机械设计基础学习资料

1、现代远程教育机械设计基础课程学习指导书王立新 编机械设计基础课程学习指导书课程学习方法指导学生结合自主学习教材，登录学习平台点播网络课件和获取网上教学资源，通过网上答疑、课程讨论、在线测试、网上作业等方式进行学习。学习方法：仔细阅读课件，认真学习教材相应章节，阅读答疑课件的相应章节，自己练习每章课后习题，以及在线自测题。对于配有实验“机构测绘”的第二章“平面机构的运动简图及自由度”学习后，学习实验课件；对于配有实验“齿轮范成”的第六章“圆柱齿轮传动”学习后，学习实验课件；全部教材学习完成后，认真阅读“课程设计”课件和“课程设计指导书”，完成课程设计任务。课程学习进度安排按照远程教育学院的教学进

2、度计划安排自己的学习进度。需要注意的是：课程设计必须有充分的时间保障才能顺利完成，通常在全日制学习的学生，需要停课全身心投入两周时间才能完成整个课程设计的任务。建议远程的学生使用1个月时间来完成课程设计。 课程学习课时分配第一章：绪论（2学时）第二章：平面机构的运动简图及自由度（4学时）第三章：平面连杆机构（4学时）第四章：凸轮机构（4学时）第五章：其他常用机构（2学时）第六章：圆柱齿轮传动（10学时）第七章：其他齿轮传动（2学时）第八章：齿轮系（4学时）第九章：带传动（4学时）第十章：链传动（2学时）第十一章：联接（6学时）第十二章：轴（4学时第十三章：轴承（7学时）第十四章：机械的润滑与密

3、封（2学时）第十五章：联轴器、离合器及制动器（2学时）第十六章：弹簧（2学时）第十七章：机械的平衡与调速（3学时）第一章 绪论（2学时）一、 章节学习目标1、 理解机械设计的一般过程。2、 熟练掌握机械设计基础的课程性质；适用范围；机器、机构、机械、构件和零件的概念；零件和构件的区分方法。3、 能运用基本概念判断零件的主要失效形式与设计准则；区分失效与破坏的关系。二、 章节重点、要点l 课程性质：设计性技术基础课l 弄清楚机器、机构、机械、构件和零件的概念l 本课适用范围： （一般工作条件下+常用参数范围内）通用零、部件的设计和选用l 机械零件的设计准则：计算量 许用量l 机械零件的失效和破坏

4、的关系三、 章节考试大纲本章考试以“选择题”和“判断题”的形式出现。四、 章节练习题（一） 选择题1、机械设计基础课程研究零件的内容只限于_。A专用零件和部件B在高速、高压、环境温度过高或过低等特殊条件下工作的以及尺寸特大或特小的零件和部件C在普通工作条件下工作的一般参数的通用零件和部件 D标准化的零件和部件2、下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。其中有_是专用零件。A3种B4种C5种D6种（二） 判断题1、 机械设计基础课程是一门基础课。（ ）2、汽车发动机的连杆部件是属于构件，而其中

5、的联接螺栓、螺母则是属于零件。 （ ）3、零件破坏了，那么零件就一定是失效了。 （ ）第二章 平面机构的运动简图及自由度（4学时）一、章节学习目标1.理解机构与运动副的定义。2.熟练掌握平面机构自由度的计算。3.能运用平面机构的自由度判定机构是否有确定运动。二、章节重点、要点l 机构由两个以上构件用运动副联接起来，并具有确定相对运动的构件系统。l 运动副两个构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。l 运动副的分类：高副（点、线接触，保留两个自由度）运动副 转动副（保留一个转动自由度） 低副(面接触） 移动副（保留一个移动自由度）l 平面机构自由度计算计算公式： F=3n(2PL +PH )注意

6、事项：复合铰链；局部自由度；虚约束。l 平面机构具有确定运动的条件 F>0（必要条件） 原动件数=机构自由度数F（充分条件）三、章节考试大纲考试重点：运动副、平面机构自由度的计算。考试题型：判断题、选择题、计算题。四、章节练习题（一）、选择题1当计算一机构的自由度为3时，该机构需要 个主动件才能具有确定的运动。（ ） A0 B1 C3 D52.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为 。( )A.1B.m-1C.mD.m+l3在平面机构中，每增加一个低副将引入 。（ ）。A0个约束 B1个约束C2个约束 D3个约束（二）、判断题1运动副是由回转副和高副两部分组成。 （ ）2.机构具

