机械设计总复习2013

绪论识记：失效、专用零件、刚度、机械零件的强度要求是最基本的要求。

机械零件由于某些原因不能正常工作时，称为失效。

曲轴、螺旋桨、活塞等在某些机械中专用的零件称为专用零件刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。

强度是指零件在载荷作用下抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。

强度准则是指零件中的应力不得超过允许的限度，即许用应力。

螺纹连接识记：螺纹的公称直径、预紧力、工作载荷、残余预紧力、螺栓的刚度、被连接件的刚度、螺栓的相对刚度。

公称直径：与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径，亦称大径d预紧力：预紧使联接中的零件受到的力，称为“预紧力”。

预紧力：、工作载荷F：、残余预紧力：、螺栓的刚度：、被连接件的刚度：、螺栓的相对刚度：理解：螺纹联接分类（按实现联接的方法的不同）、螺纹联接预紧的目的、提高螺纹联接强度的主要措施。

影响螺栓疲劳强度的主要因素、普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷。

受横向载荷的紧螺栓联接主要是靠被联接件接合面之间的摩擦来承受横向载荷的。

采用加高螺母以增加旋合圈数不能提高连接强度。

螺栓的机械性能等级的含义。

螺纹连接基本类型1、螺栓连接2、螺钉连接3、双头螺柱连接4、紧定螺钉连接螺纹联接预紧的目的：预紧使被连接件的结合面之间压力增大,因此提高了连接的紧密性和可靠性。

但预紧力过大会导致整个连接的结构尺寸增大,也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断,因此为保证所需预紧力又不使螺纹连接件过载,对重要的螺纹连接,在装配时要设法控制预紧力。

提高螺纹联接强度的主要措施：1、改善螺纹牙间的载荷分配2、降低影响螺栓疲劳强度的应力幅3、减小应力集中4、避免附加应力5、采用合理的制造工艺。

影响螺栓疲劳强度的主要因素：应力幅采用普通螺栓连接时,靠接合面间产生的摩擦力来传递横向载荷铰制孔螺栓靠螺杆的侧面传递横向载荷受横向载荷的紧螺栓联接主要是靠被联接件接合面之间的摩擦来承受横向载荷采用加高螺母以增加旋合圈数不能提高连接强度。

《机械设计基础》一、简答题1. 机构与机器的特征有何不同？机器的特征：（1）人为机件的组合；（2）有确定的运动；（3）能够进行能量转换或代替人的劳动。

机构的特征：（1）人为机件的组合；（2）有确定的运动。

机构不具备机器的能量转换和代替人的劳动的功能。

2.转子静平衡条件是什么？转子动平衡条件是什么？两者的关系是什么？ 转子静平衡条件：∑=0F转子动平衡条件: ∑=0F ,∑=0M转子动平衡了，肯定静平衡；但转子静平衡了，但不一定动平衡。

3.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。

铰链四杆机构最短杆的对边做机架，就成为双摇杆机构。

4.请给出齿轮传动失效的主要形式，并说明闭式软齿面齿轮传动应该按何种强度准则进行设计，何种强度准则校核，为什么？齿轮传动失效：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、塑性流动、磨粒磨损闭式软齿面齿轮传动：按][H H σσ≤设计，按][F F σσ≤胶合因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式为齿面点蚀。

5.说明为什么带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧，哪种传动一般紧边在上，哪种传动一般紧边在下，为什么？因为带传动是摩擦传动，而链传动是啮合传动链传动的紧边在上，而带传动的紧边在下。

6．请给出三种以上螺栓联接防松的方法，并简要分析其特点。

止动垫片防松，是机械防松；开槽螺母与开口销防松是机械防松双螺母防松，是摩擦防松。

7．以下材料适合制造何种机械零件？并各举一例。

45 20 ZG270-500 ZPbSb16Cu245：优质碳素结构钢，制造轴类零件20：优质碳素结构钢，制造硬齿面齿轮零件ZG270-500：铸钢，制造大齿轮ZPbSb16Cu2：铸造青铜，滑动轴承的轴瓦8.请说明离合器和联轴器作用的差异，并各给出一个应用的例子。

