武汉理工机械设计复习阶段

第一机械设计基第一机械设计基1.1第一节机械设计的强一、工作载荷、名义载荷、计算载荷的区二、较典型的变应力有三、影响机械零件疲劳强度的主要除材料性能、应力循环特征和循环次数之外，还有应力集中、绝对尺寸、表面状态四、有效应力集中系数、绝对尺寸系数和表面状态系数只对变应力的应力幅产生影响五、机械零件的工作能力六、机械零件的主要失效过载断裂——工作应力超过材料的强度极限σB引起疲劳断裂——工作应力超过零件的疲劳极限σr2、塑性变形——工作应力超过材料的屈服极限σS引起过 合——零件工作温升△t过高引起七、机械零件的计算1 4．振动和噪声准则 4．振动和噪声准则第二节机械设计中的摩擦、磨损1、依据膜厚比怎样判断摩擦擦2、磨损的典型过3、润滑剂的主要作4、影响润滑油粘度的主要因与温度的关系——温度对粘度的影响非常显著，粘度随温度升高而下5、机械中的摩26、磨损类6、磨损类程1.2本章典型题第二传动设2.1本章考点及重难点精第一概一、齿轮传动的特点（优缺点二、齿轮传动的主要1a34硬齿面：HB350谨记！第二齿轮传动的失效形式和计算准二、过载折断的原四、轮齿单侧面和双侧面工作时，弯曲应力变化的比五、齿面点蚀——闭式软齿面齿轮的主要失效点蚀发生在靠近接线附近的齿根表面的4六、提高轮齿抗疲劳点蚀六、提高轮齿抗疲劳点蚀软齿面的闭式齿轮传动常发生齿面点蚀（早期点蚀和破坏性点蚀；硬齿面齿轮传动接触疲劳强度高，平反而继续碎裂成破坏性点蚀。（七、齿面磨损及其改善措八、齿面胶合和改善齿面胶合——高速重载齿轮的主要失效热胶合（高速重载）和冷胶合（低速重载，不易形成油膜）；九、齿面塑性变形和改善闭式齿轮传动开式齿轮传动：主要失效形式是齿面磨损，但往往磨薄后发生折断，故仍按轮齿齿根弯曲疲劳强度设5第三直齿及斜齿圆第三直齿及斜齿圆柱齿轮的受力分析与强度计1、标准（标准中心距）直齿圆柱齿轮的受力分析（受力方向与计算公式系数——Kv，齿向载荷分布系数——，齿间载荷分配系数——二、斜齿轮螺旋角的三、能力的影响，模数反映轮齿的大小对抗弯能力的影响四、提高轮齿弯曲疲劳强五、齿轮传动的接触疲劳强度取决于齿轮直径或中心距，两轮的齿面接触应力相等。六、设计参数的选择采用正变位齿轮传动，可增大啮合角，提高接触疲劳强度和弯曲强度，但重合度6进行计算十、标准（标准中心距）直齿圆柱齿轮的受力分析法向力Fn——沿啮合线作用于节点处径向径向力：Fr=Ft法向力：Fn=Ft/cosα＝2T1/d1cosα 十一、齿轮材料及热1）软齿面齿轮这类齿轮的最终热处理是调质或正火，热处理后进行切齿。钢制软齿面齿轮要求小齿轮硬度大于大齿轮30-50HBS。原因小齿轮齿根强度较弱小齿轮的应力循环次数较当大小齿轮有较大硬度差时，较硬的小齿轮会对较软的大齿轮齿面产生冷作硬化的用，可提高大齿轮的接触疲劳强2）3）铸铁——较脆、机械强度、抗冲击和耐磨性较差，但抗胶合和点蚀能力强。4）1~2寸小得多，除非受生产条件限制，一般尽可能采用硬齿面齿轮。十二、计算载7提高齿轮的制造精度或对齿顶进行适当的修缘，则可减少啮合冲击和动载荷高速齿轮传动和要求低噪声的齿轮传动则必须进行修缘载提高齿轮的制造精度或对齿顶进行适当的修缘，则可减少啮合冲击和动载荷高速齿轮传动和要求低噪声的齿轮传动则必须进行修缘载荷最大，因此，综合考虑上述两项变形对载荷集中的影响，应该经齿轮布置在远离转矩输入提高齿轮的制造安装精度，提高支承系统的刚度，适当减小齿宽，采用齿向修形十四、斜齿圆柱齿轮的受2.2本章典型题8 6（1）第三章蜗杆传动设3.1本章考点及重难点第一节蜗杆传动失效、材料选二、蜗杆传动失效三、蜗杆蜗9第二节普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何二、中间平面内蜗杆蜗轮传动相当——直齿条与渐开线齿轮的啮合角相等，并将此平面内的模数和压力角规定为标准值的比值称为蜗杆直径系数五、蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2Z1=1。