机械设计考试重点资料
机械设计考试资料
一.填空题:1.机械是机器和机构的总称。
2.从动件的常用运动规律有:等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律。
3.在一对齿轮啮合传动中,齿轮连续传动的条件是:重合度ε≥1 。
4.齿轮的类型有定轴轮系、周转轮系、复合轮系。
5.标准渐开线直齿圆柱齿轮不产生根切现象的最少齿数 Z min=17 。
6.轴上零件的轴向定位方法有轴肩(或轴环)、套筒、轴端挡圈、圆螺母。
7. 平面连杆机构的死点是指从动件与连杆共线的位置。
8. 普通三角螺纹的牙型角为60 °。
9.机构和零件不同,构件是运动的单元,而零件是制造的单元。
10. 一对正确安装的标准直齿圆柱齿轮传动,为了增大重合度,应把齿轮参数中的齿数增大。
12.三角螺纹主要用于联接,而矩形螺纹主要用于传递运动。
13. 在平面机构中,若引入一个高副,将引入 1 个约束,而引入一个低副将引入 2 个约束。
14.平面运动副可分为低副和高副两大类。
15.机构是由基本杆组、机架和原动件组成的。
16..凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构的压力角越大,而凸轮机构的尺寸越小。
17.渐开线圆柱齿轮正确啮合条件m1=m2=m和α1=α2=α. .18.齿轮传动的基本要求:①传动准确、平稳,②承载能力强。
19.渐开线齿条的齿廓是直线,与其共轭的曲线是:渐开线齿廓。
20.在滚动直动从动件盘形凸轮机构中,若凸轮世纪轮廓曲线保持不变,而增大或减小滚动半径,从动件运动规律是:不发生变化。
二.选择题:1.自行车的前轴是 A 。
A.固定心轴B.转轴C.传动轴D.光轴2.两个构件之间以线或点接触形成的运动副,称为 B 。
A. 低副B.高副 C. 移动副D. 转动副3.在下列平面四杆机构中, C 存在死点位置。
A. 双曲柄机构B. 对心曲柄滑块机构;C. 曲柄摇杆机构;D. 转动导杆机构。
4.曲柄摇杆机构的死点发生在 C 位置。
A. 主动杆与摇杆共线;B. 主动杆与机架共线;C.从动杆与连杆共线;D. 从动杆与机架共线。
机械设计总复习考试知识点
机械设计总复习考试知识点机械设计总复习⼀、填空题1、在V带传动中,带的型号是由计算功率和⼩带轮转速两个参数确定的。
2、在圆柱齿轮传动设计中,在中⼼距a及其他条件不变时,增⼤模数m,其齿⾯接触应⼒不变;齿根弯曲应⼒减⼩。
3、普通外圆柱螺纹联接的公称直径指的是螺纹的⼤径,计算螺纹的危险截⾯时使⽤的是螺纹的⼩径。
4、6312表⽰轴承内径为60mm,类型为深沟球轴承。
5、对⼀般参数的闭式齿轮传动,软齿⾯传动的主要失效形式为齿⾯疲劳点蚀,硬齿⾯传动的主要失效形式为轮齿折断。
6、在⼀般情况下,链传动的平均传动⽐为常数,瞬时传动⽐不为常数。
7、带传动主要失效形式为打滑和带的疲劳损坏,其设计准则是在保证传动不打滑的前提下使带具有⾜够的疲劳强度。
8、链传动⽔平布置时,最好紧边在上,松边在下。
9、蜗杆传动的主要缺点是齿⾯间的相对滑动速度很⼤,因此导致传动的效率较低、温升较⾼。
10、转速与基本额定动载荷⼀定的球轴承,若将轴承的当量动载荷增加⼀倍,则轴承寿命将变为原来的1/8。
11、在疲劳曲线上,以循环基数N0为界分为两个区:当N≥N0时,为⽆限寿命区;;当N<N0时,为有限寿命区。
12、由于弹性滑动现象,使带传动的传动⽐不准确。
带传动的主要失效形式为打滑和带的疲劳损坏。
13、按键齿齿廓曲线的不同,花键分为矩形花键和渐开线花键。
14、径向滑动轴承的条件性计算主要是限制平均压强、平均压强与轴颈圆周速度的乘积pv 和轴颈圆周速度v不超过许⽤值。
15、按受载情况不同,轴可分为⼼轴;转轴;传动轴。
16、螺纹的公称直径是⼤径,对外螺纹它是指螺纹⽛顶所在圆柱的直径。
17、对⼀般参数的闭式齿轮传动,软齿⾯传动的主要失效形式为齿⾯疲劳点蚀,硬齿⾯传动的主要失效形式为轮齿折断。
18、由⼀组协同⼯作的零件所组成的独⽴制造或独⽴装配的组合体称为:部件19、零件表⾯的疲劳是受到接触应⼒长期作⽤的表⾯产⽣裂纹或微粒剥落的现象。
20、键连接的主要类型有:平键、半圆件、楔键、切向件21、普通 V 型带共有七种型号,按传递功率⼤⼩依次排为: E 、D、C、B、A、Z 、Y ;22、轮齿的主要失效形式有:轮齿折断、齿⾯磨损、齿⾯点蚀、齿⾯胶合、塑性变形五种。
《机械设计基础》综合复习资料
《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.简述机器与机构的定义,在生产中举出一机器应用的事例,并说明其有哪些机构组成。
机器定义:由零件组成的执行机械运动的装置。
用来完成所赋予的功能,如变换或传递能量、变换和传递运动和力及传递物料与信息。
机构的定义:由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
举例:开卷机由圆柱齿轮机构、底座滑动机构、电机传动机构、带钢压紧机构等组成。
2.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,就一定是双摇杆机构3.说明为什么带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小,哪种传动一般紧边在上,哪种传动一般紧边在下,为什么?因为带传动张紧力的大小决定工作能力的大小,而链传动张紧力不决定工作能力,只是控制松边垂度和防止脱链、跳齿。
链传动一般紧边在上,带传动一般紧边在下。
链传动一般紧边在上因为以免在上的松边下垂度过大阻碍链轮的正常运转;4.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照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: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。
