濮良贵《机械设计》(第10版)教材辅导书(绪 论)【圣才出品】

第3章机械零件的强度3.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了材料的疲劳曲线和疲劳极限的计算以及零件的极限应力线图和疲劳强度的计算，简单介绍了零件的抗断裂强度、接触强度及可靠性的计算。

学习时需要理解并重点掌握疲劳曲线和极限应力线图中各点坐标及疲劳强度（疲劳极限）的计算。

此处容易出计算题。

考生还需把握变应力的循环特性、零件疲劳极限的影响因素、提高疲劳强度的措施等细节内容，多以选择题、填空题和简答题的形式出现，复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、材料的疲劳强度1．材料的疲劳特性（1）描述方法：①最大应力σmax；②应力循环次数N；③应力比（或循环特性）r （σmin/σmax）。

（2）测定方法：在材料的标准试件上加上一定应力比的等幅变应力（r＝－1的对称循环应力或是r＝0的脉动循环应力），通过试验，记录出在不同最大应力σmax对应的试件疲劳破坏所经历的应力循环次数N，把试验的结果用图表达出来，就得到材料的疲劳特性曲线。

2．σ-N疲劳曲线（见表3-1-1）表3-1-1 σ-N疲劳曲线的含义3．等寿命疲劳曲线等寿命疲劳曲线描述的是在一定的应力循环次数N下，疲劳极限的应力幅值σa与平均应力σm的关系。

常用极限应力线图近似代替。

材料和零件的极限应力线图的含义及比较如表3-1-2所示。

表3-1-2 材料和零件的极限应力线图的含义及比较二、机械零件的疲劳强度1．影响机械零件疲劳极限的因素由于机械零件在几何尺寸和形状、加工质量和表面强化工艺等方面与材料试件存在一定的差异，所以零件的疲劳极限小于材料试件的疲劳极限。

材料对称循环弯曲疲劳极限σ－1与零件对称循环弯曲疲劳极限σ－1e的比值，称为综合影响系数Kσ，即Kσ＝σ－1/σ－1e。

Kσ可用Kσ＝（kσ/εσ＋1/βσ－1）/βq计算。

其中，kσ为零件的有效应力集中系数（下标σ表示在正应力条件下，下同）；εσ为零件的尺寸及截面形状；βσ为零件的表面质量系数；βq为零件的强化系数。

第10章齿轮传动
10.1复习笔记【知识框架】
【通关提要】
本章主要介绍了标准直齿圆柱齿轮传动、标准斜齿圆柱齿轮传动及标准直齿锥齿轮传动
的强度计算。

学习时需要掌握齿轮传动的失效形式及设计准则、计算载荷及参数选择，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。

针对三种齿轮传动的强度计算，由于计算难度较大，通常以选择题和简答题的方式考查其中的重难点，比如设计计算中，许用应力的计算和选取，齿轮的受力分析等。

复习本章时不应以计算为重点，需理解记忆其中要点。

【重点难点归纳】
一、概述
1．齿轮传动的主要特点
（1）优点
包括：①效率高；②结构紧凑；③工作可靠、寿命长；④传动比稳定。

（2）缺点
齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。

2．齿轮传动的类型（见表10-1-1）
表10-1-1齿轮传动的类型
二、齿轮传动的失效形式及设计准则（见表10-1-2）
表10-1-2齿轮传动的失效形式及设计准则
三、齿轮的材料及其选择原则（见表10-1-3）
表10-1-3常用的齿轮材料及其选择原则
四、齿轮传动的计算载荷（见表10-1-4）
表10-1-4齿轮传动的计算载荷
五、标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算（见表10-1-5）。

第15章轴15.1复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了轴的分类、结构设计以及强度刚度校核计算。

其中，轴的结构设计部分，几乎每年必出一道轴的结构改错题，学习时需重点掌握。

另外，轴的弯扭合成计算，由于计算量大，不宜以计算题的形式出现，多以考查折合系数的含义为主，多以填空题和简答题的形式出现。

复习时，以理解记忆为主。

【重点难点归纳】一、概述（见表15-1-1）表15-1-1轴的用途、分类及材料二、轴的结构设计（见表15-1-2）表15-1-2轴的结构设计三、轴的计算轴的计算准则：满足轴的强度或刚度要求，必要时还应校核轴的振动稳定性。

1．轴的强度校核计算表15-1-3轴的强度校核计算注：轴上开有键槽时，对于直径d＞100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大3%；有两个键槽时，应增大7%。