7、有确定运动的条件是机构的自由度等于1。3.在平面机构中，一个高副引入一个约束。（三）、计算题1、 计算机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链或虚约束，说明所在位置。第三章 平面连杆机构（4学时）一、章节学习目标1.理解曲柄存在的条件。2.熟练掌握铰链四杆机构基本类型的判别，平面连杆机构压力角与传动角的标注。3.能运用曲柄存在条件判断一个四杆机构是否存在曲柄；能运用平面连杆机构的基本特性分析实际问题。二、章节重点、要点l 平面连杆机构的基本类型：双曲柄机构、曲柄摇杆机构、双摇杆机构l 曲柄存在条件： 最长杆与最短杆的长度之和应其他两杆长度之和 连架杆或机架之一为最短杆。l 铰链四杆机构基本类型的

8、判别： 曲柄摇杆机构最短杆为连架杆 双曲柄机构最短杆为机架 双摇杆机构最短杆为连杆l 平面连杆机构的基本特性 急回特性及行程速比系数极位夹角从动件处于两极限位置时，主动件对应两位置所夹的锐角 。若>0，则K>1，机构有急回特性。且越大，K值越大，急回性质越明显。 若=0，则K=1，机构无急回特性。 压力角和传动角(机构中的标注）压力角：从动件驱动力F与力作用点绝对速度之间所夹锐角。压力角的余角为传动角。=90-压力角和传动角表示机构传力性能的重要参数。越小，机构传力性能越好。越大，机构传力性能越好。摆动导杆机构压力角始终为0，传力性能最好。 机构的止点位置曲柄摇杆机构：摇杆主动且处

9、于两极限位置时；曲柄滑块机构：滑块主动且处于两极限位置时；摆动导杆机构：导杆主动且处于两极限位置时；l 铰链四杆机构的演化摆动导杆机构(l1>l2)导杆机构转动导杆机构(l1<l2)三、章节考试大纲考试重点：铰链四杆机构基本类型的判别、平面连杆机构的基本特性。考试题型：选择题、判断题、分析题。四、章节练习题（一）、选择题1、在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆之和小于其它两杆长度之和，则以 为机架，可以得到双曲柄机构。 （ ） A最短杆 B最短杆相对杆 C最短杆相邻杆 D任意杆2.一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为（ ）A.曲柄摇杆机构 B.双曲柄机构C.双摇杆机构 D.

10、导杆机构（二）、判断题1、在四杆机构中，从动件压力角越大，机构传动效率越高。 （ ） 2、在铰链四杆机构中，若采用最短杆为曲柄，则该机构为曲柄摇杆机构。 （ ） 3当曲柄为主动件时，曲柄滑块机构存在死点和急回特性。 （ ）4.平面四杆机构的传动角等于90°时，则机构处于死点位置。 （ ） （三）、分析题1、标出下列曲柄滑块机构的压力角 ，判定该机构是否会出现死点，为什么？第四章 凸轮机构（4学时）一、章节学习目标1.理解凸轮机构的从动件常用的运动规律及其特点、凸轮基圆的定义及基圆对凸轮机构传力性能的影响。2.熟练掌握凸轮机构的工作过程，凸轮机构压力角、传动角的标注。3.能运用反转法设

11、计凸轮轮廓。二、章节重点、要点l 凸轮机构的工作过程推程、推程运动角远休止程、远停程角回程、回程运动角近休止程、近停程角l 从动件常用运动规律1. 等速运动规律运动的始末有惯性力引起刚性冲击，适用于低速、轻载的场合。2. 等加等减速运动规律在始末两端和中部三处有柔性冲击。多用于中速、轻载的场合。3.简谐（余弦加速度）运动规律在起始和终止处理论上a为有限值，产生柔性冲击。适用于中速、中载的场合。l 反转法设计凸轮轮廓从动件按与凸轮转向相反的方向绕凸轮转动。滚子从动件盘形凸轮的基圆半径指的是理论轮廓线上的最小向径。l 凸轮机构的压力角 ，F 减小，F”增大，导路中产生的摩擦阻力增大。传力性能越差。

12、可采用增大基圆半径或适当偏置从动件等措施减小压力角。l 滚子半径的选择 增大基圆半径或减小滚子半径可以避免滚子从动件凸轮机构的“运动失真”三、章节考试大纲考试重点：凸轮机构压力角、基圆、偏心圆的标注。从动件常用运动规律的特点。考试题型：选择题、判断题、分析题。四、章节练习题（一）、选择题1、在凸轮机构设计中，其压力角越大，传动效率 。（ ） A越低 B越高 C不变 D不确定2、在圆柱凸轮机构设计中，从动件应采用 从动件。（ ） A尖顶 B滚子 C平底 D任意（二）、判断题1、在结构允许范围内，凸轮基圆半径越大越好。（ ）2、当从动件以等加速等减速运动规律运动时，凸轮机构有柔性冲击。 （ ）3凸

