机械设计 机械零件
- 格式:doc
- 大小:52.50 KB
- 文档页数:7
关键机械零件设计要点 在机械工程领域,关键机械零件的设计是确保机械设备性能、可靠性和安全性的核心环节。这些零件往往承担着重要的功能,其设计的优劣直接影响着整个机械系统的运行效果。接下来,让我们深入探讨关键机械零件设计的要点。
首先,材料的选择至关重要。不同的机械零件在工作环境中承受着各种各样的力、温度、磨损等条件。例如,对于承受高强度载荷的零件,如齿轮、轴等,需要选择高强度、高韧性的材料,如优质合金钢;而对于在高温环境下工作的零件,如发动机的活塞,就需要具备良好的耐热性能的材料,如高温合金。同时,还要考虑材料的成本、可加工性以及供应的稳定性。
在设计过程中,对零件的受力分析是必不可少的。要准确计算零件所承受的各种力,包括拉力、压力、剪力、扭矩等。通过力学分析,可以确定零件的危险截面和薄弱部位,从而有针对性地进行结构优化。比如,在设计悬臂梁结构时,要特别注意根部的受力情况,通过增加根部的尺寸或者改变形状来提高其强度。
尺寸和形状的设计也是关键之一。合理的尺寸和形状不仅能够保证零件的功能实现,还能提高其力学性能和工艺性。以轴为例,其直径、长度和台阶的过渡等都需要精心设计。直径过小可能导致强度不足,而直径过大则会增加重量和成本。过渡圆角的设计能够减少应力集中,提高轴的疲劳寿命。 精度和公差的确定同样不容忽视。过高的精度要求会增加制造成本,而过低则可能影响零件的配合和功能。需要根据零件的使用要求和制造工艺的能力,合理确定公差范围。例如,对于紧密配合的轴和轴承,公差要求就比较严格;而对于一些非关键部位,公差可以适当放宽。
表面质量对零件的性能也有着重要影响。良好的表面粗糙度可以减少摩擦、磨损,提高零件的疲劳强度。通过合理选择加工方法,如磨削、抛光等,可以获得所需的表面质量。
另外,热加工和热处理工艺的选择也会对零件的性能产生显著影响。例如,淬火可以提高零件的硬度和强度,回火则可以消除淬火产生的内应力,改善韧性。对于一些大型零件,还需要考虑铸造或锻造工艺的合理性,以保证零件的内部质量。
机械设计与制造中零件倒角问题分析
在机械设计与制造中,零件倒角是指对机械零件的边缘或者角落进行倒角处理。
倒角
的目的是为了提高零件的表面质量和功能性能,避免零件在使用过程中产生划伤、凹陷和
安全隐患等问题。
零件倒角也存在一些问题需要进行分析和解决。
零件倒角过大或者过小都会影响零件的性能。
倒角过大会降低零件的强度和刚度,导
致零件在使用过程中容易变形或者断裂。
倒角过小会无法达到倒角的目的,零件仍然容易
划伤和凹陷。
零件倒角的形状和角度选择也是一个需要考虑的问题。
不同形状和角度的倒角适用于
不同的零件和使用环境。
要根据零件的材料、形状和功能要求选择合适的倒角形状和角度。
倒角的形状和角度还会影响倒角的加工难度和成本,需要在效果和成本之间进行权衡。
零件倒角的加工方法和工艺也需要仔细选择。
常用的倒角加工方法包括手工磨削、机
械切割、激光切割等。
不同的材料和形状适用于不同的加工方法。
在选择加工方法时,还
需要考虑加工精度和成本等因素。
零件倒角的质量控制也是十分重要的。
倒角过程中可能出现的问题包括倒角不均匀、
倒角不平整和倒角位置错误等。
这些问题都会严重影响零件的质量和使用寿命。
在倒角过
程中需要加强质量控制,包括对倒角工艺和工具的选择、操作人员的培训和技能要求等方
面进行控制。
机械设计与制造中的零件倒角问题是一个复杂的工程问题,需要考虑多个因素和因素
的相互影响。
只有对倒角问题进行全面的分析和解决,才能确保零件的质量和性能。
机械零件的设计余裕度
机械零件设计的余裕度是指在满足基本要求的情况下保留的一定容差尺寸,以保证生产和加工过程中的可控性和稳定性。
具体来说,余裕度包括以下几种:
1. 公差余量:即在设计尺寸与实际尺寸之间保留的公差值,以确保部件在实际加工中能够符合设计要求。
2. 额定余度:在使用寿命、负载、工作条件等方面考虑到的安全系数,用于保障机件的可靠性和稳定性,也可以称为“安全余裕度”。
3. 加工余量:加工中需要考虑到材料变形、毛坯尺寸误差等因素,保留一定的加工余量,以确保最终产品的精度。
4. 装配余量:多个零件在组装时需要保留一定的装配余量,以确保装配的精度和可靠性。
不同的机械零件需要考虑到不同的余裕度,具体到个体设计上需要根据实际情况进行调整。
