机械设计总结

第三章 机械零件强度

1零件的极限应力图

aADM'G1k02kMamC02ms曲

线

：

tAC1e1xyDxysM 按疲劳强度：

'max1ScaS

maxkmsSS（注解： 210首先需求出机械零件危险截面上

按静强度： caemax0- 2 -机械设计

的最大工作应力max及最小工作应力min据此算出平均工作应力m及工作应力幅a）

第五章 螺纹连接和螺纹传动

螺纹连接的基本类型：螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接、 绝大多数螺纹连接在装配时都必须拧紧，使连接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。这个预加作用力称为预紧力。

防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。 进行螺栓组连接受理分析的目的是，根据连接的机构和受载情况，求出最大的螺栓及其受的力，以便进行螺栓连接的强度计算

当采用螺栓杆与孔壁间留有间隙的普通螺栓连接时，靠连接预紧或在接合面见产生的摩擦力来抵抗和向载荷；当采用铰制孔用螺栓连接时，靠螺栓杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷，虽然两者的传力方式不同，但计算时可近似地认为，在横向总载荷F的作用下，各螺栓所承担的工作载荷是均等的。

KsFF设各个螺栓预紧力为F0 则：0

fzi（注解： f 为结合面的摩擦系数 ，

i 为结合面数。 Ks 为防滑系数。其值为1.1~1.3）

最大螺栓的工作剪力为

FmaxTrmaxri1z2（注解：

ri、

rmax分别便是

i第i 个螺栓和受力最大螺栓的轴线到螺栓组对称中心O的距离，Fi表示螺栓的工作剪力，

其中

FrT）

ii1z最大工作载荷为

FmaxMLmaxLi1z2i

一般来说，对普通螺栓可按轴向载荷或倾覆力矩确定螺栓的工作拉力；按横向载荷或转矩确定连接所需要的预紧力，然后求出；螺栓的总拉力。对铰制孔用螺栓则按横向载荷或转矩确定螺栓的工作剪力。在求得受力最大的螺栓后，便可进行单个螺栓连接的强度计算。

螺栓组所受的载荷包括轴向载荷、横向载荷、弯矩和转矩等。但对其中每一个具体螺栓而言，其受载的形式不外乎是受轴向力或受横向力。在轴向力（包括预紧力）作用下，螺栓杆和螺纹部分可能发生塑性变形或断裂；而在横向力的作用下，当采用铰制孔用螺栓时，螺栓杆和孔壁的贴合面上可能发生压溃或螺栓杆被剪断等。

对于受剪螺栓，其主要破坏形式是螺栓杆和孔壁的贴合面上出现压溃或螺栓杆被剪断，其设计准则是保证连接的挤压强度或螺栓强度，

螺栓连接的强度计算，首先是根据连接的类型、连接的装配情况、载荷状态等条件，确定螺栓的受力；然后按相应得强度条件计算螺栓危险截面的直径或校核强度。

- 3 -机械设计

滑动螺旋工作时，主要承受转矩及轴向拉力（或压力）的作用，同时在螺杆和螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动。其实效性是主要是螺纹磨损。

螺栓组受力 单只螺栓 普通螺栓 横向载荷 F横 旋转力矩 T ca1.3F0[]4d2 F0KsF横fzi F0KsTfri1z i铰制孔用螺栓 p0F[p0]d0Lmin FF横z 最大FmaxTrmax2rii1zF4[] d2 螺栓组受力 单只螺栓受力 普通螺栓 轴向载荷 F轴 倾向力矩 M ca1.3F2d4F2F1FF0F FCbFCbCm[]FF轴z FmaxMLmax2Li1z2i

- 4 -机械设计

第六章 键、花键、无键连接和销连接

键连接的类型：平键（普通平键[A型、B型、C型]、导向键）半圆键、 楔键（普通、钩头）切向键

键的侧面是工作面；半圆键工作时，靠其侧面来传递转矩。

第八章 带传动

传动分为：机械传动、电传动 带传动是一种挠性传动。（链传动也是）具有缓冲吸振的特点。

平传动结构简单、传动效率高、带轮易制造。传动时，V带的两个侧面和轮槽接触。带传动的实效形式是打滑、疲劳失效。

带传动的受力分析：F1F2F0 （F1为紧边拉力，F2为松边拉力） FeF1F2 （Fe为有效拉力）

PFe*vefv1Fe2F0fv（fv为摩擦系数,为包角)e1 01800(dd)57.5(取最小值）d1d2a

离心拉力：

由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动

v1v2 滑动率 v1

in1d1n2d2

带轮设计步骤：ⅰ 确定计算功率

第九章 链传动

链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而保持准确的平均传动比。但传动时不能保持恒定的瞬时传动比。当链节数为偶数时接头处可用销或弹簧卡片，一般前者用于大节距，后者用于小节距。其中节距Ｐ是滚子链的重要参数，节距增大时，链条中各零件的尺寸也要相应地增大，可传递的功率增大。节距越大，链轮的转速越高，则冲击越严重。

齿数过少时，会增加运动的不均匀性和动载荷，链节间的相对转角增大，链传动的圆周力增大。小轮的齿数也不易过大，否则易发生跳链和脱链。链条上在小轮上的包角不应小于120度。

滚子链的标记： 链号－排数－整链节数 标准编号

第十章 齿轮传动

失效形式：轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形

- 5 -机械设计

为了提高轮齿的抗折断能力，可采取：1）用增大齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中；2）增大轴及支承的刚性，使轮齿接触线上受载较为均匀；3）采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性；4)采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。

对齿轮材料的基本要求是：齿面要硬，齿芯要韧。

要求不高的齿轮加工方法：将齿轮毛坯经过常化（正火）或调质处理后切齿。其精度一般为8级。

要求高的：先切齿，再做表面硬化处理，最后进行精加工，精度为5、4级，所用热处理方法有：表面淬火、渗氮、氮化、软氮化及氰化等

影响齿轮弯曲疲劳强度的主要原因是模数，模数越大，齿轮的弯曲疲劳强度愈高。影响齿轮齿面接触疲劳强度的主要原因是齿轮直径，小齿轮直径愈大，齿轮的齿面接触疲劳强度愈高。

齿根所受的最大弯矩发生在轮齿联合区最高点时

开式及半开式齿轮传动，或速度较低的闭式齿轮传动，通常人工作周期性加油润滑，所用润滑剂为润滑油和润滑脂

齿根弯曲疲劳强度计算

齿面接触疲劳强度计算

第十一章 涡轮传动