哈工大機(jī)械設(shè)計(jì)課程(授課老師：趙小力)第24講課程總結(jié)(已修改)
2025-06-24 18:52 本頁面
【正文】 《 機(jī)械設(shè)計(jì) 》 課程總結(jié) 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 機(jī)械設(shè)計(jì)系 趙小力 20221212 一 般 機(jī) 械 設(shè) 備 原動(dòng)機(jī)：機(jī)械設(shè)備完成其工作任務(wù)的動(dòng)力來源； 傳動(dòng)裝置：將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)的裝置； 控制裝置：根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的不同工況對原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝 置和工作機(jī)實(shí)施控制的裝置； 工作機(jī)：完成生產(chǎn)任務(wù)的執(zhí)行裝置； 輔助裝置：機(jī)架、潤滑、照明、排污、通風(fēng)等 機(jī)械零件 —— 機(jī)械制造過程中不可分拆的最小單元； 機(jī)械部件 —— 機(jī)械制造過程中為完成同一目的而由若干協(xié)同 工作的零件組合在一起的組合體。 機(jī)械的組成 名義載荷 —— 根據(jù)原動(dòng)機(jī)或工作機(jī)的額定功率計(jì)算出的作用于機(jī) 械零件上的載荷，或稱為額定載荷 計(jì)算載荷 —— 考慮到載荷不均勻性和其他影響因素的情況下，在 名義載荷的基礎(chǔ)上乘上載荷系數(shù) K， 靜載荷 —— 不隨時(shí)間變化或緩慢變化的載荷 動(dòng)載荷 —— 隨時(shí)間作周期性變化或非周期性變化的載荷 Fca=KF F Fca 靜應(yīng)力 —— 大小和方向不隨時(shí)間變化或變化緩慢的應(yīng)力； 變應(yīng)力 —— 大小和方向隨時(shí)間變化的應(yīng)力 零件在靜應(yīng)力作用下可能發(fā)生斷裂或塑形變形； 零件在變應(yīng)力作用下可能發(fā)生疲勞破壞； 載荷和應(yīng)力 變應(yīng)力又分為循環(huán)變應(yīng)力和非循環(huán)變應(yīng)力 載荷和應(yīng)力 變循環(huán)應(yīng)力有 5個(gè)基本參數(shù)：最大應(yīng)力、最小應(yīng)力、平均應(yīng) 力、應(yīng)力幅和循環(huán)特征，其中只有 2個(gè)為獨(dú)立參數(shù)，其中循 環(huán)特征 r是重要指標(biāo)。 根據(jù)循環(huán)特征 r可分為：對稱循環(huán)變應(yīng)力、脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力和 非對稱循環(huán)變應(yīng)力。 載荷和應(yīng)力 載荷和應(yīng)力 工作應(yīng)力 —— 根據(jù)計(jì)算載荷，按照材料力學(xué)的基本公式求出 的、作用于機(jī)械零件剖面上的應(yīng)力 計(jì)算應(yīng)力 —— 當(dāng)零件危險(xiǎn)剖面上呈復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，按照某 一強(qiáng)度理論求出、與單向拉伸時(shí)有同等破壞作用的應(yīng)力 極限應(yīng)力 —— 按照強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，根據(jù)材料性質(zhì) 及應(yīng)力種類而采用材料的某個(gè)應(yīng)力極限值 疲勞極限的主要影響因素 ： （ 1）應(yīng)力集中；（ 2）絕對尺寸；（ 3）表面狀態(tài) 許用應(yīng)力 —— 設(shè)計(jì)零件時(shí)計(jì)算應(yīng)力允許打到的最大值，是極 限應(yīng)力和許用安全系數(shù)的比值，用 [σ] 和 [τ] 表示。 接觸應(yīng)力 當(dāng)兩物體在壓力下接觸時(shí)，若兩接觸面（或其中一個(gè)）為曲 面，那么在接觸處的表層產(chǎn)生很大的局部應(yīng)力，即接觸應(yīng)力。 高副接觸中都存在接觸應(yīng)力，通常采用赫茲接觸理論來計(jì)算。 載荷和應(yīng)力 機(jī)械零部件的主要內(nèi)容 原理特點(diǎn)，受力失效 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，材料選擇 強(qiáng)度計(jì)算，參數(shù)選擇 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 螺紋的主要參數(shù) d螺紋大徑 公稱直徑 d1螺紋小徑 校核直徑 d2螺紋中徑 基準(zhǔn)直徑 p螺距 相鄰兩牙 n線數(shù) 螺旋線數(shù) S導(dǎo)程 同一螺旋線 φ 螺紋升角 ?— 牙型角 ?牙側(cè)角 旋向 第五章 螺紋連接和螺紋傳動(dòng) 螺紋副的自鎖條件 第五章 螺紋連接和螺紋傳動(dòng) 常用螺紋的特點(diǎn)與應(yīng)用 按牙形：三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸 齒形螺紋、管螺紋 按母體形狀：圓柱螺紋、圓錐螺紋 細(xì)牙螺紋與粗牙螺紋的比較 粗牙：常用 細(xì)牙的缺點(diǎn)：牙小，相同載荷下磨損快，易脫扣 適用場合：沖擊、振動(dòng)及變載荷、或空心、薄壁零件上及微調(diào)裝置中 細(xì)牙的優(yōu)點(diǎn)：螺桿強(qiáng)度較高，自鎖性能更好 第五章 螺紋連接和螺紋傳動(dòng) 12 ? 螺紋連接基本類型 普通螺栓連接 鉸制孔螺栓連接 螺栓連接 13 ? 螺紋連接基本類型 螺釘連接 14 ? 螺紋連接基本類型 雙頭螺柱連接 15 ? 螺紋連接基本類型 緊定螺釘連接 預(yù)緊的目的： 預(yù)緊可使連接在承受工作載荷之前就受到預(yù)緊力 F’的作用，增強(qiáng)連接的可靠性和緊密性，防止連接受載后被連接件間出現(xiàn)間隙或橫向滑移。預(yù)緊也可以防松。 控制預(yù)緊力的原則： 擰緊后螺紋聯(lián)接件的預(yù)緊應(yīng)力不得超過其材料的屈服極限σ s 的 80%。預(yù)緊力過大，會(huì)使連接超載。預(yù)緊力不足，可能導(dǎo)致連接失效，重要的螺栓要控制預(yù)緊力。 擰緊螺母時(shí)，擰緊力矩需要克服兩個(gè)力： 螺紋副的摩擦力矩 T1 螺母與支承面間的摩擦力矩 T2 故擰緊力矩 T： T= T1 + T2 螺紋連接的預(yù)緊 螺紋連接的防松 ? 當(dāng)螺紋連接承受沖擊、振動(dòng)或變載荷下或溫度變化大的情況下，
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