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正文內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)教案(參考版)

2025-03-08 18:35本頁(yè)面
  

【正文】 特殊功用離合器如定向離合器(摩擦滾動(dòng)元件式、棘輪棘爪式)、離心離合器、電磁粉末離合器等。 安全 聯(lián)軸器及安全離合器的作用是,當(dāng)工作轉(zhuǎn)矩超過(guò)機(jī)器允許轉(zhuǎn)矩極限時(shí),聯(lián)接件將發(fā)生折斷、脫開(kāi)或打滑,從而使聯(lián)軸器或 離合器 自動(dòng)停止傳動(dòng) ,以保護(hù)機(jī)器中重要零件不致辭損壞。離合器要求:操縱方便、省力,接合和分離迅速平穩(wěn)、動(dòng)作準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。按操作的方式,離合器可分為外力操縱式 ( 機(jī)械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣動(dòng)操縱式等 )、 自動(dòng)離合器 ( 離心離合器 、安全離合器等 ) 。 聯(lián)軸器的選擇,注意順序及相關(guān)注意事項(xiàng)(選聯(lián)軸器類型、定計(jì)算扭矩、定型號(hào)、校核轉(zhuǎn)速、協(xié)調(diào)軸孔直徑、規(guī)定部件安裝精度、必要校核)。掌握常用聯(lián)軸器、離合器的主要類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、性能和選擇及計(jì)算方法。 難點(diǎn):聯(lián)軸器、離合器的工作原理 。 其它型式滑動(dòng)軸承包括:多油楔滑動(dòng)軸承(固定瓦、可傾瓦),、氣體軸承、磁力軸承。熱平衡時(shí)條件:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)摩擦產(chǎn) 生的熱量 H等于同一時(shí)間內(nèi)端泄?jié)櫥退鶐ё邿崃?H和軸承散發(fā)熱量 H2之和。 hmin 越小,偏心率 x 越大,軸承的承載能力就越大,但 hmin受軸瓦和軸頸表面粗糙度的限制使之油膜不致破壞, hmin不能小于軸頸與軸瓦表面微觀不平度之和。流體動(dòng)力潤(rùn)滑的工作過(guò)程:起動(dòng)、不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)三個(gè)階段 徑向滑動(dòng)軸承的幾何關(guān)系和承載能力。 流體動(dòng)力潤(rùn)滑基本方程 — 研究流體動(dòng)力潤(rùn)滑的基礎(chǔ) — 雷諾方程是根據(jù)粘性流體動(dòng)力學(xué)基本方程出發(fā),作了一些假設(shè)條件后簡(jiǎn)化而得的。但影響邊界膜的因素很復(fù)雜,故采用簡(jiǎn)化的條件性計(jì)算。潤(rùn)滑方法主要有油潤(rùn)滑(間歇供油 — 油壺或油槍定期向潤(rùn)滑孔注油、連續(xù)供油 — 滴油潤(rùn)滑、 繩芯潤(rùn)滑、油杯潤(rùn)滑、浸油潤(rùn)滑、飛濺潤(rùn)滑、壓力循環(huán)潤(rùn)滑),脂潤(rùn)滑(間歇供油脂)。軸承。 對(duì)軸承材料的要求,主要就是考慮軸承的失效形式(磨損和膠合、疲勞破壞等),要求有良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性,良好的 順應(yīng)性,嵌入性和磨合性,足夠的強(qiáng)度和必要的塑性,良 15 好的耐腐蝕性、熱化學(xué)性能和調(diào)滑性、良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性等。應(yīng)用于 n特高或特低、對(duì)回轉(zhuǎn)精度要求特別高的軸、承受特大載荷、沖擊、振動(dòng)較大時(shí);、特殊工作條件下的軸承、徑向尺寸受限制或軸承要做成剖分式的結(jié)構(gòu)。 滑動(dòng)軸承類型按承載分向心軸承(受 Fr);推力軸承(受 Fa);按潤(rùn)滑狀態(tài)分流體潤(rùn)滑軸承;非流體潤(rùn)滑軸承;無(wú)潤(rùn)滑軸承。 教學(xué)要點(diǎn): 了解滑動(dòng)軸承特點(diǎn)、分類和主要結(jié)構(gòu),滑動(dòng)軸承的材料、潤(rùn)滑方式,了解非流體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算方法。 