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抓住重點,熟練掌握!1、機械零件的等壽命疲勞曲線及r=c時零件的疲勞強度計算;2、螺栓組的受力分析及螺栓的靜強度、疲勞強度計算;3、帶傳動的工作能力分析、齒輪傳動的強度分析;4、斜齒輪、錐齒輪及蝸桿蝸輪的受力分析;5、角接觸軸承的軸向力計算及滾動軸承的壽命計算;6、動壓潤滑的形成條件及滑動軸承的承載能力分析;7、軸系結構分析及結構改錯等。全面復習(fùxí),加深理解!1、全面、認真復習(fùxí)教材,加深理解概念、知識點(重點、難點);2、認真復習(fùxí)、理解聽課筆記(電子教案);3、全面、認真理解、動手做作業(yè)集上作業(yè)及教材上作業(yè)精品資料4、積極答疑(地點:機械原理及設計教研室:2209)5、準備考試(kǎoshì)(帶考試(kǎoshì)證件、繪圖工具、計算器等)6、考試題類型:1)概念(gàiniàn)題:判斷題、填空題、選擇題;2)分析題、簡答題;3)計算題;4)結構改錯(作圖)題。精品資料機械設計不考試內(nèi)容1.§2-11機械現(xiàn)代設計(shèjì)方法簡介2.§3-2中:(一)中:2.σm=C3.σmin=C疲勞強度計算式;(二)單向不穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算3.§3-3機械零件的抗斷裂強度4.§3-5機械零件可靠性設計(shèjì)簡介5.§4-4中:(二)彈性流體動力潤滑6.§5-9螺旋傳動7.§6-3無鍵連接(liánjiē)8.第七章9.§10-1210.§11-2中蝸桿傳動的變位11.§11-412.§12-813.§13-714.§14-3——§14-515.第十六章——第十八章精品資料第一章緒論1.1了解本課程(kèchéng)的內(nèi)容、性質(zhì)與任務;1.2了解本課程(kèchéng)的特點和機械設計的思維和方法特點。第二章機械設計總論(zǒnɡlùn)2.1了解機器的組成(原動部分+傳動部分+執(zhí)行部分+控制部分),如以汽車為例進行分析;2.2了解設計機器的一般程序;2.3了解設計機器應滿足的基本要求;2.4理解機械零件的主要失效形式:1.整體斷裂,2.過大的殘余變形,3.零件的表面破壞,4.破壞工作條件或功能參數(shù)降低到許用值以下時的失效:如皮帶打滑、螺母松動、齒輪或滾動軸承初始點蝕等,失效并不一定指零件的完全破壞,精品資料2.5了解通用零件(螺栓、齒輪、軸等)、專用零件和部件;2.6了解設計零件應滿足的基本要求;2.7機械零件的設計準則:為防止各種失效而制定的設計零件時所依據(jù)的基本原則。如:1.強度準則;2.剛度準則;3.壽命準則;4.振動穩(wěn)定性準則;5.可靠性準則等。2.8了解機械零件的設計方法及設計步驟;2.9理解機械零件的常用材料及選擇(xuǎnzé)原則;2.10了解機械零件的標準化及其意義:零件的標準化、產(chǎn)品的系列化、零部件通用化。第二章機械設計總論(zǒnɡlùn)精品資料第三章機械零件的強度(qiángdù)3.1載荷及應力1.名義載荷/應力靜載荷/應力計算載荷/應力變載荷/應力靜載荷如何產(chǎn)生變應力?載荷系數(shù)K與那些(nàxiē)應因素有關?