机械零件设计的基本准则与步骤引言机械零件设计是机械工程中非常重要的一环。
它涉及到零件的功能、结构、材料、加工工艺等方面的考虑。
在设计过程中,遵循一定的准则和步骤可以提高设计的效率和质量。
本文将介绍机械零件设计的基本准则与步骤,以帮助工程师们更好地完成机械零件的设计工作。
一、机械零件设计准则在进行机械零件设计时,需要考虑以下准则:1. 功能性机械零件的设计首先要满足其预定的功能要求。
因此,在设计之初,需要明确该零件的功能需求,并结合整个机械系统的工作原理和要求,确定该零件所承担的功能角色。
在设计过程中,要时刻关注功能性需求,确保设计的零件能够准确、可靠地完成其预定的功能。
2. 结构合理性机械零件的结构设计要合理,即要考虑零件的外形、尺寸、连接方式、布置等因素。
要尽量使结构简单、紧凑,减少零件的数量和体积。
此外,还要注意结构之间的配合与协调,确保零件可以良好地配合使用。
3. 强度与刚度机械零件在运行过程中会承受一定的载荷,因此要保证设计的零件具有足够的强度和刚度,以防止因载荷引起的变形、断裂等失效问题。
在设计过程中,需要进行强度和刚度的计算与分析,以确定合适的材料选择和尺寸设计。
4. 可靠性与安全性机械零件设计要确保零件的可靠性与安全性。
可靠性是指零件在规定条件下连续正常工作的能力,而安全性则是指零件在工作过程中不会产生意外事故或造成人员伤害的能力。
因此,在设计过程中,需要充分考虑零件的耐久性、稳定性、故障率等因素,并遵循相关的安全标准和规范。
5. 经济性机械零件的设计还要考虑经济性。
设计师应该在保证零件功能和质量的前提下,力求减少材料、加工和使用成本,提高设计的经济效益。
在设计过程中,需要综合考虑成本与性能的平衡,选择合适的材料、工艺和加工方式。
二、机械零件设计步骤在进行机械零件设计时,可以按照以下步骤进行:1. 确定设计要求首先,明确机械零件的功能要求以及所处的工作环境和使用条件。
了解零件的工作原理和特点,分析其受力情况和运动要求。
机械零件制造的设计毕业论文摘要:机械零件是机械设备的核心组成部分,对机械设备的性能和使用寿命有着直接影响。
因此,对于机械零件的设计是机械工程专业学生在毕业论文中常见的研究方向之一、本文以机械零件制造的设计为主题,介绍了机械零件制造的基本概念、设计流程以及一些常见的设计方法和技术。
关键词:机械零件,设计,制造引言:机械零件是机械设备的基础组成部分,其设计质量的好坏直接影响着机械设备的性能和使用寿命。
因此,对于机械零件设计的研究具有重要的实际意义。
一、机械零件制造的基本概念1.机械零件的定义:机械零件指的是机械设备中的各个具有独立功能的部件,包括轴、套、齿轮、联轴器、轴承、弹簧等等。
每个零件都有自己特定的功能和工作原理。
2.机械零件的要求:机械零件在设计和制造过程中,需要满足一系列的要求,主要包括几何形状的准确性、表面粗糙度、强度和刚度等方面的要求。
3.机械零件的分类:机械零件可以根据不同的标准进行分类,例如按照功能可以分为传递力、传递运动和传递工质等零件;按照结构形式可以分为轴类、联轴器类和齿轮类等零件。
二、机械零件制造的设计流程1.需求分析:根据机械设备的功能要求和使用环境等因素,确定机械零件的功能要求和性能指标,包括尺寸、材料和工作条件等。
2.方案设计:根据需求分析的结果,通过创造性思维和经验,提出满足功能要求的零件设计方案,包括初步的草图和结构形式等。
3.详细设计:在方案设计的基础上,进行具体参数的确定,包括尺寸、形状和材料等方面的选择。
4.CAD模型设计:利用计算机辅助设计软件,进行三维模型的绘制和优化,包括零件的轮廓、特征和装配关系等。
5.绘图和标注:根据三维模型,进行二维图的绘制和标注,制作出精确的图纸。
6.验证和优化:通过模拟分析和实验测试等手段,对零件的性能和可靠性进行验证和优化。
三、机械零件制造的设计方法和技术1.标准零件应用:标准零件是经过统一规格和标准化生产的,广泛应用于机械设备中。
机械零件的面积介绍机械零件的面积是指在平面上所占据的空间大小。
在机械设计中,计算零件的面积可以帮助工程师了解其尺寸大小、制造成本以及与其他部件的配合情况。
本文将详细探讨机械零件面积的计算方法和应用。
公式计算在机械设计中,常用的计算机械零件面积的方法有很多种,下面将介绍几种常见的计算公式。
长方形零件的面积如果机械零件是长方形形状,其面积的计算公式为:面积 = 长度× 宽度。
其中,长度和宽度均为零件的尺寸。
