大学精品课件：机械设计各章要点

1、机械设计复习要点1、 在做设计方案经济性评价时，要同时考虑哪两个经济性？1）、制造经济性 2）、使用经济性2、一部机器主要应满足哪些要求？1）、使用功能要求2）、经济性要求3）、劳动保护和使用环境的要求4）、可靠性要求2、 机械设计应满足的三化是什么？1） 标准化2） 系列化|3） 通用化243、机械零件的主要失效形式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4、机械零件的设计准则及其含义1）、强度准则及其含义2）、刚度准则及其含义3）、寿命准则及其含义4）、振动稳定性准则5）、可靠性准则 5、 浴盆曲线的三阶段及其含义1） 跑和磨损阶段2） 正常使

2、用阶段3） 损坏阶段 271、机械零件的三R设计方法及其含义 1）、理论设计 2）、经验设计（类比法设计） 3）、模型实验设计 2101、标准的概念 通过对零件的尺寸，结构，材料性能，设计方法检验方法，制图要求与一系列问题，制定出各式各样的大家共同遵守的标准3、 标准化的优点1） 高了制造质量，降低了成本2） 提高了零件性能的可靠性3）简化设计工作，缩短设计周期，提高了设计质量4、 现已发布的与机械零件设计有关的标准共有哪三级？1）、国家标准（）2）、行业标准3）、企业标准4、从使用的强制性来说，设计标准有哪几类1）、必须执行的（有关度、量、衡及涉及人身安全的如齿轮的模数、压力角等）2）、推荐

3、使用的（如标准直径等）第三章1、机械零件的强度分为哪两种？2、当应力循环次数小于时，应按何种强度计算？（静力强度）？3、材料的疲劳特性用哪三个因素来表示？ 4、变应力是否都因变载荷引起？5、何为低周疲劳？在低周疲劳时，是否有塑变发生？低周疲劳又称为何种疲劳？ A、循环次数 B、有塑变 C、应变疲劳6、有限寿命疲劳极限与无限寿命疲劳极限间的关7、是否变应力作用时，一定是以疲劳失效为主。（否，当时，以塑变为主）8、当时，9、材料的值与什么有关？零件的与什么有关？两者有何不同？答：A 材料的主要与材质有关B 零件的与零件的尺寸，结构，强化，加工质量有关，举r=1时的状态为例,弯曲疲劳时的综合影响系数

4、C、零件的小于材料的10、单向不稳定应力如果先作用大的，将会使材料怎样，这时会提高失效还是延迟失效？反之又如何？答：1、削弱，提前失效2、如果先作用小的，后作用大的，将会延迟失效11、图形3-1曲线的实验前提条件是什么？ 答：1、特定 2、材料特定12、图3-1曲线上D的意义是什么？对应D：（永久疲劳极限）对应D：13、当可认为材料的循环次数为什么？对应时的疲劳极限叫什么？1）、无限（寿命无限长）2）、时应 时疲劳极限叫永久疲劳极限,且当实际作用的时,认为材料寿命为无限即材料在作用下不会发生疲劳失效.14 1）图形3-1材料疲劳曲线之一, 2）图3-2 材料疲劳曲线之二的实验前提分别是什么?1

5、）1） r特定2） 材料特定2）,(1)(2)材料特定(3) 15 通过材料疲劳曲线之一,导出了什么关系式?有限寿命疲劳极限与永久疲劳极限间的关系16若已知时如何求? 1 7 当r=C时，图形33 的两个区为什么区?强度校核公式怎么表达?落在该区域外时又为什么意思?若工作应力落在区域内为何意思?其强度校核公式如何表示?落在之外又为何意思?1 当工作应力落在内时说明不会发生疲劳失效即其强度校核公式 当工作应力点在外则会发生疲劳失效2当工作应力点在内时不会发生塑性变形，其强度校核公式： 以静强度校核为主若工作应力点在外则会发生静力失效(朔变)18，图3-2 与图形3-3的关系是什么？图形3-3 与

6、图形34 的关系是什么?19,当应力的变化规律比较复杂时即无法确定时如何选择强设计的方法?答：按r=C来选择第五章 螺纹联接5-11，按功能分，螺纹分为哪几种（1）联接螺纹 （2）传动螺纹2，常用的螺纹类型？P60哪种用于联接？哪种用于传动？P60（1）用用于联接的：普通螺纹，米制锥螺纹，管螺纹（2）用于传动的：梯形螺纹，矩形螺纹，锯齿形螺纹3，说明螺纹大径，小径，中径的含义？螺纹的公称直径是什么，如何表达？答：（2）公称直径为大径，用Md表示。4，何为螺纹的线数？单线用于何场所，多线用于何场所？为什么？答：单线用于联接，多线用于传动，因线数越少，自锁能力越强。5-21，熟练掌握螺纹联接的四种

