第2章 机械零件常用材料和机械设计基础知识

1、机械零件常用材料：一般碳素结构钢〔Q屈服强度〕优质碳素结构钢〔20平均碳的质量分数为万分之20〕、合金结构钢〔20Mn2锰的平均质量分数约为2%〕、铸钢〔ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450〕、铸铁〔HT200灰铸铁抗拉强度〕2、常用的热处理方法：退火〔随炉缓冷〕、正火〔在空气中冷却〕、淬火〔在水或油中迅速冷却〕、回火〔吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的肯定温度，保温一段时间后在空气中冷却〕、调质〔淬火+高温回火的过程〕、化学热处理〔渗碳、渗氮、碳氮共渗〕3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度缺乏而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦外表的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力。

最根本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、劳累破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为劳累破坏。

特点：在某类变应力屡次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。

确定劳累极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触劳累破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在外表或表层产生初始劳累裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被X裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件外表形成一个个小坑，即劳累点蚀。

劳累点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑外表，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。

劳累点蚀使齿轮。

滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况〔多个行星轮〕、增强机构的刚度〔轴与轴承〕、保证机械运转性能9、螺纹的种类：一般螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接：一般螺纹由于牙斜角β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β小，传动效率高，故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan〔λ+ψv〕一般螺旋升角不宜大于40°。

机械设计基础各章知识点第一章：机械设计基础概述机械设计基础是机械工程学科的基础内容，是机械设计的理论和基本方法。

它包含了机械设计的基本原理、基本方法和基本规范，并介绍了机械设计的基本流程和设计过程中常用的软件和工具。

机械设计基础的学习对于理解和掌握机械设计的核心思想和基本技能具有重要意义。

第二章：机械工程材料机械工程材料是机械设计中非常重要的一部分内容。

机械工程材料主要包括金属材料、非金属材料和复合材料。

金属材料包括钢、铁、铝、铜等，非金属材料包括陶瓷、聚合物等。

机械工程材料的选择应根据设计要求、使用条件和成本等因素进行综合考虑。

第三章：机械零件设计机械零件设计是机械设计中的关键环节。

机械零件设计应遵循设计规范和原则，确保零件的功能和性能满足设计要求。

机械零件设计需要考虑零件的材料选择、尺寸设计、工艺性和可制造性等问题。

在进行机械零件设计时，还需要考虑零件与其他零件的配合、连接和传递力的问题。

第四章：机械传动基础机械传动是机械设计中的常见问题，它是将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。

机械传动有很多种形式，包括齿轮传动、链传动、皮带传动等。

机械传动的设计需要考虑传动效率、传动比、传动扭矩和传动功率等因素。

第五章：机械结构设计机械结构设计是机械设计的一个重要方面。

机械结构设计包括机架、支撑件、外壳等结构的设计。

机械结构的设计应考虑结构的刚性、强度、稳定性和装配性等因素。

第六章：机械设计中的涉及计算机械设计中经常涉及到各种各样的计算。

比如，机械设计中常用的计算有力学计算、热传导计算、流体力学计算等。

机械设计中的计算需要掌握相应的计算方法和工具，以确保设计的正确性和可靠性。

第七章：机械设计中的创新方法机械设计中的创新方法是提高设计质量和效率的关键。

机械设计中的创新方法包括设计思维、设计过程和设计工具等。

在机械设计中，创新方法可以提高设计的可操作性、可靠性和适应性，同时也能够减少设计的时间和成本。

总结：机械设计基础各章知识点涵盖了机械设计的核心内容和基本方法。

第一章绪论1-2 现代机械系统由哪些子系统组成，各子系统具有什么功能？答：组成子系统及其功能如下：（1）驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。

（2）传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。

（3）执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置，或对作业对象进行检测、度量等，按预定规律运动，进行生产或达到其他预定要求。

（4）控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作，并准确可靠地完成整个机械系统功能。

第二章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效？它主要表现在哪些方面？答：（1）断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时，由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂，如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。