13、轮机构的工作过程中按工作要求可不含远停程和近停程。 （ ）（三）、分析题1.图示为一凸轮机构，凸轮的实际轮廓为一个圆，圆心为O，凸轮的转动中心为O，试求：（1）画出偏距圆；（2）画出基圆，标出基圆半径r0； （3）标出在D点接触时的压力角。（要求保留作图线。）第五章 其他常用机构（2学时）一、章节学习目标1.理解棘轮机构、槽轮机构的工作原理。2.熟练掌握螺纹的主要参数、螺纹的类型及其应用场合。3.能运用所学内容判断实际生活中的槽轮机构、棘轮机构。二、章节重点、要点l 螺纹主要参数(1)大径d：公称直径(2) 小径 d1 ：强度计算时，一般为危险截面直径。常用螺纹牙型：三角形、矩形、梯形、锯齿形

14、螺纹牙型角越大，螺纹当量摩擦系数越大，自锁性越好。传动效率越低。联接螺纹一般用三角螺纹；梯形、锯齿形一般用于传动螺纹，锯齿形螺纹只承担单向载荷。l 棘轮机构组成：棘爪、棘轮、机架。优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。应用：1、送进和输送2、制动3、超越l 槽轮机构组成：带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮、机架。拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧，起锁定作用。三、章节考试大纲考试重点：螺纹参数、螺纹类型及其应用场合。槽轮机构、棘轮机构的工作原理。考试题型：选择题四、章节练习题（一）、选择题1、普通螺纹的公称直径是指 。（ ） A中径 B大径 C小径 D管径2、联接一般采

15、用 螺纹。 ( ) A三角 B梯形 C矩形 D锯齿形3能满足超越要求的机构是（ ）A外啮合棘轮机构 B内啮合棘轮机构C外啮合槽轮机构 D内啮合槽轮机构4在单圆销的平面槽轮机构中，当圆销所在构件作单向连续转动时，槽轮的运动通常为（ ）。A双向往复摆动 B单向间歇转动C单向连续转动 D双向间歇摆动第六章 圆柱齿轮传动（10学时）一、章节学习目标1.理解渐开线齿廓上压力角的定义，渐开线齿廓的三个特性，2.熟练掌握直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算，直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件，斜齿轮各力方向的判定。3.能运用所学知识进行直齿圆柱齿轮的设计二、章节重点、要点l 渐开线齿廓的特性渐开线上各点压力角不

16、同，离基圆越远，渐开线上的压力角越大。l 渐开线齿廓传动比的恒定性、传递压力方向不变、传动中心距可分性l 直齿圆柱齿轮主要参数d=mz， r = mz/2齿数相同的齿轮，模数越大，尺寸越大,承载能力越强。分度圆上的压力角为标准压力角。规定标准值：20° rbrcos s=e=m/2l 圆柱齿轮传动正确啮合条件直齿轮：m1=m2=m， 1=2=斜齿轮：1-2 mn1=mn2 ，n1 =n2 l 圆柱齿轮传动的连续传动条件1 重合度越大，同时参加啮合的轮齿越多，传动越平稳。l 齿轮的主要失效形式有：轮齿折断、齿面点蚀l 斜齿轮受力方向的判定。l 齿轮传动的设计步骤：软齿面闭式齿轮传动：按

17、接触强度进行设计，粗估中心距，确定齿轮传动参数和几何尺寸；然后按弯曲强度校核。硬齿面闭式齿轮传动：按弯曲强度进行设计，粗估模数，确定齿轮传动参数和几何尺寸；然后按接触强度校核。开式齿轮传动：按弯曲强度进行设计，粗估模数并适当放大，确定齿轮传动参数和几何尺寸；三、章节考试大纲考试重点：直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算、斜齿轮受力方向的判定、直齿圆柱齿轮的主要失效形式及其设计准则。考试题型：选择题、判断题、计算题。四、章节练习题（一）、选择题1齿轮齿廓渐开线的形状取决于其 的直径。（ ） A齿顶圆 B齿根圆 C基圆 D分度圆2、闭式软齿面齿轮传动中，齿轮的主要失效形为 。( ) A齿面胶合 B齿面磨损

18、C齿根断裂 D齿面点蚀3、齿轮的齿形系数 只与 有关。( ) A模数 B齿形 C传动比 D中心距4、在一般工作条件下，齿面硬度 的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为 。( ) A齿面胶合破坏 B齿面磨损 C轮齿疲劳断裂 D齿面塑性变形5、标准渐开线直齿轮的压力角是指 上的压力角。( ) A齿顶圆 B齿根圆 C基圆 D分度圆（二）、判断题1、渐开线上齿廓各点的压力角均相等。 （ ）2斜齿圆柱齿轮的标准参数是指其法面参数。（ ）3斜齿圆柱齿轮的螺旋角越大越好。 （ ）4对于单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。( )（三）、计算题一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数z1=30，z2

