机械设计复习资料_超级好
《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。
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。
机械设计复习资料及答案
5.提高螺纹联接强度的措施有哪些?1)改善螺纹牙间的载荷分配不均;2)减小螺栓的应力幅;3)减小螺栓的应力集中;4)避免螺栓的附加载荷(弯曲应力);5)采用合理的制造工艺。
3.螺纹联接有哪些基本类型?适用于什么场合?螺纹联接有 4 中基本类型。
螺栓联接:用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。
螺钉联接:用于不能采用螺栓联接(如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间),又不需要经常拆卸的场合。
双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。
紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合。
根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松。
3-7.拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定的预紧力,如果要以比较小的拧紧力矩T 来得到要求的预紧力Q P,可采用__A______。
A.细牙螺纹 B.双线螺纹C.适当润滑 D.增加螺母与被联接件支承面间的面积3-8. 在螺纹联接中,按防松原理,采用双螺母属于___A_____。
A.摩擦防松 B.机械防松C.破坏螺旋副的关系防松 D.增大预紧力防松3-14.在螺纹联接设计中,被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是为了6_____D___。
A.使工作面均匀接触 B.使接触面大些,提高防松能力C.安装和拆卸时方便 D.使螺栓不受附加载荷作用3-16.当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓____D____。
A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切,也可能受拉伸3-17.当铰制孔螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓__A______。
A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切,也可能受拉伸3-19.对于受轴向载荷的紧螺栓联接,当螺栓总拉力Q 和剩余预紧力Q P′不变,减小螺栓的刚度,则螺栓的应力幅σa和预紧力Q P 也会发上变化。
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。
机械设计基础复习资料
机械设计基础复习资料一、名词解析1.自由构件的自由度数:2.螺纹公称直径:3.轴:4.传动轴:5.转轴:6.轴承的接触角:7.自锁:8.机械效率:9.打滑:10.正确啮合条件:11.运动副:12.低副:13.高副:14.平衡:15.弹簧的特性曲线:16.轮系:17.根切现象:18.刚体的转动惯量:19.凸轮基圆:20.弹簧刚度:21.齿廓啮合基本定律:22.正确啮合条件:两齿轮的模数必须相等;两齿轮的压力角必须相等。
二、思考题1.构件定义的正确表达是什么2.在机器中属于制造单元的是什么3.自行车车轮轴、电风扇叶片、起重机上的起重吊钩、台虎钳上的螺杆、柴油发动机上的曲轴和减速器中的齿轮,以上零件中有几种是通用零件4.车轮在轨道上转动,车轮与轨道间构成何种运动副5. 飞轮的作用是什么6. 在带传动中(减速传动),带的应力最大值发生在带的哪一部位7.为了使带与轮槽更好的接触,轮槽楔角与截面的楔角应如何设计8.传动是借助链和链轮间的何种形式来传递动力和运动的。
9.什么是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数。
10. 为避免使用过渡链节,设计链传动时应注意什么11.机构具有确定相对运动的条件是什么12.铰链四杆机构的死点位置发生在哪一位置13.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动会产生何种冲击14.螺纹联接的自锁条件是什么15.当轴的转速较低,且只承受较大的径向载荷时,宜选用何种轴承16.齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在哪一部位17.国家标准规定,标准渐开线齿轮的分度圆压力角α为多少度18.自行车车轮的前轴、中轴、后轴各属于哪一类轴21.齿轮最主要的参数是什么22. 圆锥销的锥度是多少度23.对于高负荷、重要的转轴,应选用何种材料24.转轴承受哪几种载荷25. 那一种密封是属于接触式密封26. 