闭式软齿面齿轮传动应该按照齿面接触疲劳强度设计,按齿根弯曲疲劳强度校核。
因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是接触疲劳磨损即点蚀失效为主。
5.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。
答:1)静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。
2)动平衡在转子两个校正面上同时进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内,为动平衡又称双面平衡。
6.请给出下列滚动轴承的类型、内径和精度等级。
62087013C30210/P251205/P6答:6208为深沟球轴承,内径为40mm,精度等级为0级;7013C为角接触球轴承,内径为65mm,精度等级为0级;30210/P2为圆锥滚子轴承,内径为50mm,精度等级为2级;51205/P6为推力球轴承,内径为25mm,精度等级为6级;7.给出2种螺栓联接防松的方法,并说明其依据的原理。
机械设计基础复习资料(综合整理)
机械设计基础复习资料一、基础知识0、零件(独立的机械制造单元)组成(无相对运动)构件(一个或多个零件、是刚体;独立的运动单元)组成(动连接)机构(构件组合体);两构件直接接触的可动连接称为运动副;运动副要素(点、线、面);平面运动副、空间运动副;转动副、移动副、高副(滚动副);点接触或线接触的运动副称为高副(两个自由度、一个约束)、面接触的运动副称为低副(一个自由度、两个约束,如转动副和移动副)0.1曲柄存在的必要条件:最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。
连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
0.2在四杆机构中,不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构,满足后,若以最短杆为机架,则为双曲柄机构;若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构;若以最短杆的两邻杆之一为机架,则为曲柄摇杆机构0.3 凸轮从动件作等速运动规律时,速度会突变,在速度突变处有刚性冲击,只能适用于低速凸轮机构;从动件作等加等减速运动规律时,有柔性冲击,适用于中、低速凸轮机构;从动件作简谐运动时,在始末位置加速度也会变化,也有柔性冲击,之适用于中速凸轮,只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时,才可以得到连续的加速度曲线(正弦加速度运动规律),无冲击,可适用于高速传动。
0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关,当基圆半径减小时,压力角增大;反之,当基圆半径增大时,压力角减小。
设计时应适当增大基圆半径,以减小压力角,改善凸轮受力情况。
0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低1.按照工作条件,齿轮传动可分为开式传动两种。
1.1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】1.2对于闭式软齿面来说,齿面点蚀,轮齿折断和胶合是主要失效形式,应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算,确定齿轮的主要参数和尺寸,然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。
1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。
机械设计基础考试重点归纳
FR
N0000
FR
类型代号: 类型代号:
(N0000)
双列圆柱滚子 双列圆柱滚子轴承 圆柱滚
(NN0000) 9. 滚针轴承
结构特点:内外圈可分离, 结构特点:内外圈可分离,可以没有
保持架 只能承受径向负荷F 承载类型——只能承受径向负荷 R, 只能承受径向负荷 不能承受轴向负荷。 不能承受轴向负荷。
α
FR
承载类型——能同时承受径向负 载类型 荷FR与单向轴向负荷FA 类型代号: (70000) 类型代号: 使用要求: 使用要求:成对使用 FA
8.圆柱滚子轴承 8.圆柱滚子 圆柱滚
结构特点: 结构特点:内外圈可分离
只能承受径向负荷F 承载类型——只能承受径向负荷 R, 只能承受径向负荷 不能承受轴向负荷。 不能承受轴向负荷。 外圈无挡边圆柱滚子 外圈无挡边圆柱滚子轴承 圆柱滚
FA
3.推力调心滚子轴承 3.推力调心滚子轴承 轴向负荷F 承载类型——可承很大的轴向负荷 A 载类型 可 很大的轴向负荷 和一定径向负荷 R 和一定径向负荷F 径向负荷 特点——具有调心性能,θ=20~30 具有调心性能, 特点 具有调心性能 类型代号:(29000) 类型代号: 000) FR
α
FR
FA
5.推力球轴承 5.推力球轴承
结构特点: 内孔较小,装在轴上) 结构特点:由紧圈(内孔较小,装在轴上) 内孔较大,装在机座上) 松圈(内孔较大,装在机座上)和滚动体
组成,套圈与滚动体可分离。 组成,套圈与滚动体可分离。
紧圈
滚动体
FA
只能受轴向负荷F 承载类型——只能受轴向负荷FA 载类型 只能受轴向负荷 极限转速低
v2 t1 ϕ1 180º +θ θ • k= v = t = ϕ = 180º −θ 1 2 2 180º +θ θ • k= 180º −θ θ=180º k −1 k+1