（2）变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限，零件产生塑性变形。

（3）表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。

2-4 解释名词：静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。

答：静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。

变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。

名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。

计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。

静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。

变应力随时间变化的应力，可以由变载荷产生，也可由静载荷产生。

2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么？答：机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题，其基本原则如下：（1）材料的使用性能应满足工作要求。

使用性能包含以下几个方面：①力学性能②物理性能③化学性能（2）材料的工艺性能应满足加工要求。

具体考虑以下几点：①铸造性②可锻性③焊接性④热处理性⑤切削加工性（3）力求零件生产的总成本最低。

主要考虑以下因素：①材料的相对价格②国家的资源状况③零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？答：衡量润滑油的主要指标有：粘度（动力粘度和运动粘度）、粘度指数、闪点和倾点等。

机械及机械零件设计基础知识1. 引言机械设计是机械工程领域的一项重要任务，它涉及到各种机械设备的设计、制造和维护。

在进行机械设计之前，我们需要掌握一些基础知识，这些知识将成为我们设计过程中的指导和依据。

本文将介绍机械及机械零件设计的基础知识，包括材料选择、设计原则、机械连接、机械零件的功能需求等。

2. 材料选择机械设计中，材料的选择是至关重要的。

不同的材料具有不同的物理和机械性质，对于不同的应用场景，我们需要选择合适的材料。

常见的机械材料包括金属材料、塑料材料和复合材料。

金属材料通常具有良好的强度和刚性，适用于承受重载的部件；塑料材料具有良好的韧性和耐腐蚀性，适用于制造需要轻巧和绝缘的零件；复合材料具有优异的特性组合，例如高强度和低密度，适用于制造空间限制且需要高性能的部件。