凸缘联轴器是一种什么联轴器27. 何种不能用于传动的螺纹28.轮系的总传动比等于各级传动比是什么29. 30000型轴承是代表何种轴承30.带传动的主要失效形式是什么31.行星轮系指什么32.减速器的传动比为多少33.普通螺纹的公称直径指什么34. 在螺栓的直径参数中,与螺栓的抗拉强度关系最大是什么35.一般转速的滚动轴承计算准则是什么36.柴油机曲轴中部的轴承应采用何种轴承37.作单向运转的转轴,其弯曲应力的变化特征是什么38.在一般机械传动中,若需要采用带传动时,应优先选用何种带传动39.何种联轴器,能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振40.两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为何种移动副41.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于什么42.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取什么杆43.圆锥齿轮传动适用于何种传动44. 在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座,其目的是什么45.何种类型轴承不能承受轴向载荷46. 何种密封属于非接触式密封47.作平面运动的三个构件有彼此相关的三个瞬心,这三个瞬心如何分布48.在机构力分析中,具有惯性力,又有惯性力矩的构件是何种构件49.要将一个曲柄摇杆机构转化成为双曲柄机构,应如何处理50.在曲柄摇杆机构中,只有当什么为主动件时才会出现“死点”位置51.凸轮机构从动杆的形状有哪几种52.从动杆常用的运动规律,有哪几种53.当从动杆采用何种运动规律时凸轮机构会产生刚性冲击54.当从动杆采用何种运动规律和余弦加速运动规律时,凸轮机构只产生柔性冲击55.凸轮的基圆半径越小时,则凸轮的压力角、有效推力、有害分力如何变化56.为了保证棘轮在工作中的静止和定位可靠和防止棘轮的反转,棘轮机构应当装有什么57.顺口溜:弧长等于发生线,基圆切线是法线,曲线形状随基圆,基圆内无渐开线。
(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。
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。
机械设计期末必备复习资料
1.链传动与带传动相比较有哪些优缺点?答:优点:1)承载能力高;2)适用于恶劣的工作环境;3)效率高;4)作用于轴上的力小。
缺点:1)工作时有噪声;2)存在冲击、振动;3)对安装精度要求高。
2.试述齿轮传动的设计准则;答:(1)软齿面闭式齿轮传动:通常先按齿面接触疲劳强度进行设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度。
(2)硬齿面式齿轮传动:通常先按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后校核齿面接触疲劳强度。
(3)高速重载齿轮传动,还可能出现齿面胶合,故需校核齿面胶合强度。
(4)开式齿轮传动:目前多是按齿根弯曲疲劳强度进行设计,并考虑磨损的影响将模数适当增大(加大10~15%)。
3.分别说明硬齿面闭式齿轮传动和闭式蜗杆传动的主要失效形式与设计准则。
答:硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是齿根弯曲疲劳折断(1分) ;其设计准则是按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后校核齿面接触疲劳强度(2分)。
闭式蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合、点蚀和磨损(1分);其设计准则是按齿面接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力,在选择许用应力时适当考虑胶合和磨损的影响,同时应进行热平衡计算(2分)。
4.何谓流体动力润滑?实现流体动力润滑的条件有哪些?答:两个作相对运动物体的摩擦表面,用借助于相对速度而产生的粘性液体膜将两摩擦表面完全隔开,由流体膜产生的压力来平衡外载荷,称为流体动力润滑。
1)两摩擦表面之间必须能够形成收敛的楔形间隙;2)两摩擦表面之间必须有充足的、具有一定粘度的润滑油;3)两摩擦表面之间必须有足够的相对运动速度。
5.同滚动轴承相比,液体摩擦滑动轴承有哪些特点?答:1) 在高速重载下能正常工作,寿命长;2) 精度高;滚动轴承工作一段时间后,旋转精度↓3) 滑动轴承可以做成剖分式的—能满足特殊结构需要。
如曲轴上的轴承;4) 液体摩擦轴承具有很好的缓冲和阻尼作用,可以吸收震动,缓和冲击。
5) 滑动轴承的径向尺寸比滚动轴承的小。
6) 起动摩擦阻力较大。
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§4-4 流体润滑原理简介
第五章 螺纹联接与螺旋传动
