机械设计复习提纲配西北工业大学版濮良贵

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濮良贵《机械设计》(第10版)教材辅导书-第一章至第五章【圣才出品】

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十一、机械现代设计方法简介 目前常见的方法有:计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、虚拟产品设Байду номын сангаас计、参数化设计、智能设计、分形设计、网上设计等。
2.2 课后习题详解 本章没有课后习题!
2.3 名校考研真题 一、填空题 1.机械零件的设计准则为______、______、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。 [西北工业大学 2015 研]
2.机械零件主要的失效形式有哪些?针对这些失效形式有哪些相应的设计计算准则? [中山大学 2014 研]
2.4 名校考研真题详解
一、填空题 1.机械零件的设计准则为______、______、寿命准则、振动稳定性准则和可靠性准则。 [西北工业大学 2015 研] 【答案】强度准则;刚度准则 【解析】本题考查机械零件的 5 个设计准则,其名称、具体内容、表达式均为考查重 点,多以选择题和填空题的形式出现。
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第 2 章 机械设计总论
2.1 复习笔记
【知识框架】
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【通关提要】 本章是本书的基础章节之一,主要介绍了机械零件的失效形式和设计程序及准则。学习
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第1章 绪 论
1.1 复习笔记
【通关提要】 作为绪论,本章简单介绍了本课程的内容和性质,并无考点和重难点,只需了解即可。
【重点难点归纳】 一、机械工业在现代化建设中的作用 机械工业为国民经济各个部门提供技术装备,其生产水平是一个国家现代化建设水平的 主要标志之一。

濮良贵《机械设计》(第10版)教材辅导书(机械设计总论)【圣才出品】

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第2章机械设计总论
2.1 复习笔记【知识框架】
【通关提要】
本章是本书的基础章节之一,主要介绍了机械零件的失效形式和设计程序及准则。

学习
时需要掌握机器设计的程序、零件失效形式和设计准则以及提高强度和刚度的措施等内容。

本章主要以选择题、填空题和简答题的形式考查,复习时需把握其具体内容,重点记忆。

【重点难点归纳】
一、机器的组成(见表2-1-1)
表2-1-1 机器的组成
二、设计机器的一般程序(见表2-1-2)
表2-1-2 设计机器的一般程序
三、对机器的主要要求(见表2-1-3)
表2-1-3 对机器的主要要求
四、机械零件的主要失效形式(见表2-1-4)
表2-1-4 机械零件的主要失效形式
五、设计机械零件时应满足的基本要求(见表2-1-5)
表2-1-5 设计机械零件时应满足的基本要求。

