蝸桿傳動
蝸桿的分度圓直徑:d1( d1= q·m )
失效形式:蝸輪磨損、膠合、點蝕;蝸桿剛度不足。
中間平面 — 包含蝸桿軸線並垂直於蝸輪軸線的平面
傳動嚙合效率η1 :
蝸桿主動:蝸輪主動:
相對滑動速度:
蝸桿傳動的正確嚙合條件:
蝸桿直徑係數:q = d1 / m
q與導程角γ之關係:
蝸桿頭數 z1、蝸輪齒數 z2 及傳動比 i i = n1/n2 = z2/z1
z2 = i z1=28 ~ 100
當要求傳動比大或要求自鎖時,z1=1,但 z1 少,效率低
為避免根切或傳遞功率較大時,z1=2、4、6, z1 過多,製造困難
蝸桿傳動中的作用力:
鏈傳動鏈傳動的主要失效形式:
1、鏈條疲勞破壞鏈的疲勞強度是決定鏈傳動能力的主要因素
2、鏈的鉸鏈磨損開式鏈傳動的主要失效形式
3、鏈條鉸鏈膠合限定了鏈傳動的極限轉速
4、鏈條衝擊破斷
5、鏈條過載拉斷
6、鏈輪輪齒的磨損或塑性變形
鏈傳動的運動特性
鏈傳動的瞬時傳動比在傳動過程中是不斷變化的,從而導致運動的不均勻性。只有當主、從動輪齒數相等,鏈條中心距正好是其節距的整數倍時,瞬時傳動比才為常數。
鏈傳動運動不均勻性及剛性鏈節齧入鏈輪齒間時引起的衝擊,將引起動載荷。會形成連續不斷的衝擊、振動和雜訊。這種現象稱為「多邊形效應」。
鏈條的節距越大,鏈輪齒數越少,轉速越高,「多邊形效應」越嚴重。
帶傳動包角
帶長l中心距帶傳動的應力分析:由緊邊和松邊拉力產生的拉應力;
緊邊拉應力:σ1 = f 1/a mpa
松邊拉應力:σ2 = f2 /a mpa
由離心力產生的離心拉應力;
離心拉力 fc 產生的拉應力為:
由彎曲產生的彎曲應力
帶彎曲而產生的彎曲應力σb
帶橫截面的應力為三部分應力之和
最大應力發生在 :緊邊開始進入小帶輪處:
帶的彈性滑動與打滑的區別:
彈性滑動是由於帶傳動在工作時,兩邊拉力不同,而兩邊的伸長變形不同,造成帶與帶輪不能同步轉動,而帶與帶輪輪緣之間發生相對滑動;打滑是由於工作載荷過大,是帶傳動傳遞的有效圓周力超過了最大值而引起的。
失效形式:打滑疲勞破壞。
設計準則:在不打滑的條件下,具有一定的疲勞強度和壽命。
帶傳動可緩和衝擊震動,布置在高速級。
齒輪傳動
失效形式:輪齒折斷、齒面磨損、齒麵點蝕、齒面膠合、塑性變形。
計算準則:
閉式軟齒面齒輪傳動:先按齒面接觸疲勞強度進行設計,然後校核齒根彎曲疲勞強度。
閉式硬齒面齒輪傳動:先按齒根彎曲疲勞強度進行設計,然後校核齒面接觸疲勞強度。
開式齒輪傳動:按齒根彎曲疲勞強度進行設計,並考慮磨損的影響將模數適當增大。
高速過載齒輪傳動:需校核齒面膠合強度。
直齒圓柱齒輪傳動的受力分析:圓周力徑向力法向力
斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析:圓周力徑向力
軸向力法向力
滾動軸承
滾動軸承的失效:疲勞點蝕塑性變形磨損、膠合、保持架斷裂等
軸承壽命:軸承中任一元件出現疲勞點蝕前所經歷的總轉數或總工作小時數。
基本額定壽命:一批相同的軸承,在相同的條件下運轉,其中90% 的軸承不發生疲勞點蝕前所經歷的總轉數或總工作小時數。
基本額定動載荷:規定軸承在額定壽命為 106 轉時,所能承受的最大載荷,用 c 表示。
