中南大学机械设计复习整理精华2资料
机械设计基础复习提纲
机械设计基础复习提纲第一部分课程重点内容第一章平面机构的自由度和速度分析运动副的概念和分类P6—7；运动副图形符号P8；能画出和认识机构运动简图P8—10。
平面机构自由度的计算公式P11；复合铰链、局部自由度及简单的虚约束P12—13；速度瞬心及三心定理P14-171、所以构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构；2、两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。
两构件通过面接触组成的运动副称为低副，平面机构中的低副有移动副和转动副。
两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副；3、绘制平面机构运动简图；4、机构自由度F=3n-2P l-P h,原动件数小于机构自由度，机构不具有确定的相对运动；原动件数大于机构自由度，机构中最弱的构件必将损坏；机构自由度等于零的构件组合，它的各构件之间不可能产生相对运动；5、计算平面机构自由度的注意事项：（1）复合铰链（图1-13）；（2）局部自由度：凸轮小滚子焊为一体（3）虚约束（4）两个构件构成多个平面高副，各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副，各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副，而不是虚约束；6、自由度的计算步骤要全：1）指出复合铰链、虚约束和局部自由度；2）指出活动构件、低副、高副；3）计算自由度；4）指出构件有没有确定的运动；5）计算公式F=3n-2P L-P H7、速度瞬心与三心定理：1）速度瞬心：两刚体上绝对速度相同的重合点（绝对瞬心，相对瞬心）；2）常见运动副的速度瞬心的寻找方法；3）三心定理：三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上；4）利用三心定理求机构的全部瞬心；5）利用三心定理求机构的转速、角速比、速度。
第二章平面连杆机构平面四杆机构的三种基本形式及运动特征P21—28；四杆机构类型判定准则P28；急回特性 P29；压力角与传动角P30；死点位置P31；四杆机构的设计（按给定的连杆位置或行程速度变化系数设计四杆机构）P32—34（要求掌握几何作图法，解析法和实验法不考）。
机械设计复习资料总结
（2） N1 N 0 ( N 2 N0 ( N3 N0 (
1 m 450 9 ) 107 X ( ) 0.16 X 107 2 550 1 m 450 9 ) 107 X ( ) 0.38 X 10 7 3 500
105 105 105 0.22 N1 N 2 N 3 (3)设还需要 x 次才能够破坏 x x x 0.22 1 x 3.54 X 105 N1 N 2 N 3 总损伤率= 3、某合金钢对称循环疲劳极限δ-1=400Mpa，ψδ=0.2，屈服极限δs=780，求： （1）画出此材料的简化应力图； （2）当 r=0.5 时，δ"a 和δ"m 的值.(195 585) 第 1页 共 12 页
z
ca m ni im
i 1
1 1 9 (6009 X 105 5509 X 105 5009 X 105 ) X 381.355Mpa N0 N0
S ca
1 1.18 ca
1 m 450 9 ) 10 7 X ( ) 0.75 X 106 1 600
1 m 300 9 ) 10 7 X ( ) 2 400
10 4 x 1 X 1.00777 X 106 N1 N 2 5、一转轴为 45#钢，瘦规律性对称循环变动应力作用，各级应力的最大值为δ 4 4 6 1max=125Mpa，δ2max=115Mpa，δ3max=100Mpa，分别作用 n1=3X10 ，n2=7X10 ，n3=4 X 10 ， 并已知δ-1=250Mpa，m=9，N0=107，кδ=1.76，εδ=0.78，β=0.95，ψδ=0.34， [nca]=1.5；求该轴的安全系数,并校核该轴的疲劳强度。 6、某刚才的对称循环弯曲疲劳极限，δ-1=275Mpa，屈服极限δs=355Mpa，取循环 基数 N0=107，寿命指数 m=9，试求循环基数 N 分别为 105、5x106、108 时相应的寿命 系数 Kn 和疲劳极限δ-1N。 解： 5 当 N=10 时： ( 1 ) m N 0 ( 1N ) m N1 1N 459Mpa> s ，故去 1N 为 355
机械设计复习资料
一、填空题123人的劳动，完成有用的。
45运动或运动的形式。
678、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的中间环节。
91、运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。
而又能产生一定形式相对运动的连接。
2、由于组成运动副中两构件之间的接触形式不同，运动副分为高副和低副。
3、运动副的两构件之间，接触形式有点接触，线接触和面接触三种。
4、两构件之间作面接触的运动副，叫低副。
5、两构件之间作点或线接触的运动副，叫高副。
6、回转副的两构件之间，在接触处只允许绕孔的轴心线作相对转动。