19、=40，分度圆压力角=20°，齿顶高系数 ，径向间隙系数c*=0.25，标准中心距a =140mm。试求出： （1）齿轮的模数m（2）两个齿轮的分度圆半径r1、r2；（3）基圆半径rb1、rb2；（4）齿顶圆半径ra1、ra2。第七章 其他齿轮传动（2学时）一、章节学习目标1.理解锥齿轮传动和蜗杆传动的应用场合及应用特点。2.熟练掌握锥齿轮传动和蜗杆传动的受力分析。3.能运用所学知识对锥齿轮传动和蜗杆传动进行正确的受力分析。二、章节重点、要点l 锥齿轮传动用于传递两相交轴之间的运动和动力；蜗杆传动用于传递两空间交错轴之间的运动和动力。蜗杆传动比大，结构紧凑；但摩擦损耗大，效率低。l

20、直齿锥齿轮以大端参数为标准值，轮齿常采用等顶隙收缩齿，该种齿轮齿强度较高。l 锥齿轮传动与蜗杆传动中的力的方向的判定。锥齿轮受力方向：圆周力的方向在主动轮上与其转动方向相反，在从动轮上与其转动方向相同；径向力指向各自的轮心；轴向力的方向由各自轮齿小端指向大端。蜗轮蜗杆传动受力方向：蜗轮圆周力指向与其转动方向一致，蜗杆圆周力指向与其转动方向相反，蜗轮蜗杆所受径向力垂直于各自的轴线。l 蜗轮的转向判定（左右手定则）三、章节考试大纲考试重点：锥齿轮传动、蜗轮蜗杆传动受力分析。考试题型：选择题、判断题、分析题四、章节练习题（一）、选择题1普通圆柱蜗杆传动中，蜗杆的标准模数规定在 。 （ ） A法面 B

21、端面 C中间平面 D任意平面2蜗杆传动验算热平衡的目的是为了防止 。( ) A胶合破坏 B蜗杆磨损 C点蚀破坏 D蜗杆刚度不足3提高蜗杆传动效率的措施是 。 （ ） A增加蜗杆长度 B增大模数 C使用循环冷却系统 D增大蜗杆螺旋升角（二）、判断题1蜗杆传动的传动比为 。 （ ）（三）、分析题已知在某二级直齿圆锥齿轮斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如图所示。为了使II轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，将各轮轴向力Fa1、Fa2、Fa3、Fa4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。第八章 齿轮系（4学时）一、章节学习目标1.理解定轴轮系和周转轮系的定义。2.熟练掌握定轴

22、轮系各个齿轮运动方向的判定及传动比计算。3.能运用所学知识划分定轴轮系和周转轮系。二、章节重点、要点l 轮系的类型：定轴轮系、周转轮系l 定轴轮系的传动比大小与方向确定传动比大小：传动比方向：1、首末两轮轴线平行的定轴轮系两轮转向相同为正，相反为负。2、首末轮轴线不平行的3、各齿轮轴线都平行的定轴轮系i1m (-1)m 所有从动轮齿数的乘积/所有主动轮齿数的乘积l 周转轮系的传动比大小与方向确定转化后: 系杆=>机架， 周转轮系=>定轴轮系，三、章节考试大纲考试重点：定轴轮系传动比的方向判定和传动比计算。考试题型：计算分析题四、章节练习题计算分析题所示为一手摇提升装置,其中各轮的齿

23、数为：z1=20, z2=50, z2=15, z3=45, z3=1,z 4= 40, z 4=17, z 5 =51。(1)试在图上标出提升重物时手柄及各个轮的转向；12233445（2）试求传动比i15 。 第九章 带传动（4学时）一、 章节学习目标1、 理解带传动的类型；摩擦型带传动的工作原理及应用特点；带传动的张紧、安装与维护。2、 熟练掌握带传动的受力分析、应力分析；打滑和弹性滑动的性质与区别。3、 能运用所学知识，完成V带传动的设计计算。二、 章节重点、要点l 带传动是依靠张紧在带轮上的带与带轮之间的摩擦或者啮合来传递运动和动力的。l 根据工作原理分：摩擦型和啮合型。摩擦型带的工

24、作面：平带（内面）、V带（两侧面）、多楔带（侧面）。 V带和窄V带最常用。l 特点：ü 单级可实现大中心距传动ü 有弹性滑动，传动比i不准确ü 多级减速传动，常放在与电机相连的高速级l 受力分析与应力分析ü 初拉力、紧边（在下）、松边（在上）ü 带所受应力有：拉应力、弯曲应力、离心应力ü 最大应力max出现在紧边刚绕入小带轮的接触处。l 弹性滑动：因带两边拉力不等，致使两边弹性变形不相等而产生的带与带轮之间的滑动（本质特征）。正是因为有了“弹性滑动”，所以带传动的传动比i不准确。l 打滑：原因是所要传递的有效圆周力 > 极限摩擦