7、主要类型的用途，使用场所，以及结构画法。2，螺纹联接分为几个精度等级？其代号？具体含义为？P65代号：A B CA 级用于：精度最高，用于配合精度，防止振动的重要场所B 级用于：爱载大，经拆常卸，调整或受变载荷的联接C 用于：一般联接5-31，预紧的目的是什么？P66过大的预紧有何不利的影响？P662，预紧力F0的大小一般按何方法确定？由公式（5-2）分析，是理论的方法，还是经验的方法P663，通常用哪两种方法来控制预紧力？P664，拧紧螺母时，需克服的阻力矩有几种？拧紧力矩的表达式？P67（1）螺纹的副间的磨擦力力矩（2）螺母与支承间磨擦力矩为 （3） 拧紧力矩 = 5 对于重要的联接，为何

8、不能采用直径过小的螺纹？（P67）这个直径是多大，如何表达？P67 6，采用定力矩板手或测力矩扳手控制预紧力的缺点是？对于重要的联接或大型的联接，还可采用何种方法来控制预紧力？P675-41，螺纹联接松脱的主要原因有哪两类？P682，防松的根本问题是？P683，按工作原理，螺纹联接的防松可分为哪几类？P68，试举两例说明，共三类4，何为粗牙螺纹（参阅杨可桢机械设计基础第四版P134）5，采用钩头螺纹栓联接有何弊端？（邱宣怀机械设计基础第四版P116）6，螺纹联接件有几种精度等级？几种强度等级？（P83）5-5 5-6 P76-P821，对于铰制孔用螺栓联接，为何不能在平行于工作载荷的方向成排的

9、布置八个以上的螺栓？ （P76）2，为何在联接承受变矩和转矩时，尽量使螺栓的位置靠近联接接合面的边缘？（P76）3，在铸、锻件等粗糙表面上安装螺栓时，制成凸台或沉头捉座的目的是？（P77）4，当螺栓组成承受横向载荷时，单个螺栓是否一定承受横力？P685，普通螺栓联接受横向力作用，单个螺栓受什么力作用？其计算应力：，两个公式哪个正确？为何？（P7071）6，联接受横向力作用时，联接是否一定采用铰制孔用螺栓？7，当螺栓即受预紧力F0作用，又受工作拉力F作用时，其受的总拉力F2？F0和残余预紧力F1的关系又如何？8，螺栓的刚度Cb，被联接件的刚度Cm如何表达？（P73，公式（5-16）9，（1）螺栓

10、的相对刚度，被联接件的相对刚度怎样变化可使螺栓的总拉力F2增加很小，试用公式 进行说明(即：，) （2）在设计中，如何表示不考虑螺栓的相对刚度影响？考虑螺栓的相对刚度影响又怎样表示（即：，）？11，当工作拉力在0F之间变化时螺栓的总拉力将如何变化？此时螺栓的应力副？ （P7475）12，在什么情况下，采用斜面垫圈？（P77）13，当联接只受扭矩T作用时联接中所采用何种类型的螺栓？单个螺栓各受什么力作用？（P79）14，当联接受翻倒力矩作用时，所采用的螺栓为哪种类型？单个螺栓受什么力作用？此时联接应满足哪些条件？（P8082）15，当联接受轴向载荷作用时，所采用的螺栓是哪种类型？单个螺栓受什么力

11、作用？其强度校核公式为什么？（P78，P71，P76）16，当螺栓的性能等级分别为3.6、4.8、5.8时，其，各分别为多少？（P83）17，螺栓联接的强度主要取决于螺栓的强度还是被联接件的强度？（P85）18，影响螺栓强度的因素有哪些？其相应的预防措施是什么？（p8588）19，降低螺栓应力幅的方法有几种？其中那一种最为合适？(P85)20，具体降低螺栓刚度的方法有哪些？具体增加被联接的刚度的方法有哪些？(P86)21，螺纹牙载荷分布不均的现象是什么原因引起的？其改进的措施有哪些？(p86)22，采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母能不能提高联接的强度？(86)23，联接中，螺栓的哪些部位发生应力集

