机械设计课件濮良贵版本12
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第12章 滑动轴承一、选择题1.某部分式向心滑动轴承,在混合摩擦状态下工作,设轴颈d =100mm ,轴转速n =10r/min ,轴瓦材料的[p]=150MPa ,[v]=4m/s ,[pv]=12MPa·m/s ,B/d =1.2,则此轴承能承受的最大径向载荷为( )。
A .1800kNB .2880kNC .3000kND .3880kN【答案】A【解析】根据滑动轴承的设计准则,v≤[v],p =F/(dB )≤[p],pv≤[pv],可知v =πdn/60=π×100×10-3×10/60m/s =0.052m/s <[v]=4m/s ,满足要求。
F≤dB[p]=100×1.2×100×150N =1800N36[] 1.2100101210N 2750kN 10ππ60B pv F n -⨯⨯⨯⨯≤==⨯所以,F≤1800kN。
2.设计动压式液体摩擦滑动轴承时,如其他条件不变,当相对间隙φ=Δ/d 减小时,承载能力将( )。
A .变大B .变小C.不变D.不确定【答案】A【解析】根据公式F=ηωdBC p/φ2可知,轴承的承载能力与φ2成反比。
因此,φ减小时,F将增大。
3.在非液体摩擦滑动轴承设计中,限制pv值的主要目的是( )。
A.防止轴承过度磨损B.防止轴承因发热而产生塑性变形C.防止轴承因过度发热而产生胶合D.防止轴承因过度发热而产生裂纹【答案】C【解析】轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpv成正比(f是摩擦系数),限制pv值就是限制轴承的温升。
防止轴承过热产生胶合失效。
4.在加工精度不变时,增大( )不是提高动压润滑滑动轴承承载能力的正确设计方法?A.轴径B.偏心率C.轴承宽度D.润滑油粘度【答案】A【解析】影响动压润滑滑动轴承承载能力的主要参数有宽径比B/d、相对间隙Ψ以及润滑油粘度的影响,同时在其他条件不变的情况下,h min愈小则偏心率ε愈大,轴承的承载能力就愈大。
第十三章滚动轴承§13—1概述:1.优点:〔与滑动轴承相比〕摩擦小,功耗低,起动、正反转容易。
2.滚动轴承的结构: P.307.图13-11〕内圈:装在轴颈上,一般随轴颈转动。
2〕外圈:装在轴承座中,一般固定。
3〕滚动体:处于内外圈之间,将内外圈的相对转动变成滚动体在滚道上的滚动。
4〕保持架:均匀地隔开滚动体,有二种:4.轴承设计:§13—21.类型12321〕α:2〕β:轴承实际承受的径向载荷R与轴向载荷A的合力与半径方向的夹角。
5.性能与特点:滚动轴承类型很多,常用轴承性能及特点,见: 09. 表13-1.二.滚动轴承的代号:滚动轴承类型很多,每种类型又有多种不同的结构,尺寸及公差等级,为统一表征各类轴承的特点,GB/T 272-1993 规定轴承代号由以下三局部组成:1.根本代号:1①代号内径②可见2代号系列3① O表示正常宽度系列:a. 一般轴承,表示正常宽度的O可不标b. 对调心及圆锥滚子轴承,代号O应标出②直径系列中也含轴承宽度,但该宽度是随直径的相应变化注:直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号4〕类型代号:表示轴承的类型〔数字或字母〕。
以下几种应记住1 ──调心球轴承 3 ──圆锥滚子轴承6 ──深沟球轴承7 ──角接触球轴承N ──圆柱滚子轴承1012.后置代号:用数字或字母表示轴承的结构,公差及材料的特殊要求,很多04.表13-2)以下仅介绍几个常用代号1〕内部结构代号:〔字母〕表示同类轴承的不同内部结构。
如:角接触球轴承代号 C AC B接触角 15° 25° 40°2〕公差等级代号:表示公差等级,共6级代号 /P2 /P4 /P5 /P6 /P6x /P0公差等级 2级 4级 5级 6级 6x级 0级〔精度渐低〕〔0级为普通级,在轴承代号中不标〕3〕游隙代号:表示轴承的径向游隙,共6个组别代号 /C1 /C2 /C0 /C3 /C4 /C5游隙组别 1组 2组 0组 3组 4组 5组〔径向游隙渐大〕〔0组是常用游隙组别,在轴承代号中不标〕3.前置代号:用字母表示轴承的分部件〔套圈、滚动体与保持架组件等〕。