25、力所造成的。l 带的失效形式：打滑和疲劳破坏l 带的设计准则：在不打滑的前提下带具有一定的疲劳强度和寿命l 带的张紧：ü 原因：因为是靠摩擦传动，一段时间会塑性变形而松弛，拉力下降，传动能力下降，必须张紧。ü 张紧轮的位置：松边内侧靠近大带轮处。（带只承受单向弯曲应力 + 避免小带轮包角减小太多）三、 章节考试大纲考试重点在于：带传动的应力分析、带传动的弹性滑动和打滑、带传动的时效形式和设计准则等。本章考试以“选择题”、“判断题”和“简答题”的形式出现。四、 章节练习题（一）选择题1、带传动采用张紧轮的目的是 _ 。A.减轻带的弹性滑动 B.提高带的寿命C.改变带的运动方向

26、 D.调节带的拉力2、带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为 _。A.带的材料不符合胡克定律 B.带容易变形和磨损 C.带的弹性滑动. D带在带轮上打滑（二）判断题1、 V带和平带均利用带的底面与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。 （ ）2、带传动的打滑和弹性滑动都是其失效形式。 （ ）3、设计V带传动时，可以通过增大传动中心距来增大小带轮的包角。 （ ）（三）简答题1、带传动工作时，带的应力有哪几种？带中应力如何分布？最大应力发生在何处？2、带传动中的弹性滑动和打滑有什么不同？3、带传动的主要失效形式是什么？其设计准则是什么？第十章 链传动（2学时）一、 章节学习目标1、 理解链传动的工

27、作原理和类型；链传动的特点和应用；滚子链的组成及标准；链传动的布置、张紧与润滑。2、 熟练掌握链传动的失效形式、设计准则、参数选择及传动的运动不均匀性等。二、 章节重点、要点l 链传动是依靠链与链轮之间的啮合来传递运动和动力的。滚子链最常用l 特点：ü 单级可实现大中心距传动、低速和恶劣环境ü 瞬时传动比i不准确，平均传动比准确ü 多级减速传动，常放在与工作机相连的低速级受力分析与应力分析l 为避免过渡链节而带来附加弯曲应力，链长采用偶数链节数，链轮的齿数通常为与链节数互质的奇数。l 链轮的端面齿形和轴面齿形已有国家标准规定，端面齿形是“三圆弧一直线”。l 在满足

28、承载能力下，尽量选取小节距的单排链；高速重载时，可选小节距的多排链。l “多边形效应”：链条进入链轮后形成多边形折线，链条速度忽大忽小地周期性变化，并伴有链条的上下抖动的现象。（链传动的本质特性）l 链传动的失效形式：链板疲劳、铰链磨损、铰链胶合和链条静力拉断。l 链轮的选材和链的张紧：为了工作寿命大致相当，小链轮的材料选用比大链轮要好一些。l 张紧轮的位置：松边外侧，与小链轮的齿数相近。三、 章节考试大纲考试重点在于：链传动的工作原理、特点及应用；滚子链标准及结构特点；链传动的运动特性、失效形式以及润滑、布置和张紧等。本章考试以“选择题”、“判断题”和“简答题”的形式出现。四、 章节练习题（

29、一）选择题1、在链传动中，链速的不均匀性主要取决于_ 。A主动链轮齿数B从动链轮齿数C链的节距D链的长度2、链传动设计中，当载荷大，中心距小，传动比大时，宜选用_。A 大节距单排链B 小节距多排链C 小节距单排链D 大节距多排链（二）判断题1、 布置链传动时，应使链条的紧边在上，松边在下以保证链条工作平稳，噪音小 。 （ ）2、在一定转速下，要减轻链传动的运动不均匀性，设计时，应选择较小节距的链条。 （ ）3、滚子链设计中，由于链节数一般选用偶数，考虑到均匀磨损，链轮齿数也最好采用偶数。 （ ）（三）简答题1、 什么是链传动的多边形效应？链节距和链轮转速对多边形效应有何影响？2、链传动中，链节

30、距、链轮齿数、链轮转速对链传动的性能有何影响？3、链传动的主要失效形式是什么？ 第十一章 联接（6学时）一、 章节学习目标1、 理解螺纹和螺纹联接的主要类型及应用；螺纹联接常用的防松方法；键联接的类型、特点及应用。2、 熟练掌握螺栓联接的强度计算；普通平键联接的尺寸选择及强度计算。3、 能运用螺栓联接的基本公式，计算承受横向载荷和轴向载荷情况下的普通螺栓和铰制孔用螺栓的强度计算。二、 章节重点、要点l 三角形螺纹用于联接；矩形、梯形和锯齿形螺纹用于传动l 螺纹联接：螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉。螺栓：需要两被联接件钻通孔；双头螺柱、螺钉：其中较厚被联接件盲孔。螺柱常装拆，而螺钉则很少装拆l