在选择材料时，我们需要考虑以下因素：•强度：材料的强度直接影响到零件的承载能力，需要选择具有足够强度的材料。

•刚度：材料的刚度决定了零件在负载下的变形程度，需要选择足够刚度的材料。

•耐腐蚀性：如果零件会暴露在腐蚀介质中，需要选择具有良好耐腐蚀性的材料。

•热膨胀系数：材料的热膨胀系数决定了零件在温度变化时的变形程度，需要选择与应用环境相适应的材料。

3. 设计原则在机械设计中，设计原则是指设计师在设计过程中应该遵循的基本原则和规范。

3.1. 安全性原则安全性是机械设计中最重要的考虑因素之一。

设计师应该确保设计的机械设备能够安全运行，并符合安全标准和规定。

为了确保安全性，设计师需要考虑以下方面：•避免设计缺陷和潜在的危险因素。

•设计合适的安全装置，例如防护罩、传感器等。

•考虑人机工程学原则，确保操作方便和人体工程学。

3.2. 功能性原则机械设备的设计应该符合其预期的功能需求。

设计师需要充分了解设备的使用场景和工作原理，确保设计的零件和结构能够满足设备的功能要求。

3.3. 经济性原则设计师在设计机械设备时，应该尽量减少材料和能源的浪费，并控制成本。

机械设计基础知识点归纳图机械设计是一门涉及机械结构与零件设计的学科，它关注机械系统的运动、力学特性和工程应用等方面。

在进行机械设计时，掌握一些基础知识点是至关重要的。

下面，将通过归纳图的形式，对机械设计的基础知识点进行简要概述。

I. 机械结构1. 刚体与弹性体- 刚体：在外力作用下不发生形变的物体，可以看作是由无穷多个微小颗粒组成的。

- 弹性体：在外力作用下存在形变，但在去除外力后可以恢复原状的物体。

2. 运动副与约束- 运动副：两个物体之间的相对运动关系，如平面副、立体副、螺旋副等。

- 约束：将机械系统的自由度限制在一定范围内的控制手段，如固定约束、定位约束、导向约束等。

3. 机构与机件- 机构：由多个运动副组成的装置，通过这些副的相互配合实现特定的运动形式。

- 机件：为实现机械系统的某种功能而设计制造的装置，包括零件、元件以及它们的组合等。

II. 材料与力学1. 常用材料- 金属材料：具有良好的导热、导电性和可塑性的材料，如钢、铝、铜等。

- 非金属材料：通常具有较低的密度、较高的比强度和较好的绝缘性能，如塑料、橡胶、陶瓷等。

2. 力学基础- 平衡条件：物体处于静止或匀速直线运动时，力的合力和合力矩均为零。

- 应力与应变：在物体受力作用下，产生的应力和应变与受力的大小和形状有关。

III. 设计原则与方法1. 设计过程- 产品需求分析：明确设计目标、功能和性能要求。

- 初步设计：根据需求分析，进行初始设计，包括选择适合的机构和材料。

- 详细设计：进一步完善设计，确定具体的尺寸和结构。

2. 设计准则- 可靠性：设计要求满足机械系统在整个使用寿命内的稳定可靠运行。

- 经济性：在满足性能要求的前提下，尽量减少材料和能源的消耗。

- 可制造性：设计要考虑到制造工艺，方便生产和加工。

IV. CAD与CAE应用1. CAD（计算机辅助设计）- 用计算机软件辅助进行产品几何造型、尺寸标注和装配等设计工作。

- 示例软件：AutoCAD、SolidWorks、CATIA等。

机械设计基础知识总结(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--机械设计基础知识总结关于机械设计基础知识总结第一章绪论1、机械的组成：完整的机械系统由原动机、传动装置、工作机、和控制系统四大基本组成部分2、机械结构组成层次：零件→构件→机构→机器3、机械零件：加工的单元体4、机械构件：运动的单元体5、机械机构：具有确定相对运动的构件组合体第二章机械设计概论1、机械设计的基本要求：使用功能、工艺性、经济性、其他2、机械设计的一般程序：（1）确定设计任务书（2）总体方案设计（3）技术设计（4）编制技术文件（5）技术审定和产品鉴定3、机械零件的失效：机械零件不能正常工作、失去所需的工作效能4、设计计算准则：保证零件不产生失效5、机械零件的结构工艺性：铸造工艺性；模锻工艺性；焊接工艺性；热处理工艺性；切削加工工艺性；装配工艺性；6、工程材料：金属材料、非金属材料7、金属材料的机械性能：强度、刚度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度8、金属材料的工艺性能：铸造性、铸造性、焊接性、切削加工性9、钢的热处理方式：退火、正火、淬火与回火、表面淬火、表面化学热处理10、常用金属材料：铸铁、碳素钢、合金钢、有色金属材料11、配合：间隙配合：具有间隙的配合，孔的公差带在轴公差带上过盈配合：具有过盈的配合，孔的公差带在轴公差带下过度配合：可能具有间隙或过盈的配合，孔的公差带与轴的公差带相互交叠12、基准值：基孔制、基轴制（优先选用基孔制）13、运动副：构件与构件之间通过一定的相互接触和制约，构成保持相对运动的可动连接低副：通过面接触构成的运动副，分为回转副和移动副高副：两构件通过电线接触构成的运动副14、机构中的构件：机架、原动件、从动件15、机构具有确定运动的条件：（1）机构的自由度F>0（2）机构的原动件数等于机构的自由度F16、机构自由度的计算：机构自由度计算的注意事项：复合铰链：两个以上的构件同时在一处用转动副相联结就构成复合铰链.由K个构件组成的复合铰链应含有(K-1)个转动副局部自由度：在机构中常会出现一种与输出构件运动无关的自由度，称局部自由度（或多余自由度）。

机械设计基础2知识点机械设计是工程设计的一个重要分支，通过运用机械工程学的原理和方法，在设计中考虑到机械元件的强度、刚度、精度等问题，使机械产品具有合理的结构和良好的性能。