12、中的影响？应采用哪些措施？(P87)24,采用切削螺纹或滚压螺纹，那种加工方法对提高疲劳强度有利？为什么？（P88）25，联接受横向载荷，当采用普通螺栓联接时，为了保证联接的可靠性，常采用哪几种减载零件来承担横向外载荷？（P71）第六章键,花键联接和无联接6-1 键联接1 键联接的主要类型2 平键联接可分为几种类型？2 平键联接中,键的工作面是哪个面?3 平键联接的传动方式?(靠侧面挤压)4 平键联接能否承受轴向力?5 普通平键分为哪几种类型?各用于何工作场合?6与A型键相比,B型平键的轴糟应力集中大还是小?A,B两种键哪一种在轴上的固定更好?7,普通平键和导向平键.滑键哪种用于静联接,哪种用

13、于动联接？8 导向平键与滑键的区别是什么？8当轴上零件相对于轴的轴向滑动量较大时,应采用导向平键还是滑键?为什么?9半圆键一般用于何种轴毂联接?为什么?它的缺点是什么?10,楔键的形状如何?工作面是哪个表面11楔键能限制轴上零件哪个方向的运动?12 楔键联接的缺点是什么?它一般只能用在何种场合,为什么?13 切向键是如何组成的?其工作面是哪个面?14 切向键是靠什么来传递扭矩的15 确定当传递双向扭矩时需用两个切向键，两键间的夹角为多大?16 切向键对轴的削弱大还是小?17 在键的中选择包含哪两个方面的内容？（P102）18平键的截面尺寸按什么来定?键的长度按什么来定?(按轴)导向平键的长度应

14、如何确定?(按毂)19 在平键联接中,对于静联接,其主要的失效是什么?对于动联接其主要的失效是什么?(它们的强度条件表达式应记牢)20 当强度不够时可采用双键.两个平键如何布置?两个半圆键如何布置?两个楔键应如何布置?21 当按强度设计的所需键长过长时时应采取何措施?与平键相比花键联接的优缺点?23常用的花键类型?24 矩形花键的三种定心方式其中最常见的为哪一种?（参考求宣怀教材P126127）24 渐开线花键的压力角为多大?哪种对轴的削弱小？哪种承载能力强?（P106）25 花键联接强度计算公式(应记)第八章带传动1， 常用的四种带传动类型2，一般机械中应用最广的是何种带传动?3， V带与平

15、常相比哪种带产生的磨擦力更大?为什么?（参考吴宗泽机械零件）4， V带的节面是哪个面？当带受拉变形时该面的尺寸是否改变?（141）6，V带轮的基准直径为哪个直经?（141）7， V带的公称长度指的是哪个长度？在哪个位置侧量的? 这个长度还被称作什么长度?（P141）8， 带的有效圆周为和带与带轮接触表面总磨擦力的关系是什么?（143）9，欧拉公式的推导前提是什么?（P144）10，最大有效拉力和松、紧边拉力、的关系式？与张紧力的关系式？与张紧力、小带轮包角、摩擦系数的关系?（P144）11，当传动比不变的情况下，增加或减小中心距 对包角 有什么影响？12，摩擦系数越大，越大，也越大，为了增加摩

16、擦系，是否可以将带轮轮槽表面制造得粗造一些？为什么？13，带传动时，带截面上将产生几种应力？最大应力发生在何部位？带上某点的应力是怎样变化的？（P146）14，带的弹性滑动是怎样产生的？是否可以消除或者预防？带的打滑是怎样发生的，是否可消除或预防？（P146）15，用哪个系数来描述皮带传动中，带的弹性对传动比的影响（即从动轮转速低于主动轮转速的速度减低率）？熟练掌握带传动比计算公式（P146P147）16，带的主要失效形式为什么？带的设计准则是什么？（147）17，何为皮带传动中的动弧和静弧？打滑的概念与动、静弧的关联？18，离心应力、弯曲应力的计算公式及分布状态,大、小带轮的弯曲应力是否相等

17、？熟练掌握带工作应力图（P146）19，如何控制带的预紧力？（P155）20，带的中心距过大、过小对传动的影响？21，张紧力对传动的影响？是否越大越好？22，带速时的不利影响？VPb2或Pb1大齿轮齿宽b2?（P201）三十二 当中心距一定时，为改善齿轮的接触强度应尽量增大齿数还是尽量增大模数？三十三 对闭式软齿面齿轮传动，或开式,半开式传动，小齿轮的齿数应如何选？（P201）三十四 双向传动，工作年限十年，每年三百天每天八工作小时，问：（1） 弯曲应力的性质及循环次数？（2） 接触应的性质及循环次数？（P202）三十五，齿轮传动的精度共有哪三种？齿轮传动的精度等级共有几级？（参看公差教材和本