31、螺纹预紧：保证联接的紧密型、紧固性和可靠性l 螺纹联接的防松：ü 摩擦力：对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母ü 机械式：开口销、止动垫圈、串联钢丝ü 其他：焊接、铆接、冲点、粘接l 普通螺栓联接的失效形式：ü 普通螺栓：塑性变形、断裂ü 铰制孔用螺栓：螺杆剪断和被联接件压溃l 键：-截面尺寸bxh选择依据是轴段直径，键长度选择依据是轮毂长度ü 平键的工作面是两侧面；楔键的工作面是顶面ü 失效形式：压溃（静连接）+ 过度磨损（动连接）l 普通螺栓联接强度计算ü 松螺栓：ü 紧螺栓-横向载荷：接合面所产生的摩擦力应

32、大于横向载荷。ü 紧螺栓-仅受预紧力，轴向无工作载荷。ü 紧螺栓-轴向工作载荷。 l 铰制孔用螺栓联接强度计算ü 剪切强度： 挤压强度：三、 章节考试大纲本章需要了解螺纹和螺纹联接的主要类型及应用；螺纹联接常用的防松方法；键联接的类型、特点及应用。掌握普通平键联接的尺寸选择及强度计算。重点掌握螺栓联接的强度计算，能够计算承受横向载荷和轴向载荷情况下的普通螺栓和铰制孔用螺栓的强度计算。本章考试以“选择题”、“判断题”“简答题”和“计算分析题”的形式出现。四、 章节练习题（一）选择题1、当被联接件中有一个厚度较大，而且两被联接件不需要经常拆装的场合，一般选用_ 。A螺

33、栓联接 B螺钉联接 C双头螺柱联接 D紧定螺钉联接2、平键连接选取键的公称尺寸b × h的依据是_。A.轮毂长 B.键长C.传递的转矩大小 D.轴段的直径3、键的长度主要是根据_来选择。A.传递转矩的大小 B.轮毂的长度 C.轴的直径（二）判断题1、 螺栓连接主要用于被连接件不太厚、便于穿孔且需经常拆卸的场合。（ ）2、平键的工作面是两侧面。（ ）3、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来确定。 （ ）（三）简答题1、试述螺纹联接防松的方法。2、受横向载荷的普通螺栓联接强度计算时，为什么要把螺栓所受的轴向预紧力增大30%？（四）计算分析题1、有一组紧螺栓联接，螺栓的个数为

34、4，受横向工作载荷R =16KN的作用（如下图）。已知螺栓材料为45钢，=120N/mm2, 被联接件之间的摩擦系数f=0.15，可靠性系数C=1.2，试计算所需螺栓的最小直径？2、如果题1中的4个螺栓都换成铰制孔用螺栓，=140Mpa，试计算所需螺栓的最小直径3、一钢制液压油缸，缸体内油压为p=1.5MPa ,油缸的内径D=250mm, 缸盖上螺栓的数目为10个，螺栓的材料为45钢，=118MPa , 试计算所需螺栓的最小直径d1。（提示：F=1.8F）第十二章 轴（4学时）一、 章节学习目标1、 理解轴的类型和常用材料；提高轴强度的措施；对轴的刚度计算稍作了解。2、 熟练掌握轴的结构设计。

35、3、 能运用结构设计的知识顺利找出图形中的常见结构错误。二、 章节重点、要点l 分类：心轴(弯矩)、转轴(弯矩+转矩)和传动轴(转矩)l 轴的结构设计：轴段的直径和长度l 轴的最小直径初估公式：三、 章节考试大纲本章重点掌握轴的结构设计，能够发现常见的结构错误。能够对实际中的各种轴进行正确的分类。本章考试以“选择题”、“判断题”和“计算分析题（结构找错）”的形式出现。四、 章节练习题（一）选择题1、计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够，采用_措施可以提高轴的刚度。A增加轴的直径尺寸 B用合金钢代替碳素钢 C采用淬火处理 D加大支撑间距2、自行车的前轮轴是 。A转轴 B传动轴 C心轴 D曲轴3、通

36、常把轴设计为阶梯形的主要目的在于 。A加工制造方便 B满足轴的局部结构要求C便于装拆轴上零件 D节省材料（二）判断题1、 转轴上所受载荷和支点位置确定，可按照弯扭合成强度条件进行校核计算。（ ）2、为了防止轴上零件与轴产生相对转动，轴上的各传动件应进行轴向固定。（ ）3、为了使滚动轴承内圈轴向定位可靠，轴肩高度应大于轴承内圈高度。（ ）（三） 结构找错题请在下图中找出5处错误第十三章 轴承（7学时）一、 章节学习目标1、 理解滑动轴承的主要类型和结构；了解轴瓦的结构和轴承的材料；了解滚动轴承的结构、类型和特点；了解滚动轴承的主要失效形式和设计准则；了解滚动轴承的组合设计。2、 熟练掌握非液体摩