7、移动副的两构件之间，在接触处只允许按给定方向作相对移动。
8、带动其他构件运动的构件，叫原动件。
9、在原动件的带动下，作确定运动的构件，叫从动件。
10、低副的优点：制造和维修容易，单位面积压力小，承载能力大。
11、低副的缺点：由于是滑动摩擦，摩擦损失比高副大，效率低。
12、暖水瓶螺旋瓶盖的旋紧或旋开，是低副中的螺旋副在接触处的复合运动。
13、房门的开关运动，是回转副在接触处所允许的相对转动。
14、抽屉的拉出或推进运动，是移动副在接触处所允许的相对移动。
15、火车车轮在铁轨上的滚动，属于高副。
1、平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副相互联接而组成的机构。
2、平面连杆机构能实现一些较复杂的平面运动。
3、当平面四杆机构中的运动副都是回转副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的基础。
4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周连续转动的连架杆叫曲柄。
5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作往复摆动的连架杆叫摇杆。
6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是曲柄，另一个是摇杆，也可以两个都是曲柄或都是摇杆。
7、平面四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。
8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄。
9、在曲柄摇杆机构中，如果将最短杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作整周旋转运动，即得到双曲柄机构。
机械设计考试复习资料资料讲解
机械设计考试复习资料资料讲解⼀般来说，啮合传动传递功率的能⼒⾼于摩擦传动；蜗杆传动⼯作时的发热情况较为严重，故传递的功率不宜过⼤；摩擦轮传动必须具有⾜够的压紧⼒，故在传递同⼀圆周⼒时，其压轴⼒要⽐齿轮传动的⼤⼏倍，因⽽⼀般不宜⽤于⼤功率的传动；链传动和带传动为了增⼤传递功率的能⼒，必须增⼤链条和带的截⾯⾯积或排数（根数），但这要受到载荷分布不均的限制摩擦轮传动作⽤在轴上的压⼒最⼤，带传动次之，斜齿轮及蜗杆传动再次之，链传动、直齿和⼈字齿齿轮传动则最⼩1.机械零件的失效：机械零件由于某种原因不能正常⼯作时，称为失效。
2.零件的失效形式整体断裂;过⼤的残余变形;⼯作表⾯的过度磨损或损伤破坏正常的⼯作条件3.机械零件的计算准则强度准则刚度准则寿命准则振动稳定性准则可靠性准则4.应⼒的种类静应⼒: σ=常数变应⼒: σ随时间变化平均应⼒: σm=(σmax+σmin)/2应⼒幅: σa=(σmax—σmin)/2变应⼒的循环特性: r=σmin/σmax对称循环变应⼒r=-1脉动循环变应⼒r=0静应⼒r=1螺纹连接1.分类连接:三⾓形螺纹,圆螺纹传动:矩形螺纹,梯形螺纹和锯齿形螺纹.2.螺纹连接的预紧和放松预紧⼒不得超过其材料的屈服极限σs的80%连接螺纹都能满⾜⾃锁条件ψ<ρv3.放松⽅法⑴摩擦放松：对顶螺母，弹簧垫圈，⾃锁螺母⑵机械放松:开⼝销与六⾓开槽螺母，⽌动垫圈，串联钢丝1.连接螺纹:普通螺、管螺纹传动螺纹:梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹2．螺纹连接的基本类型①螺栓连接：普通螺栓连接的特点：被连接件上的通孔和螺栓杆间留有间隙，通孔的加⼯精度要求较低，结构简单，装拆⽅便，使⽤时不受被连接件材料的限制铰制孔螺栓连接的特点：孔与螺栓杆多采⽤基孔制过渡配合，能够精确固定被连接件的相对位置，并承受横向载荷，孔的加⼯精度要求较⾼②双头螺柱连接：通常⽤于被连接件之⼀太厚不易制成通孔，材料⼜较软，且需要经常拆装的场合③螺钉连接：连接特点：螺栓（或螺钉）直接拧⼊被连接件的螺纹孔中，不⽤螺母，结构简单、紧凑。
《机械设计》复习资料
《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。
机械设计期末复习重点知识
在重型机械中常采用切向键连接。键的工作面为窄面，其上 的工作压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。当双向 传递转矩时，可用两对切向键并分布成120°～130°。
第三十五页，编辑于星期日：十五点 十八分。
第一章 多媒体CAI课件设计基础
• 键连接的设计过程
第三十六页，编辑于星期日：十五点 十八分。
i 1
联解
Fmax T
rmax
z
ri2
i 1
对于 r1 ri r F T zr
F
p = d 01 ≤ [ p ]
F π d02
≤ [ ]
4
第二十四页，编辑于星期日：十五点 十八分。
第一章 多媒体CAI课件设计基础
2. 受翻转力矩作用的螺栓组连接 翻转力矩M作用在通过x-x轴并垂直 连接接合面的对称平面内。
第五页，编辑于星期日：十五点 十八分。
第一章 多媒体CAI课件设计基础
2）螺钉联接
螺钉直接旋入被联接件的螺纹孔中，省去了螺母，因此结构上比较 简单。但这种联接不宜经常装拆，以免被联接件的螺纹孔磨损而修复困 难。
