机械设计基础考试重点

机械设计基础考试重点土木安装PAGEPAGE1机械设计基础知识点绪论机器：用来变换或传递能量、物料、信息的机械装置。机构：把一个或几个构件的运动，变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统。构件是指组成机械的运动单元；零件指组成机械的制造单元。机械设计基础知识失效：机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时，称为失效。2、零件失效形式及原因：断裂失效：（零件在受拉压弯剪扭等外载荷作用，某一危险截面应力超过零件的强度极限发生的断裂）、变形失效：（作用于零件上的应力超过材料的屈服极限，则零件将产生塑性变形）、表面损伤失效：（零件的表面操作破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳）。3、应力和应力循环特性：可用来表示变应力的不对称程度。r=+1为静应力；r=0为脉动循环变应力；r=-1为对称循环变应力，-1<r<+1为不对称循环变应力。4、零件设计准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则、耐热性准则、可靠性准则。5、机械零件材料选择的基本原则：材料的使用性能应满足工作要求（力学、物理、化学）、材料的工艺性能满足制造要求（铸造性、可锻性、焊接性、热处理性、切削加工性）、力求零件生产的总成本最低（相对价格、资源状况、总成本）。6、摩擦类型：按摩擦表面间的润滑状态不同分为：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦。7、磨损：由于机械作用或伴有物理化学作用，运动副表面材料不断损失的现象称为磨损，分类：粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。8、常用润滑剂：润滑油、润滑脂9、零件结构工艺性的基本要求：毛坯选择合理、结构简单合理、制造精度及表面粗糙度规定适当。平面机构基础知识运动副：两构件直接接触，并保持一定相对运动，则将此两构件可动连接称之为运动副。按照接触形式，通常把运动副分为低副和高副两类。2、平面机构的自由度：机构能产生独立运动的数目称为机构的自由度。设平面机构中共有n个活动构件,在各构件尚未构成运动副时，它共有3n个自由度。而当各构件构成运动副后，设共有个低副和个高副，则机构的自由度为F=3n-2-。3、机构具有确定运动的条件：机构自由度应大于0，且机构的原动件的数目应等于机构的自由度的数目。（当机构不满足这一条件时，如果机构的原动件数小于机构的自由度，机构的运动不能确定。如果原动件数大于机构的自由度，机构不能产生运动，并将导致机构中最薄弱环节的损坏）4、复合铰链、局部自由度、虚约束各自的引入5、瞬心：两构件互作平面相对运动时，在任一瞬时都可以认为它们是绕某一点作相对转动。该点即为两构件的速度瞬心。6、三心定理：作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一直线上。平面连杆机构平面连杆机构基本类型：按两连架杆的运动形式将铰链四杆分为三种：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。2、平面四杆机构的演化：曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构、定块机构、偏心轮机构、双滑块机构。铰链四杆机构有周转副的条件是：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和。组成该周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆。不同形式的获得条件：当最短杆为机架时，机架上有两个周转副，故得双曲柄机构；当最短杆为连架杆时，机架上有一个周转副，该四杆机构将成为曲柄摇杆机构；当最短杆为连杆时，机架上没有周转副，得到双摇杆机构。带传动的弹性滑动：传动带是弹性体，受力后会产生弹性伸长，带传动工作时，和松边的拉力不等，因而弹性伸长也不同。带在绕过主动轮时，作用在带上的拉力逐渐减小，弹性伸长量也相应减小。