机械设计考试重点
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hb 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。
《机械设计基础》复习重点、要点总结
《机械设计基础》复习重点、要点总结《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》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。
考研机械设计必考知识点
考研机械设计必考知识点一、力学基础知识1.1 力的基本概念力是物体之间相互作用的结果,具有大小和方向。
1.2 力的合成与分解力的合成是指多个力同时作用于物体时,其合力的求解。
力的分解是指把一个力分解为多个合力的过程。
1.3 牛顿三定律牛顿第一定律:一个物体如果受到合力为零的作用,则物体保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律:物体的加速度与作用在物体上的合力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律:任何两个物体之间存在相互作用力,且大小相等、方向相反。
1.4 力矩和力矩平衡力矩是描述力偶对物体产生的转动效果的物理量。
力矩平衡是指物体受到的合力矩为零,物体处于平衡状态。
二、材料力学2.1 应力与应变应力是物体单位面积上的内力,应变是物体长度或体积的变化与原长或原体积的比值。
2.2 弹性力学性能弹性力学性能包括弹性模量、屈服强度、延伸率等。
2.3 薄壁压力容器薄壁压力容器是指壁厚相对于容器直径或高度较小的容器,其设计与分析需要考虑安全性能及适应力。
三、机械设计3.1 齿轮传动齿轮传动是机械传动中常用的一种形式,包括直齿轮传动、斜齿轮传动、蜗轮传动等。
3.2 轴的设计轴是机械传动中承受扭矩的重要零件,其设计需要考虑强度和刚度。
3.3 联轴器联轴器用于连接两个轴,传递功率和扭矩。
各类联轴器的特点和选用原则。
3.4 轴承的种类和选用轴承用于支撑转轴并减小摩擦,常见的有滚动轴承和滑动轴承。
四、机械制图4.1 国家标准图形符号机械制图中的常用符号,如直线、圆、孔、螺纹等。
4.2 投影方法机械制图中的常用投影方法,包括主视图、俯视图、侧视图等。
4.3 三维建模软件常用的三维建模软件,如SolidWorks、Pro/E等。
五、数值计算和优化设计方法5.1 数值计算基础数值计算方法的基本原理和常用的数值计算方法,如牛顿法、二分法等。
5.2 优化设计方法优化设计方法的基本原理和常用的优化算法,如遗传算法、粒子群算法等。
六、机械振动与噪声控制6.1 机械振动基础机械振动的基本概念和分类,如自由振动、受迫振动等。
机械设计师必考知识点总结
机械设计师必考知识点总结机械设计是一门综合性强、难度较大的学科,其中包含着众多的知识点。
作为准备考试的机械设计师,需要熟悉并掌握各个知识点,以便在考试中取得好成绩。
本文将对机械设计师考试中的必考知识点进行总结,以供参考。
一、机械设计基础知识1. 材料力学:了解材料的力学性质,如应力、应变、弹性模量等。
掌握不同材料的力学特性对机械设计的影响。
2. 热力学:理解热力学的基本概念,包括热力学系统、过程、循环等。
熟悉热力学定律以及热力学计算方法。
3. 流体力学:掌握流体的基本性质和流体静力学、流体动力学的基本原理。
了解流体在机械设计中的应用。
4. 动力学:理解质点、刚体的运动学和动力学特性。
熟悉牛顿运动定律以及运动学和动力学的计算方法。
二、机械零件和机械零件设计1. 轴、轴套和连接:了解轴、轴套的基本结构和连接方式。
熟悉轴、轴套的设计原则和计算方法。
2. 连接件和紧固件:熟悉螺栓、螺母、螺钉等连接件的种类和用途。
了解连接件的设计规范和计算方法。
3. 传动带和传动链:掌握传动带和传动链的基本结构和工作原理。
了解传动带和传动链的选择和设计。
4. 弹簧:了解弹簧的种类和用途。
熟悉弹簧的设计原则和计算方法。
三、机械原理和机械设计方法1. 运动解析和分析:掌握运动描述方法和运动分析的基本原理。
了解运动参数计算和运动曲线绘制方法。
2. 受力分析和结构分析:熟悉受力分析的基本原理和方法。
理解结构的刚度、强度和稳定性分析方法。
3. 设计计算和优化:掌握机械设计中常用的计算方法和优化技术。
了解设计中的可靠性和安全性要求。
四、机械加工和组装工艺1. 机械加工工艺:了解常见的机械加工工艺,如铣削、车削、钻削等。
掌握数控机床的基本原理和操作方法。
2. 模具设计和制造:熟悉模具的基本结构和设计原则。
了解模具加工工艺和模具制造的流程。
3. 焊接和焊接工艺:理解常见的焊接方法和焊接工艺。
了解焊接接头的设计和焊接质量控制。
5. 零件装配和调试:掌握零件装配的基本原则和方法。
机械设计考试重点
机械设计考试重点1. 强度学1.1 应力和变形在机械设计中,了解材料的应力和变形是非常重要的。
应力是指物体承受的内部力,而变形是指材料由于应力而发生的形状改变。
我们需要了解材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度等参数,并懂得如何计算材料受力时的应变和是否会发生塑性变形。
1.2 疲劳性能疲劳是材料在长期重复加载下发生破坏的现象。
要对机械设计考试中的疲劳性能有所了解,需要熟悉疲劳寿命、疲劳极限和应力集中导致的疲劳等概念。
此外,了解影响疲劳寿命的因素,并能够使用S-N 曲线进行疲劳寿命预测也是必备的知识。
1.3 载荷和应力计算在机械设计中,计算机件承受的载荷和应力是重要的一环。
我们需要了解如何确定机件所承受的各种载荷(静载荷、动载荷等),并能够进行应力计算。
此外,还需要了解如何进行应力的分类和概念,比如正应力、剪应力等。