离合器和联轴器共同点：联接两轴，传递运动和动力；不同点：离合器可在运动中接合或脱开，而联轴器只能在停车时才能接合或脱开。

9．给出铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。

（1）最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和最短杆的对边为机架；（2）最短杆+最长杆＞其余两杆长度之和10. 凸轮机构中从动件的运动规律为匀速运动时，有何缺点，应用在什么场合？有刚性冲击，用在低速轻载的场合。

1.连接的三种分类方法？（动、静连接，可拆、不可拆连接）
2. 螺纹的基本类型（三角形、矩形、梯形、锯齿形）及其应 用特点？螺纹的基本参数（d，d1，d2）？ 3. 螺纹连接的四种基本形式（螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定
螺钉连接）？使用场合。
4. 螺纹连接为什么要预紧？有哪几种预紧方法？
5. 螺纹连接为什么要防松？有哪几种防松措施？
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第三篇 机械传动
1. 蜗杆传动的类型有哪几种？轴向及端面齿形？与齿轮传动相比的
传动特点？蜗轮和蜗杆的材料选用？
2. 什么是普通圆柱蜗杆传动的中间平面？轴向参数与端面参数有什 么区别？正确啮合条件？
tan z q
3. 普通圆柱蜗杆传动的主要参数计算？
tan 4. 蜗杆的头数与啮合效率、自锁性之间的关系？ tan( v )
z
i
单个螺栓 强度计算
受剪 螺栓

F [ ] 2 d 0 / 4
p
F [ p ] d 0 Lmin
松连接： 受拉 螺栓
F [ ] 2 d1 / 4
仅受F0： ca
紧连接
13
受F 0 和F
1.3F2 [ ] 2 d1 / 4 F F max 22 , min 20 d1 / 4 d1 / 4 受变载：
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第二篇
连 接
6. 螺栓组连接结构设计时，接合面的几何形状和
螺栓的布置形式需要注意哪些问题？ 7. 螺栓组的受力分析（轴向力、横向力、转矩）？ （公式不要用错） 8. 单个螺栓的受力分析及失效形式？强度计算
（普通螺栓、铰制孔螺栓）？（各个力的关系搞清楚）

《机械设计》复习资料（适用专业： 2013 级本科机制、机械电子、材控专业）第一部分课程重点内容1.机械设计的一般程序，机械设计的基本要求，机械零件的主要失效形式、设计基本要求及设计准则，机械零件的设计方法与步骤。

2.螺纹的类型、特点及应用，螺纹连接的基本类型、结构特点及应用，螺纹连接的预紧和防松方法。

3.★螺栓组连接的受力分析（横向、转矩、轴向、倾覆力矩），★螺纹连接强度计算（松螺栓、紧螺栓受横向载荷、紧螺栓受轴向载荷、铰制孔用螺栓），提高螺栓连接强度的各种措施。

4.键连接的类型、结构、特点和应用。

★平键连接的失效形式，类型选择、尺寸选择（截面尺寸、长度）及强度计算。

5.带传动的类型与结构，★带传动的工作原理、受力分析、应力分析与应力分布图，★弹性滑动和打滑的基本概念，★带传动的失效形式和设计准则；V 带轮的结构与材料；V 带传动的设计计算方法和步骤。

6.★齿轮传动的失效形式和设计准则。

直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度和齿根弯曲强度计算的力学模型，强度计算公式的应用，计算公式中主要系数的意义。

齿轮传动主要参数（齿数、模数、齿宽系数）的选择原则及方法。

★齿轮传动（直齿、斜齿、圆锥齿轮）的受力分析（大小、方向）。

7.蜗杆传动的类型及特点；圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸；蜗杆传动的失效形式和设计准则，★蜗杆传动的受力分析，蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算的概念。

