机械设计完整版

提高疲劳强度措施：降低零件应力集中、选用疲劳强度高的材料和能提高疲劳强度的热处理方法及强化工艺、提高零件表面质量、减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹尺寸。

磨损：黏附、磨粒、疲劳、流体磨粒、机械化学、微动

润滑油评判标准：粘度、润滑性、极压性、闪点、凝点、氧化稳定性

螺纹防松：摩擦防松、机械防松、破坏螺旋副运动关系防松

径向滑动轴承计算：

切向键：传递双向扭矩时，两个键的夹角为120~130度，用于直径大于100mm的轴上

销：定位销、连接销、安全销

齿轮传动特点：效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定

失效形式：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形螺旋副自锁条件：螺旋升角小于当量摩擦角

常用螺纹：三角螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹传动螺纹牙型斜角比连接螺纹牙型斜角小是为了提高传动效率

拧螺母的效率取决于升角和头数

螺纹预紧的目的：增强联接的可靠性和紧密性，以防受载后被联接件间出现缝隙或发生相对滑移。

受拉螺栓的破坏形式：静载荷下螺纹部分的塑性变形和断裂，变载荷下栓杆的疲劳断裂

降低应力幅：增加螺栓长度、减小螺栓杆直径的腰状杆或空心螺栓、在螺母下面安装弹性元件

防松类型：摩擦防松、机械防松、破坏螺纹副防松

满足自锁条件，为什么还要防松：在冲击、震动、在和变化、温度变化较大或高温下均造成联接摩擦力减小或瞬间消失或应力松弛而发生联接松脱

构成紧联接的键：楔键和切向键

平键联接中：静联接校核挤压强度、动联接校核耐磨强度

楔键：即可传递转矩、又可承受单向轴向载荷，但容易破坏轴和轮毂的对中性

平键联接的失效形式：静联接：较弱零件的工作面被压溃、动联接：磨损

花键联接的主要失效形式，对静联接是齿面压溃，对动联接是齿面磨损

半圆键的优点：工艺性好，装配方便，尤其适用于锥形轴端与轮毂的联接

半圆键的缺点：轴上的键槽较深，对轴的强度削弱较大，一般只用于轻载静联接中

键联接的功能：键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向

选V带型号取决于：带传递的功率和小带轮转速

V带传动：工作面是两侧面

当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大值

带传动产生弹性滑动的原因：带的弹性与紧边和松边存在拉力差小带轮为主动轮，带内应力最大值发生在带紧边进入小带轮处。只发生在带离开主、从动轮时的那一部分接触弧上

最大有效拉力：当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大值，最大有效拉力取决于：包角、摩擦因数、张紧力、带速

最大有效拉力随预紧力↑，随包角↑，随摩擦因数↑，随带速↓

提高V带寿命选取较大小带轮直径

带传动的主要失效形式：打滑和疲劳破坏

限制带速：避免速度过大，使离心力过大、避免速度过小，使受力增大，造成带根数过多

限制带在小带轮上的包角1＞120°的目的：增大摩擦力，提高承载能力

带内产生的瞬时最大应力：紧边拉应力和小轮处弯曲应力两种应力组成

限制包角：增大摩擦力、提高承载能力

带的基准长度：V带在规定的张紧下，其界面上与”测量带轮”轮槽基准宽度相重合的宽度处、V带的周线长度称为基准长度Ld

开式齿轮的主要失效形式：齿面磨损或轮齿疲劳折断

闭式齿轮主要失效形式是齿面疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断

开式齿轮设计准则：弯曲疲劳强度计算，用适当增大模数的办法考虑磨损的影响

闭式齿轮设计准则：接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算

高速重载，润滑不良时，最可能出现齿面胶合闭式软齿面（硬度≤350 HBS）齿轮传动中，齿面疲劳点蚀通常出现在齿面节线附近的齿根部分，其原因是该处单对齿啮合时σH大；相对滑动速度低，不易形成油膜油挤入裂纹使裂纹受力扩张

