机械设计总复习PPT

机械设计总复习抓住重点，熟练掌握！1、机械零件的等寿命疲劳曲线及r=c时零件的疲劳强度计算；2、螺栓组的受力分析及螺栓的静强度、疲劳强度计算；3、带传动的工作能力分析、齿轮传动的强度分析；4、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆蜗轮的受力分析；5、角接触轴承的轴向力计算及滚动轴承的寿命计算；6、动压润滑的形成条件及滑动轴承的承载能力分析；7、轴系结构分析及结构改错等。全面复习，加深理解！1、全面、认真复习教材，加深理解概念、知识点(重点、难点)；2、认真复习、理解听课笔记（电子教案）；3、全面、认真理解、动手做作业集上作业及教材上作业机械设计总复习4、积极答疑（地点：机械原理及设计教研室：2209）5、准备考试（带考试证件、绘图工具、计算器等）6、考试题类型：1）概念题：判断题、填空题、选择题；2）分析题、简答题；3）计算题；4）结构改错（作图）题。机械设计总复习机械设计不考试内容1.§2-11机械现代设计方法简介2.§3-2中：（一）中：2.σm=C3.σmin=C疲劳强度计算式；（二）单向不稳定变应力时的疲劳强度计算3.§3-3机械零件的抗断裂强度4.§3-5机械零件可靠性设计简介5.§4-4中：（二）弹性流体动力润滑6.§5-9螺旋传动7.§6-3无键连接8.第七章9.§10-1210.§11-2中蜗杆传动的变位11.§11-412.§12-813.§13-714.§14-3——§14-515.第十六章——第十八章机械设计总复习第一章绪论1.1了解本课程的内容、性质与任务；1.2了解本课程的特点和机械设计的思维和方法特点。第二章机械设计总论2.1了解机器的组成（原动部分+传动部分+执行部分+控制部分），如以汽车为例进行分析；2.2了解设计机器的一般程序；2.3了解设计机器应满足的基本要求；2.4理解机械零件的主要失效形式：1.整体断裂，2.过大的残余变形，3.零件的表面破坏，4.破坏工作条件或功能参数降低到许用值以下时的失效:如皮带打滑、螺母松动、齿轮或滚动轴承初始点蚀等，失效并不一定指零件的完全破坏，机械设计总复习2.5了解通用零件（螺栓、齿轮、轴等）、专用零件和部件；2.6了解设计零件应满足的基本要求；2.7机械零件的设计准则：为防止各种失效而制定的设计零件时所依据的基本原则。如：1.强度准则；2.刚度准则；3.寿命准则；4.振动稳定性准则；5.可靠性准则等。2.8了解机械零件的设计方法及设计步骤；2.9理解机械零件的常用材料及选择原则；2.10了解机械零件的标准化及其意义：零件的标准化、产品的系列化、零部件通用化。第二章机械设计总论机械设计总复习第三章机械零件的强度3.1载荷及应力1.名义载荷/应力静载荷/应力计算载荷/应力变载荷/应力静载荷如何产生变应力？载荷系数K与那些应因素有关？2.变应力：稳定循环变应力：（m、a、T均为常数）几种典型的应力变化规律：①对称循环:r=-1；②脉动循环:r=0；③非对称循环:-1≤r≤+1举例，3.应力参数max、min、m、a、r的含义及其关系3.2疲劳断裂的特征及疲劳断口形状分析有限寿命疲劳极限rN、无限寿命疲劳极限rD=r∞1.疲劳极限rN：机械设计总复习2.N0:人为规定的试验次数，称为循环基数，一般对于钢N0=106~107此时的疲劳极限为r3.KN称为寿命系数，mNNNK0NN0(N0≈ND)，有限寿命区，lim=rN，KN1NN0(N0≈ND)，无限寿命区，取N=N0，KN＝1，lim=rN０＝r＝rNrKNNm0rrN循环特性r不同时，材料的疲劳极限不同，疲劳曲线也不同，r↓，rN↓;r=-1时,材料的疲劳极限最低。机械设计总复习ND随材料固有性质不同通过试验确定的一个常数，一般各种材料的ND=10625×1074.