37、擦滑动轴承的计算、滚动轴承的代号。3、 能运用本章知识正确计算滚动轴承的附加轴向力、当量动载荷和轴承的寿命。二、 章节重点、要点l 非液体摩擦向心滑动轴承计算防止润滑油膜破裂。 ü 校核压强p ü 校核pv值 l 形成动压油膜的必要条件：ü 两工件之间的间隙必须有楔形间隙；ü 两工件表面之间必须连续充满润滑油或其它液体；ü 两工件表面必须有相对滑动速度。其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面出来。l 滚动轴承的代号含义：前置+基本+后置代号l 滚动轴承的寿命计算： ü 放松端轴承的轴向载荷Fa = 该轴承的附加轴向力ü

38、; 压紧端轴承的轴向载荷Fa = 其余轴向力的代数和l 滚动轴承的预紧、定位和调整方法三、 章节考试大纲本章重点掌握滑动轴承的失效形式及常用材料，不完全液体润滑滑动轴承设计计算。滚动轴承的主要类型及其代号，滚动轴承尺寸的选择，轴承装置的设计。本章考试以“选择题”、“判断题”、“简答题”和“计算分析题”的形式出现。四、 章节练习题（一）选择题1、为了把润滑油导入整个摩擦表面之间，应在轴瓦的 开设油沟。A.非承载区 B.承载区 C.任意位置 D.承载区与非承载区之间。2、在良好的润滑和密封条件下，滚动轴承的主要失效形式是 。A .塑性变形B .胶合C .磨损D .疲劳点蚀3、 不是滚动轴承预紧的目

39、的。A增加支承刚度 B 提高旋转精度 C 减小振动和噪声 D 降低摩擦力矩（二）判断题1、选用滑动轴承的润滑油时，转速越高，选用油的粘度越高。（ ）2、滚动轴承内圈与轴颈的配合，通常采用基孔制。（ ）3、滚动轴承的基本额定寿命是指一批相同的轴承的寿命的平均值。（ ）（三）简答题1、试说明滚动轴承代号的含义 62309 7212C。（四）计算分析题1、如图所示一对角接触向心球轴承，已知轴承的径向载荷分别为 Fr1=2200N， Fr2=2000N，作用在轴上的轴向的外载荷Ka=1000N，且附加轴向力F =0.7Fr ，e =0.68。（1）试标出两端轴承的附加轴向力F1、F2的方向（2）计算轴

40、承的当量动载荷P1和P2。（注：当时，X=0.41 , Y=0.87 ；当时，X=1 , Y=0）（3） 若轴承的C=33.2KN，分别计算这两个轴承的寿命第十四章 机械的润滑与密封（2学时）一、 章节学习目标1、 理解常用润滑方式及装置；了解常用的密封装置。二、 章节重点、要点l 摩擦的分类：内、外摩擦；静、动摩擦；滚动、滑动摩擦。干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦l 润滑作用：降低摩擦、减少磨损、防腐等l 润滑剂：润滑油、润滑脂、固体润滑剂、气体润滑剂l 润滑方式：手工、滴油、油环、浸油与飞溅、压力润滑l 密封方式：接触式（毡圈、唇形）非接触式（间隙、挡油环、迷宫式）三、 章节考试大纲本

41、章重点常用的润滑方式和密封方式。本章考试以“选择题”、“判断题”的形式出现。四、 章节练习题（一）选择题1、零件表面在混合润滑状态时的摩擦系数比液体润滑状态时的摩擦系数 。A.大 B.小C.相等 D.不确定2、转速较高的轴承，宜采用 润滑。A .油润滑B .脂润滑3、 不属于非接触式密封。A .间隙密封 B.曲路密封 C.挡油环密封 D.毛毡圈密封（二）判断题1、润滑油选择的原则是载荷较大或变载、冲击的场合、加工粗糙或未经跑合的表面，选粘度较低的润滑油。（ ）2、边界摩擦是指接触表面吸附着一层很薄的边界膜的摩擦现象，接触情况介于干摩擦与流体摩擦两种状态之间。（ ）3、毛毡圈密封形式因其结构简单