8.滑动轴承的类型、特点和应用场合。

整体式和剖分式滑动轴承的结构特点，形成液体动压润滑的必要条件和径向滑动轴承形成动压润滑的过程。

9.★滚动轴承的结构、类型、代号；★滚动轴承的类型选择；滚动轴承的失效形式和设计准则，★滚动轴承的寿命、可靠度、基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷、派生轴向力的基本概念，★滚动轴承疲劳寿命的计算（含角接触球轴承与圆锥滚子轴承轴向载荷的计算）, ★滚动轴承的组合设计。

10.联轴器、离合器的种类、工作原理、结构、特点及选用。

机械设计考试复习1 题型：1.1 选择题（单选）；1.2 简答题；1.3 计算分析题；1.4 设计分析及改错题。

2 复习大纲：2.1 基本概念：2.1.1 机械设计总论机器的组成、设计的一般程序、对机器的主要要求、机械零件的主要失效形式、设计机械零件时应满足的基本要求、设计准则等。

2.1.2 材料的疲劳特性：应力的种类、变应力的循环特性、变应力的主要描述方法等。

2.1.3 摩擦磨损及润滑：摩擦及其分类、磨损及其分类、流体动力润滑的基本原理等。

2.1.4 螺纹联接螺纹联接的基本知识（类型、结构、标准、应用场合及有关的防松方法）。

2.1.5 键、花键、无键联接和销联接键及花键联接的类型、结构、特点，键的主要失效形式及强度计算方法。

2.1.6 带传动V带传动的类型、工作原理、结构特点，带的受力情况、应力、打滑、弹性滑动，带传动的失效形式、设计准则、设计方法（熟练掌握各主要参数的选择确定方法）。

2.1.7 齿轮传动齿轮传动的特点、失效形式，齿轮传动的基本设计原理及强度计算方法（熟练掌握各主要参数的选择确定方法）。

2.1.8 蜗杆传动蜗杆传动的几何参数计算、主要失效形式、受力分析及强度计算方法、传动效率、润滑及热平衡计算（熟练掌握各主要参数的选择确定方法）。

2.1.9 滑动轴承滑动轴承的特点及典型结构，液体动力润滑径向滑动轴承的基本原理。

2.1.10 滚动轴承●滚动轴承的主要类型、性能、特点及代号含义●向心推力滚动轴承的轴向载荷计算方法●滚动轴承寿命计算方法●滚动轴承的支承方式（配置方法）2.1.11 轴●轴的受力特点及分类●轴上零件的定位及固定方法●轴的结构设计方法●轴的弯扭合成强度计算方法2.2 重点：2.2.1 螺纹联接螺纹联接的强度计算（P69）螺栓组联接的受力分析（P78）2.2.2 齿轮（直、斜和直锥）及蜗杆确定联合传动中所有作用力方向及其旋转方向的方法；注意根据题意分清主动轮、从动轮，齿轮螺旋方向，齿轮的初始旋转方向等。

• 为一般脉动循环变应力！
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二、 机器的组成 （以汽车为例）
1、动力部分 提供动力（发动机） 2、传动部分 提供变速、改变运动方向或运动形式等
（变速箱、传动轴、离合器） 3、工作部分 直接完成设计者的构想，代替或减轻人类的
工作（车轮，转向器） 4、控制部分 使机器各部分运动协调。可以是手控、
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3、曲柄存在的条件 1）四杆机构中，最长杆和最短杆之和小于其余
两杆长度之和。 2）曲柄为最短杆，且是连架杆或机架。 4、对四杆机构的判断：
在四杆机构中，没有曲柄存在，就是双摇杆 机构，若存在曲柄，，哪一个是机架，就构成不 同的机构。
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1）和最短杆相连的杆是机架，为曲柄摇杆机构。 2）最短杆是机架，为双曲柄机构。 3）最短杆对过的杆是机架，为双摇杆机构。
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第十一章 联接
螺纹联接
1、大径 d：螺纹标准中的公称直径，螺纹的最大直径
2、小径 d1: 螺纹的最小直径，强度计算中螺杆危险断 面的计算直径。
3、中径 d2: 近似于螺纹的平均直径， d2 (d1 + d) / 2 4、螺距 p: 相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。
5、导程 s: 同一条螺纹线上两螺纹牙之间的距离。
Fx1 = - Ft2 切向力
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已知：蜗杆的旋向和转向，画出蜗杆和 蜗轮三个分力的方向。
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•第八章 带传动
普通V带已标准化：按GB/T 13575.1－2008标准， 按截面尺寸 的大小不同，由小到大，分为： Y、Z、A、B、C、D、E七种。
具体尺寸见表8—2。带的楔角 大于带轮沟槽 角。 • 带的节面宽度叫节宽bp ， 当带弯曲时，此宽度不变，带的