疲劳断裂具有以下特征：1)疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至比屈服极限低;2)疲劳断口均是无明显塑性变形的脆性突然断裂;3)疲劳断裂是微观损伤积累到一定程度的结果。疲劳断口的独特性：两个区疲劳区（光滑区）脆断区（粗糙区）机械设计总复习A’D’G’C（ADGC）曲线上任一点的横纵坐标之和均近似代表某一种r下材料（零件）的疲劳极限，所以从A’（A）至C点的横纵坐标之和代表r=-1~+1的疲劳极限。对称循环点A′、A，r=-1脉动循环点D′、D，r=0屈服极限点C，r=+13.3等寿命疲劳曲线（极限应力线图）过C点45º线已知条件：σ-1、σ0、σs、(φσ)、Kσ要求会做出材料和零件的极限应力图A'Ｇ'直线的方程为：ma10012AG方程：meeeae1Ke2.材料(光滑小试件)与实际零件的区别？综合影响系数Kσ与那些因素有关？1.绘制极限应力线图机械设计总复习3.4单向稳定变应力时的疲劳强度计算1、r=C图解法最大应力的安全系数ScamaOAGDCN’疲劳安全区塑性安全区NM(m，a)HH′M’(me′，ae′)SOMMOOHHOHMMHHMOHMHHOSamaemecamaxmax应力幅的安全系数Sa′aaaeaSHMMHS平均应力的安全系数Sm′mmemmSOHHOSmacaSSS疲劳安全系数机械设计总复习解析法maOAGDCM’(me′，ae′)N’疲劳安全区塑性安全区NM(m，a)AD方程：meeeae1OM方程：aeamme联立解得：maaemeKmax1max屈服安全系数图解法SONNOSamaemecamaxmax解析法SSamScamaxmaxSKKSmaNca1maxmax3.4单向稳定变应力时的疲劳强度计算机械设计总复习在图示某零件的许用极限应力图中，A‘E’S为疲劳极限曲线，M为零件的工作应力点，下列三种情况下的极限应力点分别为：a)应力循环特性r=常数时点；b)平均应力m=常数时_____点；c)最小应力min=常数时点；d)r=常数时为疲劳安全区。M3M1M2∆OE′A′3.4单向稳定变应力时的疲劳强度计算机械设计总复习3.5双向稳定变应力时的疲劳强度计算maKS1maKS12τ2στσcaSSSSS利用单向应力的实验数据σ-1、τ-1可求出双向应力状态下的安全系数Sca3.6提高机械零件疲劳强度的措施尽可能降低零件上的应力集中的影响，是提高零件疲劳强度的首要措施。在不可避免地要产生较大应力集中的结构处，可采用减载槽来降低应力集中的作用。在综合考虑零件的性能要求和经济性后，采用具有高疲劳强度的材料，并配以适当的热处理和各种表面强化处理。适当提高零件的表面质量，特别是提高有应力集中部位的表面加工质量，必要时表面作适当的防护处理。尽可能地减少或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸，对于延长零件的疲劳寿命有着比提高材料性能更为显著的作用。机械设计总复习3.7机械零件的接触强度赫兹（Hertz）应力公式BFZEEBFE22212121H1111211111221)11(1222121EEZE各参数的含义及对接触强度的影响FσHσHBρ1FBρ2σHσH机械设计总复习第四章摩擦、磨损与润滑概述4.1了解各种摩擦状态及其区别1.干摩擦；2.边界摩擦；3.流体摩擦；4.混合摩擦4.2了解磨损的几个阶段?各种磨损状态、特点及发生场合？2.磨粒磨损:开始齿轮、生产中的犁铧、球磨机衬板与磨球，破碎式滚筒的磨损3.疲劳磨损(也称点蚀):闭式齿轮和滚动轴承发生的疲劳点蚀4.粘附磨损(也称胶合):蜗杆蜗轮、高速重载齿轮发生的冷热胶合和滑动轴承烧瓦5.