机械零部件设计禁忌课件

机械零部件设计禁忌机械零部件设计禁忌Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动一、螺纹的分类（按照牙型剖面分）三角形螺纹：粗牙与细牙。禁忌：在薄壁容器或设备上一般何种螺纹；在一般机械上用于连接的螺纹一般采用何种螺纹。矩形螺纹：螺旋升角相同的矩形螺纹与三角形螺纹，谁的传动效率高？相同尺寸的矩形螺纹与三角形螺纹，谁的强度高？矩形螺纹能否用于连接？梯形螺纹：梯形螺纹能否用于连接？锯齿形螺纹：锯齿形螺纹能否用于连接？二、螺纹连接的类型及选用禁忌（一）类型1.螺栓连接2.螺钉连接3.双头螺柱连接4.紧定螺钉连接5.特殊连接：地脚螺栓连接和吊环螺栓连接Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（二）螺纹连接类型选用禁忌（二）螺纹连接类型选用禁忌1.被连接件比较薄，能用螺栓穿透且能装拆时，采用何种连接？被连接件比较薄，能用螺栓穿透且能装拆时，采用何种连接？2.其中一个被连接件很厚，钻不透时，采用何种连接？其中一个被连接件很厚，钻不透时，采用何种连接？3.固定零件位置时一般采用何种螺纹连接？固定零件位置时一般采用何种螺纹连接？（三）普通螺栓连接设计禁忌（三）普通螺栓连接设计禁忌1.螺栓无法安装；螺栓无法安装；2.不应该用扁螺母，不应该用扁螺母，选用一般螺母；选用一般螺母；3.弹簧垫的尺寸不对；弹簧垫的尺寸不对；4.弹簧垫的缺口方向不对；弹簧垫的缺口方向不对；5.螺栓长度不对；螺栓长度不对；6.铸造表面应加沉孔；铸造表面应加沉孔；7.被连接件的两块板被连接件的两块板 均应为钻孔均应为钻孔Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（四）螺钉连接设计禁忌Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（五）双头螺柱连接设计禁忌Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（六）紧定螺钉连接设计禁忌Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动三、螺纹组连接的受力及禁忌（一）没有将外力移到螺栓组的几何中心（二）将转矩与翻倒力矩相混淆Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（三）受拉螺栓与受剪螺栓相混淆Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动四、螺栓连接的强度设计计算及禁忌Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动五、螺栓及螺栓组连接的结构设计与禁忌(一）螺栓连接的设计与禁忌螺栓连接一定要选标准件：国标规定不同螺栓直径有不同的最大长度，与螺栓相匹配的螺母、垫片都是标准件，尺寸一定按标准查出。螺栓连接时螺栓伸出长度a=（0.20.3）d；螺栓轴线到被连接件边缘的距离e=d+（36）mm；考虑拆卸。（二）螺钉及双头螺柱连接的结构设计与禁忌1.不按标准选螺钉2.螺纹连接部分不规范：螺钉的钻孔深度、攻螺纹的深度、旋入深度等必须按标准查出。3.双头螺柱连接的结构设计禁忌4.双头螺柱连接是指被连接件一个很薄、一个很厚，用螺栓无法穿透而且经常拆卸的场合。Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（三）、螺栓组连接的结构设计与表达禁忌1.螺栓组连接的结构设计原则设计时应使各螺栓的材料 、直径和长度相等；螺栓的布置应力求对称、均匀。不要在平行外力的方向上成排地 布置8个以上的螺栓，避免受力不均；螺栓排列应有合理的钉距、边距，注意留有扳手空间。螺钉之间的距离大致为：一般情况为（58）d；对结合面无要求时为10d；要求结合严格密封时为2.5d。螺栓数目应该考虑易于分度及加工；螺栓与螺母底面的支撑面应平整，并与螺栓轴线垂直，以免产生附加弯矩而削弱螺栓的强度，例如铸造表面应加工。Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动2.