18、教材P208表10-8和图10-22）三十六，中，（1），设计时和中带哪个进入公式？d1越大反映了什么强度越高？（2），在一对齿轮啮合中和是怎样求出的？（P202）（3）在什么情况下，？在什么情况下？（P202-P208）三十七，在齿轮啮合传动中，齿面接触应力的循环特性是什么？和的关系是什么？（P200）在什么情况下齿根弯曲应力呈脉动变化？在什么情况下呈对称循环变化？三十八，最大接触应力是否发生在节线处？计算时为什么按最大接触应力发生在节线处考虑？这样处理的误差如何控制？（P199）三十九，大、小齿轮的齿数应满足什么关系？为什么？（P201）四十，为什么对称循环的极限应力值仅为脉动循环应力的百

19、分之七十？四十一，当初选的载荷系数Kt与实际载荷系数K有较大出入时，应如何修正d1和m?（P200） 第十一章 蜗杆传动1 蜗杆传动属于平面传动还是空间传动？其最大传动比为多少？2 蜗杆传动的自锁条件为什么？3 阿基米德蜗杆的端面、轴面各为什么廓线？4 法向直廓蜗杆在法面、端面齿廓各为何曲线？ 渐开线蜗杆哪个面的廓线为渐开线？5 何谓蜗杆传动的中间平面（主平面）？6 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？7 蜗杆的分度圆直径d=?,为何要限制蜗杆的直径系数?8 动力传动时，采用单线蜗杆还是多线蜗杆？为什么？蜗杆头数过多会带来哪方面的困难？9 蜗杆的线数（头数）与其导程角的关系为什么？使用简单的比喻说明

20、线数导程角与自锁性能的关系。10 蜗杆传动的传动比是否可以表示为 上式那一步是错的，为什么？11 蜗杆传动的标准中心距是什么？12 蜗杆传动的强度计算为何只针对蜗轮进行？对蜗杆应作何计算？13 蜗杆传动的主要失效形式为什么？14 对开式、闭式蜗杆传动设计准则分别是什么？15 常用的蜗轮材料有哪几种？蜗轮材料材料选取依据什么？16 蜗杆传动受力关系与齿轮传动受力关系有哪些不同？计算时应按那个轮的参数进行？17 胶合是否属于疲劳破坏？为什么？18 蜗杆传动的总效率为什么？其中其主要影响作用的是哪个效率？效率与蜗杆线数的关系？19 蜗杆传动最大的缺点是什么？20 蜗杆传动的滑动速度处在什么方向？它对

21、效率的影响关系?21 为什么要对蜗杆传动进行热平衡计算？如果热平衡计算的结果不满足热平衡要求，须采用哪些措施散热？22 蜗杆和蜗轮结构设计应注意哪些问题?齿圈式蜗轮螺纹孔中心线应处在什么位置？(P266)第十三章滚动轴承一，按滚动体形状分，滚动轴承主要分为哪两大类？二，按承载不同，滚动轴承又分为哪几大类？三，何为滚动轴承的载荷角？何为滚动轴承的接触角？接触角的大小反应了轴承的什么能力？四，何为滚动轴承的游隙？五，熟练握常用轴承的类型，主要性能和特点。六，对于内径d=20480mm的轴承，其内径代号如何表示？七，对于d20mm,如d=10,15,17mm的轴承，其内径代号分别为什么？八，尺寸系列

22、代号分哪两位，各在基本代号位置第几位？九，轴承的公差，游隙用什么符号表示，分为几种？十，对于70000C，70000AC，70000B，说明右边字母所代表的含义？十一，说明N0000，Nu000，Nj0000型轴承左面字母的含义？十二，选择滚动轴承时，应凭据哪些因素？十三，滚子轴承与球轴承相比，哪种承载能力更强？哪种转速高？哪种造价低？十四，滚动轴承的滚动体和转动套圈所受的载荷与应力属于什么性质?固定套圈的又属于什么性质？十五，即使在仅受径向载荷的作用下，30000轴承和70000轴承也会派生出一个什么力？为什么？十六，何为滚动轴承的寿命何为滚动轴承的基本额定寿命？其值为多少？当其可靠性若为百