圆形零件的面积如果机械零件是圆形形状,其面积的计算公式为:面积= π × 半径的平方。
其中,π为圆周率,约等于3.14159;半径为圆的半径尺寸。
不规则形状零件的面积对于不规则形状的机械零件,可以采用积分方法来计算其面积。
将零件分割成无数个小面积元素,然后对每个小面积元素进行面积的计算,并将所有面积相加得到最终的面积值。
应用场景与意义机械零件的面积计算在机械设计和制造中具有重要的意义和应用场景。
制造成本估算通过计算机械零件的面积,可以估算出其制造成本。
零件的面积与材料的消耗成正比,因此面积大的零件制造成本也相对较高。
配合设计机械零件的面积计算可以帮助工程师确定与其他部件的配合关系。
可以通过计算零件的面积和其他部件的尺寸,判断两者之间的配合情况,以保证零件的装配质量和稳定性。
零件尺寸确定面积计算是确定机械零件尺寸的重要依据之一。
通过计算零件的面积,可以确定其长度、宽度和半径等尺寸参数,以满足设计和使用的要求。
实际案例分析为了更好地理解机械零件面积的计算和应用,下面我们将通过一个实际案例来进行分析。
案例:轮毂假设我们要设计一款汽车的轮毂,其形状为圆形。
根据汽车的要求,轮毂直径需要为50厘米。
我们可以先计算轮毂的面积,从而估算出制造成本。
根据圆形零件的面积计算公式:面积= π × 半径的平方。
由于轮毂的直径为50厘米,半径为25厘米。
面积= 3.14159 × (25^2) = 1963.495 cm^2通过计算,我们得到了轮毂的面积为1963.495平方厘米。
设计机械零件时应满足哪些基本要求设计机械零件时应满足哪些基本要求随着工业的发展,机械零件的应用越来越广泛,因此设计机械零件的要求也越来越高。
在设计机械零件时,需要考虑多方面因素,以确保其能够满足使用需求并具有良好的性能和可靠性。
本文将从材料选择、结构设计、加工工艺等方面详细介绍设计机械零件时应满足的基本要求。
一、材料选择1. 材料性能:在选择材料时,需要考虑其强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等方面的性能是否符合使用要求。
同时还需要考虑材料的密度和成本等因素。
2. 材料适用范围:不同材料适用于不同的环境和条件。
例如,在高温环境下使用的零件需要选择能够承受高温的材料。
3. 材料可加工性:在选择材料时还需要考虑其可加工性,以确保可以实现所需形状和尺寸,并且加工过程中不会出现问题。
二、结构设计1. 结构简单可靠:机械零件的结构应该尽可能简单,以便于制造和维修。
同时还需要确保结构可靠,能够承受使用过程中的各种力和负载。
2. 尺寸精确:机械零件的尺寸应该精确,以确保其与其他零件的配合和使用效果。
在设计时需要考虑加工误差和装配误差等因素。
3. 考虑装配:在设计机械零件时需要考虑其与其他零件的装配情况,以确保能够顺利组装并正常运转。
同时还需要考虑拆卸和维修时的方便性。
三、加工工艺1. 加工难度:在设计机械零件时需要考虑其加工难度,以确保能够实现所需形状和尺寸。
同时还需要考虑加工成本等因素。
2. 加工精度:机械零件的加工精度直接影响其性能和可靠性。
因此,在设计时需要考虑加工精度,并采取相应措施来保证加工精度。
3. 表面处理:在设计机械零件时还需要考虑其表面处理方式,以提高其耐腐蚀性、耐磨性和美观度等方面的性能。
四、其他要求1. 安全性:机械零件的设计应该考虑其安全性,以确保在使用过程中不会对人员和设备造成危害。
2. 环保性:在设计机械零件时需要考虑其环保性,尽可能选择符合环保要求的材料和加工工艺。
3. 经济性:在设计机械零件时还需要考虑其经济性,尽可能选用成本低、加工简单、使用寿命长的材料和结构。
机械零件毕业设计 【篇一:2015机械零件毕业设计(定稿)】 天津轻工职业技术学院 毕业 设计(论文) 课题 :典型零件教具数控加工工艺制定及编程 专 业 数控技术班级12数控1班 学生姓名刘旭 学生学号 02 指导教师 王叔平孙晓娟 提交日期 成绩 答辩日期答辩成绩 答辩教师 总评成绩 内容摘要 数控机床是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床。它是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备,是数控技术与机床相结合的产物,它综合了应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术。