机械设计复习资料

机械设计复习资料（说明：补考的内容也包括,记得带计算器。

） 考试题型：填空20分，计算题2个，内容滚动轴承和螺栓强度校核,，简答分析5个 ，内容重点看齿轮这一章。

第三章 机械零件强度P22 图3-1， 图3-2，图3-3。

了解图形含义。

P25 零件的疲劳强度和材料疲劳强度的区别。

区别：由于机械零件在几何尺寸和形状、加工质量表面和表面强化工艺等方面与材料试件存在一定差异，往往会导致零件的疲劳极限小于材料试件的疲劳极限。

第五章 螺纹连接和螺旋传动P64掌握螺纹的主要参数 。

大径d ，小径d 1，线数n ，螺距p 等。

P70掌握螺纹连接的防松方法：按工作原理分为摩擦防松，机械防松，破坏螺旋副关系防松等。

机械防松更可靠。

摩擦防松有：使用对顶螺母防松，加弹簧垫圈防松，自锁螺母防松。

机械防松有：开口销与六角开槽螺母，止动垫圈，串联钢丝。

破坏螺旋副防松有：铆合，充点，涂胶粘剂。

P79—P86重点，有计算题：单个普通螺栓连接的强度计算方法。

、1、松螺栓联接强度计算2、紧螺栓联接强度计：（1）．仅受预紧力的紧螺栓联接 强度条件[]σπσ≤=210ca 43.1d F （2）．受轴向载荷的紧螺栓联接：为使工作载荷作用后，联接结合面间有残余预紧力F 1存在，要求螺栓联接的预紧力F 0为： 这时螺栓的总拉力为：F C C C F F m b b 02++=m b bC C C + 为螺栓的相对刚度，其取值范围为 0~1静强度条件：（3）承受工作剪力的紧螺栓联接：这种联接是利用铰制孔用螺栓抗剪切来承受载荷的。

螺栓杆与孔壁之间无间隙，接触表面受挤压。

在联接结合面处，螺栓杆则受剪切螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：螺栓杆的剪切强度条件为：[]σπσ≤=4/21d F F C C C F F m b m 10++=[]σπσ≤=4/3.1212ca d F []P min 0P σσ≤=L d F []τπτ≤=204d FP75 螺栓组强度计算1、受横向载荷的螺栓组连接。

掌握普通螺栓和铰制孔用螺栓承受横向载荷时的情况分析。

对于铰制孔用螺栓联接，每个螺栓所受工作剪力为：式中：z 为螺栓数目 对于普通螺栓联接 ，按预紧后接合面间所产生的最大摩擦力必须大于或等于横向载荷的要求，有：∑≥F K zi fF S 0或 fzi F K F ∑≥S 0K s 为防滑系数，设计中可取K s =1.1~1.3 2、受转矩的螺栓组连接。

采用普通螺栓和铰制孔用螺栓组成的螺栓组受转矩时的受力情况是不同的。

采用普通螺栓，是靠联接预紧后在接合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩T采用铰制孔用螺栓，是靠螺栓的剪切和螺栓与孔壁的挤压作用来抵抗转矩T 。

3．受轴向载荷的螺栓组联接：若作用在螺栓组上轴向总载荷F Σ作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心，则各个螺栓受载相同，每个螺栓所受轴向工作载荷为：通常，各个螺栓还承受预紧力F 0的作用，当联接要有保证的残余预紧力为F 1时，每个螺栓所承受的总载荷F2为：F 2 = F 1 + FP88，P89将螺栓杆制成空心的原因：将螺栓制成空心，会降低螺栓的刚度。

则螺栓的相对刚度就降低了，使螺栓的总拉力增加很少。

F F 02+=第六章 键和销是小题目，没大题目。

掌握键的工作面情况。

P105键的选择：包括类型选择和尺寸选择两个方面，键的类型应根据键连接的结构特点，使用要求和工作要求来选择。

键的尺寸则按符合标准规格和强度要求来选择。

P106键连接的失效形式：工作面被压溃，一般不会剪断。

P108 键的布置：在进行强度校核后，如果强度不够，则采用双键。

这时应考虑键的合理布置。

两个平键最好布置在沿周向间隔180度。

两个半圆键应布置在轴的同一条母线上，两个楔形键则应布置在沿周向间隔90—120度。

zF F ∑=T K fr F fr F fr F s z 02010≥+⋅⋅⋅++∑≥=z i i r f T K F 1S 0i i r F r F =max max T r F z i i i =∑=1∑==Z i i r Tr F 12max max z F F ∑=P147—P148带传动打滑的原因，带的应力有几种，怎样分布，最大应力在哪里？答：当带的工作载荷进一步加大，有效圆周力达到临界值F ec后，则带与带轮间会发生显著的相对滑动，即产生打滑。

打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急速降低，带传动失效，这种情况应当避免。

带的应力有拉应力，弯曲应力，离心拉应力。

带中可能产生的最大应力发生在带的近边开始绕上小带轮处。

P149带产生弹性滑动的原因？有什么影响？答：带传动中因带的弹性变形变化所导致的带与带轮之间的相对运动，称为弹性滑动。

带的紧边和松边有拉力差，带是个弹性元件，F=KX。

影响：弹性滑动导致：从动轮的圆周速度v2＜主动轮的圆周速度v1，速度降低的程度可用滑动率ε来表示：P150 中心距大小对带传动的影响：中心距大，可以增大带轮的包角，较少单位时间内带的循坏次数，有利于提高带的寿命，但是中心距过大，加剧了带的波动，降低了带的传动平稳性，同时增大带传动的整体尺寸。