2. 常用机械零件2.1 轴承轴承是机械设计中常见的机械零件。
了解各种类型的轴承、轴承的选型原则以及常见的轴承故障和维护方法非常重要。
此外,了解不同材料的轴承的特点和应用范围也是考试重点。
2.2 齿轮和传动齿轮和传动装置是机械设计中常见的零件。
我们需要了解不同类型的齿轮,比如直齿轮、斜齿轮、蜗杆和蜗轮等,并了解它们的应用场景和原理。
此外,了解齿轮传动的计算方法和各种传动比的计算也是考试重点。
2.3 联轴器联轴器是机械设备中用于连接两个轴的装置。
我们需要了解不同类型的联轴器,比如弹性联轴器、万向联轴器等,并了解它们的特点和应用范围。
此外,了解联轴器的选择和设计原则也是考试重点。
3. 机械设计原理3.1 运动分析在机械设计过程中,进行运动分析是必不可少的步骤。
我们需要了解运动学和动力学的基本原理,并懂得如何应用运动学和动力学进行机械系统的运动分析。
此外,了解常见的运动学分析方法和动力学分析方法也是考试的重点。
3.2 结构设计机械设计中的结构设计是保证机械系统稳定工作的重要环节。
我们需要了解常见的机械结构设计原则,比如刚度设计原则、轻量化设计原则等,并能够应用这些原则进行机械系统的结构设计。
机械设计基础考试重点
机械设计基础知识点一、 绪论1、机器:用来变换或传递能量、物料、信息的机械装置;2、机构:把一个或几个构件的运动,变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统;3、构件是指组成机械的运动单元;零件指组成机械的制造单元;二、 机械设计基础知识1、 失效:机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时,称为失效;2、零件失效形式及原因:1) 断裂失效:零件在受拉压弯剪扭等外载荷作用,某一危险截面应力超过零件的强度极限发生的断裂、2) 变形失效:作用于零件上的应力超过材料的屈服极限,则零件将产生塑性变形、3) 表面损伤失效:零件的表面操作破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;3、应力和应力循环特性:可用min max /σσ=r 来表示变应力的不对称程度;r=+1为静应力;r=0为脉动循环变应力;r=-1为对称循环变应力,-1<r<+1为不对称循环变应力;4、零件设计准则:强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则、耐热性准则、可靠性准则;5、机械零件材料选择的基本原则:1) 材料的使用性能应满足工作要求力学、物理、化学、2) 材料的工艺性能满足制造要求铸造性、可锻性、焊接性、热处理性、切削加工性、3) 力求零件生产的总成本最低相对价格、资源状况、总成本;6、摩擦类型:按摩擦表面间的润滑状态不同分为:干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦;7、磨损:由于机械作用或伴有物理化学作用,运动副表面材料不断损失的现象称为磨损,分类:粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损;8、常用润滑剂:润滑油、润滑脂9、零件结构工艺性的基本要求:毛坯选择合理、结构简单合理、制造精度及表面粗糙度规定适当;三、 平面机构基础知识1、 运动副:两构件直接接触,并保持一定相对运动,则将此两构件可动连接称之为运动副;按照接触形式,通常把运动副分为低副和高副两类;2、平面机构的自由度:机构能产生独立运动的数目称为机构的自由度;设平面机构中共有n 个活动构件,在各构件尚未构成运动副时,它共有3n 个自由度;而当各构件构成运动副后,设共有个低副和个高副,则机构的自由度为F=3n-2-H L P P -;3、机构具有确定运动的条件:机构自由度应大于0,且机构的原动件的数目应等于机构的自由度的数目;当机构不满足这一条件时,如果机构的原动件数小于机构的自由度,机构的运动不能确定;如果原动件数大于机构的自由度,机构不能产生运动,并将导致机构中最薄弱环节的损坏4、复合铰链、局部自由度、虚约束各自的引入5、瞬心:两构件互作平面相对运动时,在任一瞬时都可以认为它们是绕某一点作相对转动;该点即为两构件的速度瞬心;6、三心定理:作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心,这三个瞬心位于同一直线上;四、平面连杆机构1、平面连杆机构基本类型:按两连架杆的运动形式将铰链四杆分为三种:曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构;2、平面四杆机构的演化:1)曲柄摇杆机构、2)曲柄滑块机构、3)导杆机构、4)摇块机构、5)定块机构、6)偏心轮机构、7)双滑块机构;3、铰链四杆机构有周转副的条件是:1)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;2)组成该周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆;4、不同形式的获得条件:1)当最短杆为机架时,机架上有两个周转副,故得双曲柄机构;2)当最短杆为连架杆时,机架上有一个周转副,该四杆机构将成为曲柄摇杆机构;3)当最短杆为连杆时,机架上没有周转副,得到双摇杆机构;5、急回动动特性:摇杆在摆去与摆回时的速度不同的性质;6、行程速度变化系数K:K=180°+θ/180°-θ机构在两个极位时,原动件AB所处两个位置之间的锐角θ称为极位夹角θ角越大,K值越大,机构的急回特性也越显着7、压力角:从动件驱动力F与力作用点绝对速度所夹锐角;压力角的余角称为传动角;为了保证机构据传动性能良好,设计通常应使minγ≥40°;在传递力矩较大时,则应使minγ≥50°,对于一些受力很小或不常使用的操作机构,则可允许传动角小些,只要不发生自锁即可;8、死点:设摇杆CD为主动件,则当机构处于图示两个位置之一时,连杆与从动曲柄共线,出现了传动角等于0度的情况;这时主动什CD通过连杆作用于从动件AB 