机械设计总复习精编WORD版
机械设计基础总复习内容
第1章 平面机构及其运动简图
4、平面机构的自由度
（5）平面机构自由度的计算：
机构的自由度F—— 机构相对机架（固定构件）所具有的 独立运动的数目。
F 3n 2PL PH
（要求：熟记公式）
式中：n为活动构件数，PL为低副数量，PH为高副数量。 （6）计算平面机构自由度时的几种特殊情况 复合铰链 —— 两个以上的构件在同一处以转动副相联。 K个构件汇交而成的复合铰链应具有（K-1）个转动副。 局部自由度—— 构件局部运动所产生的不影响整个机构运 动的自由度，是多余的自由度，在计算时应略去不计。 虚约束—— 对机构运动不起限制作用的重复约束。计算自 由度时应去掉虚约束。
第1章 平面机构及其运动简图
1、平面机构的组成
（1）构件：彼此相对运动的运动单元体。一个构件可以是一 个单独制造的零件，也可以是由若干零件连接构成的组合体。 （2）机构主要由： 主动件、从动件、机架三部分组成。 如内燃机：汽缸体是机架，
活塞是主动件，
曲轴是从动件， 连杆称为联运件。
第1章 平面机构及其运动简图
死点位置的运用：a.机床夹具；b.飞机起落架；c.钻床夹具；等等
第3章 凸轮机构
1、凸轮机构的应用和类型
（1）凸轮机构常用于将主动件的连续转动转变为从动件的往 复移动或摆动，使从动件获得预先给定的运动规律。凸轮机构 是高副机构。凸轮的轮廓曲线或沟槽决定了从动件的运动规律。
（2）组成：主要由凸轮、从动件和机架组成。 （3）按凸轮形状分类：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮； 按从动件的结构形式分类：尖顶从动件、滚子从动件、 平底从动件； 按从动件的运动形式分类：移动从动件、摆动从动件。
第2章 平面连杆机构
3、平面四杆机构的工作特性
机械设计复习完整版(附带例题)
第一章绪论1、机器的基本组成要素是什么？【答】机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。
所以，机器的基本组成要素就是机械零件。
2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。
【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。
如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。
在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。
如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。
3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？【答】在相互连接方面，机器与零件有着相互制约的关系；在相对运动方面，机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求；在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。
二机械设计总论1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用是什么？【答】机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。
传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。
2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。
机械零件的主要失效形式有1）整体断裂；2）过大的残余变形（塑性变形）；3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳；4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由于过热而引起的胶合等。
3、什么是机械零件的设计准则？机械零件的主要设计准则有哪些？【答】机械零件的设计准则是指机械零件设计计算时应遵循的原则。
机械零件的主要设计准则有：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、绘出浴盆曲线并简述其含义？【答】浴盆曲线是失效率曲线的形象化称呼，表示了零件或部件的失效率与时间的关系，一般用实验方法求得。
《机械设计》复习要点.docx
《机械设计》复习题一、填空题1.当动压润滑条件不具备，且边界油膜遭到破坏时,就会出现流体摩擦、边界摩擦和丁•摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混介摩擦。
2.对于转动的滚动轴承，其主要失效形式是疲劳点蚀，对于不转动、低速或摆动的轴承，主要失效形式是局部塑性变形，対于高速轴承，发热以至胶合是其主要失效形式。
3.轴如按受载性质区分，主要受弯矩的轴为心轴,主要受一转矩的轴为传动轴。
4.普通平键联接的工作面是键的两侧面；楔键联接的工作面是键的上下面。
5.为了便于互换及适应大虽生产，轴承内圈孔与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。
