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1、机械零件,联接部分 螺纹联接、键联接 传动部分 带传动、链传动、齿轮传动,机械零件期中复习,一、六个研究问题： 1、工作原理 2、失效形式 3、常用材料 4、承载能力计算 5、参数选择 6、结构设计,三角形螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹,矩形螺纹,用于联接,用于传动,1、螺纹的特点和应用,二、螺纹联接,1）、螺栓联接：普通螺 用广泛）、铰制孔用螺栓联接 2）. 双头螺栓联接：常拆卸 3）. 螺钉联接：被联接件之一较厚,2、螺纹连接类型,3、单个螺栓强度计算,1.松螺栓强度计算：,2.仅受预紧力的螺栓强度计算：,3.受预紧力和工作载荷的螺栓强度计算：,4.受剪螺栓的强度计算（铰制孔螺栓强度计算）：,
2、（1）普通螺栓联接（靠摩擦传力） 力矩平衡条件： 所需预紧力：,圆周分布时：,（2）铰制孔用螺栓联接（靠剪切传力） 力矩平衡条件： 受力最大的螺栓所受的工作剪力：,圆周分布时：,（3）受轴向载荷FA的螺栓组联接,5、螺纹联接防松 1）螺纹联接防松的实质在于限制螺旋副的相对转动。,2）螺纹联接的防松按工作原理可分为三类： 1.摩擦防松； 2.机械防松（直接锁住）； 3.不可拆卸防松（破坏螺纹副运动关系）。,4、预紧力 1）预紧的目的：防止联接松动、保证联接的紧密性。2）控制预紧力的方法：控制应力或应变、控制拧紧力矩、控制拧紧力臂,6、螺纹联接的失效形式: 1、普通螺栓主要为螺纹部分发生断裂 2、
3、受剪螺栓主要为压溃和剪切 7、螺纹联接的设计准则: 保证拉伸和剪切强度,FR,FR,FR,2fF0,2fF0,2fF0,2fF0,2fF0,2fF0,F0fzm=KfFR Z=6 m=2,习题3-3：图为用12个M24螺栓将两块120mm6mm的钢盖板和两根截面为120mm120mm的梁相连接。梁受拉力FR=50KN，摩擦系数f0.1。 试校核螺栓的强度。螺栓材料为45钢（8.8级）。,解：,习题3-7：解:,Fmax=FFR+FT,FFR=0.5FR FT=T/100,FR=F , T=850F,FR=F=200 N, T=850F=170000 Nmm FFR=FR/z=100 N , F
4、T=T/zr=T/100=1700 N Fmax=FR+FFR=1800 N F0fzm=KSFmax F0= KSFmax/fzm=1.21800/0.18=14400 N 取48钢，6.8级，s=480Mpa,S=4.2 =114Mpa, 取螺栓直径M18，d1=18.294mm,三、轴毂联（键联接）,平键联接的强度校核 失效形式：压溃（静联接）、磨损（动联接） 计算公式： P50,键的选择及平键的强度校核,(工作要求) 键的类型按轴径 d选 键的b h选键长L(标准 ; 短于轮毂寛度) 表14.5,2.平键的强度校核,压溃挤压强度,圆头: =L-b 平头: =L 单圆头: =L-b/2,
5、1.键的选择,静联接,T传递的转矩 Nmm d轴径 mm Kh/2h键的高度 mm l键的工作长度 mm,例：已知减速器中直齿圆柱齿轮和轴的材料都是锻钢，轴的直径d=100mm，所需传递的转矩T=3000Nm,齿轮轮毂长度为B=120mm，载荷有轻微冲击。试选择平键联接的尺寸并校核其强度。 解：1）根据d=100mm从手册标准中选取园头普通平键（A型）,键宽b=28mm,键高h=16mm,根据B= 120mm,取键长L=110mm. 2）校核联接的强度 键的工作长度: l=L-b=110-28=82mm,由表4.2许用挤压应力： p=100 N/mm2 该平键联接的强度足够。,四、 带传动,1
6、.带传动的特点： 结构简单，中心距大；传动平稳，能缓冲吸振；传动比不稳定；过载打滑保护作用。,2、带的弹性滑动,产生的原因,带的弹性、松边与紧边拉力差,定义,由于带的弹性变形而产生的带与带轮之间的相对滑动称为弹性滑动。,弹性滑动的特点,不可避免,速度损失，传动比不准确；带的磨损，效率降低,弹性滑动的后果,弹性滑动率,3、带传动的失效形式和设计准则 a、失效形式：打滑；磨损；疲劳折断。,b、设计准则： 在保证带传动不打滑的前提下，最大限度地发挥带传动的工作能力，具有一定的疲劳强度和寿命。,4、带的应力分析,五链传动,1、链传动特点 （1）优点： 平均传动比准确，无滑动 ； 结构紧凑，轴上压力FQ
7、小； 传动效率高=98% ； 承载能力高(100KW) ； 可传递远距离传动； 成本低。,（2）缺点： 瞬时传动比不恒定； 传动不平稳 ； 传动时有噪音、冲击 ； 对安装精度要求较高。,2、滚子链的结构,1、内链板 2、外链板 3、销轴 4、套筒 5、滚子,3、链的运动不均匀性,链条的平均速度： 链传动的平均传动比：,链节在运动中，作忽上忽下、忽快忽慢的速度变化。这就造成链运动速度的不均匀,作有规律的周期性的波动。,链传动的瞬时传动比：,4、失效形式： 1）、链板的疲劳破坏； 2）、链条铰链的磨损； 3）、滚子与套筒间的冲击破坏； 4）、销轴与套筒间的胶合；,5、影响链传动使用寿命的因素： a
8、、齿数z1: b、节距p： c、中心距a： d、传动比i： e、转速n1：,链传动的平均传动比： 链传动的瞬时传动比： 运动不均匀，由水平、垂直加速度和啮合冲击引起动载荷。 滚子链的结构： 内链板、外链板、 销轴、套筒、滚子,六 齿轮传动,1、齿轮传动的特点： 功率、速度范围广 效率高; 结构紧凑; 工作寿命长; 传动比准确,2、齿轮传动的分类： 开式传动：润滑差，常用于低精度、低速传动； 闭式传动：齿轮置于封闭严密的箱体内，精度高。润滑及防护条件好。,3、 轮齿的失效形式,1）、轮齿折断 2）、齿面点蚀 3）、齿面磨损 4）、齿面胶合 5）、齿面塑性变形,弯曲折断,点蚀,胶合,磨损,塑性变形
9、,齿轮的失效形式,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,对软齿面齿轮：按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核， 对硬齿面齿轮：按弯曲疲劳强度设计，按接触疲劳强度校核。 对开式齿轮：只按弯曲疲劳强度设计，然后将模数放大1015，,4、齿轮传动的计算准则,5、常用齿轮材料,a.功能要求：功率、可靠度、质量、环境 b.工艺要求：毛坯选择；热处理方式 c.硬度选择：*软齿面硬度350HBS； *软齿面齿轮HBS1-HBS23050 * 避免胶合的合适配对： 软软；软硬；硬硬。,齿轮材料的选择原则基本要求：齿面要硬，齿芯要韧。,常用齿轮材料 钢 45 （正火、调质、表面淬火） 40Cr（调质、表面淬火） 20Cr、20CrMnTi（渗碳淬火） 铸钢 ZG310-5100 铸铁 HT300、QT500-10 有色金属： 铜合金、铝合金 非金属：夹布塑胶、尼龙,6、接触疲劳强度公式,校核公式,