3）双头螺柱联接
双头螺柱多用于较厚的被联接件或为了结构紧凑而采用盲孔的 联接。双头螺柱联接允许多次装拆而不损坏被联接零件。
•滑动平键
滑动平键连接能实现轴上零件的轴向移动，构成动连接。
第三十二页，编辑于星期日：十五点 十八分。
第一章 多媒体CAI课件设计基础
2．半圆键连接
半圆键连接具有良好的定心性能。半圆键能在轴槽中摆动以适应毂槽 底面，装配方便。但键槽对轴的强度削弱较大，适用于轻载连接。
锥形轴端采用半圆键连接在工艺上较为方便。
• 预紧力——联接在承受工作载荷之前，预先受到力的作用。
机械设计复习提纲.doc
机械设计复习提纲一、机械设计基础知识1、机器的组成：机器的主体一般是由原动部分（一个或几个用来接收外界能源的原动机）、传动部分（把原动机的运动和动力传递给执行部分）和执行部分（实现机器生产职能）组成的。
机器的基本组成要素是机器零件。
2、机器应满足的要求：使用功能要求、经济性要求（1.提高设计及制造经济性的主要途径①力求做到产品系列化、部件通用化和零件标准化。
②积级运用现代设计理论和制造方法，尽量采用新技术、新材料、新结构、新工艺。
③认真做好设计及制造的组织工作，实行科学管理，千方百计的降低材料用量及制造工时，以及提高机器的制造和装配工艺性，亦可在不同程度上提高设计及制造的经济性。
2.提高使用经济性的主要措施①提高机器的机械化和自动化水平，以提高劳动生产率及减少管理、维护费费用。
②选用效率高的传动系统及支承工具，以提高机械效率，减少动力和燃料的消耗。
③采用适当的防护和润滑装置，以延长机器工作寿命及降低维护费用。
④采用可靠的密封装置，防止漏油、漏气等无意义的损耗。
）、劳动保护要求、工艺性要求、可靠性要求、其它特殊的要求。
3、机械零件常见的失效形式有：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。
4、机器零件应满足的基本要求：避免在预定寿命期内失效的要求（避免在预定寿命期内失效的要求）、结构工艺性要求（设计的结构应便于加工和装配）、经济性要求（零件应有合理的生产加工和使用维护的成本）、质量小的要求（质量小则可节约材料，质量小则灵活、轻便）、可靠性要求（应降低零件发生故障的可能性（概率））。
二、轴毂联接的设计知识1、平键联接：①工作原理：平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙，键的上、下表面为非工作面。
工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩，故定心性较好。
②平键的分类：普通平键（普通平键与轮毂上键槽的配合较紧，属静联接）、导向平键（导向平键和滑键与轮毂或轴的键槽配合较松，属动联接）。
《机械设计》期末考试复习提纲要点
《机械设计》期末考试复习提纲要点《机械设计》期末考试复习提纲1．考试重点：第五、八、九、十、十二、十三和十五章，计算题基本以这几章为主，其余所讲各章以概念为主。
2．考试题型：填空、选择、简述和计算题。
3．各章重点第二章机械设计总论以概念为主，包括：机器组成、机械零件的主要失效形式、设计机械零件时应满足的基本要求、设计准则、机械零件常用材料第三章机械零件的强度1．图3-1中对各段曲线的划分及意义2．图3-3的作法3．应用图3-4如何确定单向稳定应力时当r=C、σm=C、σmin=C几种情况下极限应力。
4．提高机械零件疲劳强度的措施第四章摩擦、磨损及润滑概述1．概念：摩擦、磨损、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦2．磨损的种类、零件的磨损曲线含义（图4-6）3．润滑的方法第五章螺纹联接和螺旋传动1．概念螺纹的预紧、防松2．螺纹的类型（表5-1）、主要参数（大径、小径、螺距、导程、螺纹升角、牙形角等）、螺纹联接的基本类型及其特点。
3．螺纹的强度计算：几种螺栓联接强度计算的公式、紧螺栓联接公式中“1.3”代表的意义，叙述图5-16单个紧螺栓联接受力的变形过程；能够对螺栓的相对刚度进行分析。
4．螺栓组的受力计算：包括受横向载荷的联接、受转矩的螺栓组联接、倾覆力矩的螺栓组联接等四种情况。
5．提高螺纹联接强度的措施6．参看：书88页例题、习题5-4，5-5、5-6以及5-10第六章键、花键、无键联接和销联接1．键联接：主要类型、半圆键的优缺点、楔键和切向键的工作原理，工作表面2．花键联接：种类、定心方式第七章不考第八章带传动1．概念：带传动、弹性滑动、打滑、预紧2．带传动的类型、普通V带的结构、带的应力分析、张紧方法3．对弹性滑动和打滑的分析以及两者之间的关系4．利用欧拉公式分析对带传动能力的影响因素。