2.變應力:穩(wěn)定循環(huán)變應力:(m、a、T均為常數(shù))幾種典型的應力變化規(guī)律:①對稱循環(huán):r=-1;②脈動循環(huán):r=0;③非對稱循環(huán):-1≤r≤+1舉例,3.應力參數(shù)max、min、m、a、r的含義及其關系3.2疲勞斷裂的特征及疲勞斷口形狀分析有限壽命疲勞極限r(nóng)N、無限壽命疲勞極限r(nóng)D=r∞1.疲勞極限r(nóng)N:精品資料2.N0:人為規(guī)定的試驗次數(shù),稱為循環(huán)基數(shù),一般(yībān)對于鋼N0=106~107此時的疲勞極限為r3.KN稱為(chēnɡwéi)壽命系數(shù),N<N0(N0≈ND),有限壽命區(qū),lim=rN,KN>1N>N0(N0≈ND),無限壽命區(qū),取N=N0,KN=1,lim=rN0=r=r循環(huán)特性r不同時,材料的疲勞極限不同,疲勞曲線也不同,r↓,rN↓;r=-1時,材料的疲勞極限最低。精品資料ND隨材料固有性質(zhì)不同通過試驗確定的一個(yīɡè)常數(shù),一般各種材料的ND=10625×1074.疲勞(píláo)斷裂具有以下特征:1)疲勞斷裂的最大應力遠比靜應力下材料的強度極限低,甚至比屈服極限低;2)疲勞斷口均是無明顯塑性變形的脆性突然斷裂;3)疲勞斷裂是微觀損傷積累到一定程度的結果。疲勞斷口的獨特性:兩個區(qū)疲勞區(qū)(光滑區(qū))脆斷區(qū)(粗糙區(qū))精品資料A’D’G’C(ADGC)曲線上任一點的橫縱坐標之和均近似代表某一種r下材料(零件(línɡjiàn))的疲勞極限,所以從A’(A)至C點的橫縱坐標之和代表r=-1~+1的疲勞極限。對稱(duìchèn)循環(huán)點A′、A,r=-1脈動循環(huán)點D′、D,r=0屈服極限點C,r=+13.3等壽命疲勞曲線(極限應力線圖)過C點45o線已知條件:σ-1、σ0、σs、(φσ)、Kσ要求會做出材料和零件的極限應力圖A'G'直線的方程為:AG方程:2.材料(光滑小試件)與實際零件的區(qū)別?綜合影響系數(shù)Kσ與那些因素有關?1.繪制極限應力線圖精品資料3.4單向穩(wěn)定(wěndìng)變應力時的疲勞強度計算1、r=C圖解法最大應力(yìnglì)的安全系數(shù)ScamaOAGDCN’疲勞安全區(qū)塑性安全區(qū)NM(m,a)HH′M’(me′

,ae′)應力幅的安全系數(shù)Sa′平均應力的安全系數(shù)Sm′疲勞安全系數(shù)精品資料解析(jiěxī)法maOAGDCM’(me′,ae′)N’疲勞安全區(qū)塑性安全區(qū)NM(m,a)AD方程(fāngchéng):OM方程:聯(lián)立解得:屈服安全系數(shù)圖解法解析法3.4單向穩(wěn)定變應力時的疲勞強度計算精品資料在圖示某零件的許用極限(jíxiàn)應力圖中,A‘E’S為疲勞極限(jíxiàn)曲線,M為零件的工作應力點,下列三種情況下的極限(jíxiàn)應力點分別為:a)應力循環(huán)特性r=常數(shù)時點;b)平均應力m=常數(shù)時_____點;c)最小應力min=常數(shù)時點;d)r=常數(shù)時為疲勞安全區(qū)。M3

M1

M2

?OE′A′

3.4單向穩(wěn)定(wěndìng)變應力時的疲勞強度計算精品資料3.5雙向穩(wěn)定(wěndìng)變應力時的疲勞強度計算利用(lìyòng)單向應力的實驗數(shù)據(jù)σ-1、τ-1可求出雙向應力狀態(tài)下的安全系數(shù)Sca3.6提高機械零件疲勞強度的措施盡可能降低零件上的應力集中的影響,是提高零件疲勞強度的首要措施。

