机械设计重点冲刺课件

机械设计

复习重点冲刺

第1章机械设计概述

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1.机械零件常见的失效形式有哪些？

答：断裂、塑性变形、表面失效、破坏正常工作

2.机械设计中，避免零件失效的基本要求答：1）强度、2）刚度、3）寿命第2章润滑与密封概述复习重点1.摩擦的四种状态：干摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦2.常用润滑剂的性能习题1-1一个在平面内自由运动的构件有多少个自由度？1-2运动副所产生的约束数与自由度有何关系？1-3机构具有确定运动的条件是什么？1-4计算图1-14所示机构的自由度，指出机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。第4章平面连杆机构

复习重点四杆机构的基本类型及其演化；平面四杆机构的基本特性选择填空1.铰链四杆机构中的运动副是（）。A）高副B）移动副C）转动副D）点接触的具有一定相对运动的联接2.铰链四杆机构ABCD中，已知AB＝50、BC＝115、CD＝120、DA＝30，若该机构属于双曲柄机构，则机架是（）。AAB杆BBC杆CCD杆DDA杆3.机构具有确定运动的条件是原动件数（）机构的自由度。A多于B等于C少于正误判断(正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”.)

1)处于死点位置的机构是不可能运动的。（）2)曲柄摇杆机构中，当摇杆为从动件时，机构才有死点位置出现。（）3）曲柄摇杆机构中死点位置可能出现在曲柄与连杆共线的位置上。（）

第6章间歇运动机构复习重点了解四种常用间歇机构的工作原理及应用习题

6-1什么叫间歇运动机构?常用的间歇运动机构有哪几种？各有何运动特性？

第7章螺纹连接

复习重点1.螺纹的基本知识2.螺纹连接

习题7-1常用的螺纹牙型有几种？说明各自的特点和应用场合。7-2螺纹的公称直径指哪一直径？螺栓强度计算使用哪一直径？螺纹几何尺寸计算使用哪一直径？7-3螺纹联接为什么要预紧？常用控制预紧力的方法有哪些？7-4螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？按照防松原理，举例说明如何实现防松。7-1．采用螺纹联接时，若被联接件之一较厚，在需要经常装拆的情况宜采用（）。

A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接7-2．螺纹的公称直径（管螺纹除外）是指它的（）。

A.小径d1

B.中径d2

C.大径d

7-3．下列螺纹当中，常用于联接的螺纹是（）。

A矩形螺纹B三角形螺纹C梯形螺纹D锯齿形螺纹

第8章轴毂联接轮毂联接是实现轴和轴上零件之间的周向定位，主要方式有：键联接、花键联接和过盈配合。复习重点

1.键连接8-1普通平键的长度应（

B

）A．稍长于轮毂的长度 B．略短于轮毂的长度C．是轮毂长度的三倍 D．是轮毂长度的二倍8-2普通平键联接传递动力是靠（）。A.两侧面的摩擦力B.两侧面的挤压力C.上下面的挤压力D.上下面的摩擦力选择填空第9章带传动复习重点1.带传动的组成、工作原理、传动特点链传动的组成、工作原理、传动特点9.2工作原理、工作特点、应用1、工作原理：靠摩擦和靠啮合两种

2、工作特点：适宜布置在高速级优点：可远距离传动、缓冲吸振、过载保护、结构简单、维护方便缺点：传动比不准确、传动效率低、带的寿命短、压轴力大

η带=0.92～0.95、η链=0.95～0.97、η齿轮=0.97～0.993、应用：功率（P≤100KW）、带速（V=5～25m/s）、传动比（i≤7）9.3受力分析工作前:两边初拉力Fo=Fo工作时:两边拉力变化：①紧力Fo→F1；②松边Fo→F2F1—Fo=Fo—F2F1—F2=摩擦力总和Ff=有效圆周力Fe

所以:紧边拉力：F1=Fo+Fe/2（应力σ1）松边拉力：F2=Fo—Fe/2（应力σ2）另外：带受到的弯曲应力：σb1和σb2

离心拉力：Fc=qv2（应力σc）带传动的应力分布图：如下9.4带的弹性滑动和打滑

㈠弹性滑动：带与轮缘之间会发生不显著的相对滑动称为---。滑动的结果：V1＞V＞V2㈡打滑：当带传动的有效圆周力超过了带的极限摩擦力时，带和带轮之间发生显著的相对滑动，称为---。㈢弹性滑动和打滑的区别：⑴弹性滑动是不显著的相对滑动，只发生在部分包角范围内；而打滑是显著的相对滑动，发生在全部包角范围内。⑵弹性滑动是带工作时的固有特性，是不可避免的；而打滑是带过载时的一种失效形式，是可以避免的。