本文将介绍机械设计基础2中的关键知识点，帮助读者更好地理解机械设计的原理和方法。

1.材料力学材料力学是机械设计的基础，在材料力学中有几个关键概念需要了解。

首先是应力和应变的概念，应力指材料在受外力作用下所发生的内部分子间的相对位置改变，应变指物体由于受力而发生的形变。

其次是弹性和塑性的区别，弹性是指材料受力后在去力后能恢复原状的性质，而塑性是指材料在受力后会永久性地改变形状。

最后是应力—应变关系，即材料受力时应力与应变之间的关系，可以用应力—应变曲线来表示。

2.轴的设计与强度计算在机械设计中，轴是一种常见的机械元件，用于传递动力。

轴的设计需要考虑到其强度是否满足要求。

强度计算是确定轴的直径和材料的选择的关键步骤。

强度计算一般包括计算轴受力、计算轴所受的内力和外力、以及计算轴的应力和应变等。

3.螺纹连接螺纹连接是机械设计中常用的一种连接方式，其主要包括螺纹型式、螺纹尺寸和螺纹连接的力学性能。

常见的螺纹连接有螺纹螺钉连接和螺纹销连接。

螺纹连接的设计需要考虑到螺纹的强度、连接的可靠性以及装拆的方便性等。

4.轴承的选择与计算在机械设计中，轴承是一种常见的机械元件，用于承受轴上的力及矩。

轴承的选择与计算需要考虑到轴的受力情况、转速和工作环境等因素。

轴承的选择包括轴承类型的选择、轴承尺寸的选择以及轴承材料的选择。

轴承的计算一般包括计算轴承的承载能力、计算轴承的摩擦力和计算轴承的寿命等。

5.键连接键连接是机械设计中一种常见的连接方式，其作用是传递转矩。

键连接的设计需要考虑到键的强度、键的材料选择以及键的连接方式等。

在键的连接中，常见的连接方式包括平键连接和圆形键连接。

6.齿轮传动齿轮传动是机械设计中一种常见的传动方式，其通过齿轮的啮合来传递动力。

1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢（Q屈服强度）优质碳素结构钢（20平均碳的质量分数为万分之20）、合金结构钢（20Mn2锰的平均质量分数约为2%）、铸钢（ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450）、铸铁（HT200灰铸铁抗拉强度）2、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中冷却）、淬火（在水或油中迅速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力。

最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。

特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。

确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。

疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。

疲劳点蚀使齿轮。

滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况（多个行星轮）、增强机构的刚度（轴与轴承）、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10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β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β小，传动效率高，故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan（λ+ψv）一般螺旋升角不宜大于40°。

机械设计基础知识汇总机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。

那么，机械设计的基础知识有哪些呢?下面就和XX一起看看吧!机械设计基础知识汇总1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢(Q屈服强度)优质碳素结构钢(20平均碳的质量分数为万分之20)、合金结构钢(20Mn2锰的平均质量分数约为2%)、铸钢(ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450)、铸铁(HT200灰铸铁抗拉强度)2、常用的热处理方法：退火(随炉缓冷)、正火(在空气中冷却)、淬火(在水或油中迅速冷却)、回火(吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却)、调质(淬火+高温回火的过程)、化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗)3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂;过大的弹性变形或塑性变形;摩擦表面的过度磨损、打滑或过热;连接松动;容器、管道等的泄露;运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力。

最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。

特点：在某类变应力多次作用后突然断裂;断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限;即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。

确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。

疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。

疲劳点蚀使齿轮。

滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况(多个行星轮)、增强机构的刚度(轴与轴承)、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10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β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β小，传动效率高，故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan(λ+ψv)一般螺旋升角不宜大于40°。