6.不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力，具有周期性的变应力称为循坏变应力。
7.按照平面图形的形状，螺纹分为二•角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
&按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动和闭式传动两种。
9.直径较小的钢制齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，称为齿轮轴。
10.已知某三线螺纹中径为9.5mm,螺距为1mm,则螺纹的导程为3 mim11.联轴器和离合器都是用来实现轴与轴之间的连接，传递运动和动力。
但联轴器与离合辭的主要区别在于联轴器盂耍在停午后才能实现轴与轴的结合或分离，I佃离合器吋使丄作中的轴随时实现结合或分离。
12.齿轮传动的五种主要失效形式屮，最严重、必须避免的失效形式是—轮齿折断；软齿面闭式齿轮传动最主要的失效形式是齿面疲劳点蚀。
二、选择题1•循环特性r=-l的变应力是（A ）应力。
A.对称循环变B.脉动循环变C.非对称循坏变D.静2.在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，町采取的措施是（B）。
A.增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度CmB.减小Cb，增大C”C•增大Cb和C m3.在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件,A.避免螺栓受附加弯曲应力作用4.选取V带型号，主要取决于（D）。
机械设计复习资料总结
（2）分别用图解法和解析法计算该轴的安全系数；
（3）求零件工作应力参数δm、δs、r。并在简化疲劳极限应力图中标出 N（δm，
δa）的位置
解：（1）有题目可知：
A（0，
KN K
-1 )
(0,450)
）、B
(
K
N0 2
,
K
N0 2
)
(420,210)
、C
( s
,0)Βιβλιοθήκη (800,0)(2、3)
Kn m
N0
9
355
1.67 =1.67
N1 275
当 N=105 时： ( 1)m N0 ( 1N )m N2 1N 297 Mpa,故去 1N 为 297
Kn m
N0
9
5 106
1.08 =1.08
N1
275
当 N=105 时：由于 N 大于 107 故取 N 为 107 (1)m N0 (1N )m N2 1N 275Mpa,
平面连杆机构中，当传动角γ较大时，则
A
。
A．机构的传力性能较好
B. 机构的传力性能较差
C．可以满足机构的自锁要求
D.机构的效率较低
19．当一对渐开线齿轮制成后，即使两轮的
中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不
变，原因是 D 。
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机械设计复习资料（汇编）
A. 压力角不变 B. 啮合角不变
)m
107
X (300)9 500
N2
1 N0( 2
)m
107
X
(300 )9 400
机械设计基础总复习
整理ppt
3
二、 机器的组成 （以汽车为例）
1、动力部分 提供动力（发动机） 2、传动部分 提供变速、改变运动方向或运动形式等
（变速箱、传动轴、离合器） 3、工作部分 直接完成设计者的构想，代替或减轻人类的
工作（车轮，转向器） 4、控制部分 使机器各部分运动协调。可以是手控、
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3、曲柄存在的条件 1）四杆机构中，最长杆和最短杆之和小于其余
两杆长度之和。 2）曲柄为最短杆，且是连架杆或机架。 4、对四杆机构的判断：
在四杆机构中，没有曲柄存在，就是双摇杆 机构，若存在曲柄，，哪一个是机架，就构成不 同的机构。
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1）和最短杆相连的杆是机架，为曲柄摇杆机构。 2）最短杆是机架，为双曲柄机构。 3）最短杆对过的杆是机架，为双摇杆机构。
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第十一章 联接
螺纹联接
1、大径 d：螺纹标准中的公称直径，螺纹的最大直径
2、小径 d1: 螺纹的最小直径，强度计算中螺杆危险断 面的计算直径。
3、中径 d2: 近似于螺纹的平均直径， d2 (d1 + d) / 2 4、螺距 p: 相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。
5、导程 s: 同一条螺纹线上两螺纹牙之间的距离。
Fx1 = - Ft2 切向力
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已知：蜗杆的旋向和转向，画出蜗杆和 蜗轮三个分力的方向。
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•第八章 带传动
