下载文档原格式
机械设计习题第一章机械设计概述思考题1.1 一部完整的机器由哪几部分组成?1.2 设计机器时应满足哪些基本要求?1.3 设计机械零件时应满足哪些基本要求?1.4 机械零件的计算准则与失效形式有什么关系? 常用的计算准则有哪些? 它们各针对什么失效形式?1.5 什么叫机械零件的可靠度?它与零件的可靠性有什么关系? 机械零件的可靠度与失效率有什么关系?1.6 机械零件的设计计算有哪两种方法? 它们各包括哪些内容? 各在什么条件下采用?1.7 机械零件设计的一般步骤有哪些? 其中哪个步骤对零件尺寸的确定起决定性的作用? 为什么?1.8 选择零件材料时要了解材料的哪些主要性能? 合理选择零件材料的原则是什么?1.9 机械设计时为什么要考虑零件的结构工艺性问题? 主要应从哪些方面来考虑零件的结构工艺性?1.10 什么是标准化、系列化和通用化?标准化的重要意义是什么?1.11 机械设计方法通常分哪两大类?简述两者的区别和联系。
1.12 什么是传统设计方法?传统设计方法又分哪3种? 各在什么条件下被采用?1.13 什么是现代设计方法?简述现代设计方法的特点。
第四章带传动思考题4.1 按工作原理的不同，带传动的主要类型有哪些?各自适用于什么场合?4.2 V带传动为什么比平带传动的承载能力大?4.3 影响带传动承载能力的因素有哪些? 如何提高带传动的承载能力?4.4 什么是弹性滑动? 什么是打滑? 它们对带传动有何影响? 是否可以避免?4.5 一般情况下，带传动的打滑首先发生在大带轮上还是小带轮上? 为什么?4.6 简述V带传动的极限有效拉力F elim与摩擦系数f，小带轮包角α1及初拉力F0之间的关系。
4.7 分析带传动工作时带截面上产生的应力及其分布，并指出最大应力发生处。
4.8 简述带传动的主要失效形式和设计准则。
4.9 机械传动系统中，为什么一般将带传动布置在高速级?4.10 如何确定小带轮的直径?4.11 为什么V 带剖面的楔角为40°，而带轮的槽角则为32°、34°、36°或38°? 4.12 试说明公式L K K P P P α)(00'0∆+=中各符号的含义。
《机械设计基础》授课计划一、课程简介《机械设计基础》是一门重要的机械类课程，旨在培养学生掌握机械设计的基本理论、方法和技能，为今后从事机械设计、制造、维修等工作奠定基础。
本课程的特点是理论与实践相结合，通过大量的实例和实践环节帮助学生深入理解理论知识。
二、教学目标1. 掌握机械设计的基本原理、方法和技术，能够独立完成简单的机械设计任务；2. 了解现代机械设计的发展趋势和前沿技术，具备创新意识和能力；3. 培养良好的团队合作精神和沟通能力。
三、教学内容与进度第一章机械设计概述第一节机械的组成和功能第二节机械设计的基本要求和准则第三节机械设计的主要内容和步骤第一节课堂讲授第二节课堂互动第三节小组讨论：机械设计的实际应用第二章机构和机器的基本原理第一节机构和机器的概念第二节机构运动的基本规律第三节机构运动简图和自由度计算第一节课堂讲授第二节课堂互动与答疑第三节案例分析：机构设计在实际中的应用第三章常用机构和零部件第一节连杆机构第二节凸轮机构第三节齿轮机构第四节轴承和轴第五节联轴器和离合器第一节课堂讲授与演示第二节实验：常见机构和零部件的观察与使用第三节小组讨论：不同类型机构的优缺点及应用场景第四章现代机械设计方法与技术第一节优化设计方法第二节有限元分析方法第三节计算机辅助设计（CAD）技术第四节机械系统动态设计简介第五章实践环节与课程设计第一节实践环节的意义和要求第二节课程设计的任务和步骤第三节课程设计案例：减速器的设计第四节学生分组进行课程设计，教师指导与点评。
四、教学方法与手段1. 采用多媒体教学，通过图片、视频、动画等形式展示机械零部件和工作原理，提高学生的学习兴趣和参与度；2. 结合实例和实践环节，帮助学生深入理解理论知识，提高实际应用能力；3. 采用小组讨论、案例分析等互动式教学方法，培养学生的创新意识和团队合作精神；4. 教师指导与点评学生的课程设计，及时发现问题并给予指导。
五、考核方式1. 平时成绩：包括出勤率、课堂互动、小组讨论等，占20%；2. 实验成绩：实验报告和实际操作表现等，占20%；3. 期末考试：试卷考核，占60%。
2024年河北省统招专升本《机械设计基础》第1章机械设计的基本知识考点一、机械零件设计概述1.机械设计应满足的要求（1）实现预定功能（2）满足可靠性要求（3）满足经济性要求（4）操作方便、工作安全（5）造型美观、减少污染2.机械零件设计的步骤（1）根据机器的具体运转情况和简化的计算方案确定零件的载荷。
（2）根据零件工作情况的分析，判定零件的失效形式，从而确定其计算准则。
（3）进行主要参数选择，选定材料，根据计算准则求出零件的主要尺寸，考虑热处理及结构工艺性要求等。
（4）进行结构设计。
（5）绘制零件工作图，制订技术要求，编写计算说明书及相关技术文件。