螺栓组连接的结构设计与禁忌（1）圆形布置的结构设计与禁忌（2）气密性螺栓组设计禁忌Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（3）在平行力的方向螺栓排列 设计禁忌（4）螺纹孔边设计禁忌（5）箱体的螺纹孔设计禁忌Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（6）高速旋转部件的螺栓设计禁忌(7)铸造表面螺栓连接禁忌（8）螺栓、螺钉和双头螺柱连接装拆禁忌Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动（9）法兰螺栓连接设计禁忌 （10）螺钉在被连接件的位置禁忌（11）紧定螺钉设计禁忌 （12）螺孔要避免相交Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动Chapter1 螺纹连接与螺纹传动螺纹连接与螺纹传动六、提高螺栓连接强度的方法与禁忌（一）提高螺栓连接强度的设计方法1.改善螺纹牙上载荷分布不均匀现象；2.减小应力幅；3.减小附加应力；4。减小应力集中；5.增加预紧力；6.改善制造工艺七、常用螺纹连接的放松方法及禁忌一、键连接（一）.键连接的类型及选择根据形状：平键与半圆形键根据用途：普通平键、导向键和滑键（二）.平键连接的设计计算禁忌1.键长计算禁忌2.键槽设计禁忌 3.空心轴上开键槽禁忌4.键宽与轮毂槽宽配合禁忌 5.轮毂槽高度设计禁忌Chapter2 键、花键、销和型连接键、花键、销和型连接6.轮毂剩余部分设计禁忌 7.长轴开多个连续键槽设计禁忌8.楔键或切向键设计禁忌9.轮毂槽位置设计禁忌 10.键槽位置设计禁忌11.盲孔内键槽设计禁忌 12.同一根轴上键槽位置设计禁忌Chapter2 键、花键、销和型连接键、花键、销和型连接13.同一轴上两个斜键设计禁忌 14.同一轴上半圆键设计禁忌15.锥形处平键设计禁忌Chapter2 键、花键、销和型连接键、花键、销和型连接二、花键连接1.花键连接的类型：2.花键连接的设计禁忌（1）花键小轴设计禁忌 （2）花键轮毂刚度分布禁忌（3）花键表达禁忌 （4）花键长度标注禁忌Chapter2 键、花键、销和型连接键、花键、销和型连接Chapter2 键、花键、销和型连接键、花键、销和型连接（5）薄壁容器花键选择禁忌：能否选择矩形花键和渐开线花键？（6）高速轴毂花键选择禁忌：在矩形花键和渐开线花键中，选择哪种？（7)花键标记代号禁忌：除基本尺寸外，还应该公差、国标等。例如：矩形花键的规格为：6个齿、小径23mm、大径26mm、齿宽12mm，能否标注为：6232612？正确标注为 花键副：内花键：外花键：三、销连接（一）.常用销的类型、特点和应用按用途分：定位销、连接销、安全销按形状分：圆柱销、圆锥销、特殊形式销销连接的选择：Chapter2 键、花键、销和型连接键、花键、销和型连接Chapter2 键、花键、销和型连接键、花键、销和型连接（二）、销连接设计禁忌1.定位销的距离禁忌 2.定位销的布置禁忌3.定位销装拆禁忌 4.过盈配合禁忌放定位销Chapter2 键、花键、销和型连接键、花键、销和型连接5.对不易观察的销钉装配禁忌 6.禁忌销钉传力不平衡7.禁忌两个物体上放置定位销 8.定位销禁忌与结合面不垂直Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌一、带传动概述（一）、带传动优缺点（二）、带传动类型（三）、带传动形式（四）、带传动适用范围（五）、注意问题与禁忌1.开口传动 2.交叉传动：用于平行轴、双向、反向传动。3.半交叉传动Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌4.带速同步带：普通V带：窄V带：普通V带：最小速度限定：二、V带与V带轮的注意问题与禁忌1.V带的型号与承载能力2.V带轮轮槽结构：普通V带楔角为 ，为使带轮的轮槽工作面和V带两侧面接触良好，带轮槽角 一般取多少？带轮直径越小，则带轮槽角取值是越大还是越小？3.V带轮的基准直径4.带轮加工制造的要求：为增加带与轮间的摩擦，带轮表面越粗糙越好？一般带轮的表面粗糙度为多少？Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌5.平带传动的小带轮结构要求：平带传动的小带轮结构要求：，取中间凸起高度为，取中间凸起高度为 ，当当 时，取时，取 。