吉林大学机械设计要点

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1、第1章机械设计概要1-1机械设计的基本要求一、设计机器的基本要求1.机器功能的要求2.经济性要求3.劳动保护要求4.环境保护要求5.可靠性要求二、设计机械零件的基本要求1.强度要求2.刚度要求3.耐磨性要求4.结构工艺性要求5.减小质量的要求1-2机械设计的一般程序一、明确设计任务二、方案设计三、技术设计1.运动学设计2.动力学设计3.零件设计4.总装配草图设计5.总装配图与零件工作图设计四、编写技术文件1-3机械零件的主要失效形式与设计准则机械零件由于某些原因而丧失工作能力称为失效。一、机械零件的主要失效形式1.断裂2.过大的变形3.表面破坏二、机械零件的设计准则1.强度准则2.

2、刚度准则3.耐磨性准则4.振动准则1-4机械零件的设计方法与步骤一、机械零件的设计方法1.理论设计2.经验设计3.模型实验设计4.现代设计方法（1）优化设计（2）可靠性设计二、机械零件设计的步骤1-5机械零件设计的基本原则一、选择材料的基本原则1.强度2.刚度3.磨损4.制造工艺性5.材料经济性二、标准化的原则第2章机械零件的强度与耐磨性2-1机械零件的疲劳强度一、机械零件的载荷根据机器的额定功率或负载，按理论力学的方法求出的作用在零件上的载荷称为名义载荷，用符号Fn或Tn表示。在机械设计过程中，通常用一个修正系数来补偿名义载荷与零件实际载荷之间的差异，这个修正系数称为载荷系数，用

3、符号K表示。名义载荷乘以载荷系数就是设计计算时使用的计算载荷Fca，即Fca=KFn。二、材料的疲劳曲线材料的真实疲劳机械对应的循环次数都比较大，因此工程上规定一个循环基数N0，而N0对应的应力就视为材料的疲劳极限σr。材料的疲劳曲线公式：σrNmN=σrmN0=C(Nc

4、力的幅值除以综合影响系数Kσ来考虑上述因素对零件疲劳强度的影响。五、单向稳定变应力下零件的疲劳强度1.对称循环变应力2.非对称循环变应力六、单项不稳定变应力下零件的疲劳强度1.疲劳损伤累积假说i=1nNi'Ni=12.不稳定变应力下零件的疲劳强度计算（1）计算当量应力（2）计算当量循环次数七、复合应力状态下的疲劳强度计算2-2机械零件的接触强度2-3机械零件的耐磨性一、摩擦的分类1.干摩擦2.边界摩擦3.流体摩擦4.混合摩擦二、磨损零件的磨损阶段可分为：1.初期磨损阶段2.稳定磨损阶段3.剧烈磨损阶段零件的磨损种类可分为：1.粘着磨损（胶合）2.腐蚀磨损3.磨料磨损4.接触疲劳磨损

5、（点蚀）第3章螺纹连接3-1螺纹一、螺纹的类型和应用二、螺纹的主要参数大径d—螺纹的最大直径，在标准中规定为公称直径，表示螺纹大小。小径d1—螺纹的最小直径，在强度计算中常作为螺杆危险截面的计算直径。中径d2—通过螺纹轴向截面内牙型上的牙厚等于牙间宽处的假想圆柱面的直径，它近似等于螺纹的平均直径，d2≈(d+d1)/2。中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。线数n—螺纹的螺旋线数目。螺距P—螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离。导程S—螺纹上任意一点沿同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离，S=nP。螺纹升角ψ—螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。牙型角α—螺纹轴向截面内，螺

6、纹牙型两侧边的夹角。接触高度h—内外螺纹旋合后的接触面的径向高度。三、常用螺纹的类型、特点和应用1.普通螺纹(α=60°)当量摩擦系数也较大，自锁性能好，主要用于连接。普通螺纹有粗牙和细牙之分。2.管螺纹(α=55°)主要用于管件连接的紧密螺纹。管螺纹有圆柱管螺纹和圆锥管螺纹之分。3.矩形螺纹(α=0°)主要用于传动。4.梯形螺纹(α=30°)主要用于传动。5.锯齿形螺纹(α1=3°,α2=30°)主要用于传动。四、螺纹精度标准中规定三种精度：精密、中等、粗糙。3-2螺纹连接的类型及应用一、螺纹连接的基本类型1.螺栓连接普通螺栓连接的结构特点是被连接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，通

7、孔的加工精度要求低，结构简单，装拆方便，因此应用广泛。铰制孔用螺栓连接能精确固定被连接件的相对位置，并能承受横向载荷，但孔的加工精度要求较高。2.双头螺柱连接适用于结构上下不能采用螺栓连接的场合，如连接件之一太厚不宜制成通孔，材料又比较软，且需要经常拆装时。3.螺钉连接这种连接的特点是螺钉直接拧入被连接件的螺纹孔中，不用螺母，在结构上比双头螺柱连接简单、紧凑，但不宜经常拆卸。4.紧定螺钉连接紧定螺钉连接常用来固定两个零件的相对位置，并可传递不大的力或转矩。二、标准螺纹