(完整版)机械设计复习大纲

1、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

2、，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：-1 r 1， r=1时为静应力，r=-1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

3、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

4、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。以及防止齿轮出现失效的措施。【知识点 2】齿轮设计准则【例题 2】提高渐开线圆柱齿轮的齿根弯曲疲劳强度的措施分析：考查渐开线圆柱齿轮齿轮设计准则，理解并熟记解题：可以从减少齿根弯曲应力和提高许用弯曲应力两方面来考虑。减少齿根弯曲应力：（ 1）增大模数；（ 2）增大齿宽；（ 3）选用较大变位系数

5、；（ 4）提高齿轮制造精度；提高许用弯曲应力；（ 5）改善材料和热处理方式。易错点：回答不够全面作业：机械设计与机械原理考研指南P46 页第 47、 49、 60 题习题：提高渐开线圆柱齿轮疲劳强度的措施。第六章蜗杆传动设计本章节包括 3 个知识点，1. 蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算；2. 蜗杆，蜗轮常用材料及热处理方法；3. 蜗杆传动轮齿的常见失效形式，受力分析。4. 蜗杆进行热平衡计算的原因其中必须掌握的知识点是1 个，蜗杆传动的常见失效形式，受力分析。【知识点 1】蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算【例题 1】在圆柱齿轮与蜗杆传动组成的传动系统中，蜗杆传动应放在高速级, 说明原因分析：

6、考查蜗杆传动的基本特点解题： 1 发挥传动平稳特点（连续传动）；2 高速时，滑动速度大，易行成油膜，有利于提高传动效率；3 受力小，可减小涡轮尺寸，节约材料。易错点：回答不够全面作业：机械设计与机械原理考研指南P65 页第 28、 35、 44、 49 题习题：蜗杆头数对蜗杆传动的影响。【知识点 2】蜗轮蜗杆传动特点【例题 2】蜗杆传动正确啮合条件为。分析：考查蜗杆传动基本特点，大家在基础复习时要把握最基本的知识点。解题： ， ， ( 下标依次为，)易错点：不理解，漏写作业：机械设计与机械原理考研指南P66 页第 41、 45 题习题：将蜗杆传动蜗杆直径系数定为标准值的目的，蜗杆传动中各参数的

7、设定及原因第七章轮系、减速器与无级变速器（不考）第八章带传动设计本章节包括 3 个知识点，1. 带传动的工作原理，类型，传动特点，应用场合及张紧方式；2. 带传动的受力分析，应力分析，弹性滑动与打滑现象，失效形式；3.V带传动的设计计算方法。其中必须掌握的知识点是1 个，带传动的受力分析，应力分析，弹性滑动与打滑现象，失效形式。【知识点 1】带传动的两种滑动【例题 1】简述带传动的两种滑动分析：考查带传动的传动特点解题：弹性滑动： 带传动中， 拉力差使带的弹性变形量变动，从而引起带与带轮之间的相对滑动，称为弹性滑动，使带传动比不精确，且使带与带轮之间产生磨损。打滑：当外界传递的功率过大，所需有

8、效拉力大于极限有效拉力时，带与带轮之间的显著滑动。使带传动失效，但是起过载保护作用。易错点：回答不准确作业：机械设计与机械原理考研指南P86 页第 47、 54 题习题：与 V 带传动相比，同步带传动最突出的优点是什么，了解同步带与V 带传动的区别【知识点 2】带传动的主要失效形式与计算准则【例题 2】简述带传动的主要失效形式与计算准则分析：考查带传动的传动特点解题：带传动的主要失效形式是: 打滑和带的疲劳破坏。带传动的计算准则是：保证带工作时不打滑，并且有足够的疲劳强度。易错点：回答不够全面作业：机械设计与机械原理考研指南P87页第 74、 75题习题：带传动应力分析，作图，画出各应力的分布

9、及大小第九章链传动设计本章节包括 2 个知识点，1. 链传动的工作原理，类型，传动特点，应用场合及张紧方式；2. 滚子链传动的主要失效形式。【知识点 1】滚子链传动的主要失效形式【例题 1】简述滚子链传动的主要失效形式分析：考查链传动的失效形式解题：铰链磨损， 链的疲劳破坏，多次冲击破坏，胶合，过载拉断， 链轮轮齿的磨损和塑性变形。易错点：漏写，不全面作业：机械设计与机械原理考研指南P88页第 62、 68、 99题习题：弄清失效的原因及相应措施【知识点 2】链传动的布置【例题 2】链传动布置时，应注意哪些问题？分析：考查链传动的布置形式解题：两轴线应该平行，两链轮应位于同一平面内，一般宜采用

10、水平或接近水平布置，在下。并使松边易错点：回答不完整作业：机械设计与机械原理考研指南P87页第 71、 72、 73题习题：了解链传动的多边形效应第十章轴毂连接设计本章节包括 2 个知识点，1. 键连接的特点、应用和强度计算；2. 花键连接的特点、应用和强度计算。其中必须掌握的知识点是1 个，键连接的特点、应用和强度计算。【知识点 1】键连接的分类【例题 1】简述平键连接的分类分析：考查平键的分类解题：平键用途分为普通平键，导键，滑键三种。普通平键用于静联接，即轴与轴上零件之间没有相对移动，按端部形状不同分为A 型 ( 圆头 ) ，B 型（平头）， C 型 ( 单圆头 ) 3 种。导键和滑键均