机械设计考研大纲要点

机械设计考研大纲要点

机械设计考研大纲《机械设计》的参考书为西工大濮良贵,纪名刚主编的《机械设计》及配套的习题集。

考试的题型有:(1)填空题(2)选择题(3)简答题(4)分析说明题(5)计算题(6)结构设计和结构改错题。

选择填空题约占40%,简答题、分析说明题约占30%,其余为计算题和结构设计、结构改错题。

对课程各章节的基本要求如下:1、机械及机械零件设计概述(1)了解机械零件的主要失效形式和常用的计算准则。

(2)了解掌握机械零件的设计计算和校核计算概念。

(3)了解机械零件的常用材料及材料的选用原则。

(4)了解机械设计标准化的概念及意义。

2、机械零件的强度(1)掌握变应力基本参数的物理意义;对几种典型的稳定变应力,应熟练的掌握其循环特征和应力特点,能绘出图谱。

(2)计算应力与许用应力,安全系数与许用安全系数。

(3)掌握疲劳极限概念、疲劳曲线及其方程的应用、材料无限寿命疲劳极限和有限寿命疲劳极限的确定方法。

(4)掌握塑性材料简化极限应力图的绘制和应用。

对于在非对称循环应力下工作的零件,应能在该图上找到工作应力点和求出极限应力点,判断零件可能发生的失效形式。

3、摩擦、磨损及润滑概述(1)了解各种摩擦状态及其特点。

(2)了解磨损的过程及磨损的常见形式。

(3)一般了解润滑剂的分类和性质。

(4)掌握粘度概念、粘度的度量单位及其换算关系,温度压力变化对润滑油粘度的影响。

4、螺纹联接与螺旋传动(1)了解联接螺纹的主要参数。

(2)了解螺纹联接的主要形式、特点和应用,掌握它们的结构和画法,了解各标准联接零件。

(3)了解螺纹联接件的常用材料、强度级别,掌握螺纹联接许用应力的确定。

(4)掌握螺纹联接的预紧和防松。

(5)了解螺栓组结构设计一般原则。

(6)掌握分别受用横向载荷、旋转力矩,轴向载荷和翻转力矩的四种典型螺栓组的受力分析方法,熟记结论。

(7)对于任意外载荷下的螺栓组,应能把外载荷向螺栓组的形心简化,按照力的向量叠加法求出螺栓的受力。

《机械设计》讲义

《机械设计》讲义

内容选自:《机械设计》第八版 西北工业大学机械原理及机械零件教研室 编著 主编:濮良贵 纪明刚 高等教育出版社第三章 机械零件的强度在工业生产中机械设备的使用寿命主要取决于其组成零件的寿命,且零件的疲劳破坏,在零件失效造成设备损坏中占很大比例,所以零件疲劳强度的保证在工业生产中具有重大意义。

影响零件疲劳强度的因素: 几何形状、加工质量、材料等因素 影响零件疲劳强度因素中材料的影响最大接下来我们就一起来学习本章第一节:材料的疲劳特性一.静应力及其极限应力:1.静应力: 在使用期内恒定或变化次数很少(<103次)的应力。

2.极限应力σlim: 静应力作用下的σlim取决于材料性质。

1)塑性材料: σlim =σs (屈服极限)2)脆性材料: σlim=σB (强度极限)3.静强度准则: σ≤σlim/S (S —静强度安全系数)3)应力幅σa : σa =(σmax-σmin)/2 ②4)应力比(循环特性)r: r =σmin/σmax-1≤r ≤1 ③注:变应力的性质可用上述五个量中的任何两个来表示。

2.疲劳极限σmax: 1)变应力作用下零件通常为疲劳断裂,其极限应力为疲劳极限。

2)疲劳极限与应力比有关,r 不同,σmax也不同。

3)材料的疲劳性能是通过实验确定的。

3)常用的是σ-1、σ0,但任意r 下的σmax如何决定,本章介绍。

§3-1 材料的疲劳特性:1.材料的疲劳特性: 可用最大应力σmax、应力循环次数N 和应力比r 表示。

2.材料疲劳特性的确定: 用实验测定,实验方法是:1)在材料标准试件上加上一定应力比的等幅变应力,应力比通常为:r=-1或r=0 2)记录不同最大应力σmax下试件破坏前经历的循环次数N ,并绘出疲劳曲线。

3.材料的疲劳特性曲线: 有二种1)σ—N 疲劳曲线:即一定应力比r 下最大应力σmax与应力循环次数N 的关系曲线2)等寿命曲线: 即一定应力循环次数N 下应力幅σa 与平均应力σm 的关系曲线32、AB 段: 试件破坏的最大应力σmax下降很小。

西北工业大学机械设计基础复习纲要

西北工业大学机械设计基础复习纲要

机械设计基础复习纲要 (1)必备的基础知识(1) 机械零件的常用材料1)钢是一种含碳量低于2%的铁碳合金。

2)铸铁含碳量高于2%的铁碳合金为铸铁。

3)有色金属有色金属 ,是相对于黑色金属而言 4)非金属钢的分类1)结构钢2)工具钢3)特殊钢结构钢碳素钢普通碳素结构钢(如:Q235) 优质碳素结构钢(如:45钢)合金钢铸铁 铸铁其性脆,不适于锻压和焊接,但其熔点较低,流动性好,可以铸造形状复杂的大小铸件。

