机械设计基础知识点整理

基础常识

1、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中冷却）、淬火（在水

或油中迅速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）

2、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；

摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求

3、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。特点：在某类变应

力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；

即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征.

4、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹

5、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角

6、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大，自锁性好，故常用于连接；

矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小，传动效率高，故常用于传动

7、螺旋机构的类型及应用：①变回转运动为直线运动，传力螺旋（千斤顶、压

力机、台虎钳）、传导螺旋（车窗进给螺旋机构）、调整螺旋（测微计、分度机构、调整机构、道具进给量的微调机构）②变直线运动为回转运动

8、螺旋机构的特点：具有大的减速比；具有大的里的增益；反行程可以自锁；

传动平稳，噪声小，工作可靠；各种不同螺旋机构的机械效率差别很大（具有自锁能力的的螺旋副效率低于50%）

9、连杆机构广泛应用的原因：能实现多种运动形式的转换；连杆机构中各运动

副均为低副，压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长；其接触表面是圆柱面或平面，制造比较简易，易于获得较高的制造精度

10、曲柄存在条件：①最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆之和②最短杆为连架

杆或机架。

11、凸轮运动规律及冲击特性：①等速：刚性冲击、低速轻载②等加速等减速：

柔性冲击、中速轻载③余弦加速度：柔性冲击、中速中载④正弦加速度：无冲击、高速轻载

12、齿轮传动的优缺点：①优点：适用的圆周速度和功率范围广；传动比精确；

机械效率高；工作可靠；寿命长；可实现平行轴、相交轴交错轴之间的传动；

结构紧凑；②缺点：要求有较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜于远距离的两轴之间的传动

13、渐开线的特性：①发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的弧长；

②渐开线上任一点的法线必与基圆相切，且N点位渐开线在K点的曲率中心，

线段NK为其曲率半径；③cosαk=ON/OK=rb/rk 渐开线上各点的压力角不等，向径rk越大，其压力角越大，基圆上压力角为零；④渐开线的形状取决于基圆大小，随着基圆半径增大，渐开线上对应点的曲率半径也增大，当基圆无限大时，渐开线成为直线，故渐开线齿条的齿廓为直线；⑤基圆以内无渐开线

14、齿轮啮合条件：必须保证处于啮合线上的各对齿轮都能正确的进入啮合状态，

m1=m2=m；α1=α2=α即模数和压力角都相等；斜齿轮还要求两轮螺旋角必须大小相等，旋向相反；锥齿轮还要求两轮的锥距相等；涡轮蜗杆要求蜗杆的导程角与涡轮的螺旋角大小相等，旋向相同

15、正变位齿轮优点：可以加工出齿数小于Zmin而不发生根切的齿轮，使齿轮

传动结构尺寸减小；选择适当变位量来满足实际中心距得的要求；提高小齿轮的抗弯能力，从而提高一对齿轮传动的总体强度

16、直齿轮传动平稳性差，冲击和噪声大；斜齿轮传动平稳，冲击和噪声小，适

合于高速传动

17、轮系的功用：获得大的传动比（减速器）；实现变速、变向传动（汽车变速

箱）；实现运动的合成与分解（差速器、汽车后桥）；实现结构紧凑的大功率传动（发动机主减速器、行星减速器）

18、弹性滑动与打滑：打滑：由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动，可以避

免；弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动，不可避免

19、螺纹连接的基本类型：螺栓连接（普通螺栓连接、铰制孔用螺栓连接）、双

头螺柱连接、螺钉连接、紧螺钉连接

20、螺纹连接的防松：摩擦防松（弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切

口螺母）、机械防松（开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝）、永久防松（冲点法、端焊法、黏结法）

21、提高螺栓连接强度的方法：避免产生附加弯曲应力；减少应力集中

22、键连接类型：平键连接（侧面）、半圆键连接（侧面）、楔键连接（上下面）、

花键连接（侧面）

23、平键的剖面尺寸确定：键的截面尺寸b×h（键宽×键高）以及键长L

24、联轴器与离合器区别：连这都是用来连接两轴（或轴与轴上的回转零件），

使它们一起旋转并传递扭矩的器件，用联轴器连接的两根轴，只有在停止运转后用拆卸的方法才能将他们分离；离合器则可在工作过程中根据工作需要不必停转随时将两轴接合或分离

25、联轴器分类：刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力）

26、轴承摩擦状态：干摩擦状态、边界摩擦状态、液体摩擦状态、混合摩擦状态；

边界和混合摩擦统称为非液体摩擦

27、轴的分类：心轴（转动心轴、固定心轴；只承受弯矩不承受扭矩）、转轴（即

承受弯矩又承受扭矩）、传动轴（主要承受扭矩，不承受或承受很小弯矩）28、轴的计算注意：①轴上有键槽时，放大轴径：一个键槽3°--5°；两个键

槽7°--10°②式中弯曲应力为对称循环变应力，当扭转切应力为静应力时，取α=0.3；当扭转切应力为脉动循环变应力时，取α=0.6；若扭转切应力为对称循环变应力时，取α=1（α为折合系数）

29、轴结构设计一般原则：轴的受力合理，有利于满足轴的强度条件；轴和轴上

的零件要可靠的固定在准确的工作位置上；轴应便于加工；轴上的零件要便于拆装和调整；尽量减少应力集中等

30、滚动轴承类型选择影响因素：转速高低、受轴向力还是径向力、载荷大小、

安装尺寸的要求等。