普通V带已标准化：按GB/T 13575.1－2008标准， 按截面尺寸 的大小不同，由小到大，分为： Y、Z、A、B、C、D、E七种。
具体尺寸见表8—2。带的楔角 大于带轮沟槽 角。 • 带的节面宽度叫节宽bp ， 当带弯曲时，此宽度不变，带的
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机械设计基础复习要点1.机器_般由哪几部分组成？一般机器主要由动力部分传动部分执行部分控制部分四个基本部分组成。
P12.机器和机构各有哪几个特征？构件由各个零件通过静连接组装而成的，机构又由若干个构件通过动连接组合而成的，机器是由机构组合而成的。
机器有三个共同的牲：（1）都是一种人为的实物组合；（2）各部分形成运动单元，各单元之间且有确定的相对运动；（3）能实现能量转换或完成有用的机械功.P23.零件分为哪两类？零件分为；通用零件、专用零件。
P24.机器_能实现能量转换，而机构不能。
P25.什么叫构件和零件？组成机械的各个相对运动的实物称为法住，机械中不可拆的制造单元体称为窒住.构性是机械中中运动的单元体，筌也是机械中制造的单元体。
P26.什么叫运动副？分为哪两类？什么叫低副和高副？使两个构件直接接触并产生一定可动的联接，称运动生。
P4-57.空间物体和平面物体不受约束时各有几个自由度？构件在直角坐标系来说，且有6个独立运动的参数，即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动。
但在平面运动的构件，仅有3个独立运动参数。
P58.什么叫自由度？机构具有确定运动的条件是什么？机构具有独立的运动参数的数目称为构件的自由度。
具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度数目。
P59.运动副和约束有何关系？低副和高副各引入几个约束？运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为继。
引入1个约束条件将减少1个自由度。
P510.转动副和移动副都是面接触称为低画。
点接触或线接触的运动副称为高副。
11.机构是由原动件、从动件和机屋三部分组成P6。
12.当机构的原动件数等于自由度数时，机构就具有确定的相对运动。
P813.计算自由度的公式：F = 3n.2PL.PH （n为活动构件；PL为低副；PH为高副），计算时注意复合较链、局部自由度、虚约束。
P914.根据四杆机构演化原理可推出曲柄存在的条件:（］）最短杆与最长杆长度之和小或等于其他两杆长度之和；（2）连架杆或机架中必有一杆为最短杆。
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）。
机械设计期末总复习
河北工业大学机械设计基础第一章机械设计概论复习思考题1、机械设计的基本要求包括哪些方面？2、机械设计的一般程序如何？3、对机械零件设计有哪些一般步骤？4、对机械零件设计有哪些常用计算准则？5、对机械零件材料的选择应考虑哪些方面的要求?习题1．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？2．机械零件常用的计算准则有哪些？第二章机械零件的强度复习思考题1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。
3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图？6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素Kσ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响？8、按Hertz公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？习题1．某材料的对称循环弯曲疲劳极限1801=-σMPa 。
取循环基数N 0=5×106，m =9，试求循环次数N 分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
2．已知材料的机械性能为σs =260MPa ，σ-1=170MPa ，ψσ=0.2，试绘制此材料的简化根限应力线图。
3．圆轴轴肩处的尺寸为：D =54mm ，d =45mm ，r =3mm 。
如用上题中的材料，设其强度极限B =420MPa ，试绘制此零件的简化极限应力线图，零件的βσ=βq =1。
4．如上题中危险剖面上的平均应力σm =20MPa ，应力幅σa =30MPa ，试分别按①γ=C ，②σm =C ，求出该载面的计算安全系数S ca 。
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§6-5 渐开线标准齿轮的啮合
啮合角：表示啮合线方位的角度称为啮合角，它是啮合线同 节圆公切线tt的夹角α′。
动画
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§6-5 渐开线标准齿轮的啮合
渐开线齿轮传动中啮合角为常数，在数值 上等于节圆上的压力角。
