机设考试知识点 √

机械设计考试知识点 一 一 传动零件传动零件 1 齿轮 1 1 齿轮的分类及失效形式 必须记住 必须记住 开式齿轮 闭式齿轮 软齿面 硬齿面 HB350 齿轮类型 失效形式 校核顺序 影响措施 齿数 开式 弯曲折断 齿面磨损 弯曲疲劳强度 增大 m 17 闭式软齿 齿面点蚀 齿根折断 接触 弯曲 增大 d 20 40 闭式硬齿 齿根折断 齿面点蚀 弯曲 接触 增大 m 17 20 1 2 接触应力与弯曲应力 产生部位 单向工作 双向工作 接触应力 节点靠近齿根处 脉动循环 脉动循环 弯曲应力 齿根处 脉动循环 对称循环 两齿轮的接触应力是相等接触应力是相等的 小齿轮硬度比大齿轮高 小齿轮硬度比大齿轮高 1 3 修正系数 齿形系数 YFa 只由齿数齿数 Z 和变位系数变位系数 X 决定 成反比 影响弯曲强度 1 4 直齿 斜齿 锥齿 特点 当量齿轮 直齿 制造简单 不产生轴向力 无 斜齿 螺旋角 重合度高传动平稳 有轴向力 沿法向切开的齿轮面 锥尺 改变传动轴方向 有轴向力 将背锥展开后补全的齿轮 2 V 带传动 2 1 传动带型号和根数 由小带轮转速小带轮转速 n 和功率功率 P 决定 2 2 传力特性 预紧力 F0 2F0 F1 F2 紧边拉力 F1 e F F 2 1 临界滑动 松边拉力 F2 有效圆周力 F F F1 F2 通常紧边在下 松边在上 防止带松弛减小包角 发生打滑 2 3 应力分析 离心应力 C 由于旋转离心造成 较小 张紧应力 1 2 1 2 弯曲应力 b1 b2 b1 b2 应力最大在小带轮 主动轮 的进入端小带轮 主动轮 的进入端 带轮应力分析图 一定要会画 看清楚小带轮的转转向向 如果相反 最大应力点也随之变化 2 4 弹性滑动及失效形式 弹性滑动弹性滑动 带从紧边到松边受力减小 弹性形变量减小 产生反向的收缩 引起从动 轮速度低于主动轮产生相对滑动 是不可避免的 打滑打滑 摩擦力提供最大的有效圆周力后继续增大转速 带与带轮出现明显相对滑 动 不能正常工作 磨损严重 疲劳拉断 长时间使用导致疲劳强度与寿命不足 3 涡轮蜗杆 3 1 标准值及中心距 a 涡轮端面模数 mn 蜗杆轴向模数 mx 蜗杆直径 d1 压力角 2 1 2 zqma 重点 重点 3 2 导程角 与传动比 i q z1 tan 1 2 1 2 2 1 d d z z n n i 由于导程的影响 传动比不等于直径比 4 三种传动方式特点 优点 缺点 齿轮 效率高 寿命长 传动比传动比 i 恒定恒定 结构紧凑 制造安装精度高 噪声震动大 不适合中心距大的场合 V 带 弹性吸收震动 传动平稳弹性吸收震动 传动平稳 过载打滑保护 安保 过载打滑保护 安保 中心距较大中心距较大 相对滑动 传动比不定传动比不定 效率较低 寿命低 压轴力 不适宜高速 蜗轮蜗杆 传动比较大 结构紧凑 传动平稳 噪声小 能自锁 z1 1 相对滑动速度打 摩擦发热 传动效率低 不能长期工作 5 传动大题 5 1 受力 旋向 螺旋角 切向力 Ft 径向力 Fr 轴向力 Fa 斜齿轮 1 2 主动轮背离旋转 方向 从动轮相 反 两个轮都指向轴 线 主动轮按照左右 手法则 锥齿轮 轴线垂直 指向大端 蜗轮蜗杆 主动轮按照左右 手法则 5 2 减少轴力 要求中间轴轴力抵消 需要同一轴上两轮的旋向相同两轮的旋向相同 5 3 涡轮旋向 涡轮的切向力 Ft2 蜗杆轴向力反向 Fa1 涡轮切向力方向 旋向 二 连接件 1 平键 1 1 工作原理 重点 重点 工作面 两侧面 周向固定两侧面 周向固定 传递 转矩 转矩 失效形式 键 轴 轮强度最低的被压溃压溃 或者 键被剪断 剪断 双键 180 布置 当 1 5 个用 1 2 尺寸设计 bxhxL bxh 由直径直径 d 查表得到 L 由轮毂长度轮毂长度得到 2 联轴器 分类 刚性联轴器 套筒 凸缘 弹性联轴器 弹性套柱销 轴向误差 3 螺纹连接螺纹连接 重点 重点 3 1 螺纹牙型 牙型角 特点 用途 三角形 60 摩擦大 自锁性能好自锁性能好 连接连接 矩形 0 摩擦小 传动效率高传动效率高 制造困难 传动传动 梯形 30 牙根强度高 传动效率高传动效率高 传动 3 2 常用螺纹 普通螺纹 三角形 单线 右旋三角形 单线 右旋 螺纹不与管壁接触 铰制孔螺纹 螺纹与管壁接触 3 