机械设计基础知识点梳理

机械设计基础知识点梳理

导语：关于机械设计基础知识点，大家有必要进行梳理。

以下是小编整理的机械设计基础知识点，供各位阅读和参

考，希望对大家有所帮助。

1

机械零件常用材料：普通碳素结构钢优质碳素结构钢、

合金结构钢、铸钢、铸铁.

2

常用的热处理方法：退火、正火、淬火、回火、调质、

化学热处理、增强机构的刚度、保证机械运转性能.

9

螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、

锯齿形螺纹.

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自锁条件：入Wip即螺旋升角小于等于当量摩擦角.

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螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角B大，自锁

性好，故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因B小,

传动效率高，故常用于传动.

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螺旋副的效率：n=有效功/输入功;tan入/tan一般螺旋

升角不宜大于40°。在d2和P一定的情况下，锁着螺纹线

数n的增加，2将增大，传动效率也相应增大。因此，要提

高传动效率，可采用多线螺旋传动.

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螺旋机构的类型及应用：①变回转运动为直线运动，传

力螺旋、传导螺旋、调整螺旋②变直线运动为回转运动.

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螺旋机构的特点：具有大的减速比；具有大的里的增益;

反行程可以自锁；传动平稳，噪声小，工作可靠；各种不同

螺旋机构的机械效率差别很大1

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齿廓啮合基本定律：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬

时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C,

该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成

反比。

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根切：①产生原因：用齿条型刀具加工齿轮时。若被加

工齿轮的齿数过少，道具的齿顶线就会超过轮坯的啮合极限

点，这时会出现刀刃把齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分的

现象，即根切；②后果：使得齿轮根部被削弱，齿轮的抗弯

能力降低，重合度减小；③解决方法：正变位齿.

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正变位齿轮优点：可以加工出齿数小于Zmin而不发生

根切的齿轮，使齿轮传动结构尺寸减小；选择适当变位量来

满足实际中心距得的要求；提高小齿轮的抗弯能力，从而提

高一对齿轮传动的总体强度.

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齿轮的失效形式：齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿

面磨损；开式齿轮主要失效形式为齿轮磨损和轮齿折断；闭

式齿轮主要是齿面点蚀和轮齿折断；蜗杆传动的失效形式为

轮齿的胶合、点蚀和磨损.

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齿轮设计准则：对于一般使用的齿轮传动，通常只按保

证齿面接触疲劳强度及保证齿根弯曲疲劳强度进行计算.

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参数选择：①齿数：保持分度圆直径不变，增加齿数能

增大重合度，改善传动的平稳性，节省制造费用，故在满足

齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数多一些好；闭式z=20~40

开式z=17〜20；②齿宽系数：大齿轮齿宽b2=b；小齿轮

bl=b2+mm；③齿数比：直齿uW5；斜齿uW6〜7；开式齿轮

或手动齿轮u可取到8〜12.

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直齿轮传动平稳性差，冲击和噪声大；斜齿轮传动平稳,

冲击和噪声小，适合于高速传动.

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轮系的功用：获得大的传动比；实现变速、变向传动；

实现运动的合成与分解；实现结构紧凑的大功率传动.

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带传动优缺点：①优点：具有良好的弹性，能缓冲吸振,

尤其是V带没有接头，传动较平稳，噪声小；过载时带在带

轮上打滑，可以防止其他器件损坏；结构简单，制造和维护

方便，成本低；适用于中心距较大的传动；②缺点：工作中

有弹性滑动，使传动效率降低，不能准确的保持主动轴和从

动轴的转速比关系；传动的外廓尺寸较大；由于需要张紧，

使轴上受力较大；带传动可能因摩擦起电，产生火花，故不

能用于易燃易爆的场合.33.影响带传动承载能力的因素：初

拉力Fo包角a摩擦系数f带的单位长度质量q速度带传动

的主要失效形式：打滑和疲劳破坏；设计准则：在不打滑的

前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。

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弹性滑动与打滑：打滑：由于超载所引起的带在带轮上

的全面滑动，可以避免；弹性滑动：由于带的弹性变形而引

起的带在带轮上的滑动，不可避免.

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螺纹连接的基本类型：螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉

连接、紧螺钉连接.

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螺纹连接的防松：摩擦防松、机械防松、永久防松.

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提高螺栓连接强度的方法：避免产生附加弯曲应力；减

少应力集中.

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键连接类型：平键连接、半圆键连接、楔键连接、花键

连接.

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平键的剖面尺寸确定：键的截面尺寸bXh以及键长L.

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联轴器与离合器区别：连这都是用来连接两轴，使它们

一起旋转并传递扭矩的器件，用联轴器连接的两根轴，只有

在停止运转后用拆卸的方法才能将他们分离；离合器则可在

工作过程中根据工作需要不必停转随时将两轴接合或分离

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联轴器分类：刚性联轴器和挠性联轴器43.联轴器类型

的选择：对于低速、刚性大的短轴可选用刚性联轴器；对于

低速、刚性小的长轴可选用无弹性元件的挠性联轴器；对传

递转矩较大的重型机械可选用齿式联轴器；对于高速、有振

动和冲击的机械可选用有弹性元件的挠性联轴器；对于轴线

位置有较大变动的两轴，则应选用十字轴万向联轴器.

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轴承摩擦状态：干摩擦状态、边界摩擦状态、液体摩擦

状态、混合摩擦状态；边界和混合摩擦统称为非液体摩擦.

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验算轴承压强P：控制其单位面积的压力，防止轴瓦的

过度磨损；演算pv：控制单位时间内单位面积的摩擦功耗

fpv,防止轴承工作时产生过多的热量而导致摩擦面的胶合

破坏；演算V：当压力比较小时，p和PV的演算均合格的轴

承，由于滑动速度过高，也会发生因磨损过快而报废，因此

需要保证vW.

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非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合.47.

轴的分类：心轴、转轴、传动轴.

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轴的计算注意：①轴上有键槽时，放大轴径：一个键槽

3°—5。；两个键槽7。--10。.②式中弯曲应力为对称循环

变应力，当扭转切应力为静应力时，取。二；当扭转切应力

为脉动循环变应力时，取。=;若扭转切应力为对称循环变

应力时，取。=1

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轴结构设计一般原则：轴的受力合理，有利于满足轴的

强度条件；轴和轴上的零件要可靠的固定在准确的工作位置

上；轴应便于加工；轴上的零件要便于拆装和调整；尽量减

少应力集中等.

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滚动轴承类型选择影响因素：转速高低、受轴向力还是

径向力、载荷大小、安装尺寸的要求等.

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机械速度波动：

①原因：原动机的驱动力和工作机的阻抗力都是变化