第一章绪论§1-1机器在经济建设中的作用机械是现代各行业的基础,是物质生产的基本工具,其应用水平是一个国家技术水平和现代化程度的重要标志,也是信息化产业的基础。
设计则是产品生产的第一道工序,其成败很大程度上是在本阶段决定的。
1.能做有用功:1)代替人力或完成人力所不能完成的工作。
2)改善劳动条件,提高生产率。
3)较人工生产提高产品质量。
2.有利于产品的标准化、系列化和通用化。
3.有利于产品生产的机械化、电气化和自动化。
所以大量设计制造和广泛使用各种先进的机器是促进经济发展,加速现代化建设的一个重要内容。
§1-2本课程的内容、性质与任务:一.内容介绍整台机器机械部分设计的基本知识,重点讨论:1.一般尺寸和常用工作参数下的通用零件的设计,包括其基本设计理论和方法。
注:一般尺寸和参数:不包括巨/微型,高温/压/速等。
2.介绍有关技术资料、标准的应用。
例如:有关国标,机械零件设计手册等。
学习的具体内容:(1)总论部分:机器及零件设计的基本原则,设计计算理论,材料选择,结构要求,以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识;(2)连接部分:螺纹连接和螺旋传动,键、花键及无键连接和销连接等;(3)传动部分:带传动,齿轮传动,蜗杆传动等;(4)轴系部分:滚动轴承,轴的设计,联轴器、离合器和制动器等;(5)其它部分:弹簧、机座、箱体等。
二.性质是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程,主要讨论它们的基本设计理论与方法的技术基础课程。
本课程不仅要求学生掌握机械零件的常用设计方法,主要是通过这些内容的学习,全面提高学生具备通用零件、部件,以及专用零件的设计能力。
三.任务本课程的主要任务是培养学生:(1)有正确的设计思想和创新探索能力;(2)掌握一般设计方法,能设计简单机械的能力;(3)具有运用标准、手册和查阅资料的能力;(4)掌握典型的实验方法,具备基本的实验能力;(5)了解国家政策,了解机械的发展动向。
第十章齿轮传动§10—1概述:本章主要介绍最常用的渐开线齿轮传动。
1.特点:优:1)效率高<可达99%以上,这在大功率传动时意义很大)2)结构紧凑3)工作可靠,寿命长<可达几十年,如:机械表)。
4)传动比稳定缺:制造、安装精度要求高,价高,不宜远距离传动。
2.传动型式:开式:齿轮完全暴露在外的齿轮传动。
半开式:有简单防护罩的齿轮传动。
闭式:由箱体密封的齿轮传动。
§10—2齿轮传动的失效形式及设计准则:硬齿面齿轮:齿面硬度大于350HBS或38HRC的齿轮。
软齿面齿轮:齿面硬度不大于350HBS或38HRC的齿轮。
一.失效形式:齿轮传动的失效主要是轮齿失效,齿圈、轮辐、轮毂等其它部分很少失效,所以,以下仅介绍常见的轮齿失效形式:1.轮齿折断:1)折断形式:①疲劳折断:齿根受弯曲变应力作用→疲劳→折断。
②过载折断:过载或偏载→应力超过静强度→折断。
2)折断位置:常发生在轮齿根部。
∵根部弯曲应力最大,且截面变化大,加式刀痕深,应力集中严重3)抗折断措施:①②增大轴及支承刚性→偏载↓。
③增加齿芯韧性,强化齿根表层<喷丸,滚压等)2.齿面磨损:传动时,啮合齿面间的相对滑动→磨损<是开式传动的主要失效形式)3.齿面点蚀:1)点蚀:在接触变应力的反复作用下,齿面材料因疲劳而小片脱落的现象。
2)位置:点蚀常先发生于节线附近的齿根一侧。
3)原因:①在节线附近啮合时,相对滑动速度低,润滑差,摩擦大。
②啮合齿对少,受力大,接触应力大。
注:点蚀是闭式传动的主要失效形式。
4)抗点蚀措施:①提高齿面硬度。
②改善润滑条件:a、低速传动,采用粘度较大的润滑油。
b、高速传动,采用喷油润滑。
4.齿面胶合:1)胶合:两因瞬时温升过高而粘连的啮合齿面,在相对运动时被撕破,形成沿滑动方向沟痕的现象。
2)机理:高速重载→啮合区瞬时温升↑→两啮合面粘连→相对运动时被撕破→形成沿滑动方向的沟痕。
注:低速重载时,也会因接触应力过大而粘连──冷胶合。