习题：8-1、8-2第九章链传动1．链传动与带传动的比较、滚子链的结构2．链传动的运动特性分析（图9-9），链传动的受力分析（即松、紧边力组成）第十章齿轮传动1．概念：使用系数Ka、动载系数Kv、齿间载荷分配系数Kα、齿向载荷分布系数Kβ、齿宽系数Ψ2．标准直齿圆柱齿轮传动的受力分析、力的计算公式3．弯曲强度公式及计算点，公式中各参数的意义（Y Fa，Y Sa、[σF]）4．齿面接触疲劳强度公式及计算点，公式中各参数的意义（Z H、Z E、[σH]）5．齿轮设计中的参数选择及影响6．标准斜齿圆柱齿轮传动的受力计算及受力图的绘制7．齿根弯曲疲劳强度公式和齿面疲劳强度公式的应用，及与直齿轮公式的比较；参考习题：10-1、10-5、10-2第十一章蜗杆传动1．蜗杆传动的类型、参数原则、失效形式、设计准则2．蜗杆传动的受力分析参考习题：11-1第十二章滑动轴承1．概念：滑动轴承、滚动轴承、液体动力润滑轴承、液体静压润滑轴承、径向滑动轴承2．径向滑动轴承的结构型式、失效形式、常用材料的类型及要满足的要求、轴瓦的结构3．形成流体动力润滑的必要条件4．对一维雷诺方程的分析，径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程5．径向动力润滑滑动轴承的压力分布图第十三章滚动轴承1．概念向心推力轴承、轴承的寿命、轴承的额定寿命、额定动载荷、当量动载荷2．滚动轴承基本代号各位的意义，熟悉30000、60000、70000型的性能及特点3．滚子轴承与球轴承的性能对比4．滚动轴承寿命及当量动载荷的计算5．轴承装置的配置方法（三种）参考习题：13-1、13-5、例题13-2、例题13-3第十四章联轴器和离合器1．概念离合器、联轴器、刚性联轴器、挠性联轴器2．刚性联轴器的种类及特点、挠性联轴器的种类及特点3．掌握十字滑块联轴器的原理、万向联轴器的原理、齿式联轴器的原理4．离合器的种类和特点第十五章轴1．概念传动轴、心轴、转轴、2．轴上零件的周向定位方法3．轴上零件的轴向定位方法4．提高轴强度的常用措施5．轴的强度校核计算（按扭转强度、弯扭组合）6．纠正轴的错误画法参考习题：15-4、15-6、15-7参考题：填空题001 计算载荷F ca 、、平均载荷F 和载荷系数K 的关系式 ,强度计算时应该用载荷.002 在静强度条件下,塑性材料的极限应力是 ,而脆性材料的极限应力是 . 003 受预紧力和轴向工作载荷的螺栓，其总拉力为与之和. 004 ________螺纹常用于联接，_________、_________、_________螺纹常用于传动. 005 螺纹联接的主要类型有________、________、________和________.006 受轴向变载荷的紧螺栓联接,在工作载荷F 和残余预紧力不变的情况下,要提高螺栓的疲劳强度,可以减小_________或增大__________.007 用于联接的螺纹牙形有_________.用于传动的螺纹牙型有_________.008 有一受轴向载荷的紧螺栓联接,所受的预紧力F ′=6000N,工作时所受轴向工作载荷F=3000N,螺栓的相对刚度mb b C C C =0.2,则该螺栓所受的总拉力F 0=________,残余预紧力F ″=__________.009普通平键的工作面是_______，工作时靠________________________传递转矩.010 楔键的工作面是________，键的_______和它相配的________均具有1：100的斜度。
中南大学机械设计复习整理精华2概要
④ ⑤⑥ ⑦
潘存云教授研制
版权所有，请合法使用 作者： 潘存云教授
§15-3 轴的计算
一、 按扭转强度计算
轴的强度设计应根据轴的承载情况，采 用相应的计算方法，常用方法有两种。
对于只传递扭转的圆截面轴，强度条件为：
T
T WT
9.55 10 6 P 0.2d 3n
[ T ]
解释各符
MPa 号的意义
版权所有，请合法使用 作者： 潘存云教授
2) 轴的强度校核
对于一般钢制轴，可用第三强度理论（最大切 应力理论）求出危险截面的当量应力。
按第三强度理论得出的轴的强度条件为：
e
2 b
4 2
[ b ]
弯曲应力：
b
M W
d
M 3/
32
M 0.1d 3
扭切应力：
T T WT 2W
潘存云教授研制
2
O2
Fd2
a2 Fr2
放松端： Fa1 = Fd1
外圈宽边相对安装(反装)
压紧端： Fa2 = Fd1 - Fae
结论与正装相同：
放松端轴承的轴向载荷 = 内部轴向力
压紧端轴承的轴向载荷 = 其余轴向力的代数和本身除外
郑州大学专用 作者： 潘存云教授
三、 轴系部件的调整
1. 轴承间隙的调整
▲摩擦式离合器可在任何转速下实现两轴的接合或分 离；接合过程平稳，冲击振动较小；可有过载保护作 用。但尺寸较大，在接合或分离过程中要产生滑动摩 擦，故发热量大，磨损也较大。
▲电磁摩擦离合器可实现远距离操纵，动作迅速， 没有不平衡的轴向力，因而在数控机床等机械中获 得了广泛的应用。
机械设计复习资料
简答题目复习： 简答题目复习： 1. 摩擦和自锁现象 2. 集中应力和疲劳强度的危害 3. 运动副 4. 轴的种类
1、从日常生活或生活实践中，寻找两个高副和两个低副的 应用实例，并联系高、低副的特点进行分析。 答：高副：①齿轮的啮合为线接触，压强大所以为高副；② 滚动轴承的滚珠跟环是线接触。 低副：门与门框相连的销，风扇体与吊杆之间连接的因 是面接触压强低，故为低副。 2、按在支撑轴上零件传递运动和动力时受到的载荷类型 （扭矩、弯矩）的不同，轴分为那三种类型？并分别对自 行车前轴、后推动式家用车、普通车床的轴进行说明。 答：心轴：弯矩 自行车前轴属飞轴主要受弯距荷载 传动轴：扭距：后推动式农用车的动力轴为传动轴 转轴：弯、扭距，普通车床的轴为转轴，因受到弯扭距。
机械设计复习资料
概念理解