3 螺纹防松 原理 螺纹副中始终有不随连接所受外载荷而变化的压力 类型 解决方案 摩擦防松摩擦防松 双螺母防松双螺母防松 弹簧垫圈防松 机械防松机械防松 止动垫片止动垫片 圆螺母与止动垫圈 破坏螺纹关系防松破坏螺纹关系防松 点焊 铆死铆死 3 4 受力分析 强度计算 重点 重点 类型 公式 总拉力 F0 0FFF 预紧力 F 残余预紧力 F 21 1 cc c FFF 工作载荷 F 应该保证 F 0 否则螺栓与连接体之间会产生脱离 强度校核 4 3 1 2 d F 系数 1 3F 是普通螺栓考虑切应力 切应力 由第四强度理论合成的当量应力 静强度校核 F0 疲劳强度校核 Fa 21 1 2 21 cc cFF Fa 3 5 螺栓大题 普通螺栓重点 第一步将载荷移动到四个螺栓的中心点 四种载荷 轴向力 FQ 横向力 FR 扭转力矩 T 翻转力矩 M 普通螺栓 铰制控螺栓 FQ z F F Q FR RfF kmzF z F F R S T TkrzF f rz T FS M rz M F 三 支承零件 1 轴 1 1 轴的分类 重点 重点 类型 受力 举例 转轴 M T 自行车中轴 传动轴 T 车轮变速器 固定心轴 M 脉动 自行车前轴 后周 转动心轴 M 对称 1 2 轴的组成及定位 轴向定位 轴肩 挡圈 套筒 圆螺母 锥端轴头 周向定位 键连接 过盈连接 成型连接 销连接 定位轴肩 用于轴向定位 5 8mm 过渡轴肩 用于方便安装 1 2mm 1 3 弯扭强度合成理论 当量弯矩 22 TMMe 是应力校正系数 根据转矩的不同性质 脉动 对称 查表获得 1 4 强度与刚度 提高强度 选择高强度材料 提高直径 提高刚度 只能增大直径 2 滚动轴承 重点 重点 2 1 可靠度 R 90 基本额定寿命 106r 2 2 轴承类型 深沟球 角接触球 圆锥 圆柱 推力球 6 7 3 N 5 2 3 代号 重点 重点 基本代号 第 1 位 第 2 位 第 3 位 第 4 5 位 if xx 4 轴承类型 宽度系列代号 直径系列代号 直径 d 5 xx 后置代号 结构代号 接触角 C 15 AC 25 B 40 公差等级代号公差等级代号 P0 最低 P2 最高 省略为 P0 尺寸标注 内径基孔制 不标内径基孔制 不标 H 外径基轴制 不标 外径基轴制 不标 h 2 4 滚动轴承特点 优点 缺点 摩擦小 效率高 标准件互换性好 轴向尺寸小 噪声大 寿命短 不耐冲击 2 5 滚动轴承大题 一般是角接触球轴承 已知 轴承型号 FR FA n 转速 fd e FS 0 68Fr 步骤 1 根据空间受力计算轴承 1 2 的支反力 2 根据 FS 0 68FR 计算 FS 3 根据已知的 FA 大小与方向 判断压紧和放松 难点 两轴承至少提供 FS 的力 假设某一个为松 判断是否符合平衡条件 4 计算两轴承的真实受力 5 判断轴承受力情况 并计算合成载荷 同理计算另一个轴承 6 选择载荷大的轴承计算寿命 结果为小时 2 6 滚动轴承结构设计 固定方式 主要矛盾 适用场合 两端单项固定 热膨胀形变 温度变化不大 跨距短 一端固定 一端游动 热膨胀形变 温度较高 受热伸长 长轴 两端游动 过定位 人字齿轮 3 滑动轴承 3 1 工作状态 混合摩擦状态 轴颈与轴瓦有接触 精度不高 设计简单 流体润滑状态 静压或动压润滑剂将轴承和工作表面完全分开 工艺复杂 3 2 混合摩擦校核 平均压强 P 防止压强过大压坏轴承 摩擦热 PV 限制温度的升高 滑动速度 V 防止高速磨损 3 3 流体润滑条件 5 点 必考必考 1 有充足的润滑油 2 润滑油要有一定的粘度 3 轴承相对运动表面成收敛楔形空间收敛楔形空间 从大口流向小口 4 具有一定的相对滑动速度 动压 5 相对运动表面最小间隙大于两工作表面的不平度之和 4 轴系大题 常见错误 1 没有定位和过渡轴肩 2 没有键槽 3 没有毛毡圈 4 端盖没有调整垫圈 5 轴头和套筒没有 空隙 6 套筒顶轴承部分过高了 7 没有轴端挡圈 无倒角 无内收 8 轴承座加工平面过大 9 螺钉画错 错误如下 1 轴承盖处未考虑密封 增加密封元件 转动件和固定件直接接触 错误 2 有轴承套筒定位高度过高 套筒不能同时顶住轴承的内 外圈 应减少直径 3 套筒作用不确定 齿轮的轴向固定不可靠 过定位 4 轴端