机械设计课程总结

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1、《机械设计》课程总结哈尔滨工业大学机械设计系赵小力2011机械设计的主要内容原理特点，受力失效设计准则，材料选择强度计算，参数选择结构设计3一、机械系统的组成辅助系统：例如润滑、显示、照明等动力系统传动系统执行系统控制系统4{机械制造过程中为完成同一目的而由若干协同工作的零件组合在一起的组合体。机械部件：专用零件：气轮机的叶片；汽缸通用零件：齿轮；螺栓机械零件：是机械制造过程中不可分拆的最小单元2.2机械零件的载荷和应力2.2.1载荷机械设计中通常指施加于机械或结构上的外力静载荷动载荷大小和方向集中载荷分布载荷载荷分布情况体载荷线载荷面载荷拉伸载

2、荷弯曲载荷机械零部件的变形作用压缩载荷扭转载荷2.2机械零件的载荷和应力变应力有5个基本参数：最大应力、最小应力、平均应力、应力幅和循环特征，其中只有2个为独立参数，其中循环特征r是重要指标。2.2机械零件的载荷和应力稳定循环变应力——周期、应力幅和平均应力保持参数的变应力根据循环特征r可分为：对称循环变应力、脉动循环变应力和非对称循环变应力。8摩擦分类：外摩擦（存在于两物体表面之间）内摩擦（流体内部产生的粘剪力）按照两表面的润滑状况，摩擦分为：1）干摩擦----无润滑状态2）边界摩擦——边界润滑状态3）流体摩擦——流体润滑状态4）混合摩擦——混

3、合润滑状态4.1摩擦在外力作用下，两个相互接触的物体或物体内部有相对运动或相对运动趋势时，在摩擦界面产生切向阻力，这种切向阻力称为摩擦力，这种现象称为摩擦。9磨损磨损过程磨损的五种形式1）粘着磨损,影响因素：材料、脆塑性、粗糙度等；2）磨粒磨损，环境，硬度、粗糙度；3）疲劳磨损，硬度、粗糙度，粘度；4）冲蚀磨损，硬度；5）腐蚀磨损，环境和润滑油的腐蚀性。润滑油的粘度润滑油的粘度反映了润滑油在外力作用下抵抗剪切变形的能力，是内摩擦力大小的标志。剪切应力τ与流体沿y方向速度的梯度成正比，即η定义为流体的动力粘度。上式称为牛顿流体粘性定律凡符合此定律的

4、流体称为牛顿流体,否则称为非牛顿流体。粘性流体模型第5章螺纹连接与螺旋传动d--螺纹大径公称直径d1-螺纹小径校核直径d2--螺纹中径基准直径p--螺距相邻两牙n--线数螺旋线数S--导程同一螺旋线φ--螺纹升角中径圆柱—牙型角--牙侧角螺旋线旋向12螺纹的自锁条件：式中:′--当量摩擦角，--当量摩擦系数13常用螺纹及其特点、应用对螺纹的要求：足够的强度和良好的工艺性联接螺纹：自锁管螺纹：紧密性、气密性传动螺纹：效率高调整螺纹：精度高起重螺纹：效率高、自锁性好螺纹的分类：按牙形：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、管螺纹按母体形状

5、：圆柱螺纹、圆锥螺纹14螺纹连接基本类型普通螺栓连接铰制孔螺栓连接1、螺栓连接15螺纹连接基本类型2、螺钉连接16螺纹连接基本类型3、双头螺柱连接17螺纹连接基本类型4、紧定螺钉连接18螺纹连接的防松1、摩擦防松(1)双螺母(2)弹簧垫圈(3)锁紧螺母2、机械防松(1)开口销与六角开槽螺母(2)止动垫圈(3)串联钢丝19螺纹连接的防松3、永久防松焊接冲点涂胶20单个螺栓连接的强度计算1、松螺栓连接21单个螺栓连接的强度计算2、紧螺栓连接受横向载荷的紧螺栓连接（1）普通螺栓连接靠接合面的摩擦力传递外力螺栓既受拉应力又受扭剪应力22对于常用的M10~

6、M68的普通螺栓拉应力剪应力螺栓的当量应力拉、扭复合应力的复合作用下，由第四强度理论可得：上面的公式仅靠摩擦力传递横向工作载荷，其中工作载荷对螺栓的强度不构成影响。在承受冲击、振动或变载荷时，工作不可靠，需要较大的预紧力。使接合面不滑动的预紧力F‘≥Fs/f，若f=0.2，那么就需要F’≥5Fs，这就导致螺栓直径增大。为了减小螺栓所承受的横向工作载荷，可采用套、键、销等各种抗剪件来承受横向载荷，此时螺栓仅发挥连接作用，故预紧力就变小，直径相应变小。24（2）铰制孔螺栓连接螺栓杆的剪切强度条件为:螺栓与孔壁的挤压强度条件为：受轴向工作载荷的紧螺栓连

7、接螺栓的相对刚度螺栓的总拉力残余预紧力校核公式：设计公式：静强度计算：当工作载荷在0~F之间变化时，螺栓所受的总拉力在F’~F0之间变化。螺栓危险截面最大拉应力：最小拉应力：应力幅：疲劳强度计算：5.6螺栓组连接设计螺栓组受力分析的主要任务：确定螺栓组受力最大的螺栓及其所受工作载荷的大小，以便进行螺栓连接的强度计算。二、螺栓组联接的受力分析在实际应用中，螺栓组连接所受的载荷通常由上述四种受力状态的不同组合，故可采用静力学分析方法，将各种受力状态转化为上述四种基本受力状态的某种组合。普通螺栓连接：铰制孔用螺栓连接：横向载荷+旋转力矩预紧力总拉力强度

8、计算横向载荷+旋转力矩最大工作剪力剪切和挤压强度计算计算提高螺栓连接强度的措施1.改变螺纹牙上载荷分配2.提高疲劳强度的措施（1）减少应