常用的铸铁有:灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和合金铸铁等。

灰铁应用最多,其牌号由“灰铁”二字汉语拼音字首和材料的抗拉强度的平均值。

如: HT200有色金属 铜合金有一定的强度和硬度,导电性、导热性、减摩耐磨性和耐蚀性良好,是制造电工器件和耐磨蚀零件的重要材料。

铝及铝合金是应用最广的轻金属,纯铝有良好的塑性、耐蚀性、导电性、导热性和焊接性,但强度、硬度较低。

在铝中加人合金元素硅、铜、镁、锰、锌等,可以获得质量轻、强度高的零件。

工程塑料 工程塑料是在工程中用来作结构或传动件材料的塑料,它有较高的强度,质量轻,具有绝缘性、减摩耐磨性、耐蚀性、耐热性等。

(2)机械零件的基本变形及应力拉压A F =σ 剪切A F=τ扭转T T W T =τ弯曲W M =σ(3)常用机构的特点及应用 首先应明确机构的用途:运动形式的转换1、旋转运动 → 直线运动曲柄滑块机构 凸轮机构 齿轮齿条机构螺旋机构2、直线运动 → 旋转运动齿条-齿轮机构 螺旋机构 曲柄滑块机构3、旋转运动 → 旋转运动 速度的变换 减速传动 增速传动 变速传动 间歇传动(4) 通用机械零件的特点及应用联接件 : 螺纹联接 轴毂联接 铆、焊、胶 传动件 : 齿轮传动 带传动 链传动轴系部件 : 轴 滚动与滑动轴承 联轴器、离合器 其它 : 弹簧(2)必要的基本理论(1)机构的组成及机构具有确定运动的条件机构的自由度F=原动件的数目(2)螺旋副的摩擦、效率和自锁条件H L 23P P n F --=1111283=-⨯-⨯=F ()v W d T ϕλ+=tan 22驱动力矩 ()v ϕλλη+=tan tan 上行程 λϕληtan )tan(v -=下行程 βθcos sin ff f v ==v v f arctan =ϕv ϕλ≤(3)铰链四杆的特性及其演化铰链四杆机构中有曲柄的条件:1)最短杆长度十最长杆长度<其他两杆长度之和(杆长条件)。

《机械设计方案》讲义(第八)濮良贵(第章)

《机械设计方案》讲义(第八)濮良贵(第章)

第十章齿轮传动§10—1概述:本章主要介绍最常用的渐开线齿轮传动。

1.特点:优:1)效率高<可达99%以上,这在大功率传动时意义很大)2)结构紧凑3)工作可靠,寿命长<可达几十年,如:机械表)。

4)传动比稳定缺:制造、安装精度要求高,价高,不宜远距离传动。

2.传动型式:开式:齿轮完全暴露在外的齿轮传动。

半开式:有简单防护罩的齿轮传动。

闭式:由箱体密封的齿轮传动。

§10—2齿轮传动的失效形式及设计准则:硬齿面齿轮:齿面硬度大于350HBS或38HRC的齿轮。

软齿面齿轮:齿面硬度不大于350HBS或38HRC的齿轮。

一.失效形式:齿轮传动的失效主要是轮齿失效,齿圈、轮辐、轮毂等其它部分很少失效,所以,以下仅介绍常见的轮齿失效形式:1.轮齿折断:1)折断形式:①疲劳折断:齿根受弯曲变应力作用→疲劳→折断。

②过载折断:过载或偏载→应力超过静强度→折断。

2)折断位置:常发生在轮齿根部。

∵根部弯曲应力最大,且截面变化大,加式刀痕深,应力集中严重3)抗折断措施:①②增大轴及支承刚性→偏载↓。

③增加齿芯韧性,强化齿根表层<喷丸,滚压等)2.齿面磨损:传动时,啮合齿面间的相对滑动→磨损<是开式传动的主要失效形式)3.齿面点蚀:1)点蚀:在接触变应力的反复作用下,齿面材料因疲劳而小片脱落的现象。