42、、安装方便，在一般机械中应用广泛。（ ）第十五章 联轴器、离合器及制动器（2学时）一、 章节学习目标1、 了解联轴器的分类及常用联轴器的结构和特点；了解常用离合器的类型和特点；了解常用制动器的类型和特点。2、 熟练掌握联轴器的合理选择。二、 章节重点、要点l 联轴器和离合器是联接两轴传递运动和动力l 联轴器和离合器的区别是：联轴器所联的轴只有停车才能分离；离合器随时可以分离或结合l 制动器是强制机器迅速停止运转或降低机器速度的装置l 了解各种联轴器和离合器的特点和应用场合三、 章节考试大纲本章重点掌握联轴器的种类和特性，联轴器的选择。本章考试以“选择题”、“判断题”的形式出现。四、 章节练习题

43、（一）选择题1、下列4种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是 。A.凸缘联轴器 B.齿式联轴器C.万向联轴器 D.弹性柱销联轴器2、联轴器和离合器的主要作用是 。A.联接两轴，使其一同旋转并传递转矩 B.补偿两轴的综合位移 C.防止机器发生过载 D.缓和冲击和振动3、对于轴向、径向位移较大，转速较低，无冲击的两轴间宜选用_联轴器。A.弹性套柱销 B.万向 C.滑块 D.径向簧片（二）判断题1、联轴器和离合器的主要区别是：联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动。（ ）2、圆盘摩擦离合器靠在主、从动摩擦盘的接触表面间产生的摩擦力矩来传递转矩。 （ ）3、制动器一般是靠摩擦来制

44、动运动的装置。（ ）第十六章 弹簧（2学时）一、 章节学习目标1、 了解弹簧的基本类型和功用；了解弹簧的材料与制造。2、 熟练掌握圆柱形螺旋弹簧的设计。二、 章节重点、要点l 弹簧是重要的弹性零件，具有缓冲吸振、控制运动、储存能量、测量载荷等功能。l 弹簧的特性曲线-弹簧所受载荷与其变形的关系曲线。 是弹簧的类型选择、试验及检验的重要依据l 弹簧丝直径是由强度计算确定的；工作圈数是由刚度计算确定的。三、 章节考试大纲本章重点掌握圆柱形螺旋弹簧的设计。本章考试以“选择题”、“判断题”的形式出现。四、 章节练习题（一）选择题1、设计时，圆柱螺旋压缩弹簧的工作圈数（有效圈数）应按照计算确定。A.变形

45、条件（刚度条件） B.强度条件 C.应力条件 D.稳定性条件2、采用热卷法制成的弹簧，其热处理方式为_。A.低温回火 B.渗碳淬火 C.淬火 D.淬火后回火3、圆柱形螺旋弹簧的弹簧丝直径按弹簧的_要求计算得到。A.强度 B.稳定性 C.刚度 D.结构尺寸（二）判断题1、弹簧刚度与旋绕比C值有关，C值越大，则弹簧的刚度越大。（ ）2、弹簧秤是利用弹簧的变形量与其承受的载荷成正比的原理制成的。 （ ）3、圆柱螺旋弹簧的弹簧丝直径按照弹簧的强度条件计算得到，而有效圈数则是按照刚度条件进行计算得到的。（ ）第十七章 机械的平衡与调速（3学时）一、 章节学习目标1、 了解回转件的平衡试验；了解什么是周期

46、性速度波动及飞轮的设计方法。2、 熟练掌握回转件的静平衡和动平衡；周期性速度波动调节的基本概念。二、 章节重点、要点l 静平衡：在一个平面内加（减）校正质量；确定校正质量的质径积的大小和方向是主要任务。l 动平衡：分别在两个平面内加（减）校正质量，确定校正质量的质径积的大小和方向是主要任务。l 周期性速度波动的调节：在主轴上安装转动惯量很大的飞轮进行调速，根据最大盈亏功、不均匀系数和平均角速度来计算飞轮转动惯量。非周期性速度波动的调节：依靠“调速器”进行调速三、 章节考试大纲本章重点掌握回转件的静平衡和动平衡的基本概念；周期性速度波动调节的基本概念。本章考试以“选择题”、“判断题”的形式出现。

47、四、 章节练习题（一）选择题1、动平衡的回转件是否一定静平衡 。A.一定是 B.一定不是 C.不一定是2、回转件达到动平衡的条件是 。A.各不平衡质量的离心惯性合力偶距为零 B.各不平衡质量的离心合力为零 C.回转件上各个质量的离心力系的合力、离心力所形成的合力偶矩为零 3、不均匀系数对机械速度的影响是_。A. 越小，机械速度的波动越大 B. 越小，机械速度的波动越小 C. 与机械速度的波动无关（二）判断题1、静平衡的回转件一定也是动平衡。（ ）2、回转件的动平衡要在两个校正平面内加校正质量。 （ ）3、非周期性速度波动可用加飞轮的方法调节。（ ）附：章节练习题答案第一章 绪论（一）简答题1、C 2、D（二）判断题1、（ X ） 2、（ Ö ） 3、（ Ö ） 第二章 平面机构的运动简图及自由度（一）