上的力恰好通过其回转中心,所以不能使构件AB转动而出现“顶死”现象;机构的此种位置称为死点;五、凸轮机构1、由于加速度发生无穷大突变而产生的冲击称为刚性冲击,由于加速度的有限值突变产生的冲击称为柔性冲击;2、基圆:以凸轮轮廓曲线的最小向径0r为半径所作的圆称为凸轮的基圆;3、压力角:从动件运动方向与力F之间所夹的锐角即为压力角;4、滚子半径的选择:设理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径为min ρ,滚子半径为T r ,则相应位置实际轮廓曲线的曲率半径'ρ为'ρ=min ρ-T r ; 且有1) 当min ρ>T r 时,'ρ>0,实际轮廓曲线为一平滑曲线,从动件的运动不会出现失真;2) 当min ρ=T r 时,'ρ=0,实际轮廓曲线出现尖点,尖点极易磨损,磨损后,会使从动件的运动出现失真;3) 当min ρ<T r 时,'ρ<0,实际轮廓曲线出现相交,图中交点以上的轮廓曲线在实际加工时会被切去,使从动件的运动出现严重的失真,这在实际生产中是不允许的;六、 齿轮传动1、齿廓啮合基本定律:一对传动齿轮的瞬时角速比与其连心线被齿廓接触点公法线所分割的两段长度成反比,这个规律称为齿廓啮合基本定律;2、渐开线定义及其性质:当一直线沿某圆作纯滚动时,此直线上任意一点K 的轨迹称为该圆的渐开线,这个圆称为渐开线的基圆,该直线称为渐开线的发生线; 性质:1) 发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长;2) 渐开线上任意一点的公法线必与基圆相切;3) 渐开线上各点的曲率半径不同,离基圆远,曲率半径越大,渐开线越平缓;4) 渐开线的形状取决于基圆的大小,同一基圆上的渐开线形状相同,不同基圆上的渐开线形状不同,基圆越大,渐开线越平直,基圆半径为无穷大时,渐开线为直线;5) 渐开线是从基圆开始向外展开的,故基圆内无渐开线;6) 渐开线上各点的压力角不相等,离基圆越远,压力角越大;3、渐开线齿廓的啮合特性:1) 四线合一啮合线、过啮合点的公法线、基圆的公切线和正压力作用线四线合一;2) 啮合线为一直线,啮合角为一定值;3) 中心距可调性;4、渐开线标准齿轮正确啮合条件:m1=m2=m,α1=α2=α;5、齿轮连续传动的条件是1/21≥=b p B B εPb 表示基圆齿距,ε越大,表示多对轮齿同时啮合的概率越大,齿轮传动越平稳;6、根切现象:用范成法加工齿轮,当刀具的齿顶线与啮合线的交点超出啮合极限点时,会出现轮齿根部的渐开线齿廓被刀具切去一部分的现象,称为根切;7、最少齿数:根切的产生与齿轮的齿数相关,齿数越少,越容易产生根切;标准齿轮欲避免根切,其齿数必须大于或等于不发生根切时的最少齿数,对于正常齿制的齿轮,最小为17,短齿制齿轮为14,若要求齿轮的齿数小于最少齿数而又不发生根切,则应采用变位齿轮;8、变位齿轮:以切削标准齿轮的位置为基准,将刀具的位置沿径向移动一段距离,这一距离称为刀具的变位量,以xm 表示;其中m 为模数,x 为变位系数;并规定刀具远离轮坯中心的变位系数为正,刀具靠近轮坯中心的变位系数为负;当刀具变位后,与分度圆相切的不是刀具的中线,而是刀具节线,这样切出的齿轮称为变位齿轮;9、轮齿常见的失效形式:1) 轮齿折断 2) 齿面点蚀 3) 齿面胶合 4) 齿面磨损5) 塑性变形;10、斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件:n n n n n n m m m αααββ====-=212121;;m 、α分别代表两轮的法面模数和法面压力角;11、直齿圆锥齿轮正确啮合的条件:m1=m2=m,α1=α2=αm 、α分别代表两轮的大端模数和压力角;12、蜗杆传动正确啮合的条件是:ααα====2121;t a t a m m m m 、α分别代表蜗杆轴向模数、蜗轮端面模数和蜗杆轴向压力角、蜗轮端面压力角;13、齿轮传动的润滑方式:浸油润滑、喷油润滑七、 轮系1、平面定轴轮系传动比的计算公式:; 周转轮系传动比的计算公式:H n H m H n H m Hmn i ωωωωωω--==齿数连乘积转化轮系中所有主动轮齿数连乘积转化轮系中所有从动轮±= 2、轮系的应用:1) 实现相距较远的两轴之间的传动;2) 实现变速传动;3) 获得大的传动比;4) 实现换向传动;5) 实现运动的合成与分解;八、 带传动与链传动1、打滑现象:当传动的功率P 增大时,有效接力也相应增大,即要求带和带轮接触面上有更大的摩擦力来维持传动;但是,在一定的初拉力下,带和带轮接触面上所能产生的摩擦力有一极限值,称为临界摩擦力或临界有效拉力;当传递的圆周力超过该极限值时,带就在带轮上打滑,即所谓的打滑现象;2、带中最大应力发生在绕入小带轮的点处,其值为:3、带传动的弹性滑动:1) 传动带是弹性体,受力后会产生弹性伸长,带传动工作时,和松边的拉力不等,因而弹性伸长也不同;2) 带在绕过主动轮时,作用在带上的拉力逐渐减小,弹性伸长量也相应减小;3) 因而带在随主动轮前进的同时,沿着主动轮渐渐身后收缩滑动,而在带动从动轮旋转时,情况正好相反,即一边带动从动轮旋转,一边尚其表面向前拉伸滑动;4) 这种由于带的弹性和接力差引起的带在带轮上的滑动,称为带的弹性滑动;4、带的打滑是两个完全不同的概念;弹性滑动是带传动工作时的固有特性,只要主动轮一驱动,紧边和松边就产生拉力差,弹性滑动不可避免;而打滑是因为过载引起的全面滑动,是可以采取措施避免的;5、带传动的包角要求:小带轮包角/a 57.3×﹚d -﹙d ±18012=α,其中d2,d1分别表示大带轮和小带轮的直径,a 表示中心距;6、带传动的最大应力发生在小带轮某一点:其值为c