23、分之五十时，其寿命约多少？十七，对单个轴承来说，在基本额定寿命之内它能正常工作的概率多少？发生疲劳破坏的概率为多少？十八，何为滚动轴承的基本额定动载荷？十九，何为滚动轴承的当量动载荷？它是否为滚动轴承的真实载荷？二十，不同可靠度下的轴承寿命与基本额定寿命间的关系？二十一，在轴承的配置中，何为双固式，固游式，全游式？它们各自的使用场所为什么？二十二，如何调正轴承的游隙？二十三，滚动轴承预紧的目的是什么？二十四，滚动轴承内圈与轴，外圈与座孔分别采用何种配合制？其公差标注应如何？二十五，滚动轴承润滑分为哪几大类？其中的油润滑又分为哪几类？采用油润滑还是脂润滑,依据的是什么？二十六，滚动轴承的密封形式

24、有几种？各适用于什么情况？二十七，滚动轴承一般失效形式为什么？当有冲击载荷作用，或转速极低时滚动轴承的失效形式为什么？二十八， 哪类轴承须成对使用，为什么？二十九，何谓滚动轴承的额定静载荷？第十五章轴一，按承载的不同轴可以分为那几大类？二，按轴线形状的不同，轴又可分为那几大灰？三，轴设计的内容主要有哪两大类内容？四，碳钢与合金钢，那一种具有更好的耐磨性，那一种对应力集中更敏感？五，选择碳钢还是合金钢，主要依据什么因素？刚度要求是否有关？六，铸铁，碳钢，合金钢相比，哪一种应力敏感性最高？哪一种耐磨性最差？七，为使零件轴向定位可靠，轴肩的过度圆角半径r与零件毂孔端的圆角半径或倒角高度之间应为什么关

25、系？八，为什么套筒不宜用于轴上两零件间距离过大或者高速的场合？九，轴上零件轴向定位采用何种方式？十，为何与齿轮，联轴器等零件相配合的轴轴段长度一般一般比轮毂长度短mm？十一，当轴上有扭矩输入时，输入端与输出端应如何布置才能使轴所受的最大扭矩值max小些？十二，当轴与轮毂为过盈配合时，配合的哪个部位会有较大的应力集中？为改善应力集中，应采取何措施？十三，当零件毂孔端倒角半径不能按大值取时，为改善轴的应力集中，轴肩应作何处理？十四，用盘状铣刀加工键槽与用键槽铣刀（指状铣刀）加工键槽相比，哪一种对轴的强度削弱更大？十五，矩形花键与渐开线花键相比，哪一种对轴的强度削弱大？十六，在受载轴段切制螺纹会对轴

26、产生什么影响？十七，复杂的轴结构与简单的轴结构相比，哪一种结构工艺性更好？十八，轴端处应制出多少度的倒角？目的是什么？十九，需要磨削加工或是切制螺纹的轴段应分别采取何措施？目的是什么？二十，在作轴的强度设计之前，应该先作什么设计？二十一，轴的外伸端最小直径dmin 是怎么估算的？二十二,在计算当量弯矩时，折算系数是如何分别取：1, 0.6, 0.3的？二十三，自行车的前轴.后轴，脚踏轴 属于何种类型的轴（按承载区分）？二十四，齿轮处的作用力处理在什么位置？轴承处的支反力作用点如何决定？二十五，当一根轴上分别作用有带轮（最外伸端）、齿轮时,若带轮轴所受的压轴力与齿轮上各力 均不在同一平面上时如何

27、处理？如何计算弯矩？二十六，在决定轴的总长，各段长，各段直径时，应考虑哪些关联因素？二十七，对于圆截面轴，抗扭截面模量T？抗扭截面模量=? 当量弯矩ca=？危险截面的当量弯曲应力=？ 二十八，轴的精确度校核为什么？精确校核分别哪两种？在什么情况下进行静强度精确校核？二十九，轴刚度设计计算分哪几种，都计算哪些内容？在什么情况下进行刚度计算？三十，何为刚性轴？何为挠性轴？何为临界转速？三十一，对于刚性轴，其转速成与一阶临界转速满足什么关系才能可靠工作（不发生振动）？三十二，重点掌握的结构刚性轴：工作转速低于一阶临界转速的轴挠性轴：工作转速超过一阶临界转速的轴轴引起共振的转速称为临界转速。三十三，判断图示各轴属于什么轴:第四章 摩擦、磨损及润滑1，按摩擦状态分，有几种摩擦形式？(P43)2， 分述干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦状态。3，何为边界润滑、液体润滑、混合润滑？ 按照边界膜形成机理，边界膜可分成那两种？其中吸附膜又可分为那两种？ 吸