力学知识重点 • 本书中材料力学研究构件的强度、刚度和稳定性问题。 • 力的三要素是指 大小 、方向 和 作用线 。 • 二力平衡的必要和充分条件是：二力等值、反向、共线。 • 力学中，把大小相等、方向相反、不共线的两个平行力 称为力偶。 • 平面力偶系平衡的必要和充分条件是各个分力偶矩的代 数和为零。 • 不计重力，只在两点受力而处于平衡状态的构件，称为 二力构件。 • 单位面积上的内力称为应力。 • 机械效率是输出功率与输入功率的比值。 • 任何材料在受到不断加大的外力作用下都会从弹性阶段 过渡到塑性阶段，最后断裂。
3、一螺杆转螺母移的螺旋传动装置，螺杆为三线螺纹，螺 、一螺杆转螺母移的螺旋传动装置，螺杆为三线螺纹， 距为12mm，当螺杆转四周后，螺母位移是多少？ 距为 ，当螺杆转四周后，螺母位移是多少？ 解：导程Ph=3*12=36mm ∴位移S=n*Ph=4*36=144mm 答：、、、、、、 4、已知一标准直齿圆柱齿轮传动的传动比 ＝3，模数 ＝ 、已知一标准直齿圆柱齿轮传动的传动比i＝ ，模数m＝ 4mm，两齿轮齿数之和 ＋z2＝100。 ，两齿轮齿数之和z1＋ ＝ 。 试求：两轮分度圆直径d1 和中心距a 试求：两轮分度圆直径 、d2 和中心距 。 解：⑴先求两轮齿数z1、z2 ∵i＝z2／z1＝3, ∴z2＝3z1， ∵z1＋z2＝100， ∴z1＋3z1=100 即z1=25，z2＝75 分度圆直径d1 、d2 d1＝m*z1＝4mm×25＝100mm，d2＝m*z2＝4mm×75＝ 300mm。 ⑶求中心距a a＝(d1＋d2)／2＝ (100＋300)mm／2＝200mm。 答：、、、、、、
（完整版）机械设计复习要点及重点习题
（完整版）机械设计复习要点及重点习题摩擦、磨损及润滑概述1、如何⽤膜厚⽐衡量两滑动表⾯间的摩擦状态？【答】膜厚⽐（λ）⽤来⼤致估计两滑动表⾯所处的摩擦（润滑）状态。
2/12221min)(q q R R h +=λ式中，min h 为两滑动粗糙表⾯间的最⼩公称油膜厚度，1q R 、2q R 分别为两表⾯轮廓的均⽅根偏差。
膜厚⽐1≤λ时，为边界摩擦（润滑）状态；当31～=λ时，为混合摩擦（润滑）状态；当3>λ时为流体摩擦（润滑）状态。
2、机件磨损的过程⼤致可分为⼏个阶段？每个阶段的特征如何？【答】试验结果表明，机械零件的⼀般磨损过程⼤致分为三个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。
1）磨合阶段：新的摩擦副表⾯较粗糙，在⼀定载荷的作⽤下，摩擦表⾯逐渐被磨平，实际接触⾯积逐渐增⼤，磨损速度开始很快，然后减慢；2）稳定磨损阶段：经过磨合，摩擦表⾯加⼯硬化，微观⼏何形状改变，从⽽建⽴了弹性接触的条件，磨损速度缓慢，处于稳定状态；3）剧烈磨损阶段：经过较长时间的稳定磨损后，因零件表⾯遭到破化，湿摩擦条件发⽣加⼤的变化（如温度的急剧升⾼，⾦属组织的变化等），磨损速度急剧增加，这时机械效率下降，精度降低，出现异常的噪声及振动，最后导致零件失效。
3、何谓油性与极压性？【答】油性（润滑性）是指润滑油中极性分⼦湿润或吸附于摩擦表⾯形成边界油膜的性能，是影响边界油膜性能好坏的重要指标。
油性越好，吸附能⼒越强。
对于那些低速、重载或润滑不充分的场合，润滑性具有特别重要的意义。
极压性是润滑油中加⼊含硫、氯、磷的有机极性化合物后，油中极性分⼦在⾦属表⾯⽣成抗磨、耐⾼压的化学反应边界膜的性能。
它在重载、⾼速、⾼温条件下，可改善边界润滑性能。
4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪⼏项？【答】润滑油的主要质量指标有：粘度、润滑性（油性）、极压性、闪点、凝点和氧化稳定性。
润滑脂的主要质量指标有：锥（针）⼊度（或稠度）和滴点。
机械设计知识点总结笔记
机械设计知识点总结笔记 1. 机械设计基础知识：- 机械设计的定义和步骤- 机械设计基本原理和公式- 机械设计中常用的材料和材料选择原则- 机械设计中常用的工艺及加工方法2. 零件设计与选型：- 零件功能需求和性能要求- 零件设计的几何形状和尺寸的计算与选择- 零件与装配件的选型和配合原则3. 机械传动装置设计：- 常见的机械传动方式和原理- 传动装置的设计与计算- 齿轮传动、带传动、链传动的设计和选择原则4. 常见机构设计：- 常见的连杆机构、齿轮机构和曲柄滑块机构的设计- 平面机构、空间机构的设计和分析- 弹簧机构和减振器的设计原则5. 机械零件的加工与装配：- 零件的加工工艺和方法- 零件的装配及调试技巧- 常见的检验和测试方法6. 机械设计的CAD软件应用：- 机械设计中常用的CAD软件介绍和使用技巧- 2D和3D建模、装配和绘图的基本操作- CAD软件中的参数化设计和优化设计方法7. 机械设计的数值模拟与分析：- 机械设计中常用的数值模拟软件和方法- 结构强度、刚度和疲劳寿命的分析与评估- 流体动力学、传热分析和优化设计方法8. 机械设计的可靠性与安全性：- 机械设计中的可靠性评估和安全性分析- 设计中的失效模式与效应分析（FMEA）- 机械产品的可靠性测试和验证方法9. 机械设计的创新与发展趋势：- 机械设计中的创新方法和思维- 智能化、数字化和可持续发展的趋势- 新兴技术在机械设计中的应用（如人工智能和物联网）以上是机械设计知识点的一些概述，掌握这些知识将有助于进行机械设计的实践和应用。
《机械设计》复习资料汇总
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。
机械设计复习资料..