b σσσσ++=11max ,其中1σ=A F /1A 为带的横截面积为紧边拉应力;A qvv A F cc //==σq 为每米长的质量,v 为带速;d YE b /2=σY 表示带截面的节面到最外层的距离;E 为带的弹性模量;d 为带轮直径;7、链传动优缺点:与带传动相比,其主要优点是:1) 能获得准确的平均传动比;2) 所需张紧力小,因而作用在轴上的压力小,3) 结构更为紧凑,传动效率较高,4) 可在高温、油污、潮湿等恶劣环境下工作;与齿轮传动相比较优点:1) 中心距较大而结构较简单,2) 制造与安装精度要求较低;链传动的主要缺点是:1) 瞬时传动比不恒定,2) 传动平稳性差,工作时有一定的冲击和噪声;8、链节距:链条上相邻两销轴的中心距称为链节距,以p 表示,它是链条最主要的参数,滚子链使用时为封闭环形,链条长度以链节数来表示;当链节数为偶数时,链条连接成环形时正好是外链板与内链板相连接,接头处可用开口销和弹簧夹来锁住活动的销轴,当链节数为奇数时,则需要采用过渡链节,链条受力后,过渡链节的链节除受拉力外,还承受附加的弯矩;因此应避免采用奇数链节;九、 连接与弹簧1、螺纹副:外螺纹与内螺纹旋合面组成螺纹副,亦称螺旋副;2、自锁条件:对于矩形螺纹,螺纹副的自锁条件为ρϕ≤,其中ϕ为斜面倾角,ρ为摩擦角;对于非矩形螺纹,其自锁条件为v ρϕ≤,其中v ρ为当量摩擦角,并且有v v f f ρβtan cos /==;3、螺纹的预紧:在一般的螺纹连接中,螺纹装配时都应拧紧,这时螺纹连接受到预紧力的作用,对于重要的螺纹连接,为了保证连接的可靠性、强度和密封性要求,应控制预紧力的大小;4、螺纹的防松:为了保证安全可靠,设计螺纹连接时要采取必要的防松措施;螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动;1) 在静载荷和工作温度变化不大的情况下,拧紧的螺纹连接件因满足自锁性条件一般不会自动松脱;2) 但在冲击、振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,连接仍有可能自行松脱而影响正常工作,甚至发生严重事故;3) 当温度变化较大或在高温条件下工作时,连接件与被连接件的温度变形或材料的蠕变,也可能引起松脱;5、防松措施:1) 摩擦防松弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母、2) 机械防松开口销与槽形螺母、止动垫圈与圆螺母、3) 粘合防松6、螺栓的主要失效形式有:1) 螺栓杆拉断;2) 螺纹的压溃和剪断;3) 经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象;7、键:平键和半圆键工作面是两侧面;楔键和切向键工作面是上下面;十、 轴承滚动轴承、滑动轴承1、滚动轴承分类:按滚动体形状可以分为球轴承和滚子轴承;按承受载荷的方向或公称接触角的不同,滚动轴承可以分为向心轴承和推力轴承;2、滚动轴承特点:主要优点是:1) 摩擦阻力小、启动灵活、效率高; 2) 轴承单位宽度的承载能力较强; 3) 极大地减少了有色金属的消耗;4) 易于互换,润滑和维护方便; 主要缺点是:1) 接触应力高,抗冲击能力较差,高速重载荷下寿命较低,不适用于有冲击的瞬间过载的高转速场合; 2) 减振能力低,运转时有噪声;3) 径向外廓尺寸大;4) 小批量生产特殊的滚动轴承时成本较高;3、滚动轴承的代号:基本代号中右起12位数字为内径代号,右起第3位表示直径系列代号,右起第4位为宽高度系列代号,当宽度系列为0系列时,可以不标出;4、滚动轴承类型选择:考虑承载能力、速度特性、调心性能、经济性5、滑动轴承的分类:按所受载荷方向的不同,主要分为径向滑动轴承和推力滑动轴承;按滑动表面间摩擦状态的不同,可分为干摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承和液体摩擦滑动轴承;6、滑动轴承轴瓦材料性能:1) 摩擦因数小,有良好的耐磨性、耐腐蚀性、抗胶合能力强;2)热膨胀系数小,有良好的导热性;3)有足够的机械强度和可塑性;十一、轴1、轴的分类:按承载情况不同,轴可以分为以下三类:1)心轴只承受弯矩而不传递转矩的轴、2)传动轴主要传递动力,即主要传递转矩,不承受或承受很小弯矩、3)转轴用于支承传动件和传递动力,既承受弯矩又传递转矩;4)按照轴线的形状还可以分为:直轴、曲轴、钢丝软轴;2、轴的结构设计要求:1)便于轴上零件的装拆和调整;2)对轴上零件进行准确的定位且固定可靠;3)要求轴具有良好的加工工艺性;4)尽量做到受力合理,应力集中小,承载能力强,节约材料和减轻重量;。
机械设计基础必考内容
机械设计基础必考内容第1、2章平面机构的自由度和速度分析1.机器:通常将能够实现确定的机械运动,又能做有用功的机械功或实现能量、物料、信息的传递与变换的装置称为机器。
机构:只能实现运动和力的传递与变换的装置称为机器。
机械:机器和机构统称为机械。
零件:机器中每一个独立制造的单元体称为零件。
构件:机器中每一个独立运动的单元体称为构件。
2.通用零件:各种机械中普遍使用的零件称为通用零件,如螺钉、轴、轴承等。
专用零件:在某一类型机械中使用的零件称为专用零件,如内燃机活塞、曲轴、汽轮机的叶片等。
3.平面机构:所有构件都在同一个平面或平行平面内运动的机构称为平面机构。
机构运动简图:说明机构各构件间相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。
用途:为了使问题简化,胡洛那些与运动无关的构件的外形和运动副的具体构造,禁用简单线条和符号来表示构件和运动副,并按比例定出各运动副的位置。
4.何谓运动副?运动副有哪些类型?各引入几个约束?用什么符号表示?答:运动副:这种使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。