§5-1 螺纹
§5-2 螺纹联接的类型与标准联接件 §5-3 螺纹联接的预紧 §5-4 螺纹联接的防松 §5-5 螺纹联接的强度计算
§5-6 螺栓组联接的设计
§5-7 螺纹联接件的材料与许用应力 §5-8 提高螺纹联接强度的措施 *§5-9 螺旋传动
§9-4 链传动的工作情况分析 ◆链传动的多边形效应造成链条和链轮都做周期性的变速运动, 从而引起动载荷。 §9-5 滚子链传动的设计计算 ◆失效形式 ◆链传动的参数选择 §9-6 链传动的布置、张紧、润滑与防护 链轮齿数z1、z2 传动比i 中心距a 链的节距p和排数
第十章 齿轮传动
§10-1 齿轮传动概述 §10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则 §10-3 齿轮的材料及其选择原则 §10-4 齿轮传动的计算载荷
F s d12 4
总拉力 F2 F0
Cb F Cb Cm
忽略
s ca
1.3F0
s
静强度
s ca
1.3F2
s
F
4
d12
疲劳强度
4
d12
sP
4
2 0
d
F d 0 Lmin F d 0 Lmin
s P
s P max
C Fa F1 F0 m Cb Cm z
F F a z
Cb F2 F0 F Cb Cm
s
F FM max
MLmax L2 i
i 1 z
FM max
MLmax
L
i 1
z
i
F
Cb F Cb Cm
Fa FM max z
F2 F1 F
F2 F0
复合应力状态
极限 应力 slim 塑性 脆性
S
以s为判据
以S为判据
以s为判据
max max
以S为判据
S σca S τca S
2 σca
静应力
s s
s lim
Ss
S sca
lim
S
疲劳区
sca
s lim Ss s s s
s 2 4 2 s
§5-1 螺纹 ◆螺纹的主要参数:
s np tan d 2 d 2
大径d、小径d1、中径d2、线数n、导程p、螺纹升角
◆细牙螺纹的特点:细牙螺纹牙形小,螺距小,升角小,自锁 性好;小径大,强度高,但牙易磨损,不易经常拆卸。 §5-2 螺纹联接类型及特点 受拉螺栓连接:普通螺栓、螺钉、双头螺栓、(紧定螺钉) 受剪螺栓连接 §5-3~4 螺栓的预紧与放松 §5-5 螺纹联接的强度计算 ◆联接的失效形式: ① 受拉螺栓:塑性变形、疲劳断裂 ② 受剪螺栓:剪断、压溃 ③ 联接失效:滑移、离缝
s rN
m
N0 sr K N sr N
KN
m
N0 N
§3-2 机械零件的疲劳强度计算 ◆材料及零件的疲劳极限应力线图 ◆直线方程 ◆材料常数(A’D’的斜率)
◆综合影响系数
◆应力变化规律(加载方式)
OM S ca S OM s max s 1 S ca S s max Ks s a s s m
F0=0
fF0 zi K s F
F0
KF F0 s 轴向力 fzi
F
F Z F f ri z
i 1
K sT
F Fmax
MLmax
L
i 1
Z
2 i
F F z
F Fmax
Trmax
r
i 1
Z
2
i
F0------预紧力 强 度 条 件 被联 接件 强度
1.3F2 s d12 4
F1 F0
zF0 M [s P ] A W zF0 M 0
zF1 M [s P ] A W zF1 M 0 A WBiblioteka Cm Fa Cb Cm z
§5-7 螺纹联接件的材料与许用应力
◆螺纹联接件力学性能等级代号:如5.6
◆螺纹联接件的许用拉应力 ◆受剪螺纹联接许用剪应力和许用挤压应力
s
2s 1 s 0
s0
Ks (
K (
ks 1 1 1) s s q
k 1 1 1) q
◆疲劳强度计算图解法和解析法
◆复合应力安全系数
S ca Ss S S S
2 s 2
S
强度计算公式总结
应力 状态 应力 类型
单向应力状态
s ca
1.3F2
s
4
d12
◆受倾覆力矩(翻转力矩)的螺栓组联接 最大工作载荷: F max
MLmax L2 i
i 1 Z
M
O O
Cb F2 F0 Fmax Cb Cm
强度条件:
s ca
1.3F2
s
Li Lmax
O
4
d12
不压溃条件: 不离缝条件:
带的型号 带轮的基准直径的dd1 带的速度v 中心距a 带的基准长度Ld 小带轮上的包角1 带的根数z
1
§8-4 V带轮结构设计 §8-5 带传动的张紧装置
◆张紧轮的位置及张紧方向
第九章 链传动
§9-1 链传动的特点及应用
§9-2 传动链的结构特点 ◆链节数宜取偶数,避免过渡链节
§9-3 滚子链链轮的结构和材料 链轮的转速越高、节距 越大、齿数越少,则传 动的动载荷就越大。
s P max
zF0 M [s P ] A W
s P min
zF0 M 0 A W
螺栓联接强度计算小结
螺 栓 类 别 单 个 螺 栓 受 力 普通螺栓(受拉螺栓) 松螺栓 轴向载荷 横向载荷 预紧力 紧螺栓联接 转 矩 轴向载荷 倾覆力矩 铰制孔螺栓(受剪螺栓) 横向载荷 转 矩
2 2
Sca
lim S
s 3 s S ca
Ss
s s lim
S
2 τca
sS sB S B
以S为判据 稳定循 环变应 力r=C S
屈服区
Ss
Ssca ?