小齿轮硬度应高于大齿轮

一对45钢制直齿圆柱齿轮传动，已知z1=20、硬度为220～250HBS1，z2=60、硬度为190～220HBS2，则这对齿轮的接触应力σH1=σH2，许用接触应力σHP1＞σHP2；弯曲应力σF1＞σF2，许用弯曲应力σFP1＞σFP2；齿形系数YFa1＞YFa2

渐开线齿轮啮合，模数必须相等

在保证轮齿有足够抗弯疲劳强度的前提下，齿数选多有利

齿面疲劳点蚀是由于交变接触应力的反复作用引起的

系数：KA是工作情况系数，与原动机及工作机的工作特性有关；Kv 是动载系数，与制造精度、圆周速度和重合度的大小有关；Kβ是齿向载荷分布系数，与齿轮的制造、安装误差及轴、轴承支撑的刚度有关

齿数与弯曲应力：齿数越小，弯曲应力越大

齿形系数与模数无关

在直齿圆柱齿轮强度计算中，当齿面接触强度已足够，而齿根弯曲强度不足时，可采用下列措施：①中心距不变，增大模数，减小齿数，②增大压力角，③采用正变位来提高弯曲强度

在闭式软齿面齿轮传动中，通常首先发生齿面疲劳点蚀破坏，故应按接触疲劳强度进行设计。但当齿面硬度＞350HBS时，则易出现轮齿弯曲疲劳折断破坏，应按弯曲疲劳强度进行设计。

对齿轮材料的基本要求是：齿面较硬，齿芯较韧，以抵抗各种齿面失效和齿根折断。

齿宽系数过大将导致载荷沿齿宽方向分布不均匀性严重；相反若齿宽系数过小，轮齿承载能力减小，将使分度圆直径增大。

蜗杆传动的力，蜗杆所受的圆周力Ft1的方向总是与其旋转方向相反，而径向力Frl的方向总指向圆心

蜗杆头数越少，则传动效率越低，自锁性越好，一般蜗杆头数常取=1、2、4。

蜗轮轮齿的失效形式有齿面胶合、疲劳点蚀、磨损齿根弯曲疲劳。但因蜗杆传动在齿面间有较大的相对滑动速度，所以更容易产生胶合和磨损失效。

闭式蜗杆传动的功率损耗，一般包括：啮合功率损耗、轴承摩擦功耗和搅油功耗三部分。

蜗杆传动进行热平衡计算的原因由于蜗杆传动效率低，工作时发热量大。在闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以进行热平衡计算

形成流体动压润滑的必要条件是①两工作表面间必须构成楔形间隙、②两工作表面间必须充满具有一定粘度的润滑油或其他流体、③两工作表面间必须有一定的相对滑动速度，其运动方向必须保证能带动润滑油从大截面流进，从小截面流出

滚动轴承的主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形

深沟球轴承6：可承受纯径向载荷及一定的轴向载荷。适用于转速较高的情况。

圆锥滚子轴承3：可同时承受径向载荷和轴向载荷。适用于重载、中低速

角接触球轴承7：可承受径向载荷和单方向的轴向载荷，可调间隙。适用于中、高速，常成对使用。

基本代号：类型代号→宽度系列代号→直径系列代号→内径代号*2 滚动轴承的主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形

按额定动载荷计算选用的滚动轴承，在预定使用期限内，其失效概率最大为10％

为了使轴上零件与轴肩紧密贴合，应保证轴的圆角半径小于轴上零件的圆角半径或倒角C。

联轴器、离合器的区别：联轴器用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。离合器是在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的一种装置。它可用来操纵机器传动系统的断续，以便进行变速及换向等。

刚性联轴器的主要缺点1）无法补偿两轴偏斜和位移，对两轴的对中性要求较高；2）联轴器中都是刚性零件，缺乏缓冲和吸振的能力。在不能避免两轴偏斜和位移的场合中应用时，将会在轴与联轴器中引起难以估计的附加应力，并使轴、轴承和轴上零件的工作情况恶化。