利用数控机床加工,其产品加工质量好,加工精度和效率均比普通机床高,尤其在轮廓不规则、复杂的曲线或曲面、多工艺复合化加工和高精度要求的产品加工时,其优点是传统机床所无法比拟的。它的出现以及所带来的巨大效益引起世界各国科技界和工业界的重视。随着数控机床已是衡量一个国家机械制造业技术改造的必由之路,是未来工厂自动化的基础。需要大批量能熟练掌握数控机床编程、操作、维修的人员和工程技术人员。 本文论述了选典型零件教具数控加工工艺的制定过程,其中包括图纸分析,材料确定,机床的选择,工件的装夹与定位,刀具的选择,各表面及孔的加工方案,切削用量的确定,并确定最终加工方案。还有数控加工工序卡和刀具卡的定以及加工程序的编写。 关键字:数控技术 铣削 加工工艺 数控编程 目录 第一章 零件数控加工工艺制定 ...................................... 1 1.1 零件简图 ............................................................................................................................. 1 1.2 零件图的正确性及完整性分析 .......................................................................................... 1 1.3 毛坯材料尺寸确定 .............................................................................................................. 1 1.4 加工设备的选择 .................................................................................................................. 2 1.5 工件的装夹与定位 .............................................................................................................. 4 1.6 零件加工工艺分析 .............................................................................................................. 5 1.7 拟订并确定加工工艺方案 .................................................................................................. 6 第二章 刀具尺寸的确定 ............................................ 7 1.1 铣刀d的选择 ..................................................................................................................... 7 1.2 铣刀端刃圆角半径r的选择 .............................................................................................. 7 1.3 立铣刀几何角度的选择 ...................................................................................................... 7 1.4 数控加工刀具卡 .................................................................................................................. 