《机械设计》学位考辅导(本科).ppt

1、机械设计学位考试辅导,安 琦 华东理工大学机械与动力工程学院 2010年9月,第1章 绪论 1、通用零件和专用零件有何区别？2、机械设计的内容涵盖哪些方面？3、本课程的学习目的是什么？4、设计机器应满足的要求有哪些？5、常用设计方法有哪几种？6、机器的一般设计程序是怎样的？7、何谓零件的工作能力准则？8、零件的一般设计步骤如何？9、何谓名义载荷和计算载荷？两者有何关系？10、何谓机械零件的“三化”？11、国标代号是什么？,第2章 机械零件的强度和计算准则 1、何谓零件的失效？常见形式有哪些？2、载荷、应力各如何分类？基本变应力有哪几种？用哪些参数描述变应力？3、如何判断零件受力类型？4、两种判

2、断零件强度的方式是什么？5、单向静应力及复合静应力作用下零件强度如何判断？复合静应力安全系数如何求出？6、何谓疲劳极限？它与哪些因素有关？7、安全系数如何选择？其大小会产生什么影响？8、提高零件强度有哪些措施？9、表面强度有哪几种？点蚀是怎样发生的？如何提高接触疲劳强度？如何计算挤压和磨损强度？,10、何谓刚度和柔度？刚度不足会产生什么影响？影响刚度的因素有哪些？11、根据冲击模型推导解释冲击载荷的危害及如何缓和冲击作用。12、温度因素从哪些方面影响零件的工作能力？13、何谓振动、共振及失稳？稳定性计算的准则是什么？减轻振动的措施有哪些？,第3章 机械零件的疲劳强度 1、机械零件疲劳强度计算有

3、哪两种？2、零件的疲劳断裂过程分为哪几个过程？断裂面有何特点？何谓疲劳极限？3、什么叫疲劳曲线？分为哪几个区？KN, N0,m,r的几何意义及如何确定？r对rN如何影响？4、什么是极限应力图？如何绘制简化？5、影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？如何加以修正？铸铁件为何不考虑应力集中？高强度钢零件为何表面要求加工质量较高？综合影响系数如何定义？它只影响什么？6、何谓稳定变应力、非稳定变应力？怎样对随机非稳定变应力进行处理？,7、如何在极限应力图中绘制许用极限应力图？工作应力增长的方式有哪几种？8、许用极限应力图中的塑性安全区及疲劳安全区如何划分？每个区中的安全系数如何计算？复合应力作用下安全系数

4、如何计算？9、什么是疲劳损伤积累假说？规律性非稳定变应力作用下零件的安全系数如何计算？,第4章 摩擦、磨损、润滑及密封 1、什么叫摩擦、摩擦力、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦、流体润滑、混合润滑、固体润滑？2、摩擦特性曲线分为哪几个阶段？3、摩擦的粘着理论如何解释摩擦的产生？4、边界膜有哪几种？各有何特点？5、什么叫磨损？其过程分为哪几个阶段？影响磨损的因素有哪些？6、常见磨损类型有哪些？7、什么叫轴承数？什么叫流体动力润滑和弹性流体动力润滑？什么叫流体静压润滑？,8、如何判断润滑所处的状态？9、润滑剂有哪几种？各有何特点？10、润滑剂通常有哪些指标？什么叫添加剂？11、粘度是如何定义的

5、？常用单位是什么？12、温度和压力是如何影响粘度的？,第5章 螺纹联接 1、什么叫可拆及不可拆联接？常用联接有哪些种？2、螺纹联接的主要类型有哪些？3、螺栓联接拧紧有何作用？如何对螺栓拧紧过程进行力分析及计算？4、螺纹防松的方法有哪几种？其原理如何？5、静载荷及变载荷作用下螺栓的损坏形式如何？常发生于什么部位？6、受拉松螺栓及紧螺栓联接的强度计算条件是什么？7、螺栓与被连接件间的变形协调关系如何绘制？何谓相对刚度系数？它与那些因素有关？,8、受剪螺栓的强度条件是什么？9、螺栓组联接受力分析的任务是什么？通常作什么假设？10、受轴向力、横向力、翻转力矩、旋转力矩作用的螺栓组受力如何计算？11、如