在不可避免地要產(chǎn)生較大應力集中的結構處,可采用減載槽來降低應力集中的作用。

在綜合考慮零件的性能要求和經(jīng)濟性后,采用具有高疲勞強度的材料,并配以適當?shù)臒崽幚砗透鞣N表面強化處理。

適當提高零件的表面質(zhì)量,特別是提高有應力集中部位的表面加工質(zhì)量,必要時表面作適當?shù)姆雷o處理。

盡可能地減少或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸,對于延長零件的疲勞壽命有著比提高材料性能更為顯著的作用。精品資料3.7機械零件的接觸(jiēchù)強度赫茲(Hertz)應力(yìnglì)公式各參數(shù)的含義及對接觸強度的影響FσHσHBρ1FBρ2σHσH精品資料第四章摩擦、磨損(mósǔn)與潤滑概述4.1了解各種(ɡèzhǒnɡ)摩擦狀態(tài)及其區(qū)別干摩擦;2.邊界摩擦;3.流體摩擦;4.混合摩擦4.2了解磨損的幾個階段?

各種磨損狀態(tài)、特點及發(fā)生場合?2.磨粒磨損:開始齒輪、生產(chǎn)中的犁鏵、球磨機襯板與磨球,破碎式滾筒的磨損3.疲勞磨損(也稱點蝕):閉式齒輪和滾動軸承發(fā)生的疲勞點蝕4.粘附磨損(也稱膠合):蝸桿蝸輪、高速重載齒輪發(fā)生的冷熱膠合和滑動軸承燒瓦5.腐蝕磨損:氧化磨損(生銹)是最常見的腐蝕磨損之一。4.3潤滑油及其性能1.潤滑油粘度的物理意義?2.我國潤滑油的牌號如何規(guī)定?3.溫度與粘度的關系?壓力與粘度的關系?4.牛頓流體及粘性定律?5.什么叫油性?什么叫極壓性?四、流體潤滑的的種類及流體動力潤滑的承載機理1.磨損曲線:磨合階段、穩(wěn)定磨損階段、劇烈磨損階段精品資料第五章螺紋(luówén)連接5.1螺紋(luówén)連接的基本類型及其應用1.普通螺栓連接(受拉螺栓連接)與鉸制孔螺栓連接(受剪螺栓連接)在結構上受力上的區(qū)別;2.了解各種標準螺紋連接件5.2螺紋連接的預緊與防松1.預緊的目的?預緊力的確定原則和控制方法?2.防松的原理和方法5.3螺紋連接的強度計算1.松螺栓連接強度計算2.緊螺栓連接強度計算①僅受預緊力的緊螺栓連接(靠摩擦力承受橫向載荷)或F∑F0F0F0F0fF0fF0fF0fF0精品資料②受軸向載荷(zàihè)的緊螺栓連接這時螺栓的總拉力為:?變形力F2F1FF0bmF精品資料3.承受(chéngshòu)工作剪力的緊螺栓連接螺栓(luóshuān)桿與孔壁的擠壓強度條件為:螺栓桿的剪切強度條件為:hLmin2d021剪斷破壞擠壓破壞被連接件a)受剪螺栓連接b)螺栓被擠壓FF式中:F-每個螺栓所受的工作剪力,單位為N;

d0-螺栓剪切面的直徑(可取螺栓孔直徑),單位為mm;

Lmin-螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度,單位為mm;設計應使

Lmin≥1.25d0[σp]—螺栓或孔壁材料的許用擠壓應力,單位為MPa,取兩者中小值;[τ]—螺栓材料的許用切應力,單位為MPa;i—螺栓桿受剪切面的數(shù)目。精品資料5.3螺栓(luóshuān)組連接的受力分析1.受橫向載荷的螺栓(luóshuān)組連接2.受旋轉(zhuǎn)力矩T的螺栓組連接(1)普通螺栓(受拉螺栓圖a))(2)鉸制孔用螺栓(受剪螺栓圖b)

