循环特性
平均应力
应力幅
2.疲劳曲线分为:有限寿命区和无线寿命区。3.静应力时工作的零件,其强度失效是塑性变形或断裂。
4.变应力时工作的零件,其强度失效将是疲劳断裂。
5.影响机械零件疲劳强度的主要因素:应力集中的影响;尺寸的影响;表面状态的影响;综合影响系数。
螺纹连接
1.螺纹联接按自锁条件设计: ψ <ρv
2.螺纹松动:是螺纹联接在冲击,振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,联接有可能松脱,高温的螺纹联接,由于温度变形差异等原因,也可能发生松脱现象。防松的根本问题:防止螺旋副相对转动。摩擦防松:对顶螺母,弹簧垫圈;直接锁住:开口销与开口螺母,止动垫片;破坏螺纹副关系:焊住,冲点。
3.提高螺栓联接强度的措施:改善螺纹牙间受力分配;减小附加弯曲应力;减轻应力集中;降低应力幅σa;改善制造工艺;选择恰当的预紧力并保持不减退。
平键联接中,键的侧面是工作面,键宽b和键高h是按轴径从键的
标准中选择。 根据毂长选出键的长度。
带传动
1)最大应力发生在紧边进入小带轮处。
2)弹性滑动:带为弹性体,由于摩擦力使带的两边拉力不等,发生不同程度的拉伸变形,使带和带轮间产生相对滑动。
是固有特性,不可避免。后果:1) v2<v1; 2) 效率降低;3)引起带的磨损等;4)选用弹性模量较大的材料。
打滑:由于过载引起的带在带轮上的全面滑动。①打滑是可以避免的;②打滑过程中,ε↑↑,v2↓↓,传动失效;③η ↓↓,磨损↑↑, ∴打滑必须避免。④打滑首先发生在小带轮上。
3)主要失效形式:打滑和疲劳破坏。设计准则:带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下,具有一定的疲劳强度和寿命。
4)提高带工作能力的措施:增大摩擦系数;增大包角;尽量使带在最佳速度线工作;采用新型带传动;采用高强度材料。
齿轮传动
闭式传动的主要失效形式为:轮齿的疲劳折断和点蚀、胶合
软齿面:按齿面接触疲劳强度 设计,按齿根弯曲疲劳强度 校核
硬齿面:按齿根弯曲疲劳强度设计,按齿面接触疲劳强度校核
开式传动的主要失效形式为:轮齿的疲劳折断和磨粒磨损
按齿根弯曲疲劳强度设计,适当加大模数
ZE——弹性系数 ZH——节点区域系数 Zε——重合度系数
ψd——齿宽系数
主要取决于齿轮的直径(或中心距);标准传动和变位传动均适用。 应合理选用ψd
齿形系数YFa 应力修正系数Ysa 重合度系数Yε 齿数Z1
提高接触强度:①↑d或a;②适当↑b(ψd);③采用正角度变位传动(xΣ↑→ZH↓);④改善材料及热处理(↑HB→ ↑[σH]);⑤适当↑齿轮精度
提高弯曲强度:①↑模数m;2)适当提高b;3)选用较大的变位系数x;4.↑制造精度;5)材料及热处理↑→[σF] ↑
蜗轮蜗杆
失效形式:疲劳点蚀、胶合、磨损、折断,更容易产生胶合、磨粒磨损。蜗轮强度较弱,失效主要发生在蜗轮上
计算准则:开式传动中:主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断,按齿根弯曲疲劳强度进行设计。
闭式传动中:主要失效形式是齿面胶合或点蚀。要按齿面接触疲劳强度进行设计,再按齿根弯曲疲劳强度进
行校核。闭式蜗杆传动,由于散热较为困难,还应作热平衡核算。
变位目的:配凑中心距;凑传动比。 蜗杆尺寸不能变动,只能对蜗轮变位。
z1越大,导程角越大,效率越高。
q越小,导程角越大,效率越高。 自锁 正确啮合的条件
链传动
优点:1)无滑动;2)结构紧凑;3)不需很大的张紧力,压轴力较小;4)效率较高(0.98);5)能在温度较高、湿度较大的环境中使用等。
缺点:1)只能用于平行轴间传动;2)瞬时速度不均匀,高速时不如带传动平稳;3)不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中使用;4)工作有噪音;5)制造费用比带传动高等。
1)只有当两链轮的齿数相等、紧边的长度又恰为链节距的整数倍时,w2和 i才得到恒定值。
2)链节距P愈大、链轮齿数Z愈少、链轮转速愈高,传动的不均匀性愈强,动载荷越大;反之,传动越趋于均匀。