问答题9-1带传动中的弹性滑动与打滑有何区别？对传动有何影响？答：见上面9.4㈢9-2影响打滑的因素有哪些？如何避免打滑？答：影响打滑的因素由式

可知，最大有效拉力的极限值与初拉力、小轮包角以及带与带轮之间的摩擦系数等因素有关。增大初拉力F0、包角α、摩擦系数f都可以提高有效拉力的值，避免打滑。9-3带传动的主要失效形式是什么？答：1、带的疲劳破坏2、打滑第10章链传动复习重点链传动的组成、工作原理、传动特点链传动的组成、工作原理、传动特点

1、组成：主动链轮、从动链轮、传动链

2、工作原理：靠啮合。（滚子链：靠链节和链轮轮齿的啮合。齿形链：靠链齿和轮齿的啮合）

3、传动特点：㈠优点：（和带比）⑴无弹性滑动、打滑现象、i平均=常数⑵压轴力小⑶可在恶劣环境（如高温、油污、潮湿）中工作⑷传动效率比带高（和齿轮比）易安装、远距离传动轻便。㈡缺点：⑴i瞬时≠常数⑵传动时有振动、冲击、噪声⑶只能用于两平行轴之间的传动⑷传动急速反转时性能较差。4.传动链结构特点：按链条的结构不同分：⑴套筒滚子链：（简称滚子链）⑵齿型链⑴滚子链：）①结构：由外链板、内链板、套筒、滚子、销轴五部分组成。标记如：滚子链20A--2×60GB/T/243-1997

表示：A系列、节距P=20×25.4/16=31.75mm、双排、60节的滚子链。⑵齿形链：（无声链）是由一组齿形链板由铰链联接而成。按铰链的形式不同又分圆销式、轴瓦式、滚柱式等）

问答题10-1影响链传动速度不均匀性的主要因素是什么？答：由于链条绕在链轮上形成多边形啮合传动而引起传动速度不均匀的现象，称为多边形效应。链轮的节距越大，链轮齿数越少，链速的不均匀性越明显。10-2链传动中，链条的链节数通常选

A链节数。A偶数B奇数C质数D整数图11-2齿轮的几何尺寸11.3标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算11.3.1齿轮各部分名称和符号图11-2为外啮合直齿圆柱齿轮的一部分，其各部分名称和符号如下。齿顶圆轮齿顶端所确定的圆，其直径符号为da。齿根圆轮齿根部所确定的圆，其直径符号为df。

基圆产生渐开线的圆，其直径符号为db。分度圆为了确定齿轮端面各部分的几何尺寸，在齿轮上选择的一个基准圆。其直径符号为d。齿顶高介于分度圆与齿顶圆之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，符号为ha。齿根高介于分度圆与齿根圆之间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，符号为hf。全齿高从齿根到齿顶的径向距离称为全齿高，符号为h，则有

齿厚在任意直径的圆周上，轮齿两侧间的弧长，齿厚符号为si。齿槽宽在任意直径的圆周上，相邻两齿间的弧长，齿槽宽符号为ei。齿距在任意直径的圆周上，相邻两齿上同侧齿廓之间的弧长，齿距符号为pi。同一圆周上，齿距等于齿厚与齿槽宽之和，即

分度圆上的齿厚和齿槽宽分别用s和e表示。对于标准齿轮而言，分度圆上的齿厚与齿槽宽相等。齿宽轮齿的轴向宽度，符号为B。11.4齿轮传动的失效形式对齿轮失效形式的分析有助于准确选择齿轮传动强度设计方法，以及寻求防止或延缓失效最有效、最经济的对策。齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，其失效形式主要有以下五种：

1.轮齿折断

2.齿面点蚀

3.齿面磨损

4.齿面胶合

5.齿面塑性变形11-11图示斜齿圆柱齿轮---圆柱蜗杆传动。已知斜齿轮的转向如图示，蜗轮的旋向为左旋为使蜗杆轴上的轴向力最小。试确定：（1）斜齿轮1、2的螺旋线方向。（2）确定蜗轮4的转动方向。（3）标出斜齿轮2和蜗杆3的各分力。11-10图示为二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，已知主动轮1的转向和旋向，为使Ⅱ轴上两齿轮的轴向力相互抵消。试确定：（1）斜齿轮2、3、4的螺旋线方向；（2）各轴的转向；（3）画出中间Ⅱ轴上的2齿轮受力图（即标出Ft2、Fr2、Fx2的方向）。IIIIII1234n1第12章蜗杆传动复习重点蜗杆传动的结构、特点蜗杆传动受力分析