2)位置:点蚀常先发生于节线附近的齿根一侧。

3)原因:①在节线附近啮合时,相对滑动速度低,润滑差,摩擦大。

②啮合齿对少,受力大,接触应力大。

注:点蚀是闭式传动的主要失效形式。

4)抗点蚀措施:①提高齿面硬度。

②改善润滑条件:a、低速传动,采用粘度较大的润滑油。

b、高速传动,采用喷油润滑。

4.齿面胶合:1)胶合:两因瞬时温升过高而粘连的啮合齿面,在相对运动时被撕破,形成沿滑动方向沟痕的现象。

2)机理:高速重载→啮合区瞬时温升↑→两啮合面粘连→相对运动时被撕破→形成沿滑动方向的沟痕。

注:低速重载时,也会因接触应力过大而粘连──冷胶合。

濮良贵.《机械设计》考试满分题库

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螺纹连接和螺旋传动
1、简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点,并说明哪些螺纹适合用于连接,哪些 螺纹适合用于传动?哪些螺纹已经标准化? 【答】普通螺纹:牙型为等边三角形,牙型角 60 度,内外螺纹旋合后留有径向间隙,外螺纹牙根允许 有较大的圆角,以减小应力集中。同一公称直径按螺距大小,分为粗牙和细牙,细牙螺纹升角小,自锁性 好,抗剪切强度高,但因牙细不耐磨,容易滑扣。应用:一般连接多用粗牙螺纹。细牙螺纹常用于细小零 件,薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中,也可作为微调机构的调整螺纹用。 矩形螺纹:牙型为正方形,牙型角 0 ,传动效率较其它螺纹高,但牙根强度弱,螺旋副磨损后, 间隙难以修复和补偿,传动精度降低。 梯形螺纹:牙型为等腰梯形,牙型角为 30 度,内外螺纹以锥面贴紧不易松动,工艺较好,牙根强度 高,对中性好。主要用于传动螺纹。 锯齿型螺纹:牙型为不等腰梯形,工作面的牙侧角 3 度,非工作面牙侧角 30 度。外螺纹牙根有较大 的圆角,以减小应力集中,内外螺纹旋合后,大径无间隙便于对中,兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹 牙型螺纹牙根强度高的特点。用于单向受力的传动螺纹。 普通螺纹适合用于连接,矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。 普通螺纹、 、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。 2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处? 【答】可以减小螺栓的刚度,从而提高螺栓连接的强度。 3、螺纹连接为何要防松?常见的防松方法有哪些? 【答】连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件,并且拧紧后,螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也 都有防松作用,因此在承受静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接一般都不会自动松脱。但在冲击、振 动、变载荷及温度变化较大的情况下,连接有可能松动,甚至松开,造成连接失效,引起机器损坏,甚至 导致严重的人身事故等。所以在设计螺纹连接时,必须考虑防松问题。 螺纹连接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。具体的防松装置或方法很多,按工作原理可分为摩擦 防松、机械防松和其它方法,如端面冲点法防松、粘合法防松,防松效果良好,但仅适用于很少拆开或不 拆的连接。 4、简要说明螺纹连接的主要类型和特点。

濮良贵《机械设计》笔记和课后习题(含考研真题)详解-(滑动轴承)【圣才出品】

濮良贵《机械设计》笔记和课后习题(含考研真题)详解-(滑动轴承)【圣才出品】

第12章滑动轴承12.1 复习笔记一、概述1.滑动轴承根据轴承中摩擦性质的不同,可把轴承分为:(1)滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)滑动轴承适用于工作转速特高、特大冲击与振动、径向空间尺寸受到限制或必须剖分安装,以及需在水或腐蚀性介质中工作等场合。

(2)滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)滚动轴承摩擦系数小,启动阻力小,选用、润滑、维护都很方便。

2.滑动轴承的类型(1)按其承受载荷方向的不同,可分为径向轴承和止推轴承。

(2)根据其滑动表面间润滑状态的不同,可分为流体润滑轴承、不完全流体润滑轴承和自润滑轴承。

(3)根据流体润滑承载机理的不同,可分为流体动力润滑轴承(简称流体动压轴承)和流体静力润滑轴承(简称流体静压轴承)。

3.滑动轴承的设计内容(1)轴承的形式和结构设计;(2)轴瓦的结构和材料选择;(3)轴承结构参数的确定;(4)润滑剂的选择和供应;(5)轴承的工作能力及热平衡计算。

二、滑动轴承的主要结构形式1.整体式径向滑动轴承(1)结构它由轴承座和由减摩材料制成的整体轴套组成,轴承座上设有安装润滑油杯的螺纹孔,在轴套上开有油环,并在轴套的内表面上开有油槽。

(2)优点结构简单,成本低廉。

(3)缺点①轴套磨损后,轴承间隙过大时无法调整;②只能从轴颈端部装拆,对于重型机器的轴或具有中间轴颈的轴,装拆很不方便或无法安装。

(4)应用多用在低速、轻载或间歇性工作的机器中。

2.对开式径向滑动轴承对开式径向滑动轴承是由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦和双头螺柱等组成。

