笔记-机械设计复习

1、机械设计复习第一章 机械设计总论与机械系统的组成0. 1）机械系统的组成：_2）机械零件常用的设计准则有强度条件、刚度条件、耐磨性条件、振动噪声条件、热平衡条件。1 载荷分类：静载荷和变载荷。区分名义载荷、工作载荷和计算载荷：工作载荷：实际工作条件下的载荷；名义载荷：根据原动机功率求得的载荷；计算载荷：对名义载荷进行修正得到的近似值，计算载荷=_。其中名义转矩：T=_2 应力的分类：_静应力和变应力_举出静应力和变应力相互转变的实例：3. 1）稳定变应力可分为对称循环变应力、脉动循环变应力和非对称循环变应力。2）稳定循环变应力的五个参数：最大应力、最小应力、应力幅、平均应力、应力循环特征，它们

2、之间的关系：_3）其中轴的单向旋转所受的弯曲应力是_，受双向循环的弯曲应力是_，轴受不变载荷时所受的弯曲应力是_，一般轴受到的接触应力是_。4.典型应力变化规律：a.循环应力r不变，举例（ ）；b平均应力不变，举例（ ）；c.最小应力不变，举例（ ）。5.画出材料的极限应力图和零件的极限应力图对于塑性材料：坐标A（ ， ），B（ ， ），D（ ， ）对于脆性材料：坐标A（ ， ），B（ ， ），D（ ， ）对于塑性极低的材料：坐标A（ ， ），D（ ， ）当循环特性r不变时，工作应力（，）的极限应力_,并作图表示。得出的结论有（写出三条）：_;_;_。5影响零件的疲劳强度的主要因素：_6 1）

3、寿命系数=_;等效系数_ 综合影响系数=_ 循环特性为r的安全系数S=_2）对于塑性材料，极限应力为lim = s ；lim = s;对于脆性材料，极限应力lim = b ；lim = b。7疲劳安全区和塑性安全区：第二章 齿轮传动设计1. 齿轮传动的特点：优点：传递功率和转速适用范围广；具有稳定的传动比；效率高、结构紧凑；缺点：制造成本较高；精度低时，噪声和振动较大；不宜用于轴间距离较大的传动。齿轮的失效形式：轮齿折断（全齿折断常发生于齿宽较小的直齿轮，局部折断常发生于齿宽较大的直齿轮，和斜齿轮）；齿面疲劳点蚀（点蚀常发生于闭式软齿面（HBS350）传动中，点蚀常发生于偏向齿根的节线附近）；

4、齿面胶合（热胶合和冷胶合）；齿面磨损（是开式传动的主要失效形式）；齿面塑性变形2.齿轮传动的设计准则：（主要针对疲劳折断和齿面点蚀） 对于闭式软齿面（ HBS350）传动，主要失效形式是齿面点蚀，所以按齿面接触疲劳强度设计，而校核齿根弯曲疲劳强度； 对于闭式硬齿面（ HBS>350）传动，主要失效形式是齿根弯曲疲劳折断，所以按齿根弯曲疲劳强度设计，而校核齿面接触疲劳强度； 注：开式齿轮传动采用齿根弯曲疲劳强度设计，但不校核齿面接触强度。材料的处理：1）软齿面：调质和正火，改善机械性能，增大强度和韧性；2）硬齿面：表面淬火，渗碳淬火，表面氮化，接触强度高、耐磨性好、可抗冲击3）配对齿轮均采

5、用软齿面时：小齿轮受载次数多，故材料应选好些，热处理硬度稍高于大齿轮（约2050HBS3.直齿圆柱齿轮受力分析1） 直齿圆柱齿轮传动 下标“1”表示主动轮，各力应画在啮合点上主动轮与从动轮的力的方向判断：_2)计算载荷：，载荷系数K = KA Kv KK其中KA ，Kv ，K，K分别是_3)强度计算：对于弯曲疲劳强度：校核： 设计式：的意义：_ YFa与模数大小无关，只取决于轮齿的形状，当齿廓基本参数已定时，YFa取决于齿数 Z 和变位系数，YFa随z、x的变化_； 考虑齿根应力集中，引入应力修正系数 Ysa，Ysa随z的变化_； 标准齿轮z 越多，YFaYSa越小; 影响齿根弯曲疲劳强度的主