《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.闭式软齿面的齿轮传动齿轮主要失效形式是什么，其设计准则又是什么? 答：主要失效形式：齿面点蚀、胶合设计准则：按 设计，按 校核 2. 试说明链传动的瞬时传动比为什么不恒定？2. 答：由于链传动的多边形效应，当主动轮匀速转动时，从动链轮运转速度不均匀。
（或者主动轮以ω1匀速转动，而从动轮转速为 ，β、γ在时刻变化，所以ω2做非匀速转动，即： 传动比i 也在变化，所以不恒定。
） 3.滑动轴承限制p 和pv 的意义分别是什么?答：限制轴承平均压强p ，防止p 过高，油被挤出，产生 “过度磨损”； ∵ 轴承发热量∝单位面积摩擦功耗μpv ，∴ pv ↑→摩擦功耗↑→发热量↑→易胶合。
限制pv 是为了限制轴承温升、防止胶合。
4. 设计蜗轮蜗杆减速器时，为什么要进行散热计算？答：因为相对速度 vs 很大，效率η低，导致发热大，所以蜗轮蜗杆易产生胶合失效，因此必须要进行散热计算。
5. 试说明曲柄摇杆机构与双曲柄机构、曲柄滑块机构之间的演化关系。
答：曲柄摇杆机构中的摇杆（另一连架杆）也变为曲柄的铰链四杆机构就演化为双曲柄机构。
6. 凸轮从动件的匀速直线运动规律为什么常应用在低速、轻载的场合？答：从动件的匀速直线运动规律产生刚性冲击，所以应用在低速、轻载的场合。
7. 联轴器与离合器有何异同点。
答：相同点：连接两轴，传递运动和动力；不同点：联轴器是在机器停止运动时，才能将两轴分开；而离合器是在机器运动时，随时可将两轴分开。
8. 给出链传动的失效形式，并解释题一 — 4图曲线中，三条曲线的意义？][H H σσ≤][F F σσ≤γβωγωcos cos cos 21122R R R v ==βγωωcos cos 1221R R i ==题一—4图8、答：链传动的失效形式：链条元件的疲劳破坏；铰链铰链磨损；销轴与套筒（高速或润滑不良）胶合；冲击破坏；静力拉断；链轮轮齿磨损。
机械设计复习概要12页
机械设计复习概要12页机械设计基础复习思考题第一章绪论1什么是零件、构件、机构、机器、机械？它们有什么联系？又有什么区别？零件：机械中不可拆的制造单元体。
构件：零件的组合体。
（实物的人为组合体）机构：实物的人为组合体+各部分之间具有确切的相对运动。
机器：机构+可用来转换或传递物料、能量和信息等。
机械：机构与机器的统称。
联系：所属从小到大，区别是相互之间层级不同。
第二章机构的组成及其具有确定运动的条件1、何谓运动副？运动副有哪些类型？？用什么符号表示？运动副：由两个构建直接接触所形成的可动连接。
类型：（1）约束数：一个约束：Ⅰ级副；......Ⅱ级副(ⅢⅣⅤ)（2）接触情况：点或线：高副；面：低副（高副比低副易磨损）（3）转动：转动副或回转副或铰链；移动：移动副；螺旋运动：螺旋副。
(4)几何形状：球面副、球销副、圆柱副。
注：作平面运动时有3个独立运动（两个移动和一个转动）；作空间运动时有六个独立运动（3个移动和3个转动）2.机构是如何组成的？它必须具备什么条件？？组成：由若干个构件通过运动副连接所构成的具有确定运动的构件系统。
条件：构件具有确定的运动。
（1）机构自由度必须大于0；（2）机构的自由度数等于机构的原动件数。
3. 什么是机构的自由度？如何计算？自由度：构件具有的独立运动（相对运动）的数目。
（运动副每增加一个，自由度便减少一个）计算：转动副或移动副看成平面低副(面！)（2个约束），注意大多数情况下都是平面低副，即面接触情况。
轮与轮之间是平面高副，杆与凸轮之间也是平面高副，引入的是一个约束。
设一个平面机构有n个活动构件（除机架外的构件），p1个低副，ph个高副，用运动副连接前有3n个自由度，连接后引入（2p1+ph）个约束，相应自由度也减少（2p1+ph）个，则自由度：F=3n-2p1-ph4 .为什么要绘制机构运动简图？它有何用处？它能表示机构哪些方面的特征？简图：能完全表达机构运动特性的简单图形。
《机械设计基础》复习重点、要点总结材料
《机械设计基础》第1章机械设计概论复习重点1. 机械零件常见的失效形式2. 机械设计中，主要的设计准则习题1-1 机械零件常见的失效形式有哪些？1-2 在机械设计中，主要的设计准则有哪些？1-3 在机械设计中，选用材料的依据是什么？第2章润滑与密封概述复习重点1. 摩擦的四种状态2. 常用润滑剂的性能习题2-1 摩擦可分哪几类？各有何特点？2-2 润滑剂的作用是什麽？常用润滑剂有几类？第3章平面机构的结构分析复习重点1、机构及运动副的概念2、自由度计算平面机构：各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构，称为平面机构。
3.1 运动副及其分类运动副：构件间的可动联接。
（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动）按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同，通常把平面运动副分为低副和高副两类。
3.2 平面机构自由度的计算一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，若机构中有n个活动构件(即不包括机架)，在未通过运动副连接前共有3n个自由度。