S ca
Ss
S σca S τca S
2 σca
K N s 1
(塑性 材料) S ca K N 1
◆稳定性变应力的描述: smax 、smin 、sm 、sa 、r (循环特性) §3-02机械零件在静应力下的强度计算 ◆极限应力: ss、 sb ◆安全系数: s
单向应力:S ca
s
lim
,复合应力:S ca
Ss S Ss S
2 2
S
§3-1 材料的疲劳特性
◆极限应力: sr 、srN
◆松螺栓联接强度计算
紧螺栓联接强度计算:
仅受预紧力的紧螺栓联接 受横向载荷的紧螺栓联接 受轴向载荷的紧螺栓联接
◆紧螺栓联接强度计算:
fF0i K S F
Cb F2 F1 F F0 F Cb Cm
1.3F2 s ca 2 s d1 / 4
F F ◆受剪螺栓联接强度计算: s P s P 2 d0 d 0 Lmin 4
K s s a s s m
sm sa
sS
S
2 τca
S
sr
s rN
K a m
S Sca
?S
m a
S
§3-4 机械零件的接触强度
F
F 1 1 B 1 2 sH 2 1 12 1 2 E1 E2
铰制孔螺栓
Fmax Trmax ri 2
i 1 Z
Fmax d 02
4
Fmax sP s P d 0 Lmin
◆受轴向载荷的螺栓组联接
F F z
每个螺栓所承受的总载荷F2为: F2 = F1 + F 联接条件(不离缝):F1>0,且满足密封要求。 强度条件:
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
第三章 机械零件的强度
§3-01 机械零件的载荷与应力
◆变应力可由静载荷或变载荷产生
§8-6 带传动设计实例
§8-1 带传动概述
◆带传动的特点 ◆带轮槽的楔角φ小于带的。
优点:结构简单、无啮合冲击,传动平 稳、适合高速、造价低廉以及缓冲减振, 过载保护,适用于大中心距; 缺点:摩擦式带传动有弹性滑动和打滑 的现象,传动比不稳定,需较大张紧力, 寿命短。
§8-2 带传动的工作情况分析
§5-8 提高螺纹联接强度的措施
◆降低影响螺栓疲劳强度的应力幅
◆改善螺纹牙上载荷分布不均的现象
◆减小应力集中 ◆避免或减小附加弯曲应力
◆采用合理的制造工艺
◆螺纹联接的画法及结构改错
内螺纹
外螺纹
螺纹联接
第六章 键、花键、无键联接和销联接
§6-1 键联接
◆键联接分类及特点:平键、半圆键、楔键、切向键等。 ◆ A、B、C型普通平键的特点 ◆键的尺寸选择:b×h和键的长度L ◆平键联接的失效 普通平键联接(静联接): 工作面的压溃、键的剪断 ◆强度校核:
§8-3 V带传动的设计计算