对于直径d≤100mm的轴，有一个键槽时，轴径增大5%～7%；有两个键槽时，应增大10%～15%。

2．轴的刚度校核计算（见表15-1-4）表15-1-4轴的刚度校核计算3．轴的振动及振动稳定性的概念当轴的振动频率与轴的弯曲自振频率相同时，就会出现共振。

临界转速指共振时轴的转速。

临界转速有许多，其中一阶临界转速下振动最激烈，也最危险。

一阶临界转速n c1（单位为r/min）为100603019462c c g n y y ωππ==≈式中，ωc 为轴的临界角速度；y 0为轴在圆盘处的静挠度；g 为重力加速度，取g＝9810mm/s 2。

一般情况下，应使轴的工作转速n＜0.85n c1，或1.15n c1＜n＜0.85n c2；此时轴就具有了弯曲振动的稳定性。

4．轴的结构改错题思路：（1）轴承方向错误、定位错误、装配不方便错误等。

（2）键的安装位置错误、键的长度错误等。

（3）端盖与箱体配合错误、与轴配合错误、与轴承配合错误等。

（4）调整垫圈、毛毡垫圈、密封、减小加工面、轴的长度、三面接触、轴肩、轴套等。

15.2课后习题详解15-1若轴的强度不足或刚度不足，可分别采取哪些措施？答：（1）提高轴的强度的措施：①合理布置轴上零件以减小轴的载荷；②改进轴上零件的结构以减小轴的载荷；③对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；④用开卸载槽、增大过渡圆角半径等方法改进轴的结构以降低应力集中程度等。

第9章链传动9.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章详细介绍了滚子链传动的受力分析和设计计算以及链传动的布置等。

学习时需要重点掌握以上内容。

关于滚子链传动的受力分析和设计计算，多以选择题、填空题和计算题的形式出现；关于链传动的布置，多以选择题和简答题的形式出现；其余细节内容，如链传动的多边形效应，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。

复习时需重点理解记忆。

【重点难点归纳】一、链传动的特点及应用（见表9-1-1）表9-1-1 链传动的特点及应用二、传动链的结构特点1．滚子链（见表9-1-2）表9-1-2 滚子链的主要内容2．齿形链（见表9-1-3）表9-1-3 齿轮链三、滚子链链轮的结构和材料1．链轮的基本参数和主要尺寸链轮的基本参数包括配用链条的节距p，套筒的最大外径d1，排距p t和齿数z。

2．链轮的结构可根据链轮的直径大小选择不同的结构。

小直径，选择整体式；中等尺寸，选择孔板式；大直径，可将齿圈用螺栓连接或焊接在轮毂上。

3．链轮的材料链轮轮齿要满足耐磨和强度条件。

一般小链轮的材料比大链轮好。

常用的材料有碳钢、合金钢和灰铸铁等。

四、链传动的工作情况分析（见表9-1-4）表9-1-4 链传动的工作情况分析五、滚子链传动的设计计算1．链传动的失效形式、功率曲线和参数选择（见表9-1-5）表9-1-5 链传动的失效形式、功率曲线和参数选择2．滚子链传动的设计计算（1）选择链轮齿数z 1、z 2和确定传动比i一般链轮齿数为17～114。

传动比i 按i ＝z 2/z 1计算。

（2）计算当量的单排链计算功率P ca当量的单排链计算功率P ca ＝K A K z P/K p 。

式中，K A 为工况系数；K z 为主动链轮齿数系数；K p 为多排链系数，双排链时K p ＝1.75，三排链时K p ＝2.5；P 为传递的功率。

（3）确定链条型号和节距p根据当量的单排链计算功率P ca 、单排链额定功率P c 和主动链轮转速n 1由教材图9-11选择链条型号。

第8章带传动8.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章详细介绍了带传动的受力分析和应力分析、带的弹性滑动和打滑、V带传动的设计计算及张紧轮的布置等。

学习时需要重点掌握以上内容。

关于带传动的受力分析及计算，多以选择题和计算题的形式出现；关于带的弹性滑动和打滑，多以选择题和简答题的形式出现；关于V带传动的设计计算及张紧轮的布置，多以选择题和填空题的形式出现。