腐蚀磨损:氧化磨损（生锈）是最常见的腐蚀磨损之一。4.3润滑油及其性能1.润滑油粘度的物理意义？2.我国润滑油的牌号如何规定？3.温度与粘度的关系？压力与粘度的关系？4.牛顿流体及粘性定律?5.什么叫油性？什么叫极压性？四、流体润滑的的种类及流体动力润滑的承载机理1.磨损曲线：磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段机械设计总复习第五章螺纹连接5.1螺纹连接的基本类型及其应用1.普通螺栓连接（受拉螺栓连接）与铰制孔螺栓连接（受剪螺栓连接）在结构上受力上的区别；2.了解各种标准螺纹连接件5.2螺纹连接的预紧与防松1.预紧的目的？预紧力的确定原则和控制方法？2.防松的原理和方法5.3螺纹连接的强度计算1.松螺栓连接强度计算4/21dF2.紧螺栓连接强度计算①仅受预紧力的紧螺栓连接(靠摩擦力承受横向载荷）FKzifFS0fziFKFS0或F∑F0F0F0F0fF0fF0fF0fF043.1210cadF机械设计总复习②受轴向载荷的紧螺栓连接FDDpFFF12FCCCFFmbm10FCCCFFmbm01FCCCFFmbb02这时螺栓的总拉力为：∆变形力F2F1FF0bmF机械设计总复习3．承受工作剪力的紧螺栓连接螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：螺栓杆的剪切强度条件为：hLmin2d021剪断破坏挤压破坏被连接件a)受剪螺栓连接b)螺栓被挤压FFPmin0PLdF204diF式中：F－每个螺栓所受的工作剪力，单位为N；d0－螺栓剪切面的直径（可取螺栓孔直径），单位为mm；Lmin－螺栓杆与孔壁挤压面的最小高度，单位为mm；设计应使Lmin≥1.25d0[σp]—螺栓或孔壁材料的许用挤压应力，单位为MPa，取两者中小值；[τ]—螺栓材料的许用切应力，单位为MPa；i—螺栓杆受剪切面的数目。机械设计总复习5.3螺栓组连接的受力分析1．受横向载荷的螺栓组连接2．受旋转力矩T的螺栓组连接（1）普通螺栓（受拉螺栓图a)）TKfrFfrFfrFsz02010ziirfTKF1S0(2)铰制孔用螺栓(受剪螺栓图b)）ZiirTrF12maxmaxmaxPP0minFdLmax204Fid21043.1dFca机械设计总复习3．受轴向载荷的螺栓组连接FDDpzFF422pDFF2=F1+F212ca43.1dF)8.15.1(01FFCCCFFmBm4．受倾覆力矩（翻转力矩）M的螺栓组连接ZiLMLF12imaxmaxLi----第i个螺栓的中心到翻转轴线(点到线)的距离。Lmax----受力最大螺栓的中心到翻转轴线(点到线)的距离。机械设计总复习maxmbb02FCCCFF212ca43.1dF螺栓不拉断的强度条件：][0maxPPWMAzF-----不压溃的条件00minWMAzFP------不离缝的条件5.4提高螺纹连接强度的措施1.降低影响螺栓疲劳强度的应力幅σa212babmCFCCd减小Cb，增大Cm，适当增大预紧力F0均可减小总拉力F2的变化范围，减小应力幅。降低螺栓刚度Cb1）采用柔性结构的螺栓；2）适当增加螺栓长度；3）在螺母下安装弹性元件提高被联件刚度Cm1）不宜采用刚度小的垫片2）增加被连件的厚度机械设计总复习2.降低螺栓刚度Cb、提高被联件刚度Cm、适当增大预紧力F0力变形图机械设计总复习6.1键、花键连接的类型、特点、工作面应用场合?1.如何选择平键的尺寸bxhxL？2.渐开线花键与渐开线齿轮的区别？3.各种键的布置形式？4.普通平键和导向键、滑键的区别？5.平键和楔键的区别？6.2平键连接的强度条件;1.普通平键和导向键、滑键计算上有何区别？2.如何校核花键连接的强度;6.3.花键连接的