11、用于动联接，导键应用于轴上零件轴上位移量不大的场合，滑键用于轴上零件轴向位移量较大的场合。易错点：回答不完整作业：机械设计与机械原理考研指南P142 页第 43题习题：了解键的分类【知识点 2】键连接的应用【例题 2】平键的宽度，深度，长度各应由那些因素确定分析：考查平键的应用解题：平键的宽度与深度应由轴的直径确定，而平键的长度则由轮毂的长度决定。易错点：回答不完整？作业：机械设计与机械原理考研指南P140页第 4、 16题习题：熟悉各类键的应用第十一章螺纹连接与螺旋传动本章节包括 3 个知识点，1. 螺纹联接的类型，主要参数，应用场合及螺纹联接的预紧与防松目的和方法；2. 螺栓联接的受力分析

12、和强度计算方法；3. 提高螺栓联接强度的措施。其中必须掌握的知识点是2 个，1. 螺栓联接的受力分析和强度计算方法；2. 提高螺栓联接强度的措施。需要掌握的知识点2 个， 1. 螺栓联接的受力分析和强度计算方法；2. 提高螺栓联接强度的措施。在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过教材，练习册上的习题来熟悉相应知识点，主要是需通过练习熟记螺纹连接的类型及特点，提高螺栓连接强的措施。通过练习掌握螺栓联接受力分析和强度计算方法。最后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】螺纹联接的主要类型【例题 1】简述螺纹联接

13、的主要类型及应用场合分析：考查螺纹联接的类型解题：螺栓联接：常用于被连接件不太厚和周边有足够装配空间的场合。双头螺栓联接：用于常装拆和结构上受限不能采用螺栓联接的场合。螺钉联接：用于不经常装拆联接的场合。紧钉螺钉联接：多用于轴和轴上零件的联接，可传递不大的力和转矩。易错点：遗漏，不全面？作业：机械设计与机械原理考研指南P81 页第 41 题习题：了解螺纹连接的类型及主要参数【知识点 2】螺栓联接的受力分析【例题 2】图示为一液压油缸， 油缸内径 D=160mm，油压 P=3N/mm2沿油缸圆周均匀分布八个普通螺栓，螺栓材料需用拉伸应力 =120MPa; 螺栓的相对刚度C1/C1+C2=0.9;

14、 预紧力 F'=1.6F（， F为轴向工作载荷），求所需螺栓最小直径。分析：考查螺栓联接的受力分析，基本公式。解题：（ 1）计算单个螺栓工作压力F=P××) 2 × 1/8=3 × 3.14 × × 1/8=7536N2( D ) 2 2(160（ 2）总压力 =F'+ F=1.6F+0.9F=2.5F=2.5× 7536N=18840N 0F1 21 C CC+（ 3）求直径 d = =16.12mm 4 1.30×F3.14 1204 1.3 18840×××故螺栓

15、最小直径为17mm易错点：总的工作压力易算错作业：机械设计与机械原理考研指南P165页第 37、 40题习题：了解铰制孔螺栓连接的强度校核第十二章轴的设计本章节包括 3 个知识点，1. 轴的类型及应用，轴常用材料及热处理方法；2. 轴的结构设计方法及应考虑的问题；3. 轴的失效形式，轴的强度计算。其中必须掌握的知识点是2 个1. 轴的类型及应用，轴常用材料及热处理方法；2. 轴的结构设计方法及应考虑的问题。需要掌握的知识点2 个， 1. 轴的类型及应用，轴常用材料及热处理方法；2. 轴的结构设计方法及应考虑的问题；主要是需通过练习熟记轴的类型及应用。通过练习掌握轴的结构设计方法与应该考虑的要点

16、问题。【知识点 1】轴的强度计算【例题 1】轴常用的强度计算方式分析：考查轴的设计解题：1 按扭转强度条件计算，适用于传动轴和转轴的初估轴径；2 按弯扭合成强度条件计算，适用于转轴和心轴；3 按疲劳强度精确计算（安全系数计算），适用于各类重要的轴；4 按静强度计算（安全系数计算），适用于瞬时过载较大的轴。易错点：遗漏，不全面？作业：机械设计与机械原理考研指南 P140 页第 8、 9、 39 题习题：轴的强度与刚度计算应考虑的问题【知识点 2】轴的结构设计【例题 2】图示为一滚动轴支撑的轴系，试指出图中的结构错误（例如：1缺少调整垫片；圆角和倒脚不考虑）并简述原因。分析：此题考查轴的结构设计，