3.止推滑动轴承(1)结构止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。

(2)结构形式常用的结构形式有空心式、单环式和多环式。

①空心式a.实心式轴颈的端面上压力分布极不均匀,靠近中心处的压力很高,对润滑极为不利;b.空心式轴颈接触面上压力分布较均匀,润滑条件较实心式有所改善。

②单环式单环式是利用轴颈的环形端面止推,而且可以利用纵向油槽输入润滑油,结构简单,润滑方便,广泛用于低速、轻载的场合。

濮良贵-西北工业大学《机械设计》课后习题答案

濮良贵-西北工业大学《机械设计》课后习题答案

详细答案第三章 机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解])170,0('A)0,260(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。

如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因2.14554==dD ,067.0453==d r,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。

机械原理考研濮良贵《机械设计》配套考研真题与复习笔记

机械原理考研濮良贵《机械设计》配套考研真题与复习笔记

机械原理考研濮良贵《机械设计》配套考研真题与复习笔记第一部分考研真题精选与解析一、选择题1在螺栓连接中,有时在一个螺栓上采用双螺母,其目的是()。

[桂林理工大学2019研;江苏大学2018研;空军工程大学2016研]A.提高强度B.提高刚度C.防松D.减小每圈螺纹牙上的受力【答案】CXXXX【解析】双螺母防松属于摩擦防松,两螺母对顶拧紧后,旋合段螺栓受拉力、螺母受压力,使螺纹副间始终有纵向压力。

2以下各滚动轴承中,承受径向载荷能力最大的是(),能允许的极限转速最高的是()。

[中南大学2001研]A.N309/P2B.6209C.302091D.6309【答案】A;BXXXX【解析】选项A为圆柱滚子轴承,有较大的径向承载能力。

相比选项B,选项D外径更大,滚动体的质量更大,极限转速低。

此题考查各种类型轴承的工作特点,属滚动轴承类型的选择方面的内容。

要准确答题,必须清楚轴承型号的表示方法及各种类型轴承的工作特点。

3普通螺栓连接受横向载荷时,主要靠()来承受横向载荷。

[四川理工学院2019研]A.螺栓杆的抗剪切能力B.螺栓杆的抗挤压能力C.结合面的摩擦力D.螺栓杆的抗挤压和抗剪切能力【答案】CXXXX【解析】当采用普通螺栓连接时,靠连接预紧后在接合面间产生的摩擦力来抵抗横向载荷;当采用铰制孔用螺栓连接时,靠螺杆受剪切和挤压来抵抗横向载荷。

4两个圆柱体相接触,其直径d1=2d2,弹性模量E1=2E2,泊松比μ1=μ2,长度b1=2b2,其接触应力σH1与σH2的关系是()。

[扬州大学2019研] A.σH1=σH2B.σH1=2σH2C.σH1=4σH2D.σH1=6σH2【答案】AXXXX【解析】两个圆柱体接触为线接触,对于线接触,接触应力计算公式为,此式对于两个圆柱体同样适用,故其接触应力σH1=σH2。

5受轴向变载荷的螺栓连接中,已知预紧力Q P=8000N,工作载荷:F min=0,F max=4000N,螺栓和被连接件的刚度相等,则在最大工作载荷下,剩余预紧力为()。