3.机械零件的失效机械零件丧失预定功能或预定功能指标降低到许用值以下的现象，称为机械零件的失效。
由于强度不够而引起的破坏是最常见的零件失效形式，但并不是零件失效的唯一形式。
（1）零件常见的失效形式断裂、过量变形、表面失效、破坏正常工作条件引起的失效。
考点二、机械零件的设计计算准则同一零件对于不同失效形式的承载能力也各不相同。
根据不同的失效原因而建立起来的工作能力判定条件，称为设计计算准则，主要包括以下几种：1.强度准则强度是零件应满足的基本要求。
强度是指零件在载荷作用下抵抗断裂、塑性变形及表面失效（磨粒磨损、腐蚀除外）的能力。
强度可分为整体强度和表面强度（接触与挤压强度）两种。
（1）利用强度准则判断零件强度的常用方法当机械零件按强度条件判定时，可采用许用应力法或安全系数法。
2.刚度准则刚度是指零件受载后抵抗弹性变形的能力，其设计计算准则为：零件在载荷作用下产生的弹性变形量应小于或等于机器工作性能允许的极限值。
3.耐磨性准则设计时应使零件的磨损量在预定限度内不超过允许量。
由于磨损机理比较复杂，通常采用条件性的计算准则，即零件的压强p不大于零件的许用压强[p]。
4.散热性准则零件工作时如果温度过高将导致润滑剂失去作用，材料的强度极限下降，引起热变形及附加热应力等，从而使零件不能正常工作。
第1篇总论第1章机械设计概论1.1复习笔记一、课程性质和任务1.机器、机械、器械和仪器（1）机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料或信息。
（2）机械是机器和机构的总称。
（3）用来进行物料传递和变换的机器，通常称为器械、装置或设备，如过滤装置等。
（4）用来进行信息传递和变换的机器，通常称为仪器，如测量仪等。
2.机械零件和部件（1）机械零件（简称零件）是指组成机器的不可拆的基本单元，如螺钉、键、带等。
（2）部件是指为完成同一使命在结构上组合在一起（可拆或不可拆）并协同工作的零件，如联轴器、轴承、减速器等。
3.通用零件和专用零件（1）通用零件是指各种机器中普遍使用的零件。
（2）专用零件是指只在一定类型的机器中使用的零件，如汽轮机中的叶片，纺织机中的织梭、纺锭等。
4.标准件和易损件（1）标准件是指经过优选、简化、统一，并给以标准代号的零件和部件。
（2）易损件是指在正常运转过程中容易损坏，并在规定期限内必须更换的零件或部件。
5.机械系统任何机械系统都是由“输入量——技术系统——输出量”所构成，输入量可以是能量、物料或信息，技术系统的职能是联接输入量和输出量并完成功能的转变。
复杂的机械系统可以按不同的目标分解为若干主系统、分系统、子系统。
二、设计机器的基本原则和设计程序1.设计机器时应满足的要求在能胜任对机器提出的功能要求（或工作职能）的前提下，同时满足使用方便、安全可靠、经济合理、外形美观等各项要求，并希望能做到体积小、重量轻、能耗少、效率高。
（1）在使用方面，机器应能在给定的工作期限内具有高的工作可靠性，并能始终正常工作。
（2）在经济方面，应从机器费用、产品制造成本等多种因素中综合衡量，以能获得最大经济效益的方案为最佳设计方案。
（3）机器外观造型应比例协调、大方，给人以时代感、美感、安全感。
色彩要和产品功能相应。
（4）限制噪声分贝数已成为评定机器质量的指标之一。
为了降低噪声，首先要分析产生噪声的原因，然后从设计、工艺、材料等因素着手，采取各种降低噪声的措施。
机械设计课程设计西工大一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理和概念，理解机械结构的设计过程和关键要素。
2. 使学生了解并能够运用西工大机械设计课程中的相关知识点，如力学分析、材料选择、工艺流程等。
3. 帮助学生掌握机械设计中常用的计算方法和公式，并能应用于实际问题的解决。
技能目标：1. 培养学生运用计算机辅助设计（CAD）软件进行机械零部件的绘制和设计能力。
2. 培养学生运用文献资料、网络资源等工具进行机械设计相关研究的能力。
3. 提高学生团队协作和沟通能力，能在小组项目中共同完成设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发创新意识，树立工程意识。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论的结合，养成精益求精的工作作风。
3. 增强学生的环保意识，注重绿色设计，培养可持续发展观念。
课程性质：本课程为机械设计课程设计，注重理论与实践相结合，以培养学生的设计能力和实践能力为主要目标。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和求知欲，但可能缺乏实际设计经验。