当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后，每个低副引入两个约束，每个高副引入一个约束，共引入2P L+P H个约束，因此整个机构相对机架的自由度数，即机构的自由度为F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。
例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。
解由其机构运动简图不难看出，该机构有3个活动构件，n=3；包含4个转动副，P L=4；没有高副，P H=0。
因此，由式(1-1)得该机构自由度为F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=13. 2.1 计算平面机构自由度的注意事项应用式(1-1)计算平面机构自由度时，还必须注意以下一些特殊情况。
1. 复合铰链2. 局部自由度3. 虚约束例3-2 试计算图3-9所示大筛机构的自由度。
解机构中的滚子有一个局部自由度。
顶杆与机架在E和E′组成两个导路平行的移动副，其中之一为虚约束。
机械设计复习资料
机器的基本组成要素？答：是机械零件。
机器的基本组成部分？答：①原动机部分；②传动部分；③执行部分。
机械零件的主要失效形势？答：主要有以下4种：①整体断裂；②过大的残余变形；③：零件的表面破坏；④破坏正常工作条件引起的失效。
设计零件应满足的基本要求？答：①避免在预定寿命期内失效的要求；② 结构工艺性要求；③ 经济性要求；④质量小的要求； ⑤可靠性要求。
零件的表面破坏包括哪些？答：零件表面破坏主要是：腐蚀、磨损和接触疲劳。
影响零件寿命的主要因素有？答：影响零件寿命的主要因素有：①零件的形状结构；②零件的表面粗造度及加工精度；③零件的力学性能；④零件的化学性能（主 要为耐腐蚀性及抗氧化性）：⑤其他与零件具体使用相关的性能。
机械零件的设计准则有？ 答：①强度准则；②刚度准则；③寿命准则；④振动稳定性准则；⑤可靠性准则。
机械零件的常规设计方法有？答：①理论设计；②经验设计；③模型试验设计。
机械零件材料的选择原则有？ 答：①载荷、应力的大小和性质；②零件的工作情况；③零件的尺寸及质量；④零件结构的复杂程度及 材料的加工可能性；⑤材料的经济性；⑥材料的供应情况。
通用机械零件的强度分为哪两部分？分为静应力强度和变应力强度两部分。
（可能是错的）什么条件下通用零件可按静应力强度进行设计？ 通常认为，在机械零件整个工作寿命期间应力变化次数小于 材料的疲劳特性可用什么来描述？答:可用最大应力（ ）、应力循环次数 N 、应力比（或循环特性）r （）来描述。
P22 大多数通用机械零件及专用零件的失效都是由什么引起？答：都是由高周疲劳引起的。
对绝大多数通用零件承受变应力作用时，其应力循环次数总是大于多少？答：当其承受变应力作用时，其应力循环次数总是大于104的。
15、 提高机械零件疲劳强度的措施有哪些？答提高机械零件疲劳强度的措施有： ①尽可能降低零件上应力集中的的影响；②选用疲劳强度高的材料和规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺；③提高零件的表面质量；④：尽可能地减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸。
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向心轴承：
郑州大学专用
P=Fr
推力轴承： P=Fa
作者： 潘存云教授
四、向心推力轴承的轴向力计算
1.若 Fae+ Fd2 >Fd1
由于轴承1的右端已固定，轴不能向右移动，轴承1被压紧。由平衡条件得 轴承1(压紧端)承受的轴向载荷：
压紧端：Fa1 = Fae+ Fd2
轴承2(放松端)承受的轴向载荷：
4) 考虑可靠性和工作环境 ▲由金属制成的不需要润滑的联轴器工作比较可靠； ▲需要润滑的联轴器，其性能易受润滑完善程度的影 中南响大学，专用且可能污染环境；
作者： 潘存云教授
▲含有橡胶等非金属元件的联轴器对温度、腐蚀介质 、 5) 强联光轴等器比的较制敏造感、，安而装且、容维易护老和化经。济性
在满足使用要求的前提下，压选择装拆方便、维 护简单、成本低廉的联轴器。
▲摩擦式离合器可在任何转速下实现两轴的接合或分 离；接合过程平稳，冲击振动较小；可有过载保护作 用。但尺寸较大，在接合或分离过程中要产生滑动摩 擦，故发热量大，磨损也较大。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
错误的施力
郑州大学专用 作者： 潘存云教授
正确的施力
错误
正确
滚动轴承的组合设计注意事项：
▲ 应尽量保证轴及轴承座有足够的刚度，以避免过大 的变形使滚动体受阻滞而使轴承提前损坏；
▲ 对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持 同心。最好的办法是采用整体结构的外壳，并把两 轴承孔一次镗出；
▲ 正确选择轴承的配合，保证轴承正常运转，防止内 圈与轴、外圈与外壳孔在工作时发生相对转动；
