机械设计总论[1]

机械设计机械设计总论考研公式大全
机械设计是工程设计的一门学科，涉及到机械的构造、运动、力学、热力学等方面。

在考研中，机械设计总论是机械工程专业的一个重要科目。

以下是一些与机械设计总论相关的公式：
1.机械效率公式：
机械效率=有用输出功/输入功
2.刚体平衡公式：
ΣFx = 0
ΣFy = 0
ΣMz = 0
3.刚体平动的动力学公式：
F = ma
4.刚体转动的动力学公式：
ΣM = Iα
5.线速度与角速度的关系：
v = ωr
6.位移与速度的关系：
v = ds / dt
7.功率公式：
功率=功/时间= W / t
8.动能公式：
动能= 1/2mv^2
9.势能公式：
势能= mgh
10.齿轮传动公式（减速比）：
i = N2 / N1
这些公式只是机械设计中的一部分，还有很多其他公式需要在具体的题目中应用。

此外，除了公式，机械设计总论还涉及到机械设计
的原则、方法、工艺、材料等内容。

在考研中，还需要掌握相关的理
论知识和解题技巧。

拓展：机械设计总论还包括了机械设计的相关内容，比如机械元
件的设计、机械传动系统的设计、机械结构的设计等。

在机械设计中，还有一些常用的标准公式和表格，比如键与轴设计的公式、齿轮设计
的公式、动力传递、弹簧设计、轴承设计等，这些公式和表格可以作
为设计计算的基础。

总之，机械设计总论是机械工程专业考研的重要科目，涉及到众
多的公式和知识点。

掌握这些公式并理解其应用场景是考研成功的关键，同时也需要对机械设计相关的知识有一个全面的了解和掌握。

机械设计总论一. 判断1. 凡零件只要承受静载荷，则都产生静应力。

F2. 当零件的尺寸由刚度条件决定时，为了提高零件的刚度，可选用高强度合金钢制造。

F3. 机械零件在工作中发生失效，即意味着该零件一定产生了破坏。

F4. 在变应力中，当r=-1时，σm=0，σa=σmax 。

T5. 在变应力中，当r=C （常数）时，σa/σm 时随时间变化的。

F6. 润滑油的粘度与温度有关，且粘度随温度的升高而增大。

F7. 某截面形状一定的零件，当其尺寸增大时，其疲劳极限值将随之降低。

T8. 对于理论上为线接触的两接触面处的接触应力σH 与法向外载荷F 成线性关心。

F9. 机械零件设计计算中最基本的设计准则时强度准则。

T10. 工业用润滑油的粘度会因为温度的升高而降低。

T11. 钢的强敌极限愈高，对应力集中愈敏感。

T12. 变应力时由变载荷产生，也可能由静载荷产生。

T二．单项选择题12．某钢制零件材料的对称循环弯曲疲劳极限σ-1=300MPa ，若疲劳曲线指数m=9，应力循环基数N0=10^7，当该零件工作的实际应力循环次数N=10^5时，则按有限寿命计算，对应于N MPa。

34．变应力特性可用σmax 、σmin 、σm、r5M 所在的ON 线与横轴间夹角θ=45°，则该零件受的67．零件的截面形状一定，当绝对尺寸(横截面尺寸)8910max 的值相等，而应力循环特性分别为+1、0、-0.5、-1最易发生失效的零件是丁。