因而带在随主动轮前进的同时，沿着主动轮渐渐身后收缩滑动，而在带动从动轮旋转时，情况正好相反，即一边带动从动轮旋转，一边尚其表面向前拉伸滑动。这种由于带的弹性和接力差引起的带在带轮上的滑动，称为带的弹性滑动。带的打滑是两个完全不同的概念。弹性滑动是带传动工作时的固有特性，只要主动轮一驱动，紧边和松边就产生拉力差，弹性滑动不可避免。而打滑是因为过载引起的全面滑动，是可以采取措施避免的。带传动的包角要求：小带轮包角，其中d2,d1分别表示大带轮和小带轮的直径，a表示中心距。带传动的最大应力发生在小带轮某一点：其值为，其中=（A为带的横截面积）为紧边拉应力；（q为每米长的质量，v为带速）；（Y表示带截面的节面到最外层的距离；E为带的弹性模量；d为带轮直径）。链传动优缺点：与带传动相比，其主要优点是：能获得准确的平均传动比；所需张紧力小，因而作用在轴上的压力小，结构更为紧凑，传动效率较高，可在高温、油污、潮湿等恶劣环境下工作；与齿轮传动相比较优点：中心距较大而结构较简单，制造与安装精度要求较低。链传动的主要缺点是：瞬时传动比不恒定，传动平稳性差，工作时有一定的冲击和噪声。链节距：链条上相邻两销轴的中心距称为链节距，以p表示，它是链条最主要的参数，滚子链使用时为封闭环形，链条长度以链节数来表示。当链节数为偶数时，链条连接成环形时正好是外链板与内链板相连接，接头处可用开口销和弹簧夹来锁住活动的销轴，当链节数为奇数时，则需要采用过渡链节，链条受力后，过渡链节的链节除受拉力外，还承受附加的弯矩。因此应避免采用奇数链节。连接与弹簧螺纹副：外螺纹与内螺纹旋合面组成螺纹副，亦称螺旋副。自锁条件：对于矩形螺纹，螺纹副的自锁条件为，其中为斜面倾角，为摩擦角。对于非矩形螺纹，其自锁条件为，其中为当量摩擦角，并且有。螺纹的预紧：在一般的螺纹连接中，螺纹装配时都应拧紧，这时螺纹连接受到预紧力的作用，对于重要的螺纹连接，为了保证连接的可靠性、强度和密封性要求，应控制预紧力的大小。螺纹的防松：为了保证安全可靠，设计螺纹连接时要采取必要的防松措施。螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动。在静载荷和工作温度变化不大的情况下，拧紧的螺纹连接件因满足自锁性条件一般不会自动松脱。但在冲击、振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，连接仍有可能自行松脱而影响正常工作，甚至发生严重事故。当温度变化较大或在高温条件下工作时，连接件与被连接件的温度变形或材料的蠕变，也可能引起松脱。防松措施：摩擦防松（弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母）、机械防松（开口销与槽形螺母、止动垫圈与圆螺母）、粘合防松螺栓的主要失效形式有：螺栓杆拉断；螺纹的压溃和剪断；经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象。键：平键和半圆键工作面是两侧面；楔键和切向键工作面是上下面。轴承（滚动轴承、滑动轴承）滚动轴承分类：按滚动体形状可以分为球轴承和滚子轴承；按承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚动轴承可以分为向心轴承和推力轴承。滚动轴承特点：主要优点是：摩擦阻力小、启动灵活、效率高；轴承单位宽度的承载能力较强；极大地减少了有色金属的消耗；易于互换，润滑和维护方便。主要缺点是：接触应力高，抗冲击能力较差，高速重载荷下寿命较低，不适用于有冲击的瞬间过载的高转速场合；减振能力低，运转时有噪声；径向外廓尺寸大；小批量生产特殊的滚动轴承时成本较高。滚动轴承的代号：基本代号中右起12位数字为内径代号，右起第3位表示直径系列代号，右起第4位为宽（高）度系列代号，当宽度系列为0系列时，可以不标出。滚动轴承类型选择：考虑承载能力、速度特性、调心性能、经济性滑动轴承的分类：按所受载荷方向的不同，主要分为径向滑动轴承和推力滑动轴承；按滑动表面间摩擦状态的不同，可分为干摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承和液体摩擦滑动轴承。滑动轴承轴瓦材料性能：摩擦因数小，有良好的耐磨性、耐腐蚀性、抗胶合能力强；热膨胀系数小，有良好的导热性；有足够的机械强度和可塑性。轴轴的分类：按承载情况不同，轴可以分为以下三类：心轴（只承受弯矩而不传递转矩的轴）、传动