复习时需重点理解记忆。

【重点难点归纳】一、概述（见表8-1-1）表8-1-1 带传动的概述二、带传动工作情况的分析1．带传动的受力分析及计算（见表8-1-2）表8-1-2 带传动的受力分析及计算2．带的应力分析（见表8-1-3）表8-1-3 带的应力分析3．带的弹性滑动和打滑（见表8-1-4）表8-1-4 带的弹性滑动和打滑三、普通V带传动的设计计算1．单根V带的额定功率及带传动的参数选择（见表8-1-5）表8-1-5 单根V带的额定功率及带传动的参数选择2．带传动的设计计算（1）确定计算功率计算功率P ca ＝K A P 。

式中，P ca 为计算功率；K A 为工作情况系数；P 为所需传递的额定功率。

（2）选择V 带的带型根据计算功率P ca 和小带轮转速n 1，选取普通V 带的带型。

（3）确定带轮的基准直径d d 并验算带速v ①初选小带轮的基准直径d d1根据V 带的带型，确定小带轮的基准直径d d1，应使d d1≥（d d ）min 。

②验算带速v根据11601000d d n v π=⨯计算带的速度。

一般应使v ＝5～25m/s ，最高不超过30m/s 。

③计算大带轮的基准直径由d d2＝id d1计算，并加以适当圆整。

（4）确定中心距a ，并选择V 带的基准长度L d ①初定中心距a 0。

第2章机械设计总论
2.1 复习笔记【知识框架】
【通关提要】
本章是本书的基础章节之一，主要介绍了机械零件的失效形式和设计程序及准则。

学习
时需要掌握机器设计的程序、零件失效形式和设计准则以及提高强度和刚度的措施等内容。

本章主要以选择题、填空题和简答题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】
一、机器的组成（见表2-1-1）
表2-1-1 机器的组成
二、设计机器的一般程序（见表2-1-2）
表2-1-2 设计机器的一般程序
三、对机器的主要要求（见表2-1-3）
表2-1-3 对机器的主要要求
四、机械零件的主要失效形式（见表2-1-4）
表2-1-4 机械零件的主要失效形式
五、设计机械零件时应满足的基本要求（见表2-1-5）
表2-1-5 设计机械零件时应满足的基本要求。

第12章滑动轴承12.1 复习笔记【知识框架】【通关提要】本章主要介绍了滑动轴承的失效形式及材料、不完全流体润滑滑动轴承的设计计算以及流体动力润滑的形成条件。

学习时需要重点掌握以上内容。

本章主要以选择题、填空题和简答题的形式考查，判断题和计算题较少。

复习本章时以理解记忆为主，计算为辅。

【重点难点归纳】一、概述（见表12-1-1）表12-1-1 滑动轴承的类型及主要内容二、滑动轴承的主要结构形式、失效形式及常用材料（见表12-1-2）表12-1-2 滑动轴承的主要结构形式、失效形式及常用材料三、轴瓦结构（见表12-1-3）表12-1-3 轴瓦结构四、滑动轴承润滑剂的选用1．润滑脂及其选择润滑脂常用在要求较低、难以经常供油，或者低速重载以及作摆动运动之处的轴承中。

选择润滑脂品种的一般原则为：①当压力高和滑动速度低时，选择针入度小的。

②所用润滑脂的滴点，一般应比轴承的工作温度高约20～30℃。

③不同工作环境选用合适的润滑脂，如在潮湿的环境下，应选择防水性强的钙基或铝基润滑脂。

2．润滑油及其选择当液体动压轴承转速高、压力小时，应选粘度较低的油，在高温条件下工作的轴承，润滑油的粘度应比常温轴承的高一些。

3．固体润滑剂固体润滑剂可以在接触面上形成固体膜以减小摩擦阻力，通常只用于一些有特殊要求的场合。

五、不完全流体润滑滑动轴承设计计算（见表12-1-4）表12-1-4 不完全流体润滑滑动轴承设计计算六、流体动力润滑径向滑动轴承设计计算1．流体动力润滑的基本方程流体动力润滑滑动轴承的基本方程（一维雷诺方程）∂p/∂x＝6ηυ（h－h0）/h3式中，p为两板间油膜压力；η为润滑油的动力粘度；v为表面滑动速度；h为油膜厚度；h0为∂p/∂x＝0时的油膜厚度。

从上式中可以得知，形成动压油膜的必要条件如下：（1）两工件之间的间隙必须有楔形间隙。

（2）两工件表面之间必须连续充满润滑油或其他液体。

（3）两工件表面必须有相对滑动速度。