7 1.5 数控加工工序卡 .................................................................................................................. 8 第三章 加工定位和加工程序 ........................................ 9 1.1 加工定位仿真图: .............................................................................................................. 9 1.2 零件加工编程...................................................................................................................... 9 结 束 语 ......................................................... 13 致 谢 ........................................................... 14 参考文献 ......................................................... 15 【篇二:机械类典型零件数控编程毕业设计论文】
1、指出齿轮传动的特点及适用范围。
答:齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。
齿轮传动的优点是:瞬时传动比恒定,工作平稳,传动准确可靠,可传递空间任意两轴之间的运动和动力;适用的功率和速度范围广,功率从接近于零的微小值到数万千瓦,圆周速度从很低到300m/s;传动效率高,η=0.92-0.98,在常用的机械传动中,齿轮传动的效率较高;工作可靠使用寿命长;外廓尺寸小,结构紧凑。
齿轮传动的主要缺点是:制造和安装精度要求较高,需专门设备制造,成本较高,不宜用于较远距离两轴之间的传动。
2、轴零件在结构设计时要满足哪些条件?答:轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置,轴必须具有足够的强度和刚度,轴上的零件应便于装拆和调整,轴应具有良好的制造工艺性等。
3、滚珠丝杠副主要应用在哪些场合?答:滚珠螺旋传动具有传动效率高、起动力矩小、传动灵敏平稳、工作寿命长等优点,故在机床、汽车和航空等制造业中应用广泛。
主要缺点是制造工艺比较复杂。
4、带传动主要有哪些类型?答:常用带传动有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。
平带传动结构最简单,带轮也容易制造在传动中心距较大情况下应用较多。
V带有普通V带、窄V带等多种类型,在同样张紧力下,V带传动较平带传动能产生更大摩擦力,V带允许的传动力比较大,结构较紧凑,并多已标准化大量生产,因而比平带传动应用广泛。
多楔带兼有平带和V带的优点,柔性好,摩擦力大,传递功率高,解决了多根V 带长短不一而使各带受力不均的问题。
多楔带主要用于传递功率较大而结构要求紧凑的场合。
同步齿形带综合了带传动和齿轮传动的优点。
同步带通常由钢丝绳或玻璃纤维绳等为抗拉层、氯丁橡胶或聚氨酯橡胶为基体、工作面上带齿的环状带等组成。
工作时,带的凸齿与带轮外缘上的齿槽啮合传动。
由于抗拉层承载后变形小,能保持同步带周节不变,故带与带轮没有相对滑动,从而保证同步传动。
5、螺栓组防松的方法有哪些?答:有机械防松(如采用开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝等)、摩擦防松(如采用双螺母、弹簧垫圈、锁紧螺母等)和永久防松(即破坏螺纹副防松,如采用冲点、涂粘合剂)。
6、销的主要功能包括哪些方面?答:定位销(用于固定零件之间的相对位置)、联接销(用于联接并可传递不大的载荷)和安全销(用作安全装置中的过载剪断元件)。
7、指出离合器的种类及适用范围。
答:离合器的种类见下表。