6、要参数是模数 m，与模数的关系是_; 配对的大小齿轮的弯曲应力不等，标准齿轮 YFa1YSa1YFa2YSa2故F1 F2; 选择原则：在保证齿根弯曲强度的前提下，选取尽可能多的齿数; 计算模数时，比较YFa1YSa1/FP1与YFa2YSa2/FP2的大小，代入大值注：许用应力与_、_、_等因素有关。对于接触疲劳强度：校核式： 设计式： H1 = H2，而HP1 HP2，设计时，HP = minHP1, HP2； 求出 d1 选择 z1 计算 m = d1/z1； 为便于装配，保证实际啮合线长，取 b1 = b2 + (510) mm，b2 = d d1； 齿面接触疲劳强度主要取决于分度圆直

7、径 d，接触应力、接触强度与d的关系分别是_。 4.斜齿圆柱齿轮受力分析1）当量齿轮：_2) 主动轮受力方向判断_从动轮受力方向判断_3)斜齿轮的接触疲劳强度条件：校核式：_ 设计式：_ 弯曲疲劳强度条件：校核式：_ 设计式：_5锥齿轮1） 当量齿轮：_;2） 传动比i=_=_（分别用主动轮和从动轮的相关角度表示）；3） 受力方向判断：主动轮受力方向：_;从动轮受力方向：_;4）在二级齿轮传动，锥齿轮布置在高速级的原因是_。 6参数选择1） 关于齿数z闭式软齿面齿轮传动：在保持d不变和满足弯曲强度情况下，z应该选_些，原因是(写四条)_；闭式硬齿面、开式、铸铁齿轮传动：z适当选少些，应提高_；

8、一般大、小齿轮的齿数互质。2） 材料的热处理方式和精度等级轮齿具有足够的强度和韧性，以抵抗轮齿的折断；齿面具有较高的硬度和耐磨性，抵抗齿面点蚀、胶合、磨损、塑性变形；传递功率大、圆周速度高、传动平稳、噪声小，应选择较高的精度等级。3） 齿宽系数支承刚度好，对称布置，齿宽系数取大值；轴的刚度差，悬臂布置，齿宽系数取小值。直齿圆锥齿轮，轮齿由大端向小端缩小，载荷沿齿宽分布不均，不宜过大，一般取_。4） 螺旋角增大，可以提高_,_,_,但过大使得_。5） 变位系数x的选择（四条）_。7.提高疲劳强度的措施1）提高接触疲劳强度（写四条）_2)提高弯曲疲劳强度_第三章 蜗杆传动设计1.蜗轮蜗杆传动的特点

9、（说出4条）2. 1）蜗轮蜗杆正确啮合条件：_2）什么是中间平面？_3)蜗杆分度圆直径标准化的原因：_4）蜗轮蜗杆传动变位的目的_5)为什么只对涡轮变位？_3. 蜗轮蜗杆的材料选择原则：一般材料组合是_。4. 传动效率=_。（一般是蜗杆主动）总效率=_。当量摩擦角v=_。5. 蜗轮蜗杆的受力分析1） 方向判断2)对于蜗杆主动，蜗杆受力Ft1，Fa1,Fr1，涡轮受力Ft2，Fa2,Fr26. 蜗轮蜗杆常用在高速级的原因：7. 设计准则：闭式：按_设计，开式按_设计。8. 热平衡计算的原因如果不符合要求，采取措施有（写出三条）第四章 挠性传动设计1.带传动的工作原理:_2.带的受力分析1)有效拉