（1）小带轮的微凸结构）小带轮的微凸结构 ：小带轮直径：小带轮直径（2）小带轮的开槽结构：当为高速带时，为防止带与带轮之间形成气垫，应）小带轮的开槽结构：当为高速带时，为防止带与带轮之间形成气垫，应在小带轮轮缘表面开设环槽。在小带轮轮缘表面开设环槽。Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌6.同步带轮的结构要求（1）挡圈结构：同步带轮分为无挡圈、单边挡圈和双挡圈。挡圈的安装建议：两轴传动中，两个带轮中必须有一个带轮两侧装有挡圈，或者两轮的不同侧边各装有一个挡圈；中心距超过小带轮直径的8倍以上时，两个带轮的两侧均应装有挡圈；垂直轴传动中，由于同步带的自重作用，应使其中一个带轮的两侧装有挡圈，而其它带轮均在下侧装有挡圈。Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌三、带传动的工作情况分析（一）带传动的受力分析带传动的有效拉力最大有效圆周力离心拉力（二）带的弹性滑动和传动比带的弹性滑动带传动的传动比（三）带传动的应力分析由紧边和松边的拉力产生的拉应力由离心拉力产生的拉应力弯曲应力Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌（四）注意问题与禁忌柔韧体摩擦的欧拉公式增大包角，最大有效拉力值增大；增大摩擦系数，最大有效拉力值增大；增大初拉力值，最大有效拉力值增大；在多级传动中，带传动应放在高速级；弹性滑动与打滑的区别带轮的最小基准直径Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌四、带传动的设计计算（一）带传动的失效形式和设计准则（二）带传动的设计计算设计的主要内容；设计的一般步骤。（三）注意问题与禁忌选择合适的带轮基准直径；带传动的速度不宜太高或过低；验算小带轮包角保证中心距处于中心距必须设计成可调；测定单根带额定功率的特定条件及修正系数Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌五、带传动的张紧与维护（一）.带传动的张紧：定期张紧装置；自动张紧装置；使用张紧轮的张紧装置。（二）带传动的维护（三）.注意问题与禁忌1.增大小轮包角的压紧轮2.使用张紧轮的张紧装置（1）V带、平带的张紧轮装置Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌（2）V带传动中心不能修正的张紧轮装置（3）同步齿形带的张紧装置Chapter3 带传动设计与禁忌带传动设计与禁忌3.定期张紧装置4自动张紧装置（1）自动张紧的辅助装置（2）高速带传动不能用自动张紧装置5.带要容易更换Chapter4 链传动设计与禁忌链传动设计与禁忌一、概述（一）链传动优缺点（二）链传动适用范围（三）链传动种类（四）传动链的类型（五）注意问题与禁忌1.不能用一根链条带动一条线上的多个链轮2.链轮不能水平布置Chapter4 链传动设计与禁忌链传动设计与禁忌二、滚子链和链轮的注意问题与禁忌 (一）链片设计为 字形（二）链节数最好为偶数（三）弹簧卡片的开口方向要与链条运动方向相反（四）内外链板间应留有少许间隙（五）多排链承载能力与排数乘正比（六）小链轮的材料应优于大链轮三、链传动禁忌（一）链传动的瞬时传动比恒定吗？（二）影响链传动多边效应的因素（三）影响链传动动载荷的因素 (四）水平传动的垂度系数Chapter4 链传动设计与禁忌链传动设计与禁忌四、链传动的设计计算注意问题与禁忌1.测绘额定功率曲线的标准实验条件2.链传动的推荐润滑方法3.适当选择链轮齿数4.链轮齿数应设计为奇数5.适当选择传动比6.润滑不良时额定功率的选取7.链传动的最佳转速和极限转速8.链条节距和排数的选取原则（1）要使结构紧凑，寿命长，尽量选择较小节距的单排链；（2）链速高、传动的功率大，应选用小节距多排链；（3）从经济上考虑，中心距小、传动比大的传动，应选用小节距的多排链（4）低速、重载、中心距大、传动比小的传动，可选大节距链。9.合理选择中心距Chapter4 链传动设计与禁忌链传动设计与禁忌五、链传动的布置、张紧和润滑禁忌（一）布置原则1.两链轮中心连线最好成水平或与水平面成45度以下倾角；2.