)精品資料3.受軸向載荷的螺栓(luóshuān)組連接F2=F1+F4.受傾覆力矩(翻轉(zhuǎn)力矩)M的螺栓(luóshuān)組連接Li----第i個螺栓的中心到翻轉(zhuǎn)軸線(點到線)的距離。Lmax----受力最大螺栓的中心到翻轉(zhuǎn)軸線(點到線)的距離。精品資料螺栓(luóshuān)不拉斷的強度條件:-----不壓潰的條件(tiáojiàn)------不離縫的條件5.4提高螺紋連接強度的措施1.降低影響螺栓疲勞強度的應力幅σa減小Cb,增大Cm,適當增大預緊力F0均可減小總拉力F2的變化范圍,減小應力幅。降低螺栓剛度Cb1)采用柔性結構的螺栓;2)適當增加螺栓長度;3)在螺母下安裝彈性元件提高被聯(lián)件剛度Cm1)不宜采用剛度小的墊片2)增加被連件的厚度精品資料2.降低螺栓(luóshuān)剛度Cb、提高被聯(lián)件剛度Cm、適當增大預緊力F0力變形圖精品資料6.1鍵、花鍵連接的類型、特點、工作面應用場合?

1.如何選擇平鍵的尺寸bxh

xL?2.漸開線花鍵與漸開線齒輪的區(qū)別(qūbié)?3.各種鍵的布置形式?4.普通平鍵和導向鍵、滑鍵的區(qū)別(qūbié)?5.平鍵和楔鍵的區(qū)別(qūbié)?6.2平鍵連接的強度條件;

1.

普通平鍵和導向鍵、滑鍵計算上有何區(qū)別(qūbié)?

2.如何校核花鍵連接的強度;

6.3.花鍵連接的優(yōu)點;各適應什么工況;

?矩形及漸開線花鍵的定心方式;

6.4銷連接有那幾種?作用是什么?

第六章

精品資料第八章帶傳動(chuándòng)8.1帶傳動(chuándòng)、鏈傳動(chuándòng)、齒輪傳動(chuándòng)和蝸桿傳動(chuándòng)的特點及應用8.2四種傳動的失效形式和設計準則8.3帶傳動設計中的問題1.提高與降低帶速的方法2.增大包角的措施3.為什么對α限制?4.如何滿足1<z<10?5.為什么要求dd1>dmin?6.為什么引入系數(shù)KA,Kα,KL?7.帶速5m/s≤v≦25m/s8.張緊力F0的大小要合適9.傳動比i≤78精品資料松邊緊邊F1

F2

F0

F0

F1+F2=2F0F1-F2=FeF0:初拉力;

F1:緊邊拉力

Fe=1000P/VF2:松邊拉力;Fe:有效拉力

FeFe8.4帶的受力分析(fēnxī)精品資料8.5你能否(nénɡfǒu)畫出帶的應力分布圖應力分析σc—離心拉應力

σ1—緊邊拉應力

σ2—松邊拉應力

σb1—小輪彎曲應力

σb2—大輪彎曲應力

abcdatabcdn1

n2

σmax=σc+σ1+σb1σmin=σc+σ2σσ2σb2σb1σcσ1結論:※最大應力發(fā)生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處;※帶上任一點的應力是變化的,當應力循環(huán)次數(shù)達到一定(yīdìng)值后,帶將產(chǎn)生疲勞破壞。精品資料8.6帶的彈性(tánxìng)滑動帶傳動的運動(yùndòng)分析帶運動分析dd2