总复习第1、2、3章1、静载荷——大小方向不随时间变化或变化很小的载荷2、变载荷——随时间作周期性或非周期性变化的载荷3、设计计算中涉及名义载荷和计算载荷 ∴ 计算载荷(Fc 、Pc 、Tc)=载荷系数×名义载荷4、在变应力下，零件的主要失效形式为：疲劳破坏。

5、静应力只能由静载荷产生，变应力可能由变载荷或静载荷产生。

6、影响机械零件疲劳强度的主要因素有：应力集中的影响、尺寸的影响、表面状态的影响。

作业3-1某材料的对称持久疲劳极限σ-1 = 180 Mpa,循环基数N0 = 107,m=9,试求循环次数分别为6000，35000，730000次时的有限寿命疲劳极限。

解：100-==σσσmrmrN NN NN1. 410.45Mpa180*6000109710===-σσmrN NN 2. 337.41Mpa180*35000109710===-σσmrN NN 3. 240.75Mpa180*730000109710===-σσmrNNN第6章 螺纹联接1、在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是_____（4）_____。

（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹2、在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的螺纹是____（1）______。

（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹3、在常用的螺纹联接中，用于联接的螺纹是____（1）______。

（1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹 4、承受预紧力F ′的紧螺栓联接在受工作拉力F 时，剩余预紧力为F ″，其螺栓所受的总拉力F 0为_____（2）_____。

（1）'+=F F F 0（2）"+=F F F 0（3）"'=F F F ＋05、为了保证联接的紧密性和刚性，F ”>06、普通螺纹的公称直径指的是螺纹的 （1） ，螺栓联接的强度计算中，使用的直径是 （4） 。

河北工业大学机械设计基础第一章机械设计概论复习思考题1、机械设计的基本要求包括哪些方面？2、机械设计的一般程序如何？3、对机械零件设计有哪些一般步骤？4、对机械零件设计有哪些常用计算准则？5、对机械零件材料的选择应考虑哪些方面的要求?习题1．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？2．机械零件常用的计算准则有哪些？第二章机械零件的强度复习思考题1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。

3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图？6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素Kσ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响？8、按Hertz公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？习题1．某材料的对称循环弯曲疲劳极限1801=-σMPa 。

取循环基数N 0=5×106，m =9，试求循环次数N 分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

2．已知材料的机械性能为σs =260MPa ，σ-1=170MPa ，ψσ=0.2，试绘制此材料的简化根限应力线图。

3．圆轴轴肩处的尺寸为：D =54mm ，d =45mm ，r =3mm 。

如用上题中的材料，设其强度极限B =420MPa ，试绘制此零件的简化极限应力线图，零件的βσ=βq =1。

4．如上题中危险剖面上的平均应力σm =20MPa ，应力幅σa =30MPa ，试分别按①γ=C ，②σm =C ，求出该载面的计算安全系数S ca 。

复习题1.在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其他两杆长度之和，取最短杆为机架时，则得到什么机构？2.蜗杆传动的正确啮合条件是什么？蜗杆传动适合的场合3.带传动中，弯曲应力与小带轮直径关系？弯曲应力引起的后果？4.型号为6的滚动轴承标注。