11三、填空题1．影响机械零件疲劳强度的主要因素有 零件尺寸及几何形状变化、加工质量、及 强化因素2．静应力由静载荷产生，变应力可由 静载荷 和 变载荷 产生。

3．在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生 静应力 应力，也可能产生 交变应力 应力。

4．机械零件的表面破坏形式主要有 腐蚀、磨损、接触疲劳 。

5．产品设计中的“三化”是指 标准化、系列化、通用化6．在静应力工况下，机械零件的强度失效是 断裂 或 塑性变形 。

机械设计机械设计总论考研公式大全机械设计是机械工程专业的基础课程之一，是指根据机械的运动、传动和控制等特点，设计出满足特定功能要求的机械结构和零部件的过程。

机械设计与计算方法是机械设计专业的一门重要课程，其内容包括从机械设计的基础理论到工程实践的计算方法。

下面是机械设计考研中的公式大全：一、机械设计基础公式1.机械设计基本公式F=maF为力，m为物体的质量，a为加速度。

W=FsW为做功，F为力，s为位移。

P=FvP为功率，F为力，v为速度。

2.材料力学σ= \frac{F}{A}σ为应力，F为力，A为受力面积。

ε= \frac{ΔL}{L}ε为应变，ΔL为变形长度，L为原始长度。

E= \frac{σ}{ε}E为弹性模量，σ为应力，ε为应变。

3.强度学公式S= \frac{P}{A}S为应力，P为拉力，A为受力面积。

f= \frac{F}{A}f为应力，F为拉力，A为受力面积。

δ= \frac{FL}{AE}δ为变形量，F为拉力，L为长度，A为横截面积，E为弹性模量。

二、机械设计原理公式1.轴系T= \frac{P \times 60}{2πN}T为扭矩，P为功率，N为转速。

2.带传动T_1=T_2 \times e^{μθ}T为张力，μ为摩擦系数，θ为绕线角度。

3.螺纹副p=\frac{πd}{n}p为螺距，d为螺距直径，n为螺纹数。

三、机械设计实用公式1.轴设计M= \frac{πd^3τ}{16L}M为弯矩，d为轴径，τ为允许剪切应力，L为轴长。

2.齿轮设计ω= \frac{V}{r}ω为角速度，V为线速度，r为半径。

3.联轴器设计P=\frac{T \times 60}{2πN_c}P为功率，T为扭矩，N_c为转速。

以上是机械设计考研中常用的公式大全，希望对您有所帮助。

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。

机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

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。

机械设计的努力目标是：在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出最好的机械，即做出优化设计。

优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。

这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。

设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。

过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。

随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。

各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业技术而难于形成独立的学科。

因此出现了农业机械设计、矿山机械设计、泵设计、压缩机设计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等专业性的机械设计分支学科。

1设计分类机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计3类。

1、新型设计应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械。

2、继承设计根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。

3、变型设计为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品。

2主要流程1、根据客户需求、市场需要和新科研成果制定设计任务。

2、初步设计。

包括确定机械的工作原理和基本结构形式，进行运动设计、结构设计并绘制初步总图以及初步审查。

3、技术设计。

第一篇 机械设计总论 作业题答案一、填空题1、在任一给定循环特性的条件下，表示应力循环次数N 与疲劳极限σrN 的关系曲线称为 疲劳曲线 ，其高周疲劳阶段的方程为 C N N mr m rN ==0σσ。

2、在单向转动的轴上作用方向不变的径向载荷时，轴的弯曲应力为 对称 循环变应力。

3、影响机械零件疲劳强度的主要因素，除材料性能、应力循环特征r 和应力循环次数N 之外，主要有 应力集中、 绝对尺寸 和 表面状态 。

4、在静强度条件下，塑性材料的极限应力是 屈服极限 ；而脆性材料的极限应力是 强度极限 。

5、在零件强度设计中，当载荷作用次数≤103时，可按 静强度载荷 条件进行设计计算，而当载荷作用次数>103时，则应当按变载荷疲劳强度 条件进行设计计算。

6、额定载荷是指 根据原动机的额定功率而不考虑其他因素计算求得的载荷 ；计算载荷是指 考虑了零部件工作中受到各种附加动载荷，将名义载荷修正后用于零件设计计算的载荷 。

二、选择题1、一等截面直杆，其直径d=15mm ，受静拉力F=40KN ，材料为35钢，σB =540 N/mm 2，σS =320 N/mm 2，则该杆的工作安全系数S 为 DA 、2.38B 、1.69C 、1.49D 、1.412、对于受循环变应力作用的零件，影响疲劳破坏的主要因素是 CA 、最大应力B 、平均应力C 、应力幅3、零件的形状、尺寸、结构、精度和材料相同时，磨削加工的零件与精车加工的零件相比，其疲劳强度 AA 、较高B 、较低C 、相同4、机械设计课程研究的对象是 C 的设计。

A 、专用零件B 、已标准化零件C 、普通工作条件（常温、中压和中等速度）下工作的通用零部件D 、特殊工作条件下的零部件5、开发性设计工作的核心是 B 和 C 。

A 、理论设计B 、功能设计C 、结构设计D 、工艺设计E 、造型设计6、产品的经济评价通常只计算 B 。

A 、设计费用B 、制造费用C 、实验费用D 、安装调试费用7、机械零件的计算分为 A 两种A、设计计算和校核计算B、近似计算和简化计算C、强度计算和刚度计算D、用线图计算和用公式计算8、机器最主要的技术经济指标是 D 。