12.1蜗杆传动的结构、特点：

1.组成：蜗杆和蜗轮。

2.形成：斜齿轮演化而成。

第13章齿轮系复习重点1、掌握定轴轮系传动比的计算2、转化轮系法求解周转轮系传动比方法3、熟练掌握复合轮系传动比的计算方法及轮系的组成分析13.1定轴轮系及其传动比计算一、传动比A——输入轴B——输出轴二、定轴轮系的传动比计算∴定轴轮系（13-1）解：这是一个含有锥齿轮的定轴轮系，首、末两轮的轴线不平行。因此，它们的转向关系只能用箭头来表示。由式(13-1)可知轮系的传动比为

则轮4的转速

(方向如图所示)

构件原行星轮系各构件的绝对角速度及传动比转化轮系各构件的角速度及传动比行星支架太阳轮1太阳轮3,,H123o112o2H3-Ho112o2H313.2周转轮系传动比的计算例题13-1在图示轮系中，已知各轮的齿数为；Z1=24,Z2=30,Z3=80，Z4=40,Z5=20。齿轮1的转速为1450r/min。试求齿轮5的转速（大小和方向）。解：此为混合轮系：1、2、3、H组成周转轮系

4、5组成定轴轮系

又因为

可得

则得

5的转向与1相反第14章机械传动设计复习重点1、机械传动的组成2、机械传动的类型第15章机械的调速与平衡复习重点

1、机器运转速度波动调节的目的

2、速度波动调节的方法3、回转件平衡的目的4、刚性回转件的平衡15.1调节机器速度波动的目的1、周期性速度波动危害：①引起动压力，η↓和可靠性。②可能在机器中引起振动，影响寿命、强度。③影响工艺，↓产品质量。2、非周期性速度波动危害：机器因速度过高而毁坏，或被迫停车。通过相应的手段对两类速度波动进行调节，将上述不良影响限制在容许范围之内。15.2机器周期性速度波动的调节方法机器中某一回转轴上加飞轮飞轮：能量存储器15.3机器非周期性速度波动的调节方法采用调速器15.4平衡的目的平衡的目的：尽量减小惯性力所引起的附加动压力。附加的动压力：①附加载荷；②振动（源）15.5刚性回转件的平衡质量分布在同一回转面内静平衡：各质量块的质径积的矢量和为零，或=0质量分布不在同一回转面内各部分质量的惯性力组成——空间力系空间力系：主矢

主矩平衡原理：

措施：（将每个平面的惯性力平衡力）动平衡：主矢

主矩比较：静平衡：（经过动平衡的回转件一定是静平衡的，反之，静平衡的回转件不一定是动平衡的。）

第16章轴复习重点1.轴的分类

2.轴的结构设计16.1轴的分类㈠按承载分：⑴心轴（只受弯）又分为固定心轴和转动心轴。⑵传动轴：（只受扭矩）⑶转轴：（既受弯又受扭矩）㈡按轴的形状分：⑴直轴：应用最广。⑵曲轴：常用于专用机械。⑶挠形轴：（或称钢丝软轴）可自由弯曲。16.2轴的结构设计

1.含义：就是要确定轴的各段直径及长度。以及一些细小结构尺寸

2.要求：除满足强度、刚度等设计外，还要保证轴上零件的定位（轴向、和周向定位）、固定及装拆方便，并具有良好的加工工艺性。例题16-1.指出图中轴的结构设计不合理及不完善的地方，并说明原因。①应加调整垫片；②联轴器和轴之间没有周向定位,应加键定位;③该轴段太长，不便于轴承的装拆，应设有台阶④轴承端盖和轴不能直接接触，应有间隙；并且应加密封圈；⑤轴承右侧定位套筒高度过高，应低于轴承内圈高度。⑥套筒与轴联接不用键联接；⑦和齿轮配合轴段长度应比轮毂长度略短，以便于定位；⑧齿轮与轴需有周向定位，用键联接；⑨轴承左侧定位轴肩高度过高，应低于轴承内圈高度①②③④⑤⑧⑥⑦⑨16-3指出图示中轴的结构有哪些不合理和不完善的地方，提出改进意见，并画出改进后的结构图。16-2对图示轴系结构，请指出其中存在的问题。

