机械设计复习提纲

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1、第二章机械设计中的约束分析●了解机械零件常见的失效形式及约束条件断裂、点蚀、塑性变形、弹性变形、磨损、失稳等。●掌握载荷及应力的分类静载荷、变载荷；静应力、变应力注意：静载荷也可能引起变应力掌握常见的稳定循环变应力的特性参数：对称循环、脉动循环、非对称循环●静应力作用时的强度条件（静强度）σlim＝σs或σlim＝σb●变应力作用时的强度条件（疲劳强度）零件的失效是疲劳破坏——裂纹逐渐扩展后产生。强度条件的形式与静应力时相同：但极限应力σlim与N、r等因素有关，用σr或σrN表示。135°G●σaσmOσbσ-1σ0/2σ0/2●A●●CσsD●●n(σm,σa)●m(σ'm,σ'a

2、)α●i(σm,σa)●j(σ'm,σ'a)●试件材料的极限应力简图根据σ-1、σ0、σs作出材料的极限应力简图；循环特征r不同，极限应力σlim亦不同；根据工作应力点找出极限应力点σlim＝σr＝σ'm＋σ'aσ0/2σaσmOσbσ0/2●Cσs135°G●●A●BD●D'●σ0/[2(Kσ)D]B'●A'●●零件的极限应力简图要考虑应力集中、绝对尺寸、表面状态等因素。对线段AD进行修正。用作图法求极限应力：过工作应力点作射线。用计算法求极限应力：要根据r判断工作应力点是位于疲劳区还是塑性区，区域不同，极限应力的计算公式不同。●变应力作用下零件的安全系数计算作图法求极限应力时计算法

3、求极限应力时(疲劳区)第三章齿轮传动设计●失效形式和设计准则失效产生的原因、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●齿轮材料、热处理方法及精度的选择选用材料的基本要求，材料的配对，大、小齿轮齿面硬度的选择●直齿及斜齿圆柱齿轮的受力分析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●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.●许用应力许用应力与材料、齿面硬度、应力循环次数有关●强度条件中的设计参数z、d、m、b、ψd、β等的选择及对齿轮传动的影响；载荷系数K所考虑的因素；YFa的物

4、理意义及与齿数、变位系数的关系●设计步骤和方法设计计算和校核计算，数据处理（圆整或取标准值），哪些参数需要圆整？哪些参数不能圆整？●锥齿轮传动的受力分析及强度计算特点各分力的对应关系及方向判断（注意与斜齿圆柱齿轮的异同之处）；将锥齿轮转化为当量直齿圆柱齿轮进行强度计算.l一般开式齿轮传动的主要失效形式：齿面磨损或轮齿疲劳折断。l对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式：齿面疲劳点蚀。l疲劳裂纹首先发生在危险截面受拉一侧。因为材料的抗压能力大于抗拉能力。l提高轮齿抗弯曲疲劳折断的能力的措施：提高轮齿齿面硬度并使轮齿芯部有足够的强度和韧性；采用较大的的模数；改直齿轮为斜

5、齿轮；采用正变位齿轮，增大齿根厚度；增大齿根过渡圆角半径，减小应力集中；提高制造精度，降低表面粗糙度；改善载荷分布；表面强化处理。第四章蜗杆传动设计●蜗杆传动的主要参数及其选择主要讨论普通圆柱蜗杆传动；与斜齿圆柱齿轮传动的区别与联系；蜗杆分度圆直径为标准值，蜗杆、蜗轮螺旋角旋向相同但大小不等，蜗杆导程角γ＝蜗轮螺旋角β；蜗杆头数与传动效率的关系；变位的目的：凑中心距、凑传动比；仅对蜗轮变位。●材料、失效形式为减小摩擦磨损，钢蜗杆与青铜蜗轮配对；失效主要发生在蜗轮上.●受力分析各分力的对应关系及方向的判断，与斜齿圆柱齿轮的区别；蜗轮或蜗杆转动方向的判断。●强度条件强度计算针对蜗轮轮齿；在

6、中间平面上蜗杆传动类似于齿条齿轮传动，故强度计算公式按斜齿轮推导；一般不用校核齿根弯曲强度。●热平衡计算蜗杆传动效率低，发热量大，容易产生胶合，故要控制热平衡时的油温；油温过高应采取相应措施。l在蜗杆传动中，当其他条件相同时，增加蜗杆头数，则传动效率提高。l蜗杆传动特点：l优点①传动比大。②结构尺寸紧凑。l缺点①轴向力大、易发热、效率低。②只能单向传动。l由于蜗杆、蜗轮啮合齿面间相对滑动速度大，摩擦、发热大，效率低，若散热不良，会因油温不断升高，而使润滑条件恶化导致齿面失效。所以，设计闭式蜗杆传动时，要进行热平衡计算。l散热措施：(1)在箱体外壁增加散热片，以增大散热面积；(2)在蜗杆

7、轴端装风扇，加速空气流通以增大散热系数；(3)在箱体油池中设蛇形冷却管；(4)采用压力喷油润滑。第五章挠性传动设计●带传动的工作原理及特点摩擦传动，结构简单，中心距大，平稳，吸振，适合于高速级（转速高则转矩小，有利于带传动）●带传动受力分析、应力分析F、Ff、F1、F2、F0之间的关系，欧拉公式的含义；三种应力，变化规律，与带传动参数之关系●弹性滑动产生的原因，不可避免，使传动比不恒定，与打滑有本质区别●失效形式及设计准则打滑、疲劳破坏；在保证