《机械设计基础》目录第一章绪论11 机械设计的基本概念12 机械设计的发展历程13 机械设计的重要性及应用领域第二章机械设计的基本原则和方法21 机械设计的基本原则211 功能满足原则212 可靠性原则213 经济性原则214 安全性原则22 机械设计的方法221 传统设计方法222 现代设计方法223 创新设计方法第三章机械零件的强度31 材料的力学性能311 拉伸试验与应力应变曲线312 硬度313 冲击韧性314 疲劳强度32 机械零件的疲劳强度计算321 疲劳曲线和疲劳极限322 影响机械零件疲劳强度的因素323 稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算324 不稳定变应力下机械零件的疲劳强度计算第四章摩擦、磨损及润滑41 摩擦的种类及特性411 干摩擦412 边界摩擦413 流体摩擦414 混合摩擦42 磨损的类型及机理421 粘着磨损422 磨粒磨损423 疲劳磨损424 腐蚀磨损43 润滑的作用及润滑剂的选择431 润滑的作用432 润滑剂的种类433 润滑剂的选择第五章螺纹连接51 螺纹的类型和特点511 螺纹的分类512 普通螺纹的主要参数52 螺纹连接的类型和标准连接件521 螺纹连接的类型522 标准连接件53 螺纹连接的预紧和防松531 预紧的目的和方法532 防松的原理和方法54 螺纹连接的强度计算541 松螺栓连接的强度计算542 紧螺栓连接的强度计算第六章键、花键和销连接61 键连接611 平键连接612 半圆键连接613 楔键连接614 切向键连接62 花键连接621 花键连接的类型和特点622 花键连接的强度计算63 销连接631 销的类型和用途632 销连接的强度计算第七章带传动71 带传动的类型和工作原理711 平带传动712 V 带传动713 同步带传动72 V 带和带轮721 V 带的结构和标准722 带轮的结构和材料73 带传动的工作情况分析731 带传动中的力分析732 带的应力分析733 带传动的弹性滑动和打滑74 带传动的设计计算741 设计准则和原始数据742 设计计算的内容和步骤第八章链传动81 链传动的类型和特点811 滚子链传动812 齿形链传动82 链条和链轮821 链条的结构和标准822 链轮的结构和材料83 链传动的运动特性和受力分析831 链传动的运动不均匀性832 链传动的受力分析84 链传动的设计计算841 设计准则和原始数据842 设计计算的内容和步骤第九章齿轮传动91 齿轮传动的类型和特点911 圆柱齿轮传动912 锥齿轮传动913 蜗杆蜗轮传动92 齿轮的失效形式和设计准则921 轮齿的失效形式922 设计准则93 齿轮的材料和热处理931 齿轮常用材料932 齿轮的热处理94 直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算941 受力分析942 强度计算95 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算951 受力分析952 强度计算96 锥齿轮传动的受力分析和强度计算961 受力分析962 强度计算97 蜗杆蜗轮传动的受力分析和强度计算971 受力分析972 强度计算第十章蜗杆传动101 蜗杆传动的类型和特点102 蜗杆和蜗轮的结构103 蜗杆传动的失效形式和设计准则104 蜗杆传动的材料和热处理105 蜗杆传动的受力分析和强度计算106 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算第十一章轴111 轴的分类和材料1111 轴的分类1112 轴的材料112 轴的结构设计1121 轴上零件的定位和固定1122 轴的结构工艺性113 轴的强度计算1131 按扭转强度计算1132 按弯扭合成强度计算1133 轴的疲劳强度校核第十二章滑动轴承121 滑动轴承的类型和结构1211 整体式滑动轴承1212 剖分式滑动轴承1213 调心式滑动轴承122 滑动轴承的材料1221 金属材料1222 非金属材料123 滑动轴承的润滑1231 润滑剂的选择1232 润滑方式124 非液体摩擦滑动轴承的设计计算第十三章滚动轴承131 滚动轴承的类型和特点1311 滚动轴承的分类1312 滚动轴承的特点132 滚动轴承的代号1321 基本代号1322 前置代号和后置代号133 滚动轴承的选择1331 类型选择1332 尺寸选择134 滚动轴承的组合设计1341 轴承的固定1342 轴承的配合1343 轴承的装拆1344 滚动轴承的润滑和密封第十四章联轴器和离合器141 联轴器1411 联轴器的类型和特点1412 联轴器的选择142 离合器1421 离合器的类型和特点1422 离合器的选择第十五章弹簧151 弹簧的类型和特点152 弹簧的材料和制造153 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算第十六章机械系统设计161 机械系统设计的任务和过程162 机械系统总体方案设计163 机械系统的执行系统设计164 机械系统的传动系统设计165 机械系统的支承系统设计第十七章机械设计中的创新思维171 创新思维的概念和特点172 创新思维在机械设计中的应用173 培养创新思维的方法和途径第十八章机械设计实例分析181 简单机械装置的设计实例182 复杂机械系统的设计实例183 设计实例中的经验教训和改进方向。