机械设计复习提纲配西北工业大学版濮良贵

机械设计复习提纲配西北工业大学版濮良贵

1

e
f
2
1

1

由上面公式可知: ① 预紧力F0↑,则Felim↑;
② 包角α1↑,则Felim ↑; ③ 摩擦因数 f↑,则Felim↑;
④ 摩擦线密度 q↑,则Felim↓; ⑤ 速度v↑,则Felim↓。
4. 带传动的张紧方法和张紧装置。
5. 链传动的工作原理、类型、特点和应用范围。
②设计准则:保证受拉螺栓的静力或疲劳拉伸强度; 保证受剪螺栓联接的挤压强度和螺栓的剪切强度。
螺栓强度计算时,螺栓螺纹部分危险截面的面积要
用螺纹小径d1。
③ 受拉螺栓连接的强度计算理论与公式,尤其要记 住:受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接的受力变形图、螺栓总拉力的确定及紧螺栓连接强度计算 公式中系数1.3的意义。
15、大链轮的齿数不能取得过大的原因是 D 。 A、齿数越大,链条的磨损就越大 B、齿数越大,链传动的动载荷与冲击就越大 C、齿数越大,链传动的噪声就越大 D、齿数越大,链条磨损后,越容易发生“脱链现象”
第6章
1. 齿轮传动的的主要特点,应用场合;按工作条件和齿 面硬度的分类方法。
2. 齿轮材料的基本要求,软齿面与硬齿面的常用热处理 方法及材料选用原则。
▲ 受力分析时所作假设: a)所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同; b)螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合; c)受载后连接接合面仍保持为平面。
▲螺栓组连接四种典型受力状态(轴向力、横向力、 旋转力矩、倾覆力矩)下的受力分析。
▲螺栓组连接复杂受力状态下的受力分析。
技巧:利用静力分析法将复杂的受力简化成简单的 受力状态,即轴向载荷、横向载荷、旋转力矩、倾 覆力矩。分别计算螺栓组连接在这些简单受力状态 下每个螺栓的工作载荷,然后按同类工作载荷矢量 叠加,便可得到每个螺栓总得工作载荷,最后求出 受力最大的螺栓总拉力。

濮良贵-西北工业大学《机械设计》课后习题答案讲解

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详细答案第三章 机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。

[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN M P a 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNM P a 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。

[解])170,0('A),260(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210M P a 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,),260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。

如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。

[解] 因2.14554==dD ,067.0453==d r,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。

《机械设计》讲义(第八版)濮良贵改编(第1、2章)

《机械设计》讲义(第八版)濮良贵改编(第1、2章)

第一章绪论§1-1机器在经济建设中的作用机械是现代各行业的基础,是物质生产的基本工具,其应用水平是一个国家技术水平和现代化程度的重要标志,也是信息化产业的基础。

设计则是产品生产的第一道工序,其成败很大程度上是在本阶段决定的。

1.能做有用功:1)代替人力或完成人力所不能完成的工作。

2)改善劳动条件,提高生产率。

3)较人工生产提高产品质量。

2.有利于产品的标准化、系列化和通用化。

3.有利于产品生产的机械化、电气化和自动化。

所以大量设计制造和广泛使用各种先进的机器是促进经济发展,加速现代化建设的一个重要内容。

§1-2本课程的内容、性质与任务:一.内容介绍整台机器机械部分设计的基本知识,重点讨论:1.一般尺寸和常用工作参数下的通用零件的设计,包括其基本设计理论和方法。

注:一般尺寸和参数:不包括巨/微型,高温/压/速等。

2.介绍有关技术资料、标准的应用。

例如:有关国标,机械零件设计手册等。

学习的具体内容:(1)总论部分:机器及零件设计的基本原则,设计计算理论,材料选择,结构要求,以及摩擦、磨损、润滑等方面的基本知识;(2)连接部分:螺纹连接和螺旋传动,键、花键及无键连接和销连接等;(3)传动部分:带传动,齿轮传动,蜗杆传动等;(4)轴系部分:滚动轴承,轴的设计,联轴器、离合器和制动器等;(5)其它部分:弹簧、机座、箱体等。

二.性质是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程,主要讨论它们的基本设计理论与方法的技术基础课程。

本课程不仅要求学生掌握机械零件的常用设计方法,主要是通过这些内容的学习,全面提高学生具备通用零件、部件,以及专用零件的设计能力。

三.任务本课程的主要任务是培养学生:(1)有正确的设计思想和创新探索能力;(2)掌握一般设计方法,能设计简单机械的能力;(3)具有运用标准、手册和查阅资料的能力;(4)掌握典型的实验方法,具备基本的实验能力;(5)了解国家政策,了解机械的发展动向。