第 10 章 滑動(dòng)軸承 學(xué)時(shí)分配: 4 教學(xué)內(nèi)容: 概述 徑向滑動(dòng)軸承的主要結(jié)構(gòu)型式 滑動(dòng)軸承的失效形式及常駐機(jī)構(gòu)用材料 軸瓦結(jié)構(gòu) 滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選用 不完全液體潤(rùn)滑軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 其它型式滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介 重點(diǎn): 軸瓦材料及其應(yīng)用 , 軸承的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及設(shè)計(jì)方法。了解滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑目的、潤(rùn)滑方式、滾動(dòng)軸承的密封作用、密封的類型(接觸式密封、非接觸式密封、組合式密封)。熟悉滾動(dòng)軸承配合的選擇原則。了解提高支承剛度的措施,保證軸上兩個(gè)支承的座孔的同心度的方法,滾動(dòng)軸承游隙和軸系軸向位置的調(diào)整方法及注意事項(xiàng)。常 14 用的滾動(dòng)軸承支承結(jié)構(gòu)型式有三種:兩端固定支承、一端固定(雙向)一端游動(dòng)、兩端游動(dòng),要注意三種開(kāi)型式的區(qū)別。注意按靜載選擇軸承的條件,滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速。不穩(wěn)定載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承壽命計(jì)算中,載荷 P和轉(zhuǎn)速 n變化時(shí),按疲勞損傷累積假設(shè)求出平均當(dāng)量 轉(zhuǎn)速 nm和平均當(dāng)量動(dòng)載荷 Pm→求軸承壽命??紤]沖擊、振動(dòng)等動(dòng)載荷的影響,使軸承壽命降低,引入載荷系數(shù) fp,對(duì)只能承受徑向載荷 R的軸承( N、NA 軸承) P=fpR,對(duì)只能承受軸向載荷 A 的軸承 P=fpA,同時(shí)受徑向載荷 R 和軸向載荷 A 的軸承P=fp(XR+YA)( X— 徑向載荷系數(shù), Y— 軸向載荷系數(shù))。一般軸承進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算(針對(duì)點(diǎn)蝕)和靜強(qiáng)度校核,低速軸承只進(jìn)行靜強(qiáng)度校核;高速軸承進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算,校驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速。注意滾動(dòng)體進(jìn)入承載區(qū)后,所受的載荷的變化及特點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)軸承的工作載荷(大小、方向和性質(zhì))、轉(zhuǎn)速高低、支承剛性、安裝精度、結(jié)合各類軸承的特性 和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析,確定合適的軸承。滾動(dòng)軸承代號(hào)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):承受載荷的大小,方向,極限轉(zhuǎn)速高低,是否有調(diào)心性能等。廣泛應(yīng)用于中速、中載和一般工 作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備。 教學(xué)要點(diǎn): 掌握常用滾動(dòng)軸承的類型與特點(diǎn),了解其受載及失效情況, 掌握壽命計(jì)算方法和滾動(dòng)軸承,組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與原則。 第 9 章 滾動(dòng)軸承 學(xué)時(shí)分配: 6 教學(xué)內(nèi)容: 概述 滾動(dòng)軸承的 主要類型及其代號(hào) 滾動(dòng)軸承 類型的選擇 13 滾動(dòng)軸承的工作情況分析 滾動(dòng)軸承尺寸的選擇 軸承 裝置的設(shè)計(jì) 其它 重點(diǎn): 滾動(dòng)軸承類型選擇 ,滾動(dòng)軸承部件的組合設(shè)計(jì)。注意軸的振動(dòng)穩(wěn)定性及臨界轉(zhuǎn)速的產(chǎn)生原理、條件。 軸的強(qiáng)度計(jì)算中區(qū)別按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條 件計(jì)算、按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算、軸的安全系數(shù)校核計(jì)算對(duì)應(yīng)的公式、計(jì)算要求及步驟。 