當量動載荷:一假想載荷,與c 同型別,它對軸承的作用與實際載荷的作用等效。用p表
常用小時數表示軸承的額定壽命:
滾動軸承的設計準則:
對於迴轉的滾動軸承:接觸疲勞壽命計算和靜強度計算。
對於擺動或轉速很低的滾動軸承:只需作靜強度計算。
對於高速軸承:除進行疲勞壽命計算外,還需校核極限轉速nlim。
滑動軸承
滑動軸承的主要失效形式:軸瓦的膠合和磨損
形成動壓油膜的必要條件:● 兩摩擦表面必須形成楔型● 必須具有足夠的滑動速度
● 潤滑油必須從大口進小口出● 必須充滿足夠粘度的潤滑油
徑向滑動軸承
1、限制平均壓強p避免過度磨損或在載荷作用下潤滑油被擠出
2、限制pv值限制軸承溫公升
3、限制滑動速度v 避免軸瓦加速磨損
保證液體動力潤滑的條件:最小油膜厚度hmin不能小於軸頸與軸瓦表面微觀不平度之和
不完全液體潤滑滑動軸承的設計計算
◆失效形式:磨損、膠合
◆設計準則:保證邊界膜不破裂。
◆校核內容: p ≤[p]、 pv≤[pv]、 v≤[v]
螺紋聯接的擰緊和防鬆
擰緊力矩 t:t = t1+t2
t1 — 螺紋阻力矩 t2 — 螺母支承面摩擦阻力矩
控制預緊力的目的:
預緊力過大,會使聯接超載
預緊力不足,可能導致聯接失效
重要的螺栓應控制預緊力
1、 受拉松螺栓聯接(承受靜載荷)
危險截面的強度條件: f—拉力dc—計算直徑
2、受拉緊螺栓聯接(承受靜、變載荷)
1) 只受預緊力的緊螺栓聯接
f′引起的拉應力:
t1 引起的切應力:
拉、扭聯合作用時,按第四強度理論:
當量拉應力:
強度條件:
2)受預緊力和工作載荷的緊螺栓聯接
鉸制孔用螺栓聯接
剪下強度條件:擠壓強度條件:
d — 螺栓杆受剪麵直徑h — 最小擠壓高度
螺栓組聯接的結構設計目的: 合理確定螺栓組的布置方式及接合面的幾何形狀;
使各螺栓受力均勻,便於加工、裝配。
受軸向力fq的螺栓組聯接
單個螺栓所受軸向工作載荷:總拉力:f0 = f″+ f
強度校核公式為:
受橫向力fr的螺栓組聯接
當用鉸制孔用螺栓聯接時
受旋轉力矩t的螺栓組聯接
2、受剪螺栓聯接
受翻轉力矩m的螺栓聯接
受拉螺栓聯接
機械設計考試
1.圖1 20所示活塞幫浦機構中,3為扇形齒輪,5為缸體。當輪1迴轉時,活塞在氣缸中往復運動。試繪製該機構的運動簡圖,並計算其自由度。f 3 n 2 pl ph 3 4 2 5 1 1 1 2.如圖所示油幫浦機構中,1為曲柄,2為活塞桿,3為轉塊 缸體 4為幫浦體 機架 試繪製該機構的機構運動簡圖,...
機械設計與製造培養方案
一 培養目標 本專業培養德 智 體全面發展 能適應社會主義市場經濟建設需要,基礎紮實 具備機械設計與製造基礎知識與應用能力,能從事機械製造領域的設計製造 產品開發 裝置管理 產品銷售等方面工作的應用型工程技術人才。二 專業培養基本要求 本專業培養具備機械設計製造基礎知識與應用能力,能在工業主產第一線...
機械設計製造專業認識實習
機電學院12級機械專業新生認識實習 一 為了幫助新生建立對機械專業的感性認識,增強專業課的學習興趣和專業自豪感。4月9日下午,機電學院12級機械3班的學生在李剛書記的帶領下,來到宿州市東方礦山機械廠開始了認識實習的第一站。東方礦山機械廠位於宿州市經濟技術開發區內,是一家生產型的有限責任公司。主營機械...