dd1

V1>V>V2

vv2

v1

有滑差存在時,帶傳動處于彈性滑動

當V2=0時,帶傳動處于打滑狀態(tài)?ε=12%通常忽略不計分析中仍用α2α1滑差率彈性滑動和打滑的區(qū)別(現(xiàn)象、原因、存在、結果上)?精品資料8.7V帶傳動的設計(shèjì)準則上式如何體現(xiàn)(tǐxiàn)設計準則?如何推導?P0的含義?P0與哪些因素有關?上式各參數(shù)的含義?8.8了解V帶輪的材料選擇、結構設計8.9理解帶傳動張緊的目的、方法,張緊輪的布置,帶傳動的布置精品資料9.鏈傳動設計中的問題9.1鏈傳動的特點?9.2如何選擇z1?z2<120為什么?9.3系數(shù)(xìshù)KA,Kz,,KL,與Kp的含義?9.4鏈傳動的速度分析:多邊形效應?9.5鏈條的節(jié)距p何時選小節(jié)距單排鏈何時選小節(jié)距多排鏈何時選大節(jié)距單排鏈9.6鏈傳動布置的方案9.7為什么要求a0=(30~50)P?9.8選擇鏈條的節(jié)數(shù)為偶數(shù)的利與弊?9.9滾子鏈的主要失效形式?許用功率曲線各段所代表的含義?第九章鏈傳動精品資料第十章齒輪(chǐlún)傳動3.直齒圓錐齒輪2.斜齒圓柱齒輪1.直齒圓柱齒輪

10.2輪齒受力分析(fēnxī)(大小,方向,與位置)10.1齒輪傳動的失效1.失效的類型、部位、原因?2.防止各種失效的措施?3.根據(jù)失效確定的計算準則10.2了解齒輪材料及其熱處理1.對材料的基本要求2.何為軟硬齒面?制造工藝、失效形式有何不同?軟齒面為何要保持硬度差?硬齒面為何一般不要硬度差?精品資料10.5齒根彎曲強度計算1.彎強計算的力學模型?危險剖面的確定?力作用點的兩個假設?2.彎強公式各參數(shù)的含義及對彎強的影響(yǐngxiǎng)?彎強=[F]/F3.YFa、Ysa的含義?取決于哪些因素?4.一般比較含義?5.彎曲疲勞強度主要取決于模數(shù)m和齒寬b10.3計算載荷及載荷系數(shù)K=KAKVKβKα1.各系數(shù)的含義(hányì)?與哪些因素有關?2.如何降低KV、Kβ?3.鼓形齒和修緣各降低那個系數(shù)?10.4齒輪接觸強度計算1.接強的計算點?為何計算節(jié)點?赫茲公式如何應用?2.接強公式各參數(shù)的含義及對接強的影響?3.H1≡H2=H,但一般[H1][H2],接強=[H]/H4.接強主要取決于齒輪直徑d1和d2(或中心距a)以及齒寬b5.正傳動:∵ρ∑↑∴接強↑精品資料10.7參數(shù)(cānshù)選擇1.閉式軟齒面z和m選取的原則是?2.閉式硬齒面z和m選取的原則是?3.圓柱齒輪的齒寬b1>b2=b?直齒錐齒輪b1=b2=b?4.斜齒圓柱齒輪的中心距如何圓整?10.6斜齒圓柱齒輪、直齒錐齒輪強度(qiángdù)計算的特點?與直齒圓柱齒輪有何不同?1.斜齒圓柱齒輪按其當量齒輪計算;2.直齒錐齒輪按其齒寬中點處的當量齒輪計算;3.斜齒圓柱齒輪直齒錐齒輪受力分析為重點。10.8了解齒輪的結構設計精品資料11.1蝸桿傳動的特點(tèdiǎn)(i↑、自鎖、η↓等)11.2蝸桿傳動的失效1.為何常發(fā)生膠合和磨損?2.為何失效總是先發(fā)生在蝸輪上?蝸輪需要進行哪些(nǎxiē)計算?3.蝸桿需要進行什么計算?11.3阿基米德蝸桿傳動的嚙合和強度計算特點?為何規(guī)定d1為標準值?11.4參數(shù)選擇:z1選大選小有何問題?z2選大選小有何問題?11.5蝸桿蝸輪受力分析(大小,方向,與位置)精品資料11.7蝸桿傳動熱平衡計算(jìsuàn)1.熱平衡計算(jìsuàn)的目的?熱平衡條件?2.溫度過高有何散熱措施?11.8蝸桿,蝸輪的結構設計11.6蝸桿傳動計算蝸輪滿足接觸和彎曲強度,仿斜齒圓柱齒輪進行;錫青銅和鋁鐵青銅蝸輪的失效(shīxiào)有何不同?蝸桿按軸計算精品資料12.1滑動軸承的特點(優(yōu)缺點)、應用(yìngyòng)場合?12.1軸承(zhóuchéng)材料?滿足什么要求?

