机械设计考试重点资料

二机械设计总论

机器由原动机部分，传动部分，执行部分组成

什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？

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

机械零件的主要失效形式有：整体断裂；过大的残余变形；零件

的表面破坏

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？

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。

主要准则：强度准则，刚度准则，寿命准则，震动稳定性准则

影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？

零件几何形状、尺寸大小、加工质量及强化因素。

四螺纹连接和螺旋传动

螺纹连接为何要防松？常见的防松方法有哪些？

【答】在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，连接松动

松开，失效，引起机器损坏，在设计螺纹连接时，必须考虑防松问题。

螺纹连接防松可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系

简要说明螺纹连接的主要类型和特点。

【答】螺纹联接的主要类型有螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接和

紧定螺钉联接四种。主要特点是：

螺栓联接：孔的加工精度低，结构简单、装拆方便，不受连接件材料限制螺钉联接：结构比螺栓联接复杂。不适用于经常拆装的场合。

双头螺柱联接：用于不易制成通孔，材料比较软的场合

紧定螺钉联接：可传递不大的力或扭矩,多用于固定轴上零件的相对位置。提高螺栓联接强度的措施有哪些？降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；

改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中；避免或减小附加应力。

键、花键、无键连接和销连接

普通平键按构造分有圆头（A型）、平头（B型）及单圆头（C型）

平键连接有哪些失效形式？普通平键的截面尺寸和长度如何确定？

【答】主要失效形式是较弱零件（通常为轮毂）的工作面被压溃

或磨损。键的截面尺寸h

b 应根据轴径d从键的标准中选取。

键的长度L可参照轮毂长度从标准中选取，L值应略短于轮毂长度。

为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180°的位置，采用

两个楔键时，则应沿周向相隔90°～120°，而采用两个半圆键时，

却布置在轴的同一母线上？

【答】两个平键连接，一般沿周向相隔 180布置，对轴的削弱均匀， 并且两键的挤压力对轴平衡，对轴不产生附加弯矩，受力状态好。 采用两个楔键相隔 120~90布置。夹角过小，对轴的局部削弱过大。 过大，楔键的总承载能力下降。当夹角 180时，两楔键承载能力只

相当于一个楔键盘的承载能力。

采用两个半圆键时，在轴的同一母线上布置。半圆键对轴的削弱较 大，两个半圆键不能放在同一横截面上。只能放在同一母线上。

五 带 传 动

影响带传动工作能力的因素有哪些？预紧力，包角，摩擦系数

带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的？对带传动有何影响？

【答】带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同，导致带 的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的。

由于工作载荷超过临界值并增大，带与带轮间产生显著相对滑动称打滑。 打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效。 带传动的主要失效形式和设计准则是什么？

【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。

带传动设计准则：带传动不打滑条件下，具有一定疲劳强度和寿命。 简述带传动的优点？适于中心矩较大场合；带具有良好的扰性，

缓和冲击、吸收振动；打滑可防止损坏其他零件，结构简单成本低廉

六 链 传 动

何谓链传动的多边形效应？如何减轻多边形效应的影响？

【答】链传动中链条围绕在链轮上形成了正多边形造成了运动不均匀性

主要措施有：减小链条节距；增加链轮齿数;降低链速。

简述滚子链传动的主要失效形式和原因。

【答】滚子链传动的主要失效形式：疲劳破坏。磨损。胶合。静力拉断。

七 齿 轮 传 动

齿轮传动常见的失效形式有哪些？

【答】齿轮传动常见的失效形式有以下几种：（1）轮齿折断；

（2）齿面点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）塑性变形。

齿轮传动设计时，为何小齿轮的齿宽应比大齿轮的齿宽大5～10 mm ？

【答】以防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小

简述为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象？

答：在开式齿轮传动中，磨粒磨损的速度比产生点蚀的速度还快，在点

蚀形成之前，齿面的材料已经被磨掉，故而一般不会出现点蚀现象。

齿向载荷分布系数K

β物理意义？改善齿向载荷分布不均匀状况措施？

考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对轮齿应力的影响系数。

措施：齿轮的制造和安装精度；轴、轴承及机体的刚度↑

齿轮在轴上的布置；轮齿的宽度——设计时合理选择

在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K？各考虑什么因素

答：为了考虑齿轮工作时不同因素对齿轮参数的影响，计算载荷进行

齿轮强度计算。原动机和工作机的性能，齿轮传动的误差，齿轮制造

误差和接触部位的差别，载荷沿接触线分布不均匀

八蜗杆传动

蜗杆传动失效形式主有齿面点蚀、齿根折断、齿面胶合及过度磨损等。

大斜齿轮和蜗杆轴向力方向一致，轴承轴向载荷最大，影响强度和寿命

九滑动轴承

滑动轴承的失效形式有：磨粒磨损、刮伤、咬合（胶合）、疲劳剥落和腐蚀

非液体润滑轴承的设计依据是什么？限制p和υp的目的是什么？

【答】边界油膜不遭破坏，维持粗糙表面微腔有流体润滑为设计的最低要求。限制p的目的是保证润滑油不被过大的压力挤出，间接保证轴瓦不致

过度磨损。轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗υ

fp成正比，限

制υp的目的就是限制轴承的温升，防止吸附在金属表面油膜发生破裂。

形成流体动力润滑（即形成动压油膜）的必要条件是：

相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；

被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度

润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。

同滚动轴承相比，液体摩擦滑动轴承有哪些特点？

在高速重载下能正常工作，寿命长；精度高；能满足特殊

结构需要。液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用

轴承材料满足以下要求：1，良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性

2，良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性 3，足够的强度和抗腐蚀能力

4，良好的导热性、工艺性、经济性等