教学要求：结合西工大机械设计课程的特点，注重实用性，将理论知识与实际设计相结合，培养学生的创新能力和实践能力。
通过课程设计，使学生能够将所学知识应用于实际问题，提高解决工程问题的能力。
教学过程中，注重分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 教学大纲：a. 机械设计基本原理及概念- 研究机械结构设计的一般原则和方法- 掌握机械系统性能与结构设计的关系b. 机械零部件设计- 分析并设计常用机械零部件（如轴、齿轮、轴承等）- 了解零部件的加工工艺和装配要求c. 计算机辅助设计（CAD）- 学习CAD软件的基本操作和应用- 利用CAD软件进行机械零部件的绘制和设计d. 机械设计实例分析- 分析典型机械设计案例，理解设计过程和方法- 学习并运用设计优化和评价方法2. 教学内容安排与进度：- 第1周：机械设计基本原理及概念- 第2周：机械零部件设计（1）- 第3周：机械零部件设计（2）- 第4周：计算机辅助设计（CAD）- 第5周：机械设计实例分析（1）- 第6周：机械设计实例分析（2）3. 教材章节及内容：- 第1章：机械设计概述- 第2章：机械零部件设计- 第3章：计算机辅助设计（CAD）- 第4章：机械设计实例分析教学内容注重科学性和系统性，结合西工大机械设计课程要求，按照教学大纲安排，确保学生能够系统地学习和掌握机械设计的相关知识和技能。
绪论第1章机械设计概述第2章润滑与密封概述第3章平面机构的结构分析第4章平面连杆机构第5章凸轮机构第6章间歇运动机构第7章螺纹连接第8章轴毂连接第9章带传动第10章链传动第11章齿轮传动第12章蜗杆传动第13章齿轮系第14章机械传动设计第15章机械的调速与平衡第16章轴第17章滚动轴承第18章滑动轴承第19章联轴器、离合器第20章弹簧目录绪论0．1机器的组成及特征0．2课程的内容、性质和任务0．3 学习方法复习题与练习题第1章机械设计概述1．1 机械设计的基本要求1．2机械设计的内容与过程1．3机械零件的失效形式及设计计算准则1．4机械零件的接触强度1．5机械零件的标准化1．6现代机械设计理论概述复习题与练习题第2章润滑与密封概述2．1摩擦与磨损2．2润滑2．3密封复习题与练习题第3章平面机构的结构分析 (25)3．1 机构结构分析的内容及目的…一253．2 运动副 (25)3．3 平面机构的运动简图 (27)3．4 平面机构的自由度与实例分析 (30)3．5 平面机构的组成原理与结构分析…………………．．……………．33复习题与练习题........................一36 第4章平面连杆机构 (39)4．1 概述 (39)4．2 用图解法作平面机构的运动分析 (39)4．3 用图解法作平面机构的力分析 (43)4．4铰链四杆机构的基本类型及其演化 (51)4．5铰链四杆机构的基本特性……．544．6 平面四杆机构的设计与实例分析 (58)复习题与练习题 (62)第5章凸轮机构 (64)5．1 概述..................”...............． (64)5．2从动件常用运动规律…………．665．3盘形凸轮轮廓设计…………一705．4 凸轮机构基本尺寸的确定 (74)复习题与练习题……………．……一76第6章间歇运动机构 (77)6．1棘轮机构……………………一776．2槽轮机构...........................一81 6．3 不完全齿轮机构 (85)6．4 凸轮式间歇运动机构…………一86复习题与练习题 (87)第7章螺纹连接 (88)7．1 螺纹连接的基本知识 (88)7．2 螺纹连接的预紧与防松 (91)7．3 单个螺栓连接的强度计算 (95)7．4 螺栓组连接的设计计算与实侈4分析 (101)7．5提高螺栓连接强度的措施…一1097．6 螺旋传动 (110)复习题与练习题………一…………‘·1 16课堂讨论题.................................一1 18 第8章轴毂连接 (119)8．1 概述......一 (119)8．2键连接……………………．1198．3花键连接…………………一1238．4销连接 (125)8．5过盈配合连接………………一126复习题与练习题 (127)第9章带传动 (128)9．1 概述 (128)9．2带和带轮..................-． (131)9．3 带传动的工作情况分析 (138)9．4 普通V带传动的设计与实例分析 (142)9．5 V带传动的张紧、正确安装与维护 (155)9．6 同步带传动设计 (157)复习题与练习题…………………．．165第10章链传动 (167)10．1 概述 (167)10．2链传动的结构和标准 (168)10．3链传动的工作情况分析 (170)10．4链传动的合理布置和润滑 (173)10．5 滚子链传动的设计计算与实例分析 (175)复习题与练习题…………………．．