6、何螺纹牙受力分布？12、附加弯曲应力对螺栓有何危害？如何改善？13、螺纹应力集中一般发生于什么部位？如何改善？14、螺旋传动分为哪几种？,第6章 轴毂联接 1、键联接有哪些类型？以何种最为常用？2、平键、斜键各有何特点？平键联结的强度条件是什么？3、花键联接有何优点？各适用于什么工况？4、矩形及渐开线花键的定心方式有哪几种？5、如何校核花键联接的强度？6、销联接有哪几种？作用是什么？,第8章 带传动 1、带传动有哪些优缺点？V形带有哪几种型号？2、V带由哪几部分组成？有何几何特点？3、描述带传动的几何尺寸有哪些？4、带传动中紧边拉力、松边拉力及张紧力三者间关系如何？5、带传动中应力大小及分布规

7、律如何？最大应力发生于何处？6、弹性滑动、打滑各是如何产生的？能否避免？其后果是什么？7、带传动的失效形式有哪些？带传动的设计准则是什么？ 8、P0及P0的含义是什么？9、带轮直径、带速、中心距、带长、包角及张紧力的大小对传动有何影响？10、带传动为什么常用张紧装置？常用的张紧装置有哪些？,第9章 链传动 1、链传动和带传动相比有什么优缺点？应用范围如何？2、传动链有哪几种结构形式？各有何特点？3、链传动的传动比及圆周速度不均匀性是怎样产生的？变化过程如何？4、链传动中产生动载荷的原因有哪些？如何对其进行分析？5、链传动中的主要作用力有哪几种？各如何计算？作用于轴上的力如何计算？6、链传动的失

8、效形式有哪些？极限功率曲线如何获得？,7、在设计链传动时，传动比、链轮齿数、链速和链轮的极限转速、链节距、链长度和中心距等参数如何选定？8、如何对链传动进行合理布置及张紧？9、如何对链传动进行润滑？,第10章 齿轮传动 1、齿轮传动的主要优点及基本要求有哪些？为什么要规定模数标准？齿轮传动比与齿数比有什么关系？采用变位有何好处？2、齿轮传动的失效形式有哪些？各在什么情况下发生？如何防止？3、齿轮的计算准则有哪几种？各针对什么失效形式？4、直齿、斜齿及锥齿轮传动的载荷如何计算？载荷系数有哪几部分组成？每项的含义如何？5、直齿、斜齿、锥齿轮齿面接触疲劳强度如何计算？,6、直齿、斜齿、锥齿轮齿根弯曲

9、疲劳强度如何计算？7、开式齿轮传动为什么不出现点蚀破坏？8、硬齿面闭式传动与软齿面闭式传动的失效形式有何不同？9、为什么软齿面闭式传动齿轮齿数尽量取大，硬齿面闭式传动齿数尽量取小？10、锥齿轮和斜齿轮的当量齿数如何求出？,第11章 蜗杆传动 1、蜗杆传动的主要优缺点是什么？常用于何种工况？2、蜗杆传动有哪几种分类方法？那种最常用？3、蜗杆传动的常见失效形式有哪些？4、蜗杆直径系数如何定义？5、导程角如何计算？其大小对蜗杆传动有何影响？6、蜗杆直径为何要标准化？蜗杆头数及蜗轮齿数如何选取？传动比与齿数比有何关系？什么情况下应对蜗杆变位？如何求变位系数？,8、蜗杆传动中的受力如何计算？方向如何确定

10、？载荷系数包括哪几项？9、蜗杆传动的效率包括哪几项？每项如何确定？10、为什么要对蜗杆传动进行热平衡计算？如何计算？,第12章 轴 1、轴的作用是什么？如何区别转轴、传动轴、心轴？2、轴材料如何选择？轴结构与哪些因素有关？3、零件在轴上轴向及周向固定方法有哪些？各有何特点？4、轴的强度计算方法有哪几种？各有何特点？5、轴的当量弯矩计算公式中的含义是什么？如何确定？6、轴的刚度由哪几个参量表述？轴的刚度不足会产生什么影响？7、何谓轴的共振及临界转速？何谓刚性轴及挠性轴？,第13章 滑动轴承 1、轴承的作用是什么？如何分类？滑动轴承有何优缺点？2、轴承材料指的是什么材料？应满足什么要求？3、油孔、

11、油沟及油室起什么作用？如何设置？4、滑动轴承润滑方法有哪几种？如何确定？5、滑动轴承条件性计算包括哪几项？各针对什么失效形式？6、雷诺方程如何导出？油膜承载能力的建立需满足哪几项条件？7、描述滑动轴承的几何参数有哪些？动力润滑的建立过程包括哪几个阶段？8、如何计算滑动轴承的承载能力？,第14章 滚动轴承 1、滚动轴承有何优缺点？2、滚动轴承由哪几部分组成？各部分作用如何？3、常用滚动轴承有哪几类？代号如何？实际应用如何选取？4、轴承代号中每段各表示什么内容？5、向心轴承受力最大的滚动体受力如何计算？6、如何角接触轴承有半圈以上的滚动体受力？7、滚动轴承的失效形式有哪几种？与之对应的计算准则是什