第17章滚动轴承复习重点

1.滚动轴承的基本类型

2.结构特点17.1滚动轴承的结构特点：1.结构：内外圈：一般内圈随轴转动，外圈固定不动。滚动体的形状多样：有球形、圆柱滚子、圆锥滚子、鼓形、滚针等。保持架：使滚动体均匀隔开。2.结构：㈠按滚动体的形状分类：㈡按滚动体承载的方向分：⑴径向接触轴承：主要承受径向载荷。⑵向心角接触轴承：既承受径向又承受轴向载荷。⑶轴向接触轴承：主要承受轴向载荷。3.滚动轴承的代号：它的组成为三部分：前置代号、基本代号、后置代号。它的格式及排列顺序下面分别介绍：㈠基本代号：用以表示滚动轴承的类型、结构、尺寸，是轴承的代号的基础。它的一般格式如下：分述如下：⑴内径代号：表示方法有三种：①内径d<10mm或d=10、12、15、17mm或d≥500mm时，（查轴承手册）如下：②内径d=22、28、32mm时，可直接用此值来表示，在其与尺寸系列代号之间用“/”分开。如：□××/28（表示d=28mm）⑵尺寸系列代号：（包括宽度或高度系列代号和直径系列代号）□××××类型代号宽度或高度系列代号直径系列代号内径代号统称尺寸系列代号简答题1．解释名词:滚动轴承的基本额定寿命；滚动轴承的基本额定动载荷。1）滚动轴承的基本额定寿命：一批相同的轴承,在同样条件下工作,其中有10％的轴承产生疲劳点蚀时转过的总转数,以L10表示2）基本额定动载荷即基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。例题如图所示为采用一对角接触球轴承支撑的轴,设外载荷为：Fr1=400N，Fr2=1200N

,Fa=800N；试分别求出两轴承所受的径向载荷Fr1、Fr2

和轴向载荷Fa1、Fa2。（注：轴承派生轴力Fd=0.68Fr）解：两轴承派生轴力：Fd1=0.68Fr1=0.68×400=272（N）；Fd2=0.68Fr2=0.68×1200=816（N）分析松紧端：Fa+Fd2=800+816=1616（N）>Fd1

1为紧端，轴向载荷Fa1

=Fa+Fd2=800+816=1616（N）2为松端，轴向载荷Fa2=Fd2=816（N）

第18章滑动轴承复习重点滑动轴承的主要类型2.形成动压油膜的必要条件第19章联轴器和离合器复习重点1.联轴器的类型2.离合器的类型及功能2010年专接本选拔考试

机械设计基础试卷《参考答案》一、名词解释1.三心定理——做平面运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一直线上。2.疲劳点蚀——在变化的表面接触应力作用下，点接触或线接触的表面累计产生的麻点形状的损伤现象。3.根切现象——用展成法加工齿轮，当被加工齿轮的齿数少于17时，刀具会把齿轮根部已加工好的渐开线齿廓切去一部分。这种现象就称为根切想象。4.运动副——构件之间的可动连接。5.滚动轴承的可靠度——一批同型号轴承，在相同的条件下运转，在一定寿命下（106

转为单位），

有90%的轴承不发生疲劳点蚀。二、填空题1.机构具有确定运动的条件：机构的原动件数与机构的自由度相等。2.解：根据公式可得：3.摩托车的前轴为心轴。摩托车的后轴为心轴。4.螺旋传动分为：传力螺旋，传动螺旋，调整螺旋，梯形，矩形。5.对称循环变应力和脉动循环变应力的循环特征分别为-1；0（）.67.Kz=1Kp=18.1）2）三、问答题1.答：标准齿轮是指m、α、ha*、c*均为标准值，并且s=e的齿轮

。它与变位齿轮相比的缺点是：1）最小齿数为17，否则会发生根切；2）中心距是不能变；3）齿轮的承载能力不能像正变位齿轮那样有效的增大。2.

答：

(1)发生线沿基圆滚过的长BK度等于基圆上被滚过的圆弧长度，即(2)发生线BK沿基圆作纯滚动时，它与基圆的切点B即为速度瞬心，故发生线BK即为渐开线在点K的法线。又因发生线恒切于基圆，所以渐开线上任意点的法线必与基圆相切。(3)渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越小，渐开线越弯曲；基圆越大，渐开线越平直；当基圆半径无穷大时，渐开线