啮合角不变表示齿廓间法向作用力方向不 变，若齿轮传递的力矩恒定，则轮齿之间、 轴与轴承之间压力的大小和方向均不变， 传动平稳，这也是渐开线齿轮传动的一大 优点。
结论：对于标准齿轮是否发生根切取决于其齿数的 多少。
可以证明：渐开线标准直齿圆柱齿轮不发生根切的 最少齿数zmin=17。
§6-7 根切、最少齿数及变位齿轮
4. 标准齿轮传动的缺点
① 标准齿轮的齿数必须≥最少齿数 zmin ，否则会产生根切。 ② 标准齿轮不适用于实际中心距a’不等于标准中心距a的
⑹ 基圆内无渐开线。
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§6-4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸
一、齿轮各部分名称
§6-4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸
二、齿轮的基本参数
齿轮各部分尺寸由齿轮的基本参数来决定，这些基本参数是：
1.齿数——一个齿轮上轮齿的总数，用z表示。 2.模数——特定圆(分度圆)上齿距p与π的比值，用m表示，
BOK= k
cos k
rb rk
§6-3 渐开线齿廓
点K离基圆中心O愈远（向径rk愈大），其压力角也愈大。基圆上的 压力角为零。
⑸渐开线的形状取决于基圆 的大小
基圆半径越小，渐开线越 弯曲，反之，渐开线越平 直。
当基圆半径趋于无穷大时， 其渐开线将成为垂直于渐 开线发生线的斜直线,它就 是渐开线齿条的齿廓。
在模数不变的情况下，齿数越多则渐开线越平缓，齿顶 圆齿厚、齿根圆齿厚相应地越厚；
（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。
机械设计基础复习资料全
第一章平面机构的自由度和速度分析1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图答案：1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。
1-5解 滚子是局部自由度，去掉n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=11-6解 滚子是局部自由度，去掉n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=11-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=21-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=11-9解 滚子是局部自由度，去掉n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=21-10解 滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移动副，去掉一个.n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=11-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=21-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3第2章 平面连杆机构2-1 试根据2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
（a ）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构，A B 整转副（b ）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲柄摇杆机构，A B 整转副（c ）60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构（d ）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
《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。
机械设计期末总复习资料
三、 简答题 1 机械零件设计应满足哪些基本的准则？
答：机械零件设计应满足的基本的准则有：强度准则， 刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。
第三章 机械零件的强度
§3-01 机械零件的载荷与应力 §3-02机械零件在静应力下的强度计算 §3-1 材料的疲劳特性 §3-2 机械零件的疲劳强度计算 *§3-3 机械零件的抗断裂强度 §3-4 机械零件的接触强度
第一章 绪 论
§1-1 机械工业在现代化建设中的作用 §1-2 机器的基本组成要素-机械零件 §1-3 本课程的内容、性质与任务 §1-4 本课程的特点、注意问题 §1-5 教学安排 §1-6 认识机器
1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称 为①。
（①.零件 ②.机构 ③.构件 ④.部件）
第二章 机械设计总论
疲劳区
屈服区
力r=C (塑性
Ssca
K N s1 Kssa ssm
Ss
Ssca