5.联轴器的功用？7.四杆机构中存在死点位置的条件？各种机构发生死点的情况8.平面机构中，高副、低副的意义？9.楔键、平键的工作面？10.回转件动平衡的条件？回转件静平衡条件？11.机构具有确定运动的条件？12.滚动轴承的内圈与轴的配合；外圈与座孔的配合？13.链传动运动不均匀性与转速、节距关系？14四杆机构的传动角？不同类型机构传动角15螺纹的公称直径？16传动轴、心轴、转轴定义？17.带传动的平均传动比？链传动的平均传动比？18拉伸弹簧的工作圈数？19.轴上车制螺纹时，螺纹小径与退刀槽的关系？20.机器中的虚约束对其运动的影响？21.螺纹联接的自锁条件？22.那种联轴器能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的？23.带传动的主要失效形式？24.键的截面尺寸标准选择？25.在平面机构中，每增加一个低副将引入几个约束？26.选择联轴器型号的依据？27.平带、V带传动依靠什么传递运动和动力？28.在蜗杆传动中，当其他条件相同时，若要提高传动效率，措施？29.机器中各运动单元称为？30.摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系？31.对于动不平衡的回转件，需加平衡质量的最少数目？32.斜齿轮传动的螺旋角与重合度关系？33.蜗杆传动的效率包括的三部分。

34.运动副的定义？35.计算标准直齿圆柱齿轮的齿距、直径。

36.蜗杆传动的中间平面？37.滚动轴承代号为3的标注、意义。

38.急回运动的特性39普通螺栓联接所受的预紧力为F ’，在受工作拉力F 时，剩余预紧力为 F ’’，则螺栓受的总拉力F 0为？。

40.根据滑动轴承工作时的润滑状态不同，可分为哪几种？ 41.滚子链传动中，链节距与传递的功率之间的关系。

第一章绪论第二章机械设计总论第三章机械零件的强度第四章摩擦、磨损及润滑概述第五章螺纹联接第六章键、花键联接第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十二章滑动轴承第十三章滚动轴承第十四章联轴器和离合器第十五章轴第十六章弹簧第一章绪论主要内容：机器的作用，组成机器的基本要素（零件）；零件分类；零件（局部）与机器（总体）的关系；机械设计的主要内容及处理有关矛盾的原则；本课程的内容、性质和任务。

第二章 机械设计总论主要内容：设计机械零件时应满足的基本要求；机器的组成；任何机器都离不开机械设计机器的一般程序；重点：技术设计阶段对机器的主要要求，在很大程度上靠零件满足设计要求来保证机械零件的主要失效形式；机械零件的设计准则；机械零件的设计方法； 机械零件设计的一般步骤；机械零件的材料及其选用；第三章机械零件的强度强度准则是最重要的设计准则。

本章把各种零件强度计算的共性问题集中到一起，略去零件的具体内容，突出强度设计计算的基本理论和方法。

目的在于了解各种强度计算方法从本质上来说都是一样的。

不同零件的强度计算公式在形式上的不同，仅来源于零件本身的特殊性，以及设计工作中沿用的一些惯例，而不是强度计算方法的原则有什么不同。

主要内容：⑴了解疲劳曲线及极限应力曲线的意义及用途，能从材料的几个基本机械性能（σB，σS，σ-1，σ0）及零件的几何特性，绘制零件的极限应力简化线图。

⑵掌握单向变应力时的强度计算方法，了解应力等效转化的概念。

⑶了解疲劳损伤累积假说的意义及其应用方法。

⑷学会双向变应力时的强度校核方法。

⑸会查用教材本章附录中的有关线图及数表。

第四章摩擦、磨损及润滑概述对摩擦学的主要对象（即摩擦、磨损和润滑的基本问题）作简单扼要的介绍，阐述摩擦和磨损的分类和机理，形成油膜的动压和静压原理，以及弹性流体动力润滑的基本知识。