12、么？8、什么叫滚动轴承的寿命、基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷、额定静载荷、当量静载荷？各如何计算？,9、角接触轴承的轴向力如何确定？10、极限转速如何定义？如何修正？11、滚动轴承轴系的固定形式有哪几种？12、提高轴系刚度的措施有哪些？预紧主要应用于何种滚动轴承？如何预紧？目的是什么？,模拟试题,（3）,模拟试题（4）一、选择题（每题2分，共30分）1、有一部件，由三个零件组成，若它们的可靠度为R1=0.99, R2=0.97,R3=0.92。则此部件的可靠度为 。(1).0.97, (2).0.96, (3).0.91, (4).0.882、联接用的螺母、垫圈是根据螺纹的 选用的。

13、(1).中径d2, (2).内径d1, (3).外径d3、受拉螺栓的断裂，最多发生于 。(1).靠近螺栓头的部位, (2).螺杆当中的部位, (3).螺纹收尾的部位, (4).靠近螺母支承面的螺纹部位.4、确定紧联接螺栓中的拉伸和扭转复合作用下的当量应力，通常是按照 来进行计算的。(1).第一强度理论,(2). 第二强度理论, (3). 第三强度理论, (4). 第四强度理论5、被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为 。(1).剪切或挤压破坏, (2).拉断, (3).拉、扭断裂6、花键联接的强度，主要取决于 强度。(1).齿根弯曲, (2).齿根剪切, (3).

14、齿侧挤压, (4).齿侧接触,7、三角带轮的最小直径Dmin取决于 。(1).带的型号, (2).带的线速度, (3).高速轴的转速, (4).传动比8、带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮上的包角 。(1).增大, (2).减小, (3).不变9、链传动中排数设计一般不超过34排，其主要原因是为了： (1). 便于安装, (2). 不使轴向过宽, (3). 使各排受力均匀, (4). 减轻链的重量10、一定型号的标准V带传动，当带速增大一倍时，带内的离心应力即随之增大了 。(1).1倍， (2).2倍, (3).3倍, (4).4倍11、链条由于静强度不足而被拉断的现象

15、，多发生于 情况下。(1).低速重载, (2).低速轻载, (3).高速重载, (4).高速轻载12、硬齿面闭式传动中，当直径一定时，应取较小的齿数，使模数增大，以 。(1).提高齿轮的弯曲强度, (2).在加工时减少分度时间,提高生产效率, (3).提高啮合效率,减轻轮齿发生胶合的可能性.13、直齿圆锥齿轮的标准模数是指 。(1).大端模数, (2).小端模数, (3).平均模数,14、蜗杆传动的啮合效率，开始随升角的增大而增大，当升角达到 时，效率达到最大。(1). , (2). , (3).15、后轮驱动的汽车，其前轮的轴是 。(1).心轴, (2).转轴, (3).传动轴二、填空题（每

16、空1分，共20分）1、一般情况下，轴主要由 、 、 三部分构成。2、低于第一临界转速下工作的轴称作 ，超过第一临界转速工作的轴称作 。3、滑动轴承的轴瓦上开的油孔用于 ，开的油沟用于 。4、滚动轴承的常见失效形式主要有 、 、 。5、基本额定寿命为 ，可靠度为 时滚动轴承所能承受的恒定载荷为基本额定动载荷。6、链传动的 速比是不变的，而 速比是变化的。7、一对相啮合的大小齿轮的齿面接触应力是 等的，而其接触强度是 等的。,8、装在一根轴上两端的两个滚动轴承均轴向固定，适用于温升较 、轴较 的情况下。9、直齿轮的齿形系数YFa只与 和 有关。三、分析、计算题1、（本题10分）如图1所示为斜齿轮-蜗杆传动装置。动力由齿轮1输入，蜗杆3为右旋蜗杆。试问：（1）、为使蜗轮4按图中方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；（2）、为使蜗杆所在的轴上所受轴向力能互相抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向；（3）、在图上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力（Ft, Fr, Fa）方向（垂直纸面向外的力画、向内的力画）。 图1,2、（本题10分）一轴两端各由一个角接触轴承支承，受力情况如图2所示，载荷系数， 试求两个轴承的当量动载