10、力Ff=_,传递功率P=_2)柔韧体摩擦欧拉公式:_(欧拉公式反映了带传动丧失工作能力之前，紧、松边拉力的最大比值)3)工作时，带横截面上的应力由三部分组成：_,最大应力发生在_3. 1）带的主要失效形式：_打滑和疲劳破坏_(两种)2） 设计约束条件（准则）：3)不打滑条件：4） 疲劳强度条件：5） 同时满足两个约束条件的传递功率P0=_4.区别带的弹性滑动和带的弹性打滑：5.带传动的设计步骤1）确定计算功率 Pd KAP；2）根据n1、 Pd选择带的型号；3）确定带轮基准直径dd1、dd2；4）验算带速v （v525m/s）；5）确定中心距 a 及带长 Ld；6）验算主动轮的包角1；7）计算

11、带的根数 z其中：带的中心距满足公式：_,，带长Ld0=_ 小带轮包角公式_。6.参数1）带速V太高会_,V太低会_。2）中心距a 过小，带短，易疲劳；中心距过大会有颤动现象。中心距增大会_。 7.带的传递能力与哪些参数有关（结合公式）说出5条带的根数，带的传递能力随着带的根数增多而增大；带的寿命与哪些参数有关8.1)滚子链传动的主要参数有（3个）_ 2)滚子链中的过盈连接有_, 间隙连接有_。9. 与带传动相比，链传动的特点是（写出4条）10. 瞬时速比周期性变化，称为多边形效应。链速，平均传动比为常数11. 参数的选择1） 齿数z小链轮齿数 z1 愈多，传动愈平稳，动载荷减小。通常取 z1

12、 17，且传动比 i 越小， z1可越多。大链轮齿数 z2 i z1 ，常取 z2 120，以防止脱链。2） 节距p节距 p 越大，承载能力越大。但 p 过大，运动越不均匀，冲击越大，且结构庞大。高速重载时，宜选小节距多排链；低速重载时，宜选大节距单排链；3）常取 a （3050）p第五章 轴和轴毂连接设计1. 轴按受载分类（3类）：_-自行车的前轴是_，中轴是_， 后轴是_2.轴的轴向定位有哪些零件:_比较轴向定位零件的特点：轴的周向定位有那些零件：_3.轴的强度计算的三种方法：三种方法的各用在什么地方:4.弯扭合成强度计算的公式_其中意义是_，它的取值情况是_。5.提高轴的强度和刚度的措施

13、( o 写出四条 )注：不能用合金钢代替碳钢来提高刚度，原因是_。6.1）键的选择：根据工作要求选择类型；根据轴的直径选择键的_(尺寸)；根据轮毂的宽度选择键的_。（尺寸）2）平键ABC型分别是什么形状：_。键的失效形式：普通平键 压溃与剪断，按挤压强度计算； 滑键：磨损7.联轴器的分类(写三类)：_根据_(三种)确定型号。_选择固定式联轴器；_ 弹性联轴器_ 万向联轴器_ 可移式联轴器8.联轴器和离合器的异同：9.自行车上的超越运动利用_超越_离合器。第六章 滑动轴承设计1.按摩擦状态，滑动轴承分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承；按压力油膜形成原理不同，液体摩擦滑动轴承分为动压轴承和静

14、压轴承。2. 非液体摩擦滑动轴承的失效形式有_。（三种）其中限制压强的目的是_，限制PV值的目的是_，限制速度值V的目的是_。3. 液体动压润滑的工作原理4. 写下雷诺方程，说明形成动压油膜的必要条件和充分条件5. 公式1） hmin=_，相对间隙 =_,偏心率 =_，2） 承载能力关系式：_。6. 提高承载能力的措施（写出三条）7. 液体摩擦动压向心滑动轴承的宽径比、相对间隙和润滑油粘度对轴承的承载能力及温升有何影响?8. 参数的选择1） 宽径比宽径比增大时：_,宽径比减小时：_。宽径比一般取_，对于_选大值，对于_选小值。2） 润滑油粘度粘度增大时_选择原则：_选大值，_选小值。3） 相对