机械设计基础内容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3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力。

最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。

特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。

确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。

疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。

疲劳点蚀使齿轮。

滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况、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10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β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β小，传动效率高，故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/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，λ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13、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14、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15、连杆机构广泛应用的原因：能实现多种运动形式的转换；连杆机构中各运动副均为低副，压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长；其接触表面是圆柱面或平面，制造比较简易，易于获得较高的制造精度16、曲柄存在条件：①最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆之和②最短杆为连架杆或机架。

机械设计基础知识概述第一章金属材料的有关问题（一）金属材料的机械性能金属零件受一定外力作用时，对金属材料有一定的破坏作用。

因此要求金属材料具有抵抗外力的作用而不被破坏的性能，这种性能称为机械性能。

金属材料的机械性能主要包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。

它们的具体数值是在专门的试验机上测定出来的。

1、金属材料的变形和应力金属材料受外力作用时引起的形状改变称为变形。

变形分为弹性变形（当外力取消后，变形消失并恢复到原来形状）和塑性变形（当外力除去后，不能恢复到原来形状，保留一部分残余形变）。

当金属材料受外力作用时，其内部还将产生一个与外力相对抗的内力，它的大小与外力相等，方向相反。

单位截面上的内力称为应力。

在拉伸和压缩时应力用符号σ表示。

σ=P/F式中：σ—应力，MPa;P —拉伸外力，N；F —试样的横截面积，mm2。

2、强度强度是金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。

强度可通过拉力试验来测定。

将图（a）所示标准样安装在拉力试验机上，对其施加一个平稳而无冲击逐渐递增的轴向拉力，随着拉力的增加试样产生形变如图（B）直到断裂如图（C）。

以试样的受拉力P为纵坐标，伸长值⊿L为横坐标，给制出拉伸曲线。

OE段：负荷与伸长成线性关系，是材料的弹性变形阶段。

金属材料由弹性变形过渡到塑性变形时的应力称为弹性极限，用σe表示。

σe=P e/F o—弹性极限，MPa；式中：σe—材料开始塑性变形时的负荷，N；Pe—试样原横截面积，㎜ 2 。

Fo当负荷超过E点，试样开始产生塑性变形，这一段曲线几乎呈水平，表明试样在拉伸过程中，负荷不增加甚至有降低，试样继续塑性形变，材料丧失了抵抗变形的能表示。

力。

这种现象称为屈服。

产生现象时的应力称为屈服点，用σsσs=P s/F o—屈服点，Mpa ；式中：σs—材料产生明显形变时的负荷，N；Ps—试样原横截面积，㎜ 2 。

Fo负荷超过S 点后，形变量随负荷增加而急剧增加，当过B 点，形变部位出现缩颈现象，试样已不能抵抗外力作用，在K 点发生断裂。

机械设计基础知识机械设计基础知识【推荐】导语：机械设计基础知识有哪些?以下是小编精心为大家整理的有关机械设计基础知识，希望对大家有所帮助，欢迎阅读。

机械设计基础知识1机械零件常用材料：普通碳素结构钢（Q屈服强度）优质碳素结构钢（20平均碳的质量分数为万分之20）、合金结构钢（20Mn2锰的平均质量分数约为2%）、铸钢（ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450）、铸铁（HT200灰铸铁抗拉强度）.2常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中冷却）、淬火（在水或油中迅速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗).3机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位 .4机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求 .5应力的分类：分为静应力和变应力。

最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种.6疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。

特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。

确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征.7接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。

疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。

疲劳点蚀使齿轮。

滚动轴承等零件的主要失效形式.8引入虚约束的'原因：为了改善构件的受力情况（多个行星轮）、增强机构的刚度（轴与轴承）、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.10锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角.11螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β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β小，传动效率高，故常用于传动.12螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan（λ+ψv）一般螺旋升角不宜大于40°。