离合器操纵离合器机械离合器啮合式:如牙嵌式、齿式、转键式等;摩擦式:如圆盘摩擦片(块)式、圆锥摩擦式、涨圆摩擦式、扭簧摩擦式等;电磁感应式:如转差式、磁粉式等气压离合器液压离合器电磁离合器自控离合器超越离合器啮合式:如牙嵌式、棘轮式等;摩擦式:如滚柱式、楔块式等离心离合器摩擦式:如闸块式、钢球式、钢砂式、钢棒式等安全离合器啮合式:如牙嵌式、钢珠式等;摩擦式:如圆盘式、圆锥式等1)牙嵌离合器由两个端面上有牙的半边离合器组成。
其中一个半边离合器固定在主动轴上,另一个半边离合器用导键(或花键)与从动轴联接,并可由操纵机构使其做轴向移动,以实现离合器将运动分离与接合的功能。
牙嵌离合器一般用于转矩不大,低速接合处。
2)圆盘摩擦离合器圆盘摩擦离合器是在主动摩擦盘转动时,由主、从动盘的接触面间产生的摩擦力矩传递转矩,有单盘式和多盘式两种。
与牙嵌离合器相比,圆盘摩擦离合器的优点是:不论任何速度两轴均可接合或分离;接合过程平稳,冲击、振动较小;从动轴的加速时间和所传递的最大转矩可调节;过载时可发生打滑,以保护重要零件不致损坏。
其缺点为外廓尺寸较大;在接合、分离过程中产生滑动摩擦故发热较大,磨损也较大。
为了散热和减轻磨损,可以把摩擦离合器浸入油中工作。
3)电磁离合器电磁离合器是利用电流通过激磁线圈时所产生的磁力操纵各种拼命元件,以实现接合和分离的离合器。
电磁主合器可单独操纵,亦可集中控制和远距离控制,与其他机电元件亦可在主、从动部分有转速差的情况下保持恒定转矩(例如磁粉离合器)。
电磁离合器具有结构简单操纵方便的优点。
电磁离合器的缺点是有少量剩磁,尤其是磁力线通过摩擦片的离合器。
剩磁会妨碍离合器主、从动摩擦片的彻底分离,而在切断电流后离合器还有残留转矩。
8、箱体、机架件设计的一般要求有哪些?答:1)可靠性:在使用期内必须安全可靠,其结构应与所承受的外力相协调,能满足强度、刚度、振动稳定性、疲劳强度、热变形等方面的要求。
2)实用性:箱体、机架是机器重要的组成部分其精度、表面粗糙度、尺寸和形位公差等技术指标必须确保机器的使用性能和使用寿命。
3)工艺性;结构应容易铸造或焊接,减少和防止铸造或焊接缺陷,便于加工装配和调试。
焊接结构应便于实现机械化处自动化焊接。
4)经济性:要尺量减轻结构质量降低材料成本,减少能源消耗、加工工时和制造成本。
根据箱体、机架的不同用途,设计中对以上各项既要有所偏重,又要统筹兼顾,要重视其外观造型设计。
9、请说出齿轮传动、丝杠传动和普通皮带传动各自最大的区别特点(优点)。
答:1)齿轮传动的主要优点是:瞬时传动比恒定,工作平稳,传动准确可靠,可传递空间任意两轴之间的运动和动力;适用的功率和速度范围广,功率从接近于零的微小值到数万千瓦,圆周速度从很低到300m/s;传动效率高,η=0.92-0.98,在常用的机械传动中,齿轮传动的效率较高;工作可靠使用寿命长;外廓尺寸小,结构紧凑。
2)丝杆传动的优点是:降速传动比大:对单丝螺旋而言,螺杆(或螺母)转动一圈,螺母(或螺杆)移动一个螺距,螺距一般很小,所以每转一圈的移动量比齿轮齿条传动要小得多,对高速转动转换成低速直线运动可以简化传动系统,侃结构紧凑,并提高传动精度;可获得大的轴向力:对于螺旋传动施加一个不大的转矩,即可得到一个大的轴向力;能实现自锁:当螺旋的螺纹升角小于齿面间当量摩擦角时螺旋具有反行程自锁作用即只能将传动转换成轴向移动,不能将移动转换成转动。
这对于某些调整到一定位置后,不允许因轴向载荷而造成逆转的机械是十分重要的,例如铣床的升降工作台、螺旋千斤顶、螺旋压力机等;工作平稳无噪声。
3)带传动的主要优点是:缓冲吸振,传动平稳、噪声小;带传动靠摩擦力传动,过载时带与带轮接触面间发生打滑,可防止损坏其他零件;适用于两轴中心距较大的场合;结构简单制造、安装和维护等均较为方便,成本低廉。
10、简述一般传动齿轮的设计方法和步骤。
答:齿轮传动有多种失效形式但对于某一具体工作条件下工作的齿轮传动,通常只有一种失效形式是主要的失效形式,理论上应针对其主要失效形式选择相应的设计准则和计算方法确定其传动尺寸,以保证该传动在整个工作寿命期间不发生失效。
但是,对齿面磨损、塑性变形等失效形式目前尚未建立行之有效的成熟的计算方法和完整的设计数据。
目前设计一般工况下工作的齿轮传动时,通常都只依据保证齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两准则进行计算。
而对高速重载易发生胶合失效的齿轮传动,则还应进行齿面抗胶合能力的核算。
至于抵抗其他失效的能力,仅根据失效的原因,在设计中采取相应的对策而不作精确的计算。
