13级机自《机械设计》总复习

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。

《机械设计》复习题一、填空题1.当动压润滑条件不具备，且边界油膜遭到破坏时,就会出现流体摩擦、边界摩擦和丁•摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混介摩擦。

2.对于转动的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀，对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是局部塑性变形，対于高速轴承，发热以至胶合是其主要失效形式。

3.轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为心轴,主要受一转矩的轴为传动轴。

4.普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。

5.为了便于互换及适应大虽生产，轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。

6.不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循坏变应力。

7.按照平面图形的形状，螺纹分为二•角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。

&按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动和闭式传动两种。

9.直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为齿轮轴。

10.已知某三线螺纹中径为9.5mm,螺距为1mm,则螺纹的导程为3 mim11.联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接，传递运动和动力。

但联轴器与离合辭的主要区别在于联轴器盂耍在停午后才能实现轴与轴的结合或分离，I佃离合器吋使丄作中的轴随时实现结合或分离。

12.齿轮传动的五种主要失效形式屮，最严重、必须避免的失效形式是—轮齿折断；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面疲劳点蚀。

二、选择题1•循环特性r=-l的变应力是（A ）应力。

A.对称循环变B.脉动循环变C.非对称循坏变D.静2.在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，町采取的措施是（B）。

A.增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB.减小Cb，增大C”C•增大Cb和C m3.在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件,A.避免螺栓受附加弯曲应力作用4.选取V带型号，主要取决于（D）。

《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。

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。

机械设计基础复习资料一、基础知识0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动） 构件（一个或多个零件、构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副飞动副要素（点、线、面） 副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束） 约束，如转动副和移动副） 是刚体；独立的运动单元）组成（动连接） 机 ;平面运动副、空间运动副；转动副、移动 、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个 0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。

连架杆和机架中必有一杆是最短杆。

0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆 为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构 0.3凸轮从动件作等速运动规律时速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速 运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用 于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律） ，无冲击，可 适用于高速传动。

0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。

设计时应 适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。

0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为 便于生产的性能 便于装配的性能 制造成本低 1.按照工作条件，齿轮传动可分为 开式传动 和_闭式传动 两种。

1.1 .在一般工作条件下，齿面硬度 HB < 350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为 【齿面疲劳点蚀】 1.2对于闭式软齿面来说， 要参数和尺寸，然后再按 齿面弯曲疲劳强度 齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式， 应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主 1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为1.4.直齿圆锥齿轮的标准模数规定在 _大_ 2 .开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』 进行校核。

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（）。

机械设计基础总复习这门课是研究机械的组成原理，机械运动学和动力学以及组成机械的通用零件设计的学科。

主要的内容有：(1)几种常用机构(平面连杆、凸轮、间歇运动、带轮、齿轮等)的组成形式、运动特性和选用原则。

(2)机械效率、运动副摩擦、调速与平衡等动力学的基本知识。

(3)通用零件的工作原理、材料结构、设计计算、选用维护等知识。

一、机械在工程上，常把机器和机构统称为机械。

从运动学看。

机器和机构间无区别。

机器的三个特征是：1）多种构件的组合；2）各构件间有确定的相对运动；3）能完成有效的机械功或变换机械能。

二、构件和零件构件是运动的单元，零件是制造的单元。

三、机构运动简图：按比例画图。

机构示意图：不按比例画图。

四、运动副两个构件间直接接触，且具有确定的相对运动的联接称为运动副。

注意转动副和移动副各自的运动特点。

五、机构自由度平面机构具有确定运动的条件是：原动件数必须等于机构的自由度。

机构的自由度必须大于零才能够运动。

计算机构自由度时需要注意：复合绞链、局部自由度、虚约束等三个问题。

要求会找会算。

六、机械制造材料常用的有钢、铸铁、有色金属和非金属。

钢材的抗拉强度与碳含量有关。

机械零件材料选择时，应考虑到使用性、工艺性、经济性等三方面的要求。

七、热处理常用的方法有退火、正火、淬火及回火等、高温回火也叫调质，退火可降低钢的硬度。

还有表面热处理，常用的表面热处理方法有表面淬火和化学热处理两种。

八、许用应力作机械零件强度计算时选择许用应力通常有两种方法：1.查表法；2.部分系数法。

第二章平面四杆机构一、铰链四杆机构的三种基本形式是：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

它们的演化类型。

应始终将此曲柄摇杆机构看作是运动的，它有两个极限位置C1 C2，相应有摇杆的摆角ψ和极位夹角θ。

故有：AC1 ＝l3 －l2 ，AC2 ＝l3 + l2二、曲柄摇杆机构中，曲柄是最短构件；曲柄为主动件时，摇杆可能有急回运动，曲柄摇杆机构有无急回运动取决于是否有极位夹角。