要求搞清概念，而无需作更深的探讨。

主要内容：⑷润滑剂重点润滑油，重点了解粘度指标⑴了解摩擦学所包含的主要内容和研究对象，以及 摩擦、磨损与润滑之间的有机联系。

机械设计复习概要第一章：机械设计总论（掌握）在任意一个给定循环特性r的条件下，经过N次循环后材料不发生疲劳破坏时的最大应力。

第二章：轴毂联接设计面是工作面。

特点：结构简单、装拆方便、加工容易，对中良好，应用广泛，但不能实现轴向固定。

（按端部形状不同分为A型（圆头）、B型（方头）、C型（半圆头）三种。

A型轴槽用指状铣刀加工，键在轴槽中轴向固定好，但端部应力集中大。

B型轴槽用盘形铣刀加工，端部应用集中小，但易松动，常用紧钉螺钉固定。

C型常用于轴端和毂类零件的连接）特点：能在槽中摆动，尤其适用锥形轴与轮毂的连接，但轴槽较深，对轴的强度削弱大，只用于轻载。

一定的单向的轴向载荷。

特点：由于楔键打入时，使轴和轮毂产生偏心，故用于定心精度不高，载荷平稳和低速场合。

4寸（高度h和宽度b）根据轴的直径选取，而键长L应根据轮毂宽度B而定，通常L=B-（5~10）mm。

需手写练习题：1．平键连接中的平键截面尺寸b×h是按 C 选定的。

A. 转矩TB. 功率PC. 轴径d2．平键连接工作时，是靠剪切和挤压传递转矩的。

3．若强度不够，采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成 A 。

A．相隔180° B. 相隔120°～130° C．相隔90° D. 在轴的同一母线上4．用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹 A 。

A. 牙根强度高，自锁性能好B. 传动效率高C. 防震性能好D. 自锁性能差5．为提高紧螺栓连接强度，防止螺栓的疲劳破坏，通常采用的方法之一是减小螺栓刚度或增大被连接件刚度。

6．当两个被连接件之一太厚，不宜制成通孔，且连接需要经常拆装时，适宜采用③连接。

①螺栓②螺钉③双头螺柱第三章：螺纹联接与螺旋传动设计1（1）三角形螺纹（也叫普通螺纹），用于连接。

粗牙：用于一般连接。

细牙：相同公称直径时，螺距小，螺纹深度浅，导程和升角也小，自锁性能好，宜用于薄壁零件的微调装置。

3、1、机械零件的常规设计方法可概括地分为 理论 设 计， 经验 设计和 模型实验 设计。
三、 简答题 1 机械零件设计应满足哪些基本的准则？
答：机械零件设计应满足的基本的准则有：强度准则， 刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。
第三章 机械零件的强度
§3-01 机械零件的载荷与应力 §3-02机械零件在静应力下的强度计算 §3-1 材料的疲劳特性 §3-2 机械零件的疲劳强度计算 *§3-3 机械零件的抗断裂强度 §3-4 机械零件的接触强度
第一章 绪 论
§1-1 机械工业在现代化建设中的作用 §1-2 机器的基本组成要素-机械零件 §1-3 本课程的内容、性质与任务 §1-4 本课程的特点、注意问题 §1-5 教学安排 §1-6 认识机器
1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称 为①。
（①.零件 ②.机构 ③.构件 ④.部件）
第二章 机械设计总论
疲劳区
屈服区
力r=C (塑性
Ssca
K N s1 Kssa ssm
Ss
Ssca
？s S
sm sa
Ss
材料） Sca
K N 1 Ka m
S
Sca
？ S
m a
S
Sca
Sσca Sτca S
Sσ2ca
S
2 τca
sr s rN
§3-4 机械零件的接触强度
sH
F B
1
1
1
2
1
12
E1
已知某材料的对称循环弯曲疲劳极限s1 =180MPa，
m=9，循环基数N0=5×106，试求循环次数N分别为
7000、620000次的有限寿命弯曲疲劳极限。