Z1Z280六、蜗杆传动变位的七、当两轴交错角=90度时，导程角应与蜗轮分度圆柱螺旋角等值且方向相同第三节普通圆柱蜗杆传动的受第三节普通圆柱蜗杆传动的受一、蜗杆传动的受力二、蜗杆轴向力的方向Fa1三、蜗轮蜗杆力之间的关系（经常用到计算中第四蜗杆传动的效率、润滑及热一、导程角的选择（考虑效率因素二、蜗杆传动的润滑油选择润滑三、为什么闭式传动通常要进三、为什么闭式传动通常要进行热平衡（重点四、闭式蜗杆如何增加传动的散热（重点）3.2本章典型题 ,刚度 蜗杆 第四章带传动设4.1本章考点及重第四章带传动设4.1本章考点及重难点精第一带传动的类型、工作原理、特点和应用，失效形式和摩擦型带传动按截面形状可分为平带、V带、多楔带和圆带V带——两侧面为工作面，由于楔形效应，在相同张紧力下，比平带传动能产生更大的摩擦力，从而具有较大的传动能力（引申：带传动，齿轮传动，链传动在系统中的级别如何——速度级别）；；；（amax=15m缺点：1）i打滑和带的疲劳破坏；计算准则：保证带在不打滑的前提下，充分发挥带的传动能力，并使带具有足够疲劳强度和寿命第二带传动的受力分析，应力分析和弹性滑动力，而是分布在带和带轮接触面上的摩擦力的总和；由于带为封闭环形，因此离心力作用于带的全长。二、极限有效圆周拉力的（有效拉力有一极限值，该极限值就限制着带传动的传动能力承载能力取决于小带轮包角。f，Fec三、弹性滑动与打滑的区五、带的应力分布（这个图形考过，需要完全画出图形七、带传动主要参数的选择原4.2本章典型题1，4.2本章典型题1，在V带传动中，V带型号是根 3，在进行V带进行设计计算时，若v过小，将使所需要的有效拉力 级，否则容易产 第五动设5.1本章考点及重难点第一节链传动的特点及应用、类型、布置与一、链传动的特点与应用（或与齿轮传动带传动比较二、连接链节与过渡链节的区受拉力时有附加弯矩的作用，所以强度仅为通常链节的80%左右，故设计时应尽量避免使用过渡链节。三、链传动的布置与张紧（对比带的布置与张紧第二链传动的多变效第二链传动的多变效应，速度的不均匀性和动三、链轮齿数的选5.2本章典型题 第六章螺纹连接和键连6.1本章考点及重难点第一节螺纹连接的主要类型，预紧和防三角形螺纹牙型角为60度，当量摩擦系数大，自锁性能好，主要用于0、30、33（锯齿形螺纹牙型斜角两边不相等，工作面为度，非工作面为30度，效率较三角形螺纹高，主要用于传动。外、内螺纹的最大直径，为螺纹的公称3导程牙型角 二、螺纹牙型的选常用的普通螺栓连接（即受拉螺栓）铰制孔用螺栓（即受剪螺栓）基孔制过渡配合，这种连接能精确固2常用在被连接件之一不太厚不便穿孔，且经常装拆或结构上受限制不能采用螺栓连接的场合。五、螺纹连3、放松的分类（依据工作原理常考模式为具体指出一种放松方法，然后选出方法类型，比如问止动垫圈属于哪种方法第二节单个螺栓连接的受力分析及强度垫圈属于哪种方法第二节单个螺栓连接的受力分析及强度计一、失效形式和计算二、受拉螺栓连接受拉螺栓连接应用广泛，强度计算的目的是确定螺栓危险截面的直径——螺纹小[强度条件： [d1/221d接，靠拧紧的正压力(F0)产生摩擦力来平衡外载荷FF''FF' FmfF'K0cf 这种靠摩擦传递横向载荷的受拉螺栓连接，在冲击、振动或变载荷下工作不够可靠，而且所需的螺栓直螺栓所受的总拉力并不等于预紧力与工作载荷之和而是等于剩余预紧力与工作载荷之和，公 c1刚度趋于零。对残余预紧力的要 c1刚度趋于零。对残余预紧力的要求，为保证受载后接合面连接的紧密性应使F''0。考点——降低螺栓受力的必须采用刚度小的螺栓（空心、加长、细颈拉力增加30%以考虑拧紧时螺纹力矩产生的扭转应力的影响。