？s S
sm sa
Ss
材料） Sca
K N 1 Ka m
S
Sca
？ S
m a
S
Sca
Sσca Sτca S
Sσ2ca
S
2 τca
sr s rN
§3-4 机械零件的接触强度
sH
F B
1
1
1
2
1
12
E1
已知某材料的对称循环弯曲疲劳极限s1 =180MPa，
m=9，循环基数N0=5×106，试求循环次数N分别为
7000、620000次的有限寿命弯曲疲劳极限。
机械设计总复习
（三）零件的表面破坏
机械零件的主要失效形式2
零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲
劳（点蚀）。
（四）破坏正常工作条件引起的失效
液体摩擦的滑动轴承，只有在存在完整的润滑油膜 时才能正常工作。
带传动只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时 才能正常工作。
设计机械零件时应满足的基本要求 设计机械零件时应满足的基本 要求
用A'Ｇ'C折线表示零件材料的极限应力线图是其中一种近似方法。
A'Ｇ'直线的方程为：
s1sassm
CＧ'直线的方程为：
sasm ss
σ为试件受循环弯曲应力时的材 料常数，其值由试验及下式决定：
s
2s1 s0 s0
对于碳钢，σ≈0.1~0.2，对于合金钢，σ≈0.2~0.3。
D点以后的疲劳曲线呈一水平线，
代表无限寿命区其方程为：
s s rN r N （ N D )
由于ND很大，所以在作疲劳试验时，常 规定一个循环次数N0(称为循环基数)，用N0
s－N疲劳曲线
及其相对应的疲劳极限σr来近似代表ND和 σr∞，于是有：
srm N NsrmN0C
有限寿命区间内循环次数N与疲劳极限srN的关系为：
润滑脂 ：润滑油+稠化剂 润滑脂的主要质量指标是：锥入度，反映其稠度大小。
固体润滑剂 ：石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯等。
第二篇 联接
第五章 螺纹联接
一、普通螺纹的主要参数
螺纹的类型与特点2
大径d－即螺纹的公称直径。
小径d1－常用于联接的强度计算。 中径d2－常用于联接的几何计算。 螺距P－螺纹相邻两个牙型上对应点间的
在设计或使用机器时，应该力求缩短磨合期，延长稳定磨损 期，推迟剧烈磨损的到来。
(完整版)机械设计复习大纲
第一章机械设计总论本章节包括5个知识点，1.机械零件的主要失效形式及计算准则；（重点）2.机械零件设计的一般步骤；3.材料的疲劳特性4.机械零件的强度计算；（重点）5.机械零件的抗剪裂强度和接触强度。
在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉教材内容，识记一般的知识点，尽可能脑中对零件有总体的认识，再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】机械零件的主要失效形式及计算准则【例题1】机械零件的主要失效形式有哪些？分析：基本知识点的熟记解题：断裂，表面压碎，表面点蚀，塑形变形，过量弹性变形，共振，过热，过量磨损易错点：回答不够全面作业：《机械设计与机械原理考研指南》P18页第20、21、22等题习题：简述机械零件的计算准则【知识点2】机械零件的强度计算【例题2】简述应力特征r的取值范围及应力分类分析：基本知识点的熟记解题：TWrW1,r=1时为静应力，r=T是为循环变应力，r=0时为脉动变应力易错点：分类理解不清作业：《机械设计与机械原理考研指南》P19页第36、37等题习题：简述载荷与应力的类型第二章平面连杆机构及其设计（不考）第三章凸轮机构及其设计（不考）第四章步进机构及其设计（不考）第五章齿轮传动设计本章节包括6个知识点，1.齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算；2.齿轮常用材料及热处理方法；3.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念4.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；（重点）5.直齿，斜齿圆柱齿轮传动的强度计算6.齿轮设计准则。
（重点）其中必须掌握的知识点是3个，1.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念2.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；3.齿轮设计准则。
【知识点1】齿轮传动的的常见失效形式【例题1】简述齿轮传动的常见失效形式分析：这一考题在历年考研试卷中比较常见，或考简答，或变换形式考填空解题：1.轮齿折断，多发生在脆性材料轮齿根部2.齿面点蚀，多发生在润滑良好的闭式软齿面齿轮中3.齿面胶合，多发生在高速重载热条件差的闭式齿轮中4.齿面磨损，多发生在开式齿轮传动中5.齿面塑性变形，多发生在底速过载，频繁启动的软齿面齿轮传动中易错点：回答不够准确作业：《机械设计与机械原理考研指南》P43页第1、2题，p46页第43、44、45、46题习题：齿面点蚀首先出现在齿面节线附近的原因。