避免两链轮轴线在同一铅垂面内的布置形式，防止链的下垂量集中作用在下端；3.应将松边布置在下面。（二）链传动的张紧（三）链传动的润滑（四）注意问题与禁忌1.链传动应紧边在上Chapter4 链传动设计与禁忌链传动设计与禁忌2。两链轮轴线铅垂布置的合理措施（1）中心距设计成可调；（2）设计张紧装置；（3）上下两链轮偏置，使两链轮 的轴线不在同一铅垂面内；（4）小链轮布置在上，大链轮布置在下。3.链传动应用少量的润滑油润滑Chapter5 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌一、齿轮机构的类型二、齿轮传动的优缺点三、齿轮传动的分类及失效形式四、齿轮传动设计准则（一）闭式齿轮传动的设计准则1.中、轻载荷闭式软齿面齿轮2.齿面硬度很大、齿芯强度又较低或材质较脆的齿轮3.齿面硬度相同的闭式硬齿面齿轮4.大功率闭式齿轮传动（二）开式（半开式）齿轮传动的设计准则五、注意问题及禁忌（一）提高轮齿弯曲强度的措施（二）提高齿面磨损的措施（三）提高齿面接触疲劳强度的措施（四）防止或减轻齿面塑性变形的主要措施Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌（五）斜齿轮的支承轴要有合理的结构（六）中间轴上的两个斜齿轮应有合理螺旋线方向Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌（七）人字齿轮应合理的选择齿向（八）人字齿轮应合理地选择支承形式Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌（九）锥齿轮传动应放在高速级（十）设计圆锥齿轮结构要注意受力方向Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌（十一）大小锥齿轮轴系位置都应能作双向调整（十二）齿轮布置应考虑有利于轴和轴承的受力Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌（十三）支承齿轮的径向力方向最好一定1.从动齿轮轴系的自重比啮合载荷足够大时2.对于小齿轮轴承独立设置在混凝土基础上的装置Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌3.在啮合载荷接近从动轮系自重的情况下（十四）减小齿向载荷分布系数的措施1.对称布置轴承，尽量避免悬臂布置2.增大轴、轴承、支座 的刚度3.将齿轮做成鼓形4.高速级的齿轮要远离转矩输入端5.注意保持沿齿宽齿轮刚度一致6.利用齿轮的不均匀变形补偿轴的变形Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌（十五）齿轮轴的不平行度和啮合的不平行度（十六）轮齿和轴的连接禁止用楔键（十七）高速齿轮传动啮合面的给油Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌（十八）多级齿轮传动的传动比分配要注意各级大齿轮浸油深度（十九）齿轮箱内的排气Chapter4 齿轮传动设计与禁忌齿轮传动设计与禁忌（二十）齿轮箱的结合面结构要合理（二十一）齿轮箱内的零件连接表面应便于加工Chapter5 蜗杆传动设计与禁忌蜗杆传动设计与禁忌一、蜗杆传动的类型：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动二、蜗杆传动适用范围1.传动比2.传动效率3.传递效率4.相对滑动速度三、蜗杆传动优缺点四、注意问题与禁忌1.蜗杆头数与涡轮齿数2.蜗杆传动的传动比公称值（1）蜗杆传动的传动比为蜗轮与蜗杆的直径比吗？（2）蜗杆传动减速装置的传动比可在其常用范围内任意确定吗？Chapter5 蜗杆传动设计与禁忌蜗杆传动设计与禁忌3.蜗杆传动的中心距推荐系列值4.蜗杆、蜗轮及蜗杆传动的标记示例例如：模数m=10mm，分度圆直径d1=90mm，头数z1=2的右旋阿基米德蜗杆，标记为：蜗杆ZA1090R2；与其匹配的齿数为80的蜗轮标记为：蜗轮ZA10805.蜗杆传动的总效率6.蜗杆自锁的不可靠性7.蜗杆传动的润滑方法及布置形式Chapter5 蜗杆传动设计与禁忌蜗杆传动设计与禁忌8.蜗杆受发热影响比蜗轮严重9.冷却用风扇必须装在蜗杆轴上10.蜗杆减速器外散热片的方向与冷却方法有关