机械设计第九版期末总复习资料要点
机械设计第九版期末总复习资料
s lim
Ss
S sca
lim
S
疲劳区
sca
s lim Ss s s s
s 2 4 2 s
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
已知某材料的对称循环弯曲疲劳极限s1 =180MPa， m=9，循环基数N0=5×106，试求循环次数N分别为 7000、620000次的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解]：由 式3-3 得： 1N s 1 m N0 s
N
s 7000 s 1 m
s 620000 s 1 m
N0 5 106 1809 373.57 N 7000
s P
◆受转矩的螺栓组联接 普通螺栓
联接条件（不滑移）：
Fmax Fi
rmax O
K ST f ri
i 1 z
ri
T
F0 fr1 F0 fr2 F0 frz KsT
强度条件：
s ca
1.3F0
F0
s
4
d12
铰制孔螺栓
Fmax Trmax ri 2
1、在图1所示卷扬机传动示意图中，序号5、 6所示部分属于 ④ 。 （①动力部分；②传动部分；③控制部分； ④工作部分）
轿车组成：
1、机器在规定的使用时间（寿命）内和在预定的环境 条件下，能够正常工作的概率， 称为机器 的 可靠度 。
2、机械零件由于某些原因不能 ③ 时称为失效。 （①工作； ② 连续工作； ③正常工作； ④负载工作）
机械设计基础期末考试复习知识点.
机械设计教学课件第九章基本概念：轴轴的功用及分类；轴上零件轴向和周向固定；轴的加工和装配工艺性。
基本技能：轴的结构设计；轴的强度校核。
• 根据扭转强度所估算出直径为轴端处什么直径？• 轴上安装零件有确定的位置，所以要对轴上的零件进行什么方向上的定位• 轴上零件的周向定位方法：• 根据轴的承载性质不同，轴可分为：• 减速器中的输入、输出轴是什么类型轴？• 轴的结构设计应从哪几个方面考虑？
机械设计教学课件第十章基本概念：轴承滚动轴承的组成；滚动轴承的代号；滚动轴承的组合设计。
基本技能：滚动轴承的寿命计算。
《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。
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。
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。
机械设计期末复习.ppt
§机械零件在静应力下的强度计算 ◆极限应力： 、
◆安全系数： 单向Sc应 a li力 m ，： 复合 Sca 应 S S 2 SS力 2S：
§ 材料的疲劳特性
◆极限应力： 、
rN
m
N0 N
r
KNr
KN
m
N0 N
§ 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（’’的斜率）
F2 F0CbC bCmFm a x
强度条件：
ca
1.3F2
4
d12
M
O O
Li O Lmax
不压溃条件： 不离缝条件：
Pm axzAF 0W M[P] Pm i n zAF0W M0
螺栓联接强度计算小结
螺 栓 类 别
单 个 螺 栓 受 力
强 度 条 件
被联 接件 强度
普通螺栓（受拉螺栓）
铰制孔螺栓（受剪螺栓）
松螺栓
紧螺栓联接
轴向载荷 横向载荷 转
矩
预紧力 fF0ziKsF
轴向力
F0
Ks F fzi
F0
K sT
Z
f ri
i 1
横向载荷 转
矩
轴向载荷 倾覆力矩
F F z
F
Fm ax
MLm ax
Z
L2i
i1
F F z
F
Fm a x
Trm a x
Z
ri2
i1
F
d
2 1
4
预紧力
总拉力
F2
F0
Cb Cb Cm
工作面的磨损
§ 花键联接 ◆花键联接的特点
*§ 无键联接、§ 销联接
机械设计基础期末考试复习知识点
机械系统的设计要：性能要求
详细描述：机械系统的性能要求主要包括运动性能、动力性能、工作 性能和可靠性等，设计时应充分考虑这些要求。
总结词：经济性要求
详细描述：机械系统的经济性要求包括制造成本、运行成本和维护成 本等方面，设计时应注重降低成本，提高经济效益。
机械系统的设计方法
了弹簧在不同工作条件下的性能表现，是弹簧设计的重要依据。
03
机械系统设计
机械系统的组成与特点
01
总结词：基本组成
02
详细描述：机械系统通常由原动机、传动装置、执行装置和控制装置 等组成，各部分具有不同的功能和特点。
03
总结词：特点分析
04
详细描述：机械系统具有结构紧凑、工作可靠、传动效率高和制造成 本低等优点，但也存在摩擦、磨损和发热等问题。
轴承的设计
轴承的类型
轴承分为滚动轴承和滑动轴承两类，滚动轴承由内圈、外圈、滚动 体和保持架组成，滑动轴承由轴承座、轴瓦和润滑系统组成。
轴承的载荷分析
轴承所承受的载荷有径向载荷、轴向载荷和复合载荷，分析载荷时 应考虑瞬时最大载荷和平均载荷。
轴承的寿命计算
根据轴承的转速、载荷、润滑方式和材料等因素，计算轴承的寿命， 以确保轴承的使用寿命满足要求。