179第1l章齿轮传动 (181)11．1 齿轮传动的特点和基本类型 (181)11．2 齿廓啮合基本定律…………-18311．3渐开线及渐开线齿轮 (184)11．4渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算……]8911．5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 (192)11．6 渐开线齿廓切削加工的原理 (196)11．7 渐开线齿廓的根切现象与标准外齿轮的最少齿数 (198)11．8 变位齿轮传动 (199)儿．9 齿轮传动的失效形式及设计准则 (203)儿．10齿轮的常用材料及许用应力 (206)11．1l 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 (210)11．12平行轴斜齿圆柱齿轮传动 (215)11．13 交错轴斜齿圆柱齿轮传动 (220)儿．14直齿锥齿轮传动 (222)11．15 齿轮结构设计 (228)11．16齿轮传动的润滑与效率 (230)11．17标准齿轮传动的设计计算与实例分析…………………．231复习题与练习题 (239)课堂讨论题………………………．242第12章蜗杆传动 (243)12．1 蜗杆传动的特点与类型 (243)12．2 阿基米德蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 (245)12．3 蜗杆传动的相对滑动速度与效率 (250)12．4蜗杆传动的失效形式、材料与结构.....................．．.........．252 12．5 蜗杆传动的强度计算 (256)12．6 蜗杆传动的润滑与热平衡计算 (258)12．7 蜗杆传动的设计计算与实例分析 (260)12．8普通圆柱蜗杆传动的精度等级选择及安装与维护……．262复习题与练习题 (263)第13章齿轮系..............................．．265 13．1轮系的分类 (265)13．2定轴轮系传动比计算 (267)13．3周转轮系传动比计算 (269)13．4复合轮系传动比计算 (271)13．5轮系的应用 (272)13．6其他类型行星传动简介 (274)复习题与练习题…………………．．276第14章机械传动设计......................-279 14．1概述 (279)14．2机械传动的类型…………一28014．3机械传动的特性和参数 (283)14．4机械传动的方案设计 (287)14．5机械传动的设计程序 (292)复习题与练习题........................一292 第15章机械的调速与平衡 (293)15．1机械的运转过程及速度波动的调节 (293)15．2 飞轮的近似设计方法 (295)15．3机械的惯性载荷及平衡......．．298 15．4 刚性回转体的平衡 (300)复习题与练习题 (303)第16章轴 (305)16．1 概述 (305)16．2轴的材料及选择…………一30716．3轴的结构设计 (309)16．4轴的强度计算 (313)16．5轴的刚度计算 (317)16．6轴的设计计算与实例分析 (318)复习题与练习题 (329)附表 (330)第17章滚动轴承 (335)17．1 概述 (335)17．2滚动轴承的代号 (340)17．3 滚动轴承的工作情况分析 (343)17．4滚动轴承类型的选择 (346)17．5滚动轴承尺寸的选择.........．．348 17．6 滚动轴承组合设计 (358)17．7 滚动轴承的设计计算与实例分析 (366)复习题与练习题 (372)课堂讨论题 (373)第18章滑动轴承 (374)18．1 概述 (374)18．2 滑动轴承的结构 (374)18．3 滑动轴承的材料 (378)18．4滑动轴承的润滑 (380)18．5 非液体摩擦滑动轴承的设计计算与实例分析 (383)18．6液体动压润滑的形成及基本方程 (385)18．7 其他滑动轴承简介 (388)18．8 滚动轴承与滑动轴承性能比较 (389)复习题与练习题…………………一390第19章联轴器和离合器 (391)19．1联轴器 (391)19．2 离合器 (397)复习题与练习题........................一402 第20章弹簧 (403)20．1概述 (403)20．2 圆柱螺旋弹簧的结构和几何尺寸 (405)20．3 弹簧的材料与制造 (407)20．4 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算与实例分析 (409)复习题与练习题 (415)参考文献 (417)。