15、间隙一般情况下，相对间隙越小，轴承承载能力_，但相对间隙越小，使_（写出三条）又会使承载能力下降。选择：对于_选小值，对于_选大值。第七章 滚动轴承的选择与校核1. 写出1、2、3 8、N类轴承的名字，其中内外圈可分离的轴承有那些？对于轴向力很大而径向力很小应选择轴承组合：（写两种）2. 轴承的代号3. 类型的选择：1）根据载荷的大小及性质，载荷大或冲击大选滚子轴承（线接触）；载荷大或冲击大选滚子轴承（线接触）；2）根据载荷的方向，纯径向载荷_（6）、_（N), 纯轴向载荷选推力轴承（5 或 8 ）,径向、轴向载荷角接触球轴承(7)或圆锥滚子轴承(3), 轴向载荷不大时，可用深沟球轴承。3）根

16、据转速的高低，转速高选_，转速低选滚子轴承。精度要求高选球轴承。滚动体与套圈滚道接触点的接触应力是变应力，可看成是脉动循环变应力4. 什么情况下有调心要求？（4点）5. 轴承的失效形式有：疲劳点蚀，过大的塑性变形，磨损和胶合。轴承基本额定寿命是_。基本额定动载荷是_。当量动载荷公式：_;寿命公式:_。6. 1）角接触球轴承、圆锥滚子轴承受纯径向载荷作用后，会产生内部轴向分力 S。为使 S 得到平衡，角接触轴承必须成对使用。轴承正装即面对面安装，反装即背靠背安装，正装时跨距短，轴刚度大；反装时跨距长，轴刚度小。2）轴承正装时：若 S1 + FA > S2，则_是放松端，A1=_,_是压紧端

17、，A2=_轴承反装时, 若 S2 + FA > S1,则_。故放松”端的轴向载荷等于自身的内部轴向力，“压紧”端的轴向载荷等于除去自身内部轴向力外其它轴向力的代数和。注：对于能够承受少量轴向力而0 的向心轴承（如深沟球轴承）：0 , S10 ，S2 0，AFA则A10，A2FA3）角接触轴承：C_,AC_,B_7. 轴承的内圈的轴向固定有那些零件：_ 轴承外圈的轴向固定有哪些零件7. 轴承支承的结构形式,其要求：在轴向力作用下，轴不产生轴向窜动，轴受热伸长时，不致于影响轴承运转。其结构形式有三种：_。该三种形式适合于什么场合？第八章 螺纹连接设计1.1）联接的类型分为_(举例 )和_（举

18、例 ）； 其中键连接的选型怎么选_。3） 螺纹联接的防松的方式（三种）_。2.螺纹副的受力： ， 结论：三角形螺纹效率低、用于联接，其余三种用于传动，自锁条件:_, 细牙螺纹螺距p小，升角 _,自锁性较粗牙_。3. 螺纹联接的结构设计1.联接接合面的几何形状要简单对称2.留有板手空间3.支承面应平整且与螺栓轴线垂直。4.螺栓受载情况：1）受横向载荷的普通螺栓联接；2）受轴向载荷的普通螺栓联接；3）受横向载荷的铰制孔螺栓联接，失效形式有拉断、挤压和剪切。1）受横向载荷时，保证联接面不滑移的螺栓预紧力：当量拉力强度条件：，2）受轴向载荷的普通螺栓联接，画图描述变形量与载荷的关系。螺栓所受总拉力F0 =_，螺栓相对刚度 =_。若工作拉力变化：则总拉力：，所以螺栓受轴向载荷是总拉力的变化是_性质。4） 公式总结： 松螺栓连接验算用： ，计算： 紧螺栓联接工作前有预紧力QP强度条件为：铰制孔螺栓联接防滑动螺栓的剪切强度条件为：