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机械设计总复习精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】一、简答题1.给出铰链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件。
答：（1）最短构件与最长构件的长度和不大于其余两构件的长度之和。
（2）最短杆的邻边为机架。
2.有一回转构件已经动平衡了，是否还要进行静平衡实验，为什么？答：有一回转构件已经动平衡了，肯定静平衡了，不需要进行静平衡实验。
因为：刚性转子动平衡条件：ΣF＝0，ΣM＝0；而刚性转子静平衡条件：ΣF＝03.给出下列滚动轴承的内径、类型及精度等级。
答：62208：6-深沟球轴承，22-尺寸系列，08-表示轴承内径 8?5=40mm 7312AC/P6：7-角接触球轴承，03-尺寸系列，12-表示轴承内径 12?5=60mm P6-精度等级6级51103/P6：5-推力球轴承，11-尺寸系列，03-表示轴承内径 17mm P6-精度等级6级4.尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓之间有何关系。
答：滚子从动件盘形凸轮轮廓与尖顶从动件是法向等距曲线。
5.带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？答：a 大 —→结构尺寸大，高速时带颤动，α1不稳定；a 小 —→结构紧凑；a 太小，带长太短 ——带绕转次数多——带寿命短; a 太小,α1 小——降低传动能力。
所以带传动要限制其最小中心距。
传动比i 大，α1 减小——降低传动能力，所以传动比i 不能太大。
6.在普通圆柱蜗杆传动中，为什么将蜗杆的分度圆直径规定为标准值？答：加工蜗轮时的滚刀与尺寸与与之啮合的蜗杆尺寸相同，但m 一定时，由于 z1和 γ 的变化，d1是变化的，即需要配备很多加工蜗轮的滚刀。
为了减少蜗轮滚刀的数量，将蜗杆的分度圆直径d1规定为标准值。
7.请给出2种紧螺栓联接防松的方法，并说明所依据的原理。
答：（1）双背螺母，依据摩擦防松的原理；（2）开口螺母和开口销，依据机械防松的原理。
8.请说明为什么标准渐开线直齿圆柱齿轮转动具有可分性。
答：因为 ，齿轮加工完成，其基圆半径一定，所以传动比i 就不变，安装时，中心距a 稍微有所变化也不影响传动比i 。
9.给出曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构的条件。
答：当曲柄摇杆机构的摇杆长度无限长时，摇杆与连杆相连的转动副变成直线运动，此处安装一个移动副，就将曲柄摇杆机构变成了曲柄滑块机构。
10.在机器中安装飞轮如何调速？为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上？12122112z z r r i b b ===ωω答：飞轮是一个储能器，当机器出现盈功，飞轮转动惯量很大，角速度变化很小，吸收很大的能量；当机器出现亏功，飞轮转动惯量很大，角速度变化很小，放出很大的能量，由于大的转动惯量，机器速度变化很小就可吸收和放出大的能量来进行速度的调节。
飞轮安装在高速轴上时，重量小，节省材料，经济性好。
11.给出滚动轴承基本代号的含义。
答：左起第一位——代表轴承的类型左起第二位、第三位——代表轴承的尺寸系列左起第四位、第无位——代表轴承的内径尺寸。
12.请给出三种能将主动件的连续转动变成从动件间歇运动的机构。
答：凸轮机构、槽轮机构、棘轮机构13.何谓带传动的弹性滑动和打滑？二者的性质有什么不同？答：弹性滑动：带传动中因带的弹性变形的变化所导致的带与带轮之间的相对运动。
打滑：带传递的圆周力超过带与带轮之间的最大摩擦力，带与带轮之间的显着滑动。
区别：弹性滑动是带传动的固有特性，是不可避免的。
打滑是一种失效形式，是可以避免的，而且必须避免。
14．以下材料适合制造何种机械零件？并各举一例。
35CrMo 20 ZG270-500 ZPbSb16Cu2答：35CrMo——合金结构钢，抽油杆；20——优质低碳碳素结构钢，卡瓦牙；ZG270-500——铸钢，采油井口大四通；ZPbSb16Cu2-铸造铅锑轴承合金，滑动轴承轴瓦。
15．请给出滚动轴承基本额定寿命的定义，说明为什么有的轴承的寿命会远大于其基本额定寿命。
答：滚动轴承基本额定寿命的定义是：一批相同轴承在同样工作条件下运转，其中10%的轴承发生疲劳点蚀前运转的总转数(L10)，或一定工作转速下工作的小时数(L10h)。
因为同型号轴承：离散性大、寿命相差数十倍，而只有90%的轴承达到基本额寿命，有10%的轴承达不到基本额寿命。
16．链传动的失效形式有哪些？答：链条元件的疲劳破坏，铰链铰链磨损，销轴与套筒的胶合，冲击破坏，静力拉断，链轮轮齿磨损。
17．为什么当大小齿轮都采用软齿面时，一般应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮高？答：因为其一是小齿轮通常转的圈数多，轮齿磨损快；其二是小齿轮强度低，齿面硬一些其强度也有所提高。
18.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。