軸上零件的定位,注意軸向定位和周向定位的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。軸的結(jié)構(gòu)外形主要取決于軸在箱體上的安裝位置及形式,軸上零件的布置和固定方式,受力情況和加工工藝等,要注意軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。注意軸的常用材料主要機(jī)械性能。注意:由于碳素鋼與合金鋼的彈性模量基本相同,所以采用合金鋼并不能提高軸的剛度。按承基情況分、轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動(dòng)軸;按軸線形狀分直軸(光軸、階梯軸)、曲軸,另外還有空心軸和鋼絲軟軸。 難點(diǎn): 軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 教學(xué)要點(diǎn): 掌握軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn),及軸的強(qiáng)度計(jì)算方法,了解軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算和振動(dòng),難點(diǎn)在于軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算。 1普通圓柱蝸桿、蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):蝸桿一般與軸成一體;蝸輪結(jié)構(gòu)一般有齒圈式、螺栓聯(lián)接式、整體澆鑄式、拼鑄式,主要目的是減少有色金屬消耗,同時(shí)可增強(qiáng)輪體的強(qiáng)度。蝸 桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量要等到于同時(shí)間內(nèi)的散熱量。 蝸桿傳動(dòng)的效率 — 功率損耗分三個(gè)部分:由嚙合摩擦損耗所決定的效率、軸承的效率、蝸桿或蝸輪攪油引起的效率。蝸桿的剛度計(jì)算的目的在于防止彈性變形過(guò)大而造成蝸桿蝸輪不能正確嚙合,加劇齒面磨損。力的方向和蝸輪轉(zhuǎn)向的判別為: Ft— “主反從同”, Fr— 指向軸線, Fa1— 蝸桿左(右)手螺旋定則。 常用材料要求:足夠的強(qiáng)度、良好的減摩、耐磨性、良好的抗膠合性。 蝸桿傳動(dòng)失效形式為點(diǎn)蝕,齒根折斷,齒面膠合和磨損。主要參數(shù)有模數(shù)、壓力角、蝸桿的分度圓直徑、直徑系數(shù)、蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 等。 蝸桿傳動(dòng)的類型分圓柱蝸桿傳動(dòng)(普通圓柱蝸桿、阿基米 德蝸桿 ZA、法向直廓蝸桿 AN、漸開(kāi)線蝸桿 ZI、錐面包絡(luò)圓柱蝸桿 ZK、圓弧圓柱蝸桿 ZC),環(huán)面蝸桿傳動(dòng),還有一次包絡(luò)和二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳,錐蝸桿傳動(dòng)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)平穩(wěn)、易自鎖。潤(rùn)滑劑:油 — 高速;脂 — 低速,當(dāng) V12m/s時(shí)采用浸油潤(rùn)滑, V12m/s時(shí)采用噴油潤(rùn)滑。 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括齒輪的齒圓結(jié)構(gòu),輪轂與軸的聯(lián)結(jié)方式和輪輻的形狀等,齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)齒輪的尺寸大小,毛坯類型、材料、加工方法、使用要求和工藝性來(lái)確定。斜齒輪傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生軸向力,軸向力的大小按 1011式中的公式進(jìn)行計(jì)算,力的方向可 用右(左)手定則判斷,特別注意,手只能握主動(dòng)件。其基本原則是以設(shè)算出的尺寸大的為設(shè)計(jì)值,這樣偏安全。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算:設(shè)計(jì)式 105,校核式 105a;齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算:設(shè)計(jì)式 109a,校核式 108a。理解其意義。配對(duì)齒輪的硬度配合:( 1)軟齒面對(duì)軟齒面;( 2)軟齒面對(duì)硬齒面;( 3)硬齒面對(duì)硬齒面。 選擇齒
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