（三）零件的表面破坏
机械零件的主要失效形式2
零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲
劳（点蚀）。
（四）破坏正常工作条件引起的失效
液体摩擦的滑动轴承，只有在存在完整的润滑油膜 时才能正常工作。
带传动只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时 才能正常工作。
设计机械零件时应满足的基本要求 设计机械零件时应满足的基本 要求
用A'Ｇ'C折线表示零件材料的极限应力线图是其中一种近似方法。
A'Ｇ'直线的方程为：
s1sassm
CＧ'直线的方程为：
sasm ss
σ为试件受循环弯曲应力时的材 料常数，其值由试验及下式决定：
s
2s1 s0 s0
对于碳钢，σ≈0.1~0.2，对于合金钢，σ≈0.2~0.3。
D点以后的疲劳曲线呈一水平线，
代表无限寿命区其方程为：
s s rN r N （ N D )
由于ND很大，所以在作疲劳试验时，常 规定一个循环次数N0(称为循环基数)，用N0
s－N疲劳曲线
及其相对应的疲劳极限σr来近似代表ND和 σr∞，于是有：
srm N NsrmN0C
有限寿命区间内循环次数N与疲劳极限srN的关系为：
润滑脂 ：润滑油+稠化剂 润滑脂的主要质量指标是：锥入度，反映其稠度大小。
固体润滑剂 ：石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。
第二篇 联接
第五章 螺纹联接
一、普通螺纹的主要参数
螺纹的类型与特点2
大径d－即螺纹的公称直径。
小径d1－常用于联接的强度计算。 中径d2－常用于联接的几何计算。 螺距P－螺纹相邻两个牙型上对应点间的
在设计或使用机器时，应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损 期，推迟剧烈磨损的到来。

一.单项选择题： 1.在机器中属于制造单元的是（ C ）。 A.机构 B.构件 C.零件 D.部件
2.机构与机器相比，不具备下面（ C ）特征。 A.人为的各实物组合 B.各实物之间具有确定的相对运动 C.作有用功或转换机构能 D.价格较高
3.构件定义的正确表达是（ C ） A.构件是由机械零件组合而成 B.构件是由机器的制造单元 C.构件是由机器的运动单元 D.构件是机器的装配单元 4.自行车车轮轴、电风扇叶片、起重机上的起重吊钩、台 虎钳上的螺杆、柴油发动机上的曲轴和减速器中的齿轮， 以上零件中有（ B ）种是通用零件。 A.2 B.3 C.4 D.5
2009.12.
一.绪论与平面机构运动简图
1.掌握机器和机构、构件和零件、通用零件与专用零件 等概念； 2.掌握运动副的概念并能很好地识别常见的运动副； 3.能熟练地看懂平面机构运动简图和绘出简单机构 机构的运动简图； 4.熟练掌握平面机构自由度的计算方法，能正确识 别机构中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并判 断机构是否具有确定的运动。
5．图示凸轮轮廓是分别以O及O1 为圆心的 圆弧和直线组成的。该凸轮机构从动杆的 运动过程是（ C ）这种类型。 A．升—停—降—停 B.升—停—降 C.升—降—停 D.升—降 五．图示为一偏心圆尖 顶对心移动从动件凸轮 机构。试求：1.基圆半 径ro和升程的大小h；2. 从动杆与凸轮轮廓在A 点接触到B点接触过程 中相应的凸 轮转角δ ；3.从动杆与 凸轮在A点和B点接触时 的压力角α A、α B。
一填空题： 1．在直齿轮传动中，只有当两个齿轮的( 模数 ) 和 ( 压力角 )都相等时，这两个齿轮才能正确的啮合。 2．齿轮齿条传动，主要是把齿轮的( 旋转 )运动转变为齿 条的( 直线移动 )；也可以把运动的形式相反转变。 3．齿轮根切会（1）( )； 降低轮齿的弯曲强度 （2）( 影响轮齿的传动平稳性 )，所以应尽量避免。 4．齿形刀具加工标准齿轮，要不产生根切，一般情况下齿 轮的最少齿数为( 17 )。 5．变位齿轮是( 非标准 ) 齿轮。是在加工齿坯时改变 ( 刀具 )对齿坯的相对位置而切制成的。 6．变位齿轮与标准齿相比，主要是分度圆上的( s )和 ( e )、( ha )和( hf )高发生了变化，而全齿高不变。