一般情况下齿轮传动的设计准则为:1)对闭式软齿面齿轮传动,主要失效形式是齿面点蚀,故按齿面接触疲劳强度进行设计计算,再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
2)对闭式硬齿面齿轮传动,其齿面搞点蚀能力较强,主要失效形式表现为齿根弯曲疲劳折断,故按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算,再按齿面接触疲劳强度进行校核。
3)对开式齿轮传动,主要失效形式是齿面磨损和齿根弯曲疲劳折断,故先按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算,然后考虑磨损的影响,将强度计算所求得的齿轮模数适当增大。
11、传动齿轮设计时,如何确定齿轮的结构参数。
答:通过齿轮传动的强度计算,确定出齿轮的主要尺寸(如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等),齿圈、轮辐、轮子毂等的结构形式及尺寸大小,通常由结构设计而定,而不进行强度计算。
齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等因素有关。
进行齿轮的结构设计时,必须综合地考虑上述各方面的因素。
通常是先按齿轮的直径大小,选定合适的结构形式,然后再根据荐用的经验数据,进行结构设计。
对于直径很小的钢制齿轮,若齿根圆到键槽底部的距离较小时,应将齿轮和轴做成一体(称为齿轮轴)。
当齿顶圆直径小于160mm时,一般做成实心结构的齿轮。
但航空产品中的齿轮,也有做成腹板式的。
当齿顶圆直径小于500mm时,宜做成腹板式结构,腹板上开孔的数目按结构尺寸大小及需要而定。
当齿顶圆直径大于400mm而小于1000mm时,一般应做成轮辐截面为“十”字形的轮辐式结构的齿轮。
为了节约贵重金属对于尺寸较大的圆柱齿轮,可做成组装齿圈式的结构。
齿圈用钢制,而轮芯则用铸铁或铸钢。
12、传动轴设计时首先应考虑和解决哪些主要问题?答:轴的设计包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。
合理的结构和足够的强度是轴设计必须满足的基本要求。
轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求,合理地确定轴的结构形式和尺寸。
轴的工作能力计算包括轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。
足够的强度是轴的承载能力的基本保证,轴的强度不足,则会发生塑性变形或断裂失效使其不能正常工作。
对某些旋转精度要求较高的轴或受力较大的细长轴,如机床主轴、电机轴等,还需保证足够的刚度,以防止工作时产生过大的弹性变形;对一些高速旋转的轴,如高速磨床主轴、汽轮机主轴等,则要考虑振动稳定性问题,以防止共振的发生。
13、简述采用普通丝杠和滚珠丝杠传动的各自优点和场合。
答:普通丝杠:结构简单制造方便,成本低,易于实现自锁,运转平稳,但当低速或作运动的微调时可能出现爬行。
用于机床的进给、分离、定位等机构,压力机、千斤顶的传力螺旋等。
滚珠丝杠:摩擦阻力小,传动效率高,运转平稳,低速时不爬行,启动时无抖动,经调整和预紧可实现高精度定位,寿命长。
用于精密机床和数控机床,测量机械,传动和调整螺旋,车辆,飞机上的传动和传力螺旋。
14、简述非同步传动带选用的一般程序。
答:传动带选用的一般程序见下图:15、标准化的减速器按传动和结构特点划分主要有哪五种?选用时主要考虑哪些要求?答:减速器是指原动机与工作机之间独立的闭式传动装置,用以降低转速并相应增大转矩。
某些场合也可用于增速装置,并称为增速器。
按传动和结构特点划分,减速器可分为齿轮减速器:(圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器);蜗杆减速器:(圆柱蜗杆减速器、环面蜗杆减速器、锥蜗杆减速器和蜗杆-齿轮减速器);行星齿轮减速器;摆丝针轮减速器;谐波齿轮减速器。
上述五种减速器已有标准系列产品,使用时只需结合所需传动功率、转速、传动比、工作条件和机器的总体布置等具体要求,从产品目录或有关手册中选取。
16、两件联接常有哪些形式和方法?答:机械静联接又分为可拆联接和不可拆联接。