17、属常考题型找错误时从以下几点出发 . 密封问题：如密封圈，及密封圈处的间隙问题 . 调整问题：如调整垫片 .键的问题： 如长度过长或过短，键的上表面与轮毂槽底之间要留有间隙，多个键应该在同一直线上 .轴承安装问题： 如轴肩高度或套筒高度要低于轴承内圈，以方便拆卸； 端盖顶紧轴承处要高于轴承外圈 . 齿轮的安装问题：轴向定为可靠， 即套筒和齿轮下的轴肩有间隙， 才能把齿轮顶紧；齿轮挡油环问题 . 定位可靠问题：如联轴器无轴向定位 . 挖掉问题：如端盖要挖去一部分解题：1. 缺少调整垫片；2. 轴上键槽应开在同一母线上；3. 轴肩设计错误，轴承无法拆装；4. 轴承装配方向一致，没有起到固定作用；5

18、. 键槽开得过长；6. 齿轮所处轴段长度过长，出现过定位，齿轮定位不可靠；7. 无需开键槽；8. 轴承端的端面处应减少加工面。易错点：遗漏，不全面？作业：机械设计与机械原理考研指南P144 页第 57、 59 题习题：归纳总结轴设计中应注意的问题第十三章联轴器、离合器和制动器本章节包括 3 个知识点：1. 联轴器的功用与分类；2.2. 常用联轴器；3.3. 联轴器的选择。其中必须掌握的知识点是2 个： 1. 常用联轴器；2. 联轴器的选择。【知识点 1】联轴器的选择【例题 1】联轴器的选择原则分析：考查联轴器的选择解题：选择联轴器的原则：1 低速，刚度大的短轴，选用刚性固定式联轴器；2 低速，

19、刚度小的长轴，适用刚性可移动式联轴器；3 高速轴，选用弹性联轴器。易错点：遗漏，不全面？作业：机械设计与机械原理考研指南P140页第 7、 10、 49题习题：熟悉常用的联轴器，用途，特点【知识点 2】联轴器的分类【例题 2】刚性联轴器的分类分析：考查联轴器的分类解题：刚性联轴器分为刚性固定式联轴器，刚性可移动式联轴器两种：刚性固定式联轴器用于所联两轴的轴线对中准确，且工作中轴线不会发生相对位移的两轴联接；刚性可移式联轴器用于基础和机架刚性较差，工作中不能保证两轴轴线对中的两轴联接。易错点：遗漏，不全面作业：机械设计与机械原理考研指南P142 页第 46 题习题：熟悉各类联轴器，掌握其应用场合

20、。第十四章滑动轴承设计本章节包括 8 个知识点：1. 滑动轴承的类型；2. 滑动轴承的结构形式；3. 轴瓦的结构；4. 轴瓦材料；5. 滑动轴承的润滑；6. 非液体摩擦滑动轴承的失效形式及计算准则；7. 动力润滑的形成原理和条件；8. 径向滑动轴承动压油膜的形成过程。其中必须掌握的知识点是3 个， 1. 轴瓦材料；液体摩擦滑动轴承的失效形式及计算准则；3. 径向滑动轴承动压油膜的形成过程。【知识点 1】轴瓦材料2. 非【例题 1】常用轴瓦材料及应用场合分析： 考查轴瓦材料，近年来常考题型解题： 铸铁；宜用于轻载，低速和不受冲击场合粉末冶金；宜用于载荷平稳，低速及加油不便的场合铜合金包括锡青铜，

21、铝青铜，铅青铜；宜用于中速重在，中速中载低速重载场合铝合金；成本低，有较高的承载能力，耐磨性好，已用于多种内燃机上轴承合金包括巴氏合金或白合金；用于高速重载场合易错点：遗漏，不全面？作业：机械设计与机械原理考研指南P127页第 3、4题习题：轴瓦结构及对轴瓦材料的要求【知识点 2】径向滑动轴承动压油膜的形成过程【例题 2】径向滑动轴承动压油膜的形成过程是什么？分析：考查径向滑动轴承动压油膜的形成过程解题：静止的时候，轴与轴承孔自然形成油楔，刚起动，速度低。由于轴径与轴承之间的摩擦，轴承沿轴承孔上爬。随着速度增大， 被轴径带动起来的润滑油进入楔形间隙并产生动压力将轴径推离，形成动压油膜。易错点：

22、描述不完整作业：机械设计与机械原理考研指南P129 页第 34、 40 题习题：动力润滑的形成原理和条件第十五章滚动轴承设计本章节包括 5 个知识点：1.滚动轴承的基本类型，承载特点；2.滚动轴承代号及选用原则； 33.滚动轴承组合设计应考虑的问题；4.掌握滚动轴承的失效形式，计算准则；5.滚动轴承寿命计算。其中必须掌握的知识点是3 个， 1. 滚动轴承代号及选用原则；2. 滚动轴承寿命计算；3. 滚动轴承组合设计应考虑的问题。【知识点 1】滚动轴承组合设计应考虑的问题【例题 1】常用滚动轴承的布局方式分析 ：考查滚动轴承的布局解题 ：（ 1）固定式，用于工作温度不高的短轴（ 2）固游式，用于工作温度较高或较长的轴（3）游动式，用于能轴向双向移动的轴易错点：遗漏，不全面作业：机械设计与机械原理考研指南P113页第 26