机械设计复习提纲配西北工业大学版濮良贵共59页

机械设计复习提纲配西北工业大学版濮良贵共59页

机械设计复习提纲配西北工业大学版 濮良贵
1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭

濮良贵《机械设计》基本概念

濮良贵《机械设计》基本概念

《机械设计基础〉基本概念汇总机械联接1. 螺纹的用途有两种:一是机械联接;二是机械传动。

2. 三角形螺纹主要用于机械联接;矩形、梯形、锯齿形螺纹只能用于传动。

3. 螺纹联接的基本类型:螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。

4. 螺栓联接主要用于:两被联接件不太厚,且需经常装拆场合。

5. 双头螺柱联接主要用于:两被联接件中有一个较厚,且需经常装拆场合。

6. 螺钉联接主要用于:两被联接件中有一个较厚,不需经常装拆场合。

8.9. 螺纹联接防松的根本问题(或实质):防止螺纹副的相对转动。

10. 螺纹联接防松的原理分:摩擦防松、机械防松、冲点防松。

11. 螺纹联接摩擦防松的措施:采用双螺母、弹性垫圈、开槽螺母和止动垫片。

12. 受拉伸载荷螺栓:210()()()c F F F F K F =+=+残余预紧力(拉伸载荷)预紧力(螺栓相对拉力刚度)总13. 降低受拉螺栓总拉力(提高螺栓强度)的办法:减小螺栓刚度、增大被联接件刚度。

键联接、花键联接和销联接1. 键的主要作用:实现轴与轮毂的周向固定,以传递转矩。

2. 键联接分为:平键联接、半圆键联接、楔键联接、切向键联接。

3. 平键、半圆键联接的工作面是:两侧面。

4. 楔键的工作面:键的上下表面。

5. 普通平键的截面尺寸应根据轴的直径从标准中选取。

6. 键的长度主要根据轮毂长度确定,并比轮毂长度略短。

7. 普通平键的主要失效形式是工作表面压溃,偶尔会出现键的剪断。

8. 导键和滑键的主要失效形式:过度磨损。

9. 当键联接强度不够时,应采用两个平键。

10. 当采用两个平键时,只能按1.5个平键联接的强度进行计算。

11. 在轴与轮毂间之间采用两个平键联接时,两个平键必须沿周向相隔1800进行布置。

12. 花键主要分为矩形花键和渐开线花键两种型式。

齿轮传动1. 齿轮传动失效的基本形式:轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。

2. 闭式硬齿面齿轮的主要失效形式:轮齿折断。

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第 2章
静载荷、变载荷、静应力、变应力。 工作载荷、名义载荷、计算载荷。 判断机械零件强度的两种方法是: • 判断危险截面处的最大应力是否小于或等于许用 应力; • 判断危险截面处的实际安全系数是否大于或等于 需用安全系数; 在变应力工况下,机械零件的强度失效主要是疲 劳断裂。 疲劳断裂是与应力循环次数(即使用寿命)有关的 断裂。
第3章
1、螺纹的主要参数。 大径 d (D)—公称直径 小径 d1 (D1)—强度计算时所用 中径 d2 (D2)—确定螺纹几何参数和配合性质 螺距 P 导程 S S=nP 螺纹升角ψ 牙形角 牙侧角 = /2 工作高度h 矩形螺纹 = 0 根据牙型 螺纹分 梯形螺纹 = 30 锯齿形螺纹 = 3, = 30 多用于螺2、螺纹连接的基本类型、结构类型及其应用 场合。 螺栓连接的结构特点是被连接件的孔中不切制 螺纹,装拆方便。 双头螺柱用于受结构限制而不能用螺栓或希望 联接结构较紧凑的场合。适于常拆卸而被连接 件之一较厚时。 螺钉联接应用于双头螺柱联接相似,但不易于 用于时常装拆的联接,以免损坏被联接件的螺 纹孔。 紧定螺钉联接用于固定两个零件的相对位置, 并可传递不大的力或转矩。