转动副低副:两构件以面接触平面运动副(引入两个约束)移动副高副:两构件以点或线的形式接触运动副的类型(引入一个约束)空间运动副符号表示见课本P65.构件的组成:固定构件(机架)、原动件(主动件)、从动件8. 你能熟练掌握平面机构自由度的正确计算方法吗?(必考!)自由度:构件的独立运动称为自由度自由度计算公式:计算步骤 :1.分析机构运动规律2.察看有无特殊结构:复合铰链、局部自由度、虚约束3.确定活动构件数目n4.确定运动副种类和数目5.计算、验证自由度几种特殊结构的处理 :1、复合铰链—计算在内 (m-1)2、局部自由度—去掉3、虚约束--重复约束—去掉9 .速度瞬心:速度瞬心是互相做平面相对运动的两个构件在任一瞬时时其相对速度为零的重合点简称瞬心。
H L P P F --=2n 3相对瞬心:如果两构件均在运动,则瞬心的绝对速度不等于零称为相对瞬心。
(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。
机械设计考试复习资料
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。
机械设计必考知识点归纳
机械设计必考知识点归纳机械设计是一门综合性学科,它涉及到机械原理、材料学、力学、制造工艺等多个领域。
以下是机械设计必考知识点的归纳:1. 机械设计基础:- 机械设计的定义、目的和基本原则。
- 设计过程的各个阶段,包括需求分析、概念设计、详细设计、原型制作和测试。
2. 力学基础:- 静力学和动力学的基本概念。
- 力的平衡、力矩和力偶。
- 材料的力学性质,如弹性模量、屈服强度和疲劳强度。
3. 材料选择:- 金属材料(钢、铝、铜合金等)和非金属材料(塑料、橡胶、陶瓷等)的特性。
- 材料的加工工艺和应用场景。
4. 机械元件设计:- 轴承、齿轮、轴、联轴器、皮带和链条等基本机械元件的设计原理和计算方法。
- 机械传动系统的设计,包括直动传动、旋转传动等。
5. 机械系统动力学:- 机械系统的动态响应分析。
- 振动分析和控制。
6. 机械结构设计:- 机械结构的布局和优化。
- 机械结构的稳定性和刚度分析。
7. 机械制造工艺:- 常见的制造工艺,如铸造、锻造、焊接、机械加工等。
- 工艺选择对机械性能的影响。
8. 机械可靠性设计:- 可靠性的定义、重要性和评估方法。
- 故障模式和影响分析(FMEA)。
9. 机械创新设计方法:- 创新思维和设计方法,如TRIZ理论。
- 设计过程中的创造性思维和问题解决方法。
10. 计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM):- CAD/CAM软件在机械设计中的应用。
- 三维建模、仿真和制造过程的自动化。
11. 环境和可持续性设计:- 绿色设计原则和生命周期评估(LCA)。
- 能源效率和可回收材料的应用。
12. 安全标准和法规:- 机械设计中必须遵守的安全标准。
- 法规对机械设计的影响。
13. 案例研究:- 通过分析具体的机械设计案例,理解设计原则和方法的应用。
14. 设计评审和优化:- 设计评审的过程和重要性。
- 设计优化的方法和技术。
15. 项目管理:- 设计项目的时间、成本和资源管理。
机械设计考试复习参考资料
机械设计部分复习资料1. 塑性材料在静载荷作用下产生的失效形式为塑性变形;脆性材料在静载荷作用下产生的失效形式为断裂;不论何种金属材料在变载荷作用下产生的失效形式为疲劳破坏。
2. 机械零件受载时,在几何不连续(或零件结构形状及尺寸突变);应力集中的程度随材料强度的增加而增大。
3. 在载荷和几何形状相同的情况下,钢制零件间的接触应力大,铸铁零件间的接触应力小。
4. 一个零件的磨损大致可以分为跑合磨损、稳定磨损、急剧磨损三个阶段,应力求延长、缩短磨合期、推迟急剧磨损期的到来。
5. 螺旋副的自锁条件是螺纹升角小于当量摩擦角。
6.螺纹连接的拧紧力矩等于螺纹副之间的摩擦力矩和螺母端面与被连接件支撑面间的摩擦力矩之和。
7.螺纹连接防松的实质是防止螺杆与螺母(或被连接件螺纹孔)间发生相对转动(或防止螺纹副间相对转动)。
8.普通螺栓连接受横向载荷作用,则螺栓中受拉伸应力和扭剪应力作用。
9.有一单个螺栓连接,已知所受预紧力为0F ,轴向工作载荷为F ,螺栓的相对刚度为b b m C C C +,则螺栓所受的总拉力2F =0b b mC F F C C ++,而残余预紧力1F = 0m b mC F F C C -+。
10.采用凸台或沉头座孔作为螺栓头火螺母的支撑面的目的是减少或避免螺栓受附加弯矩应力的作用。
11.螺纹连接常用的防松原理有摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副的防松。
12.普通平键标记:键B16×100GB/T1096-1979中,16代表键宽度,100代表键长,它常作轴与轮毂连接的周向固定。
13.平键连接种,侧面是工作面;楔键连接中,上下面是工作面;平键连接中,导向平键和滑键用于动连接。
14.在带传动中,打滑是指当载荷超过最大有效拉力时,带与带轮之间出现的显著相对滑动,多发生在小带轮上,刚开始打滑时紧边力1F 与松边力2F 的关系12f F F e α=。
15.控制适当的预紧力是保证带传动正常工作的重要条件,预紧力不足,则运转时易跳动和打滑,预紧力过大,则带的磨损加重且轴向力增大。
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。
机械设计基础考试知识点
机械设计基础考试知识点在机械设计领域,基础知识是非常重要的,它是我们建立深厚的技术基础的关键。
本文将介绍一些机械设计基础考试中常见的知识点,帮助读者更好地掌握机械设计的基础知识。
1.材料力学材料力学是机械设计中必不可少的基础学科。