油孔油溝及油室起什么作用?如何布置?

12.3滑動軸承條件性計算包括什么?針對的是什么失效形式?

12.4雷諾方程各參數(shù)的含義?油膜承載能力的建立需要滿足那些條件?

12.5動力潤滑的建立過程有哪幾個階段?

12.6如何計算滑動軸承的承載能力?1.承載量系數(shù)2.計算最小油膜厚度hmin=rψ(1-χ),[h]=S(Rz1+Rz2)CP一定時,ψ↓→F↑↑

η↑→F↑

ω↑→F↑12.6軸承的熱平衡計算的目的?有哪些散熱措施?第十二章滑動軸承精品資料1._______________情況兩平板間流體(liútǐ)能建立動壓油膜。2.增大動壓潤滑滑動軸承最小油膜厚度的有效(yǒuxiào)措施是_______。A增大供油量 B增大相對間隙C減小軸承寬徑比 D增大軸承直徑3.液體動力潤滑軸承承載能力驗算合格的基本依據(jù)是:

hmin≥[h]、P≤[P]、PV≤[PV]、V≤[V]、入口溫度ti≥35-400C19.在設計液體潤滑滑動軸承,當hmin<[h]時,可考慮采取的措施有ψ↓

、

B/d↑、η↑或RZ↓CD一、選擇題精品資料4.情況是完全液體動壓滑動軸承的平衡(pínghéng)狀態(tài)。ABCDC精品資料二、(6分)有一液體動壓滑動軸承,在兩種外載荷下工作時,其最小油膜厚度分別為hmin1=0.035,hmin2=0.025,試分析(fēnxī)哪種情況下軸承承受的外載荷大?為提高該軸承的承載能力,有哪些措施(假定軸頸直徑d和轉(zhuǎn)速n不允許改變,寫出三種措施)?答:hmin2=0.025時軸承承受的外載荷大。因為hminCPF可采取的措施:增大潤滑油粘度(zhāndù)增加軸承寬度B減小相對間隙減低粗糙度精品資料三、已知圖示兩平板(píngbǎn)相對運動速度v1>v2>v3>v4;載荷F4>F3>F2>F1,平板(píngbǎn)之間充滿潤滑油其粘度η1=η2=η3=η4。試分析1.哪種情況可以形成(xíngchéng)動壓油膜?2.哪種情況的油膜厚度最大?哪種情況的油膜壓力最大?3.在圖C)中若降低v3,其他條件不變,則油膜壓力和油膜厚度將發(fā)生什么變化?4.在圖C)中若減小F3,其他條件不變,則油膜壓力和油膜厚度將發(fā)生什么變化?C、D兩種情況:符合形成動壓油膜的必要條件C種情況油膜厚度最大:v3>v4D種情況油膜壓力最大:F4>F3若降低v3,其他條件不變,油膜厚度減小,則油膜壓力增大,hminCPF

若降低F3,其他條件不變,油膜厚度增大,則油膜壓力降低,hmin↑CPF精品資料解:(1)兩表面間必須形成收斂(shōuliǎn)的楔形空間;(2)相對運動必須使油從大端流進

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