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机械设计期末-总复习_图文

机 械 设 计 总 复 习 第2章 机械零件的强度 s ?1 疲劳曲线(srN—N) 疲劳极限 s { r s 0 s min r ? 应力循环特性 s rN §2-1 材料的疲劳特性 循环基数 N 0 s rN sr ·s ? ? s · ···· s rN t r ? ?1 s max r?0 NC N N 0 ND s N t r?1 t sr srN sr s N ? C ? s N0 m rN m r · N N 0 ND srN ? sr m N N0 N 有限寿命 疲劳极限 N m s ? s ? s N ? N ? N lim rN r 当 C D N0 N 无限寿命 当 N ? ND s lim ? srN ? sr m 疲劳极限 N0 ? s r? ND 二、等寿命疲劳曲线 s?1 s s t a s s0 t s 450 s ?1 s 0 2 450 t 已知材料的 极限应力 s0 、 ss s?1 、 0 s0 2 sm sB sS 可绘制材料的极限应力图 §2-3摩擦、磨损及润滑概述 一、摩擦的分类 V V 边界油膜 V V 干摩擦 边界摩擦 液体摩擦 混合摩擦 二、磨损 磨 损 量 1、磨损曲线(磨损过程) 时间 初期磨 损阶段 稳定磨损阶段 剧烈磨损阶段 第二篇 连 接 机械动连接 → 运动副 机械静连接 → 焊接、 铆接 胶接、 螺纹连接 、键连接 销连接等 不可拆连接 → 焊接、 铆接 胶接、 可拆连接 → 螺纹连接、键连接、销连接等 第3章 螺纹连接 §3-1 螺 纹 一、螺纹的类型和应用 类型: 普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形 螺纹、锯齿形螺纹 60o 30o 33o 二、螺纹的主要参数 d d2 大径 d —公称直径 小径 d1 —强度计算直径 d2 线数 n —螺纹的螺旋线数目 螺距 p —螺纹相邻两个牙型 上对应点间的轴向距离 np tan? ? ?d 2 ? P S P ?d 2 d1 三、螺纹特点及应用: ?v ? arctan f v f fv ? cosβ tan? ?? 螺旋副效率 tan(? ? ?v ) 螺旋副自锁条件 ? ? ? v 三角形 ? ? 30 β β 0 ? ? 15 梯形 0 矩形 ?=0 三角形螺纹自锁性好,用于连接。 矩形、梯形螺纹传动效率高,用于传动。 §3-2 螺纹连接的类型及应用 一、螺纹连接的基本类型 1、螺栓连接 普通螺栓连接 装拆方便 螺栓受拉力 Fp 预紧力 Fp F F Fp 铰制孔螺栓连接 螺栓受剪切、挤压 F F 用于横向载荷大的连接 2、双头螺柱连接 用于被连接件较厚, 不宜制成通孔, 且经常装拆 F 的场合 Fp 预紧力 双头螺柱受拉力 3、螺钉连接 用于不经常装拆的场合 预紧力 Fp F 螺钉受拉力 §3-3 螺纹连接的防松 螺纹升角ψ=1o42’~ 3o2’ ? v= 6.5o~ 10.5o 防松的根本问题: 防止螺旋副的相对转动 §3-4 螺栓组连接的设计 二、螺栓组连接的受力分析 螺栓组受力分析的目的: 分析螺栓组中各螺栓的受力情况,找出 受力最大的螺栓,以便进行强度计算。 螺栓组受的外载荷情况: 用普通螺栓连接 F? i?2 FP FP f F? i ?1 连接的不滑移条件: FP f Z i ? K S F? FP K S F? FP ? f Zi 2、受转矩的螺栓组连接 a.用普通螺栓连接 T ri FP f FP f FP ? K ST f ? ri i ?1 z 连接的不转动条件: FP f ri ? K S T i ?1 ? z b.采用铰制孔螺栓连接? Fmax ? Fi z ?F r i ?1 i i ?T rmax ri ri Fi Tr 受载最大的螺栓 所受剪力 max ? Fmax ? Trmax Fmax T ri ? rmax ? Fmax ? F ? z?r ?r i ?1 z 2 i 3、受轴向力的紧螺栓组连接 工作拉力 p?D / 4 F? z 2 F? p D 气缸螺栓连接图 4、受倾覆力矩M的螺栓组连接 Lmax M Li Fi 0 ?FL i ?1 i z i ?M Fmax zFP A Fmax Fi ? ? Lmax Li MLmax ? Fmax ? z 2 ? Li i ?1 zFP M s p max ? ? ? ?s ?p A W zFP M s p min ? ? ?0 A W §3-5 螺纹连接的强度计算 一、受拉螺栓连接的强度计算 1、 仅受预紧力 Fp s ? Fp ?d12 4 T1 ? ? 3 ?d1 / 16 F F d2 FP t an( ? ? ?v ) ? ? 2 ?d13 / 16 2d 2 F p ? t an( ? ? ?v ) ? ? 2 d1 ?d1 4 ? 0.5s Fp Fp s ca ? s ? 3? ? 1.3s 2 2 F F 1.3 Fp ?d 2 1 ? [s ] 验算式 d1 ? Fp 4 1 .3 ? 4 F p ? ?s ? 设计式 1.3系数是考虑扭转切应力 的影响 Cb 相对刚度 C b ? C m 总拉力 强度 Cb ? ?F FQ ? Fp ? F ? Fp Cb ? C m 条件: 1.3FQ ? [s ] 2 ?d1 / 4 ?s ? ? ss S 静强度计算 当工作拉力 F 变化时,应验算 疲劳强度安全系数 二、受剪螺栓连接的强度计算 失效形式: 剪切强度 螺栓剪断 接触表面压溃 ?? Lmin d

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