螺栓所受载荷在0~F之间变化，因而螺栓所受的总拉力在之间变化，影响变载下疲劳强度的0螺栓的剪切强度条件：4F0F[螺栓与孔壁接触表面的挤压强度ppd0考虑到零件的材料和受挤压高度有可能不同，应取L]p乘积小值为计算对第三节螺栓组连接的设一、螺栓组的连接设计三、螺栓组连接的受力分结合面仍保持平面；（3）四种典型受1、受轴向载荷的螺栓组连接采用受拉的普通螺栓1、受轴向载荷的螺栓组连接采用受拉的普通螺栓4、受翻转力矩M的螺栓组连接对于受翻转力矩的螺栓组连接，不仅要对螺栓进行强度计算，而且要第四节提高螺栓连接强度的措一、提高受拉螺栓联接强减小螺栓受力大的螺纹牙受力面可减小原螺母受力大的螺纹的刚度而将力转移到受力小的牙上，降低螺栓刚度或增大被连接件刚度都能达到减小应力幅的目的，但预紧力应该有所增加（为什么第五节键连接与花键连本节需要注紧键联接—靠摩擦工作，工作前单圆头（C型）三种，两侧面为工作面，靠键与槽的挤压传递扭矩。圆头键的轴槽用指状铣刀加工，键在果需要用两个平键，为使轴与轮毂对中良好，通常两个键相隔180度。导键和滑键用于动连接，即轴与轮毂之间有轴向相对移动的连接。导向键——键不动，轮毂轴向移动，适用于轴上零件轴向位移不大轴向位移量较大2缺点是键槽较深，对轴的强度削弱较大，一不高、低速、载荷平稳的场合，当需要用两个键槽时，最好相隔90~120度。轴和轮毂的强度，两个切向键最好分不成120~130。二、花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成。花键齿侧面为工作面——适用于动、静联花键连接由于齿槽较浅，对轴与轮毂的强度削弱较少，应力集中小，对中性好合导向性好等优点，但（是键与花键优缺点比较的答案心精度高。用NdDB分别表示键数、小径、大径和健齿宽。2、渐开线花键：定心方式为齿形定心，它的齿廓为渐开线，可以利用切制齿轮的加工方法来加工6.2本章典型题1，螺纹连接常用的防松方式有 、 、 ，其对应的防松装置有 6.2.2第七设7.1本章考点及重难点精第一节轴的分类与材一、转轴、心轴、传动轴定义几各自车前轴；传动轴——主要受扭矩（万向联轴器的中间轴）（滑轮轴，二、碳素钢和合金钢的比度。第二节轴的设①①②③④二、常用轴上零件的三、轴的强度计算（第三强度理论7.2本章典型题 7.2.2习题答案第八轴8.1本章考点及重难点精第一滑动轴承的类型、结构形式、轴瓦结构与一、整体式径向滑动轴承与剖分式径向滑动轴承第二节非液体摩擦滑动轴承的设二、非液体摩擦滑动轴承的计算过热而发生胶合，对于压强较小的轴承，还应限制轴颈圆周速度（要知道为什么：当p较小时，避免第三节液体摩擦动压径向滑动轴承一、形成动压膜的必要1）8.2本章典型题8.2.22，限制轴承的压强p，是为了保证润滑油不被过大的压力挤出，使得轴瓦不至产生过度的磨损。限第九轴承设9.1本章考点及重难点精第一节滚动轴承的类型四、滚动轴承的主要类型（选择和填空B轴向接触轴承，公称接触角等于90，推力球轴承五、内部结构代号与轴承的公差等级代号（考过，选择题和填空题245/P56/P60/P2、/P4/P6X、/P0（可省略六、滚动轴承类型的Fr同时受Fr和Fa均较大时第二滚动轴承的失效形式及第二滚动轴承的失效形式及计算准一、滚动轴承的失效第三节滚动轴承的动载荷和寿命计4、滚动轴承寿命的计算公式，需要熟记，经CP PLCLh 2、当量动载荷的计算公式，一般真题会出现，不需要查表，但希望学会查3、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷Fa的计算（经常考一、滚动轴承寿命计算目二、基本额定寿命L10定义及意义位）或一定转速下的工作时数Lh90%（已考多次三、基本额定动载荷五、滚动轴五、滚动轴承的当量动载荷P的计算（实际载荷六、角接触球轴承和圆锥滚子轴承通常成对使用，应使内部轴向力方向相反以免轴窜动第四节滚动轴承部件的组合设一、滚动轴承的轴向固定 外圈与座孔：1）孔用弹性挡圈，2）轴承外圈止动槽内嵌入止动环固定3）轴承端盖4）轴承座孔凸肩5）螺纹环二、滚动轴三、滚动轴承的配柱体公差标准中规定的基孔制同类配合要紧的多四、滚动轴承的装安装和拆卸四、滚动轴承的装安装和拆卸方法必须合理。谨记以下原则对于内外圈不可分离的轴承，通常是9.2本章典型题 Fa1和Fa2.9.2.2第十联轴器与离合本章考第十联轴器与离合本章考点及重难点精第一节联轴器的功用二