答：刚性转子动平衡条件：ΣF＝0，ΣM＝0；而刚性转子静平衡条件：ΣF＝019.请给出齿轮传动失效的主要形式，并说明闭式软齿面齿轮传动应该按何种强度准则进行设计，何种强度准则校核，为什么？答：齿轮传动失效的主要形式：轮齿折断，齿面接触疲劳磨损（齿面点蚀），齿面胶合，齿面磨粒磨损，齿面塑性流动；闭式软齿面齿轮传动应该按σH 设计，按σF校核，因为其主要失效形式是点蚀、其次是轮齿的折断。
20.说明为什么带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧，哪种传动一般紧边在上，哪种传动一般紧边在下，为什么？答：因为带传动是摩擦传动，而链传动是啮合传动，所以带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧；带传动的紧边在下，而链传动的紧边在上；因为带传动的紧边在下，松边在上可增大小带轮的包角；链传动的紧边在上是为了防止咬链。
21．带传动工作时，带应力变化情况如何？m axσ在什么位置？由哪些应力组成？答：带应力变化是变应力；m axσ在紧边进入小带轮的位置；m axσ由紧边拉应力和小带轮弯曲应力组成。
22．请给出三种以上螺栓联接防松的方法，并简要分析其特点。
答：（1）双背螺母，依据摩擦防松的原理；（2）开口螺母和开口销，依据机械防松的原理；(3) 胶接，依据破坏螺纹副的原理。
二、分析题1.如题二—1图所示为蜗轮传动与圆锥齿轮传动组合。
已知输出轴上的锥齿轮4的转向，为了使中间轴上的轴向力相互抵消一部分，试确定：n4（1）蜗杆传动的螺旋线方向；蜗轮、蜗杆为左旋（2）蜗轮的转动方向；略（3）轮1和轮4所受的各分力的方向。
略题二—1图2.如题二—2图的传动系统，1、2是一对蜗轮蜗杆传动，3、4是一对斜齿轮传动。
已知1为原动件，4为输出件，其转向如图所示。
为了使中间轴上蜗轮2和斜齿轮3上的轴向力互相抵消一部分。
⑴试确定1、2、3、4各轮的螺旋线方向；1、2、3为左旋，4轮为右旋⑵在图上标出2和3轮所受各分力的方向。
略。
题二—2图3.如题二—3图所示的传动系统中，蜗杆1主动左旋，转向如图所示。
3、4齿轮为斜齿圆柱齿轮，5、6齿轮为直齿锥齿轮。
为使Ⅱ、Ⅲ轴的轴向力抵消一部分，试分析：（1）蜗轮2的转动方向； 向下（2）齿轮3、4的螺旋线方向； 3轮左旋，4轮右旋（3）蜗轮2、齿轮3所受轴向力方向； 略（4）III 轴上圆锥齿轮应如何配置。
锥齿轮5配置在椎齿轮6的右侧题二—3图4．试分析为什么闭式软齿面齿轮传动按接触强度进行设计，按弯曲强度进行校核，而硬齿面则应按弯曲强度设计，按接触强度校核。
答：因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面点蚀，所以按接触强度进行设计，按弯曲强度进行校核；闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断，所以按弯曲强度设计，按接触强度校核。
三、计算题1.如题三—1图的平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出)。
题三—1图解：活动构件数n=5,低副数P L =7,有虚约束E ’，无复合铰链和局部自由度。
2. 一对渐开线外啮合圆柱齿轮，已知,2,22,2121mm m z z n ===中心距a=44mm 。
若不采用变位齿轮而用标准斜齿圆柱齿轮凑中心距，求斜齿圆柱齿轮的螺旋角β应为多少？解： 3.如题三-2图所示平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请标出)。
解：活动构件数n=7,低副数P L =10,高副数P H =0，无虚约束、复合铰链和局部自由度。
题三—2图4.如题三-3图所示平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请标出)。
题三—3图解：活动构件数n=5,低副数P L =7,高副数P H =0，无虚约束、复合铰链和局部自由度。
5.如题三-4图所示用两个M10⨯1的普通螺栓固定一牵引钩，若螺栓材料为Q235， 被联接件结合面摩擦系数f= 0.15，求其允许的最大牵引力F 。
已知材料为Q235 的螺栓的许用应力MPa 115][=σ，螺纹小径的经验公式为P d d 1.11-=。
题三—4图解：螺纹小径的经验公式为P d d 1.11-==10-1.1×1=8.9)(cos 2)(22121z z m z z m a n t +=+=β因为： 所以： 最大牵引力F=8250N 。
四、改错题1. 试指出该轴的设计错误，并画出改正图。
题四图1答：四处错误，分别用红色圆画出。
① 左边第一处：轴承定位套筒外径太大；② 左边第二处：轴承定位轴肩太高③ 左边第三处：轴承安装反了；④ 左边第四处：皮带轮与轴定位错误，不可能既用轴肩定位又用圆锥定位。
改正图略。
2. 试指出该轴的设计错误，并画出改正图。
答：六处错误，分别用红色圆画出。
① 左边第一处：装皮带轮的轴段太长，轴端盖无法夹紧皮带轮；轴承定位套筒外径太大；② 左边第二处：轴承盖与轴之间无间隙Fk m F f s ⋅=⋅⋅'2μF F m f Fk F f 32115.022.02'=⨯⨯=⋅⋅⋅=③左边第三处：装轴承的轴段太长，安装时困难④左边第四处：轴承不能既用套筒定位又用轴肩定位，套筒外径太大；⑤左边第五处：安装轮毂的轴段太长，套筒无法夹紧轮毂；⑥左边第六处：轮毂与轴圆周方向没有定位。
改正图略。
题四图2。