优化设计的方法与步骤
总结词
优化设计的方法、步骤
VS
详细描述
优化设计的方法包括数学规划法、遗传算 法、模拟退火算法等。基本步骤包括明确 设计问题、建立数学模型、选择优化方法 、编写求解程序和结果分析等。
优化设计在机械设计中的应用实例
总结词
优化设计在机械设计中的应用实例
详细描述
优化设计在机械设计中广泛应用于各个领域，如汽车、航空航天、能源和化工等。例如 ，在汽车设计中，优化设计可用于发动机、底盘和车身等部件的轻量化、性能提升和成 本降低等方面；在航空航天领域，优化设计可用于飞机和火箭的结构设计和性能优化。
机械设计期末知识点总结
第一章绪论1.通用零件、专用零件有哪些？P4通用零件：传动零件——带、链、齿轮、蜗轮蜗杆等；连接零件——平键、花键、销、螺母、螺栓、螺钉等；轴系零件——滚动轴承、联轴器、离合器等。
专用零件：汽轮机的叶片、内燃机的活塞、纺织机械中的纺锭、织梭等。
第二章机械设计总论1.机器的组成。
P5机器的组成：原动机部分、传动机部分、执行部分、测控系统、辅助系统。
2.机械零件的主要失效形式有哪些？P13①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。
3.机械零件的设计准则有哪些？P16①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。
第三章机械零件的强度1.交变应力参数有哪些？应力比r的定义是什么？r = -1、r =0、r=1分别叫什么？P27最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm=σmax+σmin2、应力幅度σa=σmax−σmin2、应力比（循环特性系数）r=σminσmax。
最小应力与最大应力之比称为应力比（循环特性系数）。
r = -1：对称循环应力、r =0：脉动循环应力、r =1：静应力。
第五章螺纹连接和螺旋传动1.连接螺纹有哪些？各有哪些特点？P71①普通螺纹。
牙型为等边三角形，牙型角α=60°，内、外螺纹旋合后留有径向间隙。
同一公称直径螺纹按螺距大小可分为粗牙螺纹和细牙螺纹。
②55°非密封管螺纹。
牙型为等腰三角形，牙型角α=55°。
管螺纹为英制细牙螺纹。
可在密封面间添加密封物来保证密封性。
③55°密封管螺纹。
牙型为等腰三角形，牙型角α=55°。
螺纹旋合后，利用本身的变形就可以保证连接的紧密型。
④米制锥螺纹。
牙型角α=60°，螺纹牙顶为平顶。
2.传动螺纹有哪些？各有哪些特点？P72①矩形螺纹。
牙型为正方形，牙型角α=0°。
传动效率比其他螺纹高。
②梯形螺纹。
牙型为等腰梯形，牙型角α=30°。
《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。
机械设计第九版链传动资料重点
d1
见P170表9-3
关键尺寸是分度圆，其关系为： d p / sin(180 / z)
二.滚子链链轮的齿形:
端面齿形为三圆弧一直线， 采用标准刀具加工（只需给出基
本参数 z, p,d 1, d , pt ）
轴面齿形应在零件工作图 上画出。轴向齿廓尺寸见P170 表9-4。
三.链轮材料: • 一般采用中碳钢制造，表面最好硬化； • 载荷和速度较大时，可采用中碳合金钢经表面硬化； • 冲击较大时，最好采用低碳钢或低碳合金钢渗碳淬火
第九章 链传动
基本要求： 1）熟悉链传动的工作原理、传动特点及应用范围； 2）熟悉滚子链的结构、规格及链轮的结构特点； 3）掌握“多边形效应”所引起的运动不均匀性及其所产生
的冲击载荷和动载荷，掌握改善措施； 4）了解链传动的失效形式，掌握滚子链传动承载能力计
算的方法； 5）掌握链传动主要参数对传动性能的影响及其选择原则； 6）了解链传动的张紧方式、润滑方法。
③合宜的张紧，亦可减少动载荷。
三. 链传动的受力分析：
链传动的张紧
张紧力的获得： 通过使链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得。 （此张紧力比带传动小得多）
张紧的目的： 使松边不致太松，以免影响链条的正常啮入(出)和产生振动、 跳齿、脱链现象。
在不考虑动载荷的情况下，链在工作时承受的作用力有：
1.有效（工作）拉力 Fe 1000 P / v N
大传动比。
注 意：
链条已标准化（尺寸和材料要求详见有关的国家标 准），其几何尺寸根据等强度原则确定。因此，只要抗 拉强度足够，销轴的剪切强度、销轴和套筒间的挤压强 度就足够。
§9－3 滚子链链轮的结构和材料
一.链轮的基本参数及主要尺寸：
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第一章1 •构件：定义一组成机械系统的最小运动单元2•运动副：定义一两构件相互连接并能保持一定形式的相对运动，把这种可动连接称为运动副。
把形成运动副的点、线、面部分称为运动副元素。
3•自由度：空间6个，平面3个4•机构具有确定运动的条件：给定的原动件数二机构的自由度数目＞05. 自由度的计算匸=%0-斤6. 假设机构中含有k个构件。