▲ 在安装轴承的过程中，应确保实施安装轴承的力不 作用的滚动体上，否则将使轴承损坏；
▲ 对轴承适当地预紧，以此提高轴承的旋转精度，增 加轴承装置的刚度、减小机器工作时轴的振动。
郑州大学专用 作者： 潘存云教授
放松端：Fa2 = Fd2
Fae
2.若 Fae+Fd2 < Fd1 则轴承2被压紧。由平衡条件得：
放松端： Fa1 = Fd1
2 O2
a2
Fd2 Fr2
潘存云教授研制
1 Fd1 O1
a1 Fr1
外圈窄边相对安装 (正装)
压紧端： Fa2 = Fd1 - Fae
结论： 放松端轴承的轴向载荷 = 内部轴向力
中南选大学用专用轮胎联轴器；
作者： 潘存云教授
2) 考虑工作转速的高低和引起离心力的大小 对高速传动轴，宜选用平衡精度较高的膜片联轴器
，不能选用存在偏心的滑块联轴器；
3) 两轴相对位移的大小和方向 安装调整两轴难以精确对中、或者工作中产生较
大位移时，应选用挠性联轴器： ▲径向位移较大时：=> 滑块联轴器 ； ▲角位移较大，或两轴相交时： => 滑块联轴器
验条件下得出的。实际情荷况。 可能受到双重载荷作用。
很显然，单向载荷与双向载荷作用下，轴承的寿命是
不一样的。
含义：当量动载荷是一种考虑径向载荷与轴向载荷双重
影响，经换算后的假想载荷。其效果与某一个基本额定
动载荷相当。
计算公式： P=X Fr+Y Fa X----径向动载荷系数； Y----轴向动载荷系数。见下页
Hale Waihona Puke 二、 联轴器与离合器的分类
套筒联轴器
刚性联轴器 凸缘联轴器
夹壳联轴器 齿式联轴器
联
十字滑块联轴器
轴 器
无弹性元 件联轴器
滑块联轴器 万向联轴器
挠性联轴器
有弹性元 件联轴器
中南大学专用 作者： 潘存云教授
下面将对各种联轴器作详细介绍
滚子链联轴器
弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器 梅花形弹性联轴器 轮胎联轴器 膜片联轴器 星形弹性联轴器
潘存云教授研制
2
O2
Fd2
a2 Fr2
放松端： Fa1 = Fd1
外圈宽边相对安装(反装)
压紧端： Fa2 = Fd1 - Fae
结论与正装相同：
放松端轴承的轴向载荷 = 内部轴向力
压紧端轴承的轴向载荷 = 其余轴向力的代数和本身除外
郑州大学专用 作者： 潘存云教授
三、 轴系部件的调整
1. 轴承间隙的调整
三、当量动载荷的计算 滚动轴承的基本动载荷是在一定的实验条件下确定的。对于向 心轴承是指轴承承受纯径向载荷；对于推力轴承是指承受中心 轴向载荷。实际情况可能既受径向载荷又有轴向载荷，则必须
理由：基本额定动载荷是单向载荷（径向或轴向）试 将实际载荷换算成与实验条件相同的载荷后，才能和基本额定 动载荷进行比较。换算后的载荷是一种假定载荷，称为当量载
郑压州大紧学专端用轴承的轴向载荷 = 其余轴向力的代数和本身除外
作者： 潘存云教授
反装时选左边的轴承为1，右 边的轴承为2。
1. 若 Fae+ Fd2 >Fd1 则有：
压紧端：Fa1 = Fae+ Fd2
1
放松端：Fa2 = Fd2
Fae
O1
Fd1
a1
2.若 Fae+Fd2 < Fd1 ,则有： Fr1
方法： 加减垫片的厚度
螺钉调整
调整垫片
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螺钉调整
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郑州大学专用 作者： 潘存云教授
加减垫片
2. 轴承的预紧 加金属垫片
方法 磨窄套圈
对于某些可调游隙的轴承，在安装时给与一定 的轴向压紧力，使得内外圈产生相对移动而消 除游隙，并在套圈和滚动体接触处产生弹性预 变形，借此提高轴的旋转精度和刚度。这种方 法称为轴承的预紧。
§14-2 联轴器的选择
大多数联轴器已经标准化或规格化，一般机械设计 者的任务是选用联轴器，不需要设计。 一、链轴器类型的选择 原则
转矩、转速、轴径、相对位移、工作环境、成本等
确定型号与规格 具体应考虑如下要求
选用原则：
1) 考虑传递转矩的大小、性质以及对缓冲减振要求 ▲对大功率重载传动，宜选用齿轮联轴器； ▲严重冲击载荷或消除轴系扭转振动的传动，宜
潘存云教授研制 潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
潘存云教授研制
郑州大学专用 作者： 潘存云教授
六、滚动轴承的安装与拆卸 装拆滚动轴承时，要特别注意以下两点： 1)不允许通过滚动体来传力，以免使滚道或滚动体 造成损伤。 2)由于轴承的配合较紧，装拆时应使用专门的工具 。
潘存云教授研制
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▲刚性联轴器不仅结构简单，而且装拆方便，可用于 低速、刚性大的传动 ； ▲弹性联轴器具有较好的综合性能，广泛应用于一般 的中、小传动。
6) 安全性要求 有安全保护要求的轴，应选用安全联轴器。
中南大学专用 作者： 潘存云教授
四、离合器的选用
▲嵌入式离合器的结构简单，外形尺寸较小，两轴间 的联接无相对运动，一般适用于低速接合，转矩不大 的场合；