它研究材料在力的作用下的变形和破坏行为,是机械设计过程中对材料选择和采用的重要依据。
在材料力学中,常见的知识点有:应力、应变、弹性模量、塑性变形、断裂等。
2.刚体力学刚体力学是机械设计中另一个重要的基础学科。
它研究刚体在受力作用下的平衡条件和运动规律。
刚体力学的知识点包括:力的合成与分解、力矩、平衡、静摩擦力、动摩擦力等。
3.轴系和齿轮轴系和齿轮是机械传动的常见形式,了解它们的设计原理和计算方法对于机械设计师来说非常重要。
在考试中,可能会涉及到轴系和齿轮的设计、选择、传动比计算等方面的知识点。
4.联轴器和制动器联轴器和制动器是机械传动系统中常用的装置,用于传递力和实现变速、停止等功能。
了解不同类型的联轴器和制动器的工作原理、选择和设计准则是机械设计师必备的知识点。
5.机械零件和装配机械设计师需要熟悉各种机械零件的结构、设计和制造工艺,以及装配的方法和要求。
在考试中,可能会出现机械零件的设计计算、标注和尺寸链等相关知识点。
6.工程制图工程制图是机械设计师必须具备的基本技能之一。
它是将设计方案转化为工程实施的重要工具。
在考试中,可能会出现各种工程制图方法、符号规范和尺寸标注等相关知识点。
7.机械设计原理机械设计原理是机械设计师必须掌握的核心理论。
它包括机械运动学、动力学、振动学等方面的基本原理和计算方法。
在考试中,可能会涉及到机械设计原理的应用和计算。
总结:以上介绍了机械设计基础考试中常见的知识点,包括材料力学、刚体力学、轴系和齿轮、联轴器和制动器、机械零件和装配、工程制图以及机械设计原理。
熟练掌握这些基础知识,对于提高机械设计水平和应对考试是非常有帮助的。
希望本文的内容能够帮助读者更好地理解和掌握机械设计基础知识,并取得优异的考试成绩。
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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hb 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Kβ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υfp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、经济性等轴承材料分三大类:1,金属材料;2,多孔制金属材料;3,非金属材料1,轴承合金(巴氏合金或白合金),不能单独制作轴瓦,重载,中高速2,铜合金,较高强度,较好减摩性耐磨性,适用于高速、重载轴承3,铝基轴承合金,可以制成双金属零件4,灰铸铁及耐磨铸铁,适用于轻载低俗和不受冲击载荷的场合5,多孔质金属材料(粉末冶金),制作发电机轴承。
含油轴承十滚动轴承滚动轴承的主要失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。
什么是滚动轴承的基本额定寿命?什么是滚动轴承的基本额定动载荷?【答】一组轴承中,10%的轴承发生点蚀破坏,90%的轴承不发生点蚀表示。
破坏前的转数或工作小时数称为滚动轴承的基本额定寿命,以L10滚动轴承的基本额定动载荷就是使轴承的基本额定寿命恰好为106转时,轴承所能承受的载荷值,用字母C 表示。
试说明下面各轴承的类型和内径,并说明哪个轴承的公差等级最高?哪个允许的极限转速最高?哪个承受径向载荷的能力最大?哪个不能承受径向载荷?N307/P4 6207/P2 30207 51307/P6 【答】各轴承的内径均为35 mm;6207/P2为深沟球轴承,公差等级最高;允许的极限转速最高;N307/P4为圆柱滚子轴承,承受径向载荷能力最高;30207为圆锥滚子轴承;51307/P6为双列推力球轴承,不能承受径向载荷。
试说明滚动轴承代号6308的含义。
6─深沟球轴承3─尺寸系列08─内径d=40mm,公差等级为0级,游隙组为0组按国家标准GB/292-93规定,型号7212 C/DB轴承的类型为角接触球轴承,宽度类型为窄系列,精度等级为 P0 ,公称接触角α = 15 º。
滚动轴承的基本类型:调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承十二轴何谓传动轴、心轴和转轴?自行车的前轴、中轴和后轴各属于什么轴?【答】工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。
只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。
只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。
轴的常用周向和轴向定位方式有哪些?【答】周向定位方式有:键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。
轴向定位方式有:轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。
若轴的强度不足或刚度不足时,可分别采取哪些措施?【答】轴的强度不足时,可采取:增大轴的直径;改变材料类型;增大过渡圆角半径;对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理;提高表面加工质量;用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度;改进轴的结构形状等措施。
刚度不足时只能采取增大轴径,改变轴外形等措施。
为什么要进行轴的静强度校核计算?校核计算时为什么不考虑应力集中等因素的影响?【答】静强度校核的目的在于评定轴抵抗塑性变形的能力。
这对那些瞬时载荷很大或应力循环不对称较为严重时的轴是很必要的。
校核计算时不考虑应力集中等因素的影响,因为应力集中不影响静应力的大小,只影响轴的疲劳强度。