3)链传动尽量放在低速级;选用小链节距,多齿数的链传动。
4)传动比过大,链包在小链轮上的包角过小,啮合的齿数太少,加速轮齿的磨损,容易出现跳齿,破坏正确啮合,传动比在3左右,包角不小于120°
5)过少将:1) 传动的不均匀性和动载荷;2) 链节间的相对转角,增大功率消耗;3) 铰链承压面间的压强,从而加速铰链的磨损。为传动均匀性和减少动载荷,小链轮齿数宜适当多些。
过多将缩短链的使用寿命。
6)考虑均匀磨损,链节数应选偶数,链轮齿数最好选质数或不能整除链节数的数。
7)承载力足够时,应选小节距单排链。高速重载时,可选小节距多排链。一般载荷大、中心距小、传动比大时,选小节距多排链;速度不太高、中心距大、传动比小时选大节距单排链。
轴
1)只受弯矩的轴叫心轴,同时受弯矩和转矩的轴叫转轴,传动轴主要受转矩。
2)轴向定位方法:轴肩、套筒、圆螺母、挡圈、轴承端盖。
3)周向定位方法:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合。
4)轴的强度计算:1)许用切应力计算(按扭转强度计算),计算精度低;2)许用弯曲应力计算(弯扭合成强度计算),计算精度中等;3)轴的安全系数校核计算(精确计算)计算精度高。
5)轴的强度不足时,可采取:增大轴的直径;改变材料类型;增大过渡圆角半径;对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理;提高表面加工质量;用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度;改进轴的结构形状等措施。
刚度不足时只能采取增大轴径,改变轴外形等措施。
滑动轴承
1)主要失效形式:轴瓦磨损、胶合、疲劳损坏及轴承衬脱落。
2)油孔用来供应润滑油,油沟用来输送和分布润滑油,油室起贮油、稳定供油的作用。润滑油应该自油膜压力最小的地方输入轴承。油沟不应该开在油膜承载区内,否则会降低油膜的承载能力。
3)润滑油的主要质量指标有:粘度、粘度指数、油性、闪点、凝点、酸值、残碳量等。对于动压润滑轴承,粘度是最重要的指标,也是选择用油的主要依据。
4)润滑脂的主要质量指标有:稠度、滴点
5)轴承材料:⑴轴承合金⑵铜合金⑶铝基轴承合金⑷灰铸铁及耐磨铸铁⑸多孔质金属材料⑹非金属材料
6)液体动压润滑形成的必要条件(1) 润滑油要有一定粘度,η越大,承载力越大;(2)要有相当的相对滑动速度v,一定范围内,油膜承载力与v成正比关系;(3)足够充分的供油量;(4)相对滑动表面间必须形成收敛形间隙(称油楔),即移动件带着油从大口进入,从小口流出。
7)混合润滑轴承的计算准则:限制轴承平均压强(为了不产生过度磨损);限制轴承pv值(限制温升、胶合);限制滑动速度。
滚动轴承
(6)深沟球轴承(N)圆柱滚子轴承:受纯径向载荷;(7)角接触球轴承(3)圆锥滚子轴承:同时受径向和轴向载荷;
5推力球轴承 (8)推力滚子轴承:受纯轴向载荷。调心球轴承 (1) 调心滚子轴承(2)
1)组成:内圈,外圈,滚动体,保持架。
2)球轴承:高速轻载,要求旋转精度高;滚子轴承:低速重载,有冲击载荷。
3)前置代号,基本代号,后置代号
4)类型代号,尺寸系列代号,内径代号。00,01,02,03------10,12,15,17,
联轴器
1.联系:联轴器和离合器都是联接两轴,使之一起回转并传递转矩。
区别:用联轴器联接的两轴只有在机器停车后,通过拆卸才能分离,而离合器则可以在机器运转过程中方便的使两轴分离或结合。
2.联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器。
刚性联轴器适用于两轴能严格对中并在工作中不发生相对位移的地方;
挠性联轴器适用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方。
3.挠性联轴器补偿两轴偏斜和位移的方法是什么?
利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或者几个方向的活动度来补偿。
利用联轴器中弹性元件的变形来补偿。