中心距小，则有相反的利弊。

P155 带轮的基准直径:当带轮的功率呵呵呵转速一定时，减小主动带轮的直径，则带速将减小，单根V带传递的功率减小，从而导致V带根数增加，这样不仅增大了带轮的宽度，而且也增大了载荷在V带间分配的不均匀性。

另外，减小带轮直降，则带的弯曲应力增大。

为了避免弯曲应力过大小带轮的基准直径就不能过小。

带速不宜过高，5到25米每秒一般去，不超过30米每秒。

涉及到的公式：)/(600011d1smndvπ=)/(600022d2smndvπ=P162张紧轮的位置：张紧轮一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲。

同时张紧轮应尽量靠近大轮，以免过分影响在小带轮上的包角。

张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同。

P165 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低速情况下工作。

◆与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。

◆链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。

◆链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不宜采用齿轮传动的场合。

缺点：有噪声，用久了易跳齿。

P172-P173 多边形效应：链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。

（链传动的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关，故将以上现象称为链传动的多变形效应）。

P186齿轮传动特点？传动效率高 可达99％。

在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高结构紧凑 与带传动、链传动相比，在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间一般较小； 与各类传动相比，齿轮传动工作可靠，寿命长传动比稳定 无论是平均值还是瞬时值。

这也是齿轮传动获得广泛应用的与带传动、链传动相比，齿轮的制造及安装精度要求高，价格较贵失效方式？齿轮传动的失效主要是指轮齿的失效，其失效形式是多种多样的。

常见的失效形式有：（1）齿轮折断： 齿轮受载后，齿根处的弯曲应力较大，齿根处的应力集中。

（2）齿面磨损：齿面摩擦或啮合齿面间落入磨料性物质。

（3）齿面点蚀：在循坏接触应力，齿面摩擦及润滑剂的反复作用下，在齿面或其表层内会产生微小的裂纹。

这些裂纹会拓展，相互连接，形成小片脱落，在齿面上形成细碎的凹坑或麻点。

（4）齿面胶合：齿面金属接触并相互粘着。

（5）塑性变形：轮齿材料过软，轮齿载荷所产生的应力超过材料的屈服极限使，轮齿会发生塑像变形。

P198标准直齿圆柱齿轮的强度校核。

（1）齿根弯曲疲劳强度校核：（22注意:小齿轮宽度比大齿轮宽度要宽。

P203齿轮强度计算的计算说明： 弯曲强度计算中，因大、小齿轮的[σF ] 、Y Fa 、Y Sa 值不同，故按此强度准则设计齿轮传动时，公式中应代 []S a 1F a 11F Y Y σ 和[]F a 2F a 22F Y Y σ 中较小者。

接触强度计算中，因两对齿轮的σH1= σH2，故按此强度准则设计齿轮传动时，公式中应代[σH ] 1和[σH ] 2中较小者。

用设计公式初步计算齿轮分度圆直径d 1(或模数m n )时，因载荷系数中的K V 、K α、K β不能预先确定，故可先试选一载荷系数K t 。

算出d 1t (或 m nt ）后，用d 1t 再查取K V 、K α、K β从而计算K t 。

若K 与K t 接近，则不必修改原设计。

否则，按下式修正原设计。

P200 齿形系数只与什么有关？只与齿制、变位系数，齿数有关，与模数无关。

3][2F sa Fa 21d 1σφY Y Z KT m ⋅≥P216 斜齿圆柱齿轮三个力的方向判定，什么叫左旋，什么叫右旋？正确啮合条件？答：让轴竖直放，中间轴线与水平面垂直。

此时看旋线哪边高就是哪边旋圆周力：主反从同；与主动轮旋转方向相反，与从动轮转动方向相同。

径向力：指向圆心。

轴向力：用左右手定则来判断，这定则只适用于主动轮的轴向力判断。

首先判断该斜齿圆柱齿轮是左旋还是右旋。

然后伸出对应的那只手，四指与齿轮旋向相同，大拇指所指方向即为轴向力方向。

此时与之配对的从动 斜齿轮其轴向力与主动轮的相反。

正确啮合条件：模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等，方向相反。

P224锥齿轮三个力的方向判定，正确啮合条件？圆周力：主反从同，轴向力：从小端指向大端。

径向力：指向圆心。

正确啮合条件：大端模数和压力角分别相等，两齿轮的锥距也要相等，P249蜗轮蜗杆传动特点，失效形式、受力分析：（1）特点：传动比大，一般为i =5~80，大的可达300以上；重合度大，传动平稳，噪声低；摩擦磨损问题突出，磨损是主要的失效形式；．传动效率低，具有自锁性时，效率低于40%（2）失效形式：齿轮折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。

（3）见书，、在蜗轮蜗杆传动中，蜗轮通常先失效所以涡轮齿圈通常采用锡青铜或者铜铝合金。

P286滑动轴承形成油膜的条件：（1）相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙 （2）楔形空间中充满具有粘性的液体。

（3）两板相对运动的结果，应使液体在粘性力的作用下由楔形空间的大端流向楔形空间的小端。

P290 最小油膜厚度的确定。

（公式要记住）最小油膜厚度：h min = δ－e ＝ rψ(1-χ)≥[h ] h min 越小，承载能力越强。

P305、P308轴承类型代号，含义。

记住3、6、7系列轴承代号名称。

这里有大题目。

P315计算滚动轴承寿命 （有大题目）)10(610r P C L ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=)(60106h P C n L h 或ε⎪⎭⎫ ⎝⎛=。

为轴承的工作转速 载荷；为轴承所承受的当量动 （滚子轴承）；（球轴承）；其中：min)/(3103r n P ==εεP356轴的分类，P366强度计算公式（记住），轴的改错（一定要用线和字表示出来）轴有心轴，转轴，传动轴三种。