每两个构件之间有一个瞬心,则全部瞬心的数目7•画图题：速度瞬心第二章1 •平面连杆机构的特点：结构简单、易于制造、成本低廉；承载能力大；可实现多样化的运动规律；可实现远距离的运动和动力的传递；能实现特殊的运动轨迹2. 曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构3. 平面连杆机构的基本性质:1、¥交链四杆机构曲柄存在条件；2•急回特性；3 •压力角和传动角4 •死点位置4•曲柄存在的条件：（1 ）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和（2 ）连架杆和机架中必有一杆为最短杆5•推论:当''最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和〃时1 •固定最短杆邻边：得曲柄摇杆机构；2 •固定最短杆：得双曲柄机构；3 •固定最短杆对边：得双摇杆机构。
当''最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和〃时，无论固定任何杆件均得双摇杆碣6 •判断机构类型7. 压力角：作用在从动件上的驱动力方向与该点绝对速度方向所夹锐角，用a表示a越小，传动性能好;用a的余角「表示传动角，「越大，传动性能越好8•死点和自锁的区别：（答两个的概念）死点位置：在有往复运动构件的机构中，当做往复运动的构件为主动件时，从动件与连杆共线的位置即为死点位置。
死点位置特点：r=0o ; a=90o ,从动件顶死不动由于摩擦力的存在以及驱动力方向问题，有时无论驱动力如何增大也无法使机械运动的现象称为机械的自锁。
9•作图题：平面连杆机构的设计第三章1-凸轮的组成：凸轮、从动件和机架特点：优点：可实现从动件的复杂运动规律要求，并且结构简单、紧凑、工作可靠。
机械设计期末复习
第十章 齿轮传动
§ 齿轮传动概述
§ 齿轮传动的失效形式及设计准则 ◆失效形式及措施 ◆齿轮的设计准则
轮齿折断、齿面磨 损、齿面点蚀、齿 面胶合、塑性变形。
闭式软齿面齿轮：易发生点蚀，按接触疲劳强度设计，校核 弯曲强度
闭式硬齿面齿轮：易发生轮齿折断，按弯曲疲劳强度设计， 校核接触强度
开式齿轮：主要失效是磨损、断齿，不会出现点蚀，只按弯曲 疲劳强度设计，然后将计算出的模数加大
F
FM
max
MLmax
z
L2i
i1
Fa M
FM max
MLm a x
z
Li
i 1
F
Fa z
FMmax
F2
F0
Cb Cb Cm
F
1.3F2 d12
4
zAF0 W M[P] zF0 M 0
F1F0CbCmCm
Fa z
zAF1W M[P]
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
◆带轮槽的楔角φ小于带的。的现象，传动比不稳定，需较大张紧力，
寿命短。
§ 带传动的工作情况分析
◆弹性滑动
由于拉力差和带的弹
性变形而引起的带相
◆带传动力分析公式 对带轮的局部滑动。
Fe F1F2 2F0F1F2 F1 F2ef FecFfc2F0e eff 1 1
i1
F F z
F
Fmax
Trmax
Z
ri2
i1
预紧力
总拉力
F2
F0
Cb Cb Cm
F
强 度 条 件
(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。
机械设计期末复习.ppt
大径、小径、中径、线数、导程、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。
§ 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
§ 螺栓的预紧与放松
§ 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
H 2 K dd13 1T uu 1ZHZEH
2
d13 2 Kd 1Tuu1Z HH ZE
§ 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 § 标准锥齿轮传动的强度计算
◆几何尺寸关系 δ § 齿轮的结构设计 § 齿轮传动的润滑
B
2
1 2
σH σH
F
B
第四章 摩擦、磨损与润滑概述
§概 述 §摩 擦
◆种摩擦状态 干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦
§磨 损 ◆磨损基本类型 磨粒磨损、疲劳磨损、粘附磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、
微动磨损 § 润滑剂、添加剂和润滑方法
◆润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号 ◆润滑油的粘温特性
材料） ScaK KNa1mS Sca？mSa S
Sca
SσcSa τca S Sσ2caSτ2ca
r rN
§ 机械零件的接触强度
H
F B
1
1
1
2
1
12
E1
1 22
E2
F
1
σH σH
1) 1 q
◆复合应力安全系数
Sca
SS S S2 S2
强度计算公式总结
应力 状态