2)螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为:
F P P d 0lmin
螺栓组连接设计的基本内容、基本理论、和基本方法。 ① 螺栓组连接的结构设计原则,包括:确定接合面的 形状、连接结构类型及防松方法、螺栓数目及其在接 合面上布置、提高螺栓连接强度的结构措施。
② 螺栓组连接的受力分析
需确定的是螺栓 的预紧力 需确定的是螺栓的 所受的横向载荷
铰制孔 用螺栓
螺栓组受连接 受轴向载荷或 (和)倾覆力矩时
只能采用 普通螺栓
需确定的是螺栓所 受轴向工作载荷
对普通螺栓: 按轴向载荷F轴和(或)倾覆力矩M→轴向工作拉力。 按横向载荷F横和(或)转矩T →横向工作载荷→
ifF0 KsF
cm if F0 F轴 KsF cm cb
确定连接所需 的预紧力
以受力最大的螺栓的轴向工作拉力F和预紧力F0确 定螺栓所受总拉力F2. Cb
F2 F0 Cb Cm F
4 1.3F2 由 d1 [ ] 确定螺栓直径,以满足螺栓强度。
对普通螺栓,只承受横向载荷或转矩时: 横向载荷和(或)转矩确定连接所需的预紧力
4 1.3F0 由 d1 [ ]
▲螺栓组连接复杂受力状态下的受力分析。 技巧:利用静力分析法将复杂的受力简化成简单的
受力状态,即轴向载荷、横向载荷、旋转力矩、倾
覆力矩。分别计算螺栓组连接在这些简单受力状态
下每个螺栓的工作载荷,然后按同类工作载荷矢量 叠加,便可得到每个螺栓总得工作载荷,最后求出
受力最大的螺栓总拉力。
普通螺栓
螺栓组受连接 受横向载荷或 (和)旋转力矩时
▲受力分析的目的: 根据连接的结构和受载情况,求出受力最大的螺栓 及其所受的力,以便进行螺栓连接的强度计算。 ▲ 受力分析时所作假设: a)所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同; b)螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合; c)受载后连接接合面仍保持为平面。 ▲螺栓组连接四种典型受力状态(轴向力、横向力、 旋转力矩、倾覆力矩)下的受力分析。
Cb F 螺栓的总拉力 F2 F0 Cb Cm
螺栓的预紧力 F0 F1
Cm F Cb Cm
a)静强度(F不变化时)
1.3F2 强度条件: 2 [ ] d1 / 4
4 1.3F2 设计公式: d1 [ ]
b) 疲劳强度计算(F变化时) 强度条件,应力幅σa a
b 2 CbC Cm F
πd12
2 Kc F a 2 πd1
当普通螺栓承受横向工作载荷时, 预紧力F0导致 接合面所产生的摩擦力应大于横向载荷F。
Ks F 预紧力F0 : F0 zif
④ 受剪螺栓连接的强度计算理论与公式。
1)螺栓杆的剪切强度条件为:

4 F
2 d0 m
并根据被连接件厚度、螺母、垫圈厚度确定螺栓的 标准长度。 5、提高螺栓连接强度的措施。
钢制零件的疲劳曲线中,当N≥N0时为无限寿命区; 而当N<N0时又处在有限寿命区。 理解疲劳极限应力图意义。 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些? 应力集中、尺寸大小、表面状态。 疲劳点蚀。 摩擦的类型:干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩 擦。 什么是磨损?按机理不同,磨损主要有哪几种形式? 零件磨损过程分那几个阶段?P29~30. 润滑剂作用。
保证受拉螺栓的静力或疲劳拉伸强度; ②设计准则: 保证受剪螺栓联接的挤压强度和螺栓的剪切强度。 螺栓强度计算时,螺栓螺纹部分危险截面的面积要 用螺纹小径d1。 ③ 受拉螺栓连接的强度计算理论与公式,尤其要记 住:受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接的受力变形图、螺栓总拉力的确定及紧螺栓连接强度计算 公式中系数1.3的意义。
机械设计复习提纲
第 1章
机器的基本组成要素是机械零件。P2 机械设计的一般程序。P8
机械零件的主要失效形式。P10 在静应力工况下的机械零件的强度失效主要是塑性 变形和断裂。 机械零件设计计算准则 :强度准则(最基本)、刚 度准则、寿命准则、耐耐磨性准则、振动稳定性准 则。 产品设计中的“三化”指标准化、系列化、通用化。
3、螺纹连接的预紧与防松。 预紧的目的:增强连接的可靠性和紧密性,以防止受 载后被连接件间出现缝隙或发生相对移动。 防松的本质在于防止螺旋副发生相对转动。 按工作原理的不同,防松方法分三类:摩擦防松、机 械防松、永久防松。
4、单个螺栓连接的强度计算理论与公式。
① 螺纹连接主要失效形式: 受拉螺栓(轴向载荷)— 螺栓杆螺纹部分发生断裂 受剪螺栓(横向载荷)— 螺栓杆和孔壁的贴合面上出 现压溃或螺栓杆被剪断。
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