2-10 机械零件设计中的标准化 §2-11 机械现代设计方法简介
螺栓联接强度计算小结
螺 栓 类 别
单 个 螺 栓 受 力
强 度 条 件
被联 接件 强度
普通螺栓（受拉螺栓）
铰制孔螺栓（受剪螺栓）
松螺栓
紧螺栓联接
轴向载荷 横向载荷 转
矩 轴向载荷 倾覆力矩
横向载荷 转
矩
预紧力 fF0ziKsF