[工学]机械设计总复习

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1、机械设计（Ⅱ）总复习第一章绪论本章重点是载荷和应力分析。一、载荷要了解载荷的形式和种类，形式有：集中力F（N,kN)、转矩T(Nm,Nmm)、弯矩M(Nmm)、功率P(KW)功率与转矩、转速之间的关系：种类有：1、按载荷与时间的关系分类（1）静载荷不随时间变化或变化非常缓慢的载荷（2）变载荷大小和方向随时间变化而变化的载荷1）随机变载荷：无规律变化2）循环变载荷：有规律变化2）循环变载荷有规律变化a一般循环变载荷b对称循环变载荷c脉动循环变载荷2、按应用计算场合分：1）额定载荷指原动机标牌功率或由此而计算出来的载荷。也叫名义载荷。2）工作载荷指机器工作部分在某段时间、某种工况下实际

2、承受或输出的载荷。3）计算载荷考虑实际工作时的条件（如冲击、振动等）下，产生附加载荷后的全部载荷。通常是额定载荷乘以不同的影响系数。二、应力分析1、应力种类（1）静应力对称循环变应力（a）循环变应力脉动循环变应力（2）变应力（b）随机变应力（略）一般循环变应力掌握应力的种类和变应力的主要参数的含义：应力幅：σa=（σmax-σmin）/2平均应力：σm=（σmax+σmin）/2最大应力：σmax最小应力：σmin应力特性系数：r=σmin/σmax变载荷产生变应力，静载荷也可能产生变应力！绘图说明当σm=250MPa，r=0.25时，应力随着时间的变化曲线，这是什么应力？由：σm

3、=（σmax+σmin）/2=250（MPa），r=σmin/σmax=0.25，求得σmax=400（MPa）σmin=100（MPa）为一般脉动循环变应力！σ=常数σttσmaxσminσaσmσmaxσaσmσmaxσaσmin对称循环变应力脉动循环变应力非对称循环变应力静应力OσtOσOσtO最大应力最小应力应力幅最大应力平均应力应力幅应力幅最大应力最小应力平均应力最大应力σmax相等时，日r=-1时，零件最先破坏一、断裂应力超过零件的强度极限时所发生的断裂或当零件在循环变应力的作用下危险截面所发生的疲劳断裂。螺栓齿轮二、过大的变形发生过大的弹性变形或由于零件上的应力超过材

4、料的屈服极限产生残余塑性变形。三、表面损伤表面疲劳（亦称点蚀）零件表面在接触变应力长期作用下产生微粒剥落的现象。磨损（主要指磨粒磨损）两个接触零件表面在相对运动过程中表面物质丧失或转移的现象。腐蚀金属表面与周围的介质发生的电化学或化学侵蚀的现象。四、破坏正常工作条件引起的失效V带传动当负载大于摩擦力的极限值时将发生打滑失效；高速转动的零件当其转速与系统的固有频率相一致时会发生共振，以致引起断裂失效；液体润滑的滑动轴承当润滑油膜被破坏时将发生胶合失效等。机械零件的失效形式机械零件由于某些原因不能正常工作，称为失效。一、强度准则强度是指零件在载荷作用下抵抗断裂、塑性变形及某些表面损伤的

5、能力。二、刚度准则刚度指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力三、寿命准则影响零件寿命的因素是磨损、疲劳和腐蚀四、振动稳定性准则是指高速机器抵抗失稳的能力五、散热性准则进行热平衡计算六、可靠性准则械零件的计算准则另一表达方式S≥[S]第二章摩擦、磨损和润滑一、摩擦在外力作用下，相互接触的两个物体作相对运动或有相对运动的趋势时，其接触表面上就会产生抵抗滑动的阻力，这一现象叫做摩擦，这时所产生的阻力叫做摩擦力。边界摩擦（润滑）边界润滑是指两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质与流体的粘度无关，只与边界膜和表面的吸附性质有关。液体摩擦（润滑）当摩擦表面间的润滑膜厚度大到足以将两个表面

6、完全隔开，即形成了完全的液体润滑。混合摩擦（润滑）当摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态时称为混合润滑。二、磨损表面物质在摩擦过程中不断损失的现象称为磨损，可见磨损是伴随摩擦而产生的必然结果。磨损会消耗材料，降低运转精度，影响寿命和可靠性。但磨损并非都是有害的，如机械的跑合、利用磨损原理进行的加工（研磨、抛光）等。1、一般磨损的过程一般磨损过程大致分为三个阶段：（1）跑合阶段（2）稳定磨损阶段（3）急剧磨损阶段3、润滑油、润滑脂以及添加剂润滑油的主要质量指标是黏度，黏度越大，指油越稠，油膜的承载能力就越高。温度对粘度的影响很大，温度升高，粘度降低，在表明润滑油的粘度时，一定要

7、注明温度，否则没意义！润滑脂的主要质量指标是锥入度：它是表征润滑脂稀稠程度的指标，针入度越大，润滑脂就越稀。普通润滑油和润滑脂在一些十分恶劣的工作条件下（如高温、低温、重载、真空等）会很快劣化变质，失去工作能力。为了提高它们的品质和使用性能，常加入某些分量很小（从百分之几到百万分之几）但对其使用性能的改善起巨大作用的物质，这些物质称为添加剂。抗氧化添加剂可抑制润滑油氧化变质；降凝添加剂可降低油的凝点；油性添加剂可提高油性；极压添加剂可以在金属表面形成一层保护膜，以减轻