无第1-4章，第7章，第16-18章内容一、计算题（三题26分）1.紧螺栓连接的强度计算1）螺栓组的受力计算a横向载荷b转矩c轴向载荷2）单个螺栓的强度计算a仅承受预紧力的紧螺栓连接b承受预紧力和工作压力的紧螺栓连接c承受工作剪力的螺栓连接2.带传动的受力计算1）初拉力、紧边拉力、松边拉力、有效拉力2）传递效率、转速、临界有效拉力3.滚动轴承的计算1）滚动轴承径向力、派生轴向力的计算2）滚动轴承轴向载荷的计算3）滚动轴承当量动载荷的计算4）滚动轴承寿命计算二、分析题（两题12分）1、力的左右旋和运动方向的分析斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗杆传动的受力分析左右旋和运动方向的判定等2.带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动力参数分析三、问答题（两题12分）带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动的主要参数对传动性能的影响四、结构改错题（1题10分）轴系结构分析找错、并说明存在问题，主要从轴上零件的定位和固定、装拆、润滑与密封、结构工艺性等方面五、选择题（10题20分）六、填空题（5题10分）七、判断题（5题10分）1、螺纹连接、螺旋传动、平键连接的失效形式、设计准则和常用材料螺纹连接有哪些基本类型？其特点和应用场合是什么？螺纹连接的防松措施有哪些？2、带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动的优缺点、适用场合，失效形式、设计准则、常用材料和受力分析，主要参数（齿数、中心距、节距、直径、模数等）选择对传动性能的影响，蜗杆传动热平衡不满足时应采取的措施3、滑动轴承和滚动轴承的失效形式设计准则常用材料和应用场合，几种主要联轴器和离合器（如凸缘联轴器、十字滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器、弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎式联轴器牙嵌离合器和摩擦离合器等）的特点和适用场合等4、几种主要类型的滚动轴承（3、5、6、7、N等）的性能和特点滚动轴承内经代号的内径直径大小，常用轴承配置方法有哪几种？滚动轴承内圈和外圈轴向紧固有哪些方法？滚动轴承的密封装置有哪些？5、轴的结构设计有哪些要求？。

《机械设计》课程综合复习资料一、单选题1.当转轴受的径向力大小方向不变时，其许用弯曲应力应选（）。

A.[σ0]bB.[σ-1]bC.[σ+1]bD.[σ-0.5]b答案：B2.对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要应力成分是（）。

A.最大应力σmaxB.平均应力σmC.应力幅σaD.最小应力σmin答案：C3.若需在轴上安装一对半圆键槽，则应将半圆键槽布置在（）上。

A.周向相隔180°B.周向相隔120°C.周向相隔90°D.轴沿同一直线答案：D4.在带传动中，主动轮圆周速度v1，从动轮圆周速度v2，带速v，它们之间存在的关系是（）。

A.v1=v2=vB.v1>v>v2C.v2<v1<vD.v1<v<v2答案：B5.当带的线速度v≤30m/s时，一般采用（）来制造带轮。

A.优质铸铁B.铸钢C.铝合金答案：A6.齿轮抗弯曲计算中的齿形系数Fa Y 反映了（）对轮齿抗弯强度的影响。

A.轮齿的形状B.轮齿的大小C.齿面硬度D.齿面粗糙度答案：A7.用当量弯矩法计算轴的强度时，公式22)(T M M e α+=中系数α是考虑（）。

A.计算公式不准确B.材料抗弯与抗扭的性能不同C.载荷计算不精确D.转矩和弯矩的循环性质不同答案：D8.验算滑动轴承最小油膜厚度h min 的目的是（）。

A.确定轴承是否能获得液体润滑B.控制轴承的发热量C.计算轴承内部的摩擦阻力D.控制轴承的压强p答案：A9.宽径比B/d 是设计滑动轴承时首先要确定的重要参数之一，通常取B/d=（）。

A.1～10B.0.1～1C.0.3～1.5D.3～5答案：C10.不完全液体润滑滑动轴承，验算pv≤[pv]是为了防止轴承（）。

A.过度磨损B.过热发生胶合C.产生塑性变形D.发生疲劳点蚀答案：B二、填空题1.螺纹升角增大，则联接的自锁性（），传动的效率（）；牙型角增大，则联接的自锁性（），传递效率（）。