机械设计考点总结幻灯片.ppt

总 结 §2-3影响疲劳强度的因素 §4-1摩 擦 摩 擦2 §9-1 概述 §9-2 链传动的运动特性1 §14-3 滚子链传动设计计算 二 键的选择和键连接强度计算 1. 键的选择 设计时，先选择类型，尺寸，在进行校核计算。 类型选择 静连接→→普通平键，半圆键，花键； 动连接→→导向平键，滑键，花键； 讨 论 如果强度不满足要求，怎么办？ 讨 论 如果强度不足，可采用双键。 两个平键按180度布置； 两个半圆键布置在轴的同一条母线上； 两个楔键沿圆周相隔90～120度； 考虑到两个键的载荷分布不均匀性，在强度校核中可按1.5个键计算。 三、 螺纹连接的预紧 大多数螺栓连接在装配时要拧紧螺母，这时螺栓连接受到预紧力的作用。预紧的目的是为了增强连接的刚性、紧密性和防松能力。如图所示，在拧紧螺母时，由于加在扳手上的拧紧力矩T(T=FL)的作用，使螺栓与被连接件之间产生预紧力F’，拧紧力矩T等于螺旋副间的阻力矩T1与螺母环形端面和被连接件(或垫圈)支承面间的摩擦力矩T2之和，即 四、螺纹连接的防松 连接用的三角形螺纹，其升角Ψ=1.5°～3.5 °, 而当量摩擦角 ，所以一般都具有自锁性。另外螺纹连接中还存在支承面的摩擦力矩，在常温和静载下，连接不会自行松脱。但在冲击、振动和变载的作用下，螺纹间摩擦力可能瞬时消失，产生连接自松；在高温或温度变化较大情况下，因被连接件与螺栓的温度变形差别或材料的蠕变，连接也可能自松，影响正常工作，甚至发生严重事故。因此，螺纹连接必须考虑防松装置。 防松的根本目的在于防止螺旋副间的相对转动，防松的措施很多，按工作原理可分为如下三类。 ② 受轴向变载荷螺栓连接的强度计算 对于受轴向变载荷的重要连接(如内燃机气缸盖螺栓连接，其气缸反复进、排气)，其螺栓所受工作载荷如图所示在0～F之间变化，因而螺栓所受的总拉力在F‘—F0之间变化。设计时，一般可先按受静载荷强度计算螺栓直径，然后校核其疲劳强度。 影响变载下疲劳强度的主要因素是应力幅。因此螺栓疲劳强度的校核公式为 式中： —螺栓的许用应力幅，MPa，按表16-6a所给的公式计算。 题型 选择题 判断题 填空题 简答题 受力分析题 计算题 结构题 2. 受横向载荷的螺栓组联接 单个螺栓所受的工作载荷 求预紧力 强度校核 FR/2 FR/2 FR FFFS FS 1）采用受拉的普通螺栓连接 它是靠螺栓拧紧后在接合面间产生的摩擦力来传递横向外载荷。设计时，通常以连接的接合面不滑移作为计算准则。 2）采用受剪的铰制孔用螺栓连接 单个螺栓所受的工作载荷 FR/2 FR/2 FR FFFS FS FS FS 靠螺栓杆受剪切和螺栓与被连接件孔表面间的挤压来传递载荷。这种结构的螺栓连接一般拧紧力矩不大，故在强度计算中均不考虑预紧力和摩擦力的影响。 3. 受扭转力矩T的螺栓组联接 ① 采用受拉的普通螺栓连接 底板上每个螺栓的预紧力相同，均为 求预紧力 螺栓轴线到螺栓组对称中心的距离 强度校核 ② 采用受剪的铰制孔用螺栓连接 由螺栓变形协调条件,各螺栓的剪切变形量 与 r 成正比,因为螺栓的剪切刚度相同 求工作剪力 强度校核 所以 由底板静力平衡条件 两边同乘rmax O F1 F2 4、受倾翻力矩 M 时 M 在 M 作用下，底板有绕通过螺栓组形心的轴线 O 转动的趋势。 在前述假设下，各螺栓所受的工作拉力 与其中心到翻转轴线的距离 成正比。 即 底板的静力平衡方程为 联立两式求解，得最大工作拉力 为防止结合面受压最小处出现间隙，要求： 为防止结合面受压最大处被压溃，要求： 式中：A－结合面的面积（mm2）。 W－结合面的抗弯截面模量（mm3）。 －许用挤压应力（Mpa），见表16－8。 注： 实际中，螺栓组往往同时承受两种或两种以上的载荷。在螺栓组连接中，不论受力状态如何复制，都可以简化成上述四种简单的受力状态，再按力的叠加原理求出螺栓受力。 对于受翻转力矩的螺栓组连接，不仅要对螺栓进行强度计算，还应保证接合面不因挤压应力过大而压溃，并要使接合面的最小挤压应力大于零。 转轴——既受弯矩，又受转矩的轴，如齿轮减速 器中装齿轮的轴。 按轴工作时受载情况 心轴——只受弯矩M的轴，如滑轮轴、自行车前 轮轴 传动轴——只受扭矩T，或少量弯矩（轴自重引 起）如汽车双万向联轴器的中间轴 固定心轴 转动心轴 三.轴的材料