机械设计复习带答案版.docx

1、机械设计复习带答案版机械设计复习要点第一章1、 机器的基本组成要素是（机械零件）。机械设计是研究（通用零件）2、 能区分通用零件和专用零件。第二章1、简述常用零件的设计准则： 1. 强度准则 2. 刚度准则 3. 寿命准则 4. 振动稳定性准则 5. 可靠性准则。2、零件常见的失效形式： 1.整体断裂， 2.过大的残余变形， 3.零件的表面破坏， 4.破坏正常 工作引起的失效。第三章1、 应力的种类 r=-1 的应力是（对称循环应力）， r=0 的应力是（脉动循环应力）。接触 应力是（脉动循环应力）2、 P22图 3-1 曲线中 B,C 的数值。3、 能根据给定的数据绘制材料或零件简化的极限应

2、力图时。 （绘图， P25 页公式 3-6，背）4、 单项稳定变应力时，三种情况； r c, m c, min c 加载线的绘制。 P266、影响机械零件疲劳强度的因素主要有三个： 应力集中 、绝对尺寸 和表 面状态典型例题1、一钢制轴类零件的危险剖面承受 max 200 MPa， min 100 MPa，综合影响系数 K =2，材料的 S400 MPa， 1 250 MPa， 0400 MPa。试：1）画出材料的简化极限应力线图，并判定零件的破坏形式。标出工作应力点 M（100，150）如图所示。材料的极限应力点为 M1 点，零件的破坏形 式为疲劳破坏。（2） 计算安全系数2 1 0 2 2

3、50 400 0.25 0 4000.8250K a m 2 150 0.25 50 安全系数小于 1，零件的疲劳强度不够。第四章1、影响润滑油粘度的主要因素（温度）、（压力）。温度升高，粘度（下降）2、一个零件磨损的三个典型阶段（磨合阶段）、（稳定磨损阶段）、（剧烈磨损阶段）。第五章1、螺纹的公称直径是（大）径 d。2、螺纹联接的防松就是防止螺旋副在受载时发生（相对转动）。摩擦防松有（对顶螺母）、 （弹簧垫圈）、（自锁螺母）。3、受轴向载荷的紧螺栓联接，为保证被联接件不出现缝隙，因此残余预紧力（ 大于零 ）4、为提高螺栓在变载荷作用下的疲劳强度，可采取（适当增加螺栓长度或采用腰状杆螺栓 和空

4、心螺栓）措施。（螺栓刚度的角度）5、 6.8 级的螺栓其抗拉强度极限和屈服极限分别为（ 600MPa）、（ 480MPa）。6、螺纹联接中最常用的螺纹牙型是 _普通螺纹和管螺纹 _，螺纹传动中最常用的螺纹牙型是_梯形螺纹，矩形螺纹和锯齿形螺纹 _。粗牙螺纹的自锁性能比细牙螺纹的自锁性能 _差 _。7、螺栓联接强度计算熟记公式 5-31， 5-32， 5-34， 5-35（计算题）8螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？螺纹联接有 4中基本类型。螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的 场合。 螺钉联接：用于不能采用螺栓联接 （如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够 的装配空间

5、）， 又不需要经常拆卸的场合。双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要 经常拆卸的场合。紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。9紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算，但须将拉力增大 30% ，为什么？考虑拧紧时的扭剪应力，因其大小约为拉应力的 30%。10提高螺纹联接强度的措施有哪些？1）改善螺纹牙间的载荷分配不均； 2）减小螺栓的应力幅； 3）减小螺栓的应力集中； 4） 避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）； 5）采用合理的制造工艺11、普通螺栓和铰制孔螺栓靠什么传递横向载荷？ 答：普通螺栓靠被联接件接合面的摩擦力传递载荷， 铰制孔螺栓靠螺栓杆部被挤压和剪切 来传递载荷。1、普通平键用于 _静

6、 _联接，其工作面是 _侧 _面，工作时靠 _挤压 _传递转矩，主要失效 形式是 _压溃 _。2楔键的工作面是 _上下两面 _，主要失效形式是 _互相锲紧的工作面被压溃 。3平键的剖面尺寸通常是根据 _键的标准 _选择；长度尺寸主要是根据 _轮毂的长度 _选 择。4、导向平键和滑键用于 _动 _联接，主要失效形式是 _工作面的磨损 _。5、同一联接处使用两个平键，应错开 _180 度 _布置；采用两个楔键或两组切向键时，要错开 _90-120 度 _；采用两个半圆键，则应 _在轴的同一母线处布置 _。6、键如经校核判断强度不足时，可采取哪些措施？ 如经校核判断强度不足时，可在同一联接处错开 1

7、80布置两个平键，强度按 1.5 个计算。增加键的长度第八章1、失效形式和设计准则 失效形式：打滑、疲劳破坏。设计准则：保证带传动不打滑，使带具有足够的疲劳寿 命。max =2、带传动工作时的最大应力发生在（带的紧边开始绕上小带轮处），最大应力 1+ b1+ c ）3、带的型号是根据小带轮的（转速 n1 ）和（计算功率 Pca ）来选择。4、 V 带轮的轮槽角通常 （ 小于） 40 。（大于，小于，等于）。5、平带、 V 带传动主要依靠 _摩擦或啮合 _来传递运动和动力。6、带传动发生打滑总是 _发生在带离开主，从动轮之前的一段接触弧上 _，带传动在工作时产生弹性滑动，是因为 _带的弹性变形会

8、引起带与带轮间的微量滑动 _。7、带传动中， v1 为主动轮的圆周速度， v2 为从动轮的圆周速度， v 为带速，这些速度之 间存在的关系是 _v1 v V2_ 。8、简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果 原因：传动带在受拉时会发生弹性形变，在小带轮上，带的拉力从紧边拉力 F1,逐渐降低到松边拉力 F2，带的弹性变形量逐渐减少，因此带相对于小带轮后退，使得带的速度 低于小带轮的线速度 v1；在大带轮上，带的拉力从松边拉力 F2 逐渐上升为紧边拉力 F1，带的弹性变形量逐渐增加，带相对于大带轮向前伸长，使得带的速度高于大带轮的线速度 v2，这种由于带的弹性变形会引起带与带轮间的微量滑动称为带传

9、动的弹性滑动。后果：加剧带的磨损，降低传动效率。10、影响带承载能力的主要因素？初拉力 Fo ；包角 和摩擦系数 f11带传动的张紧的目的，采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求张紧的目的：调整初拉力。布置在松边，靠近大轮12、熟记 8-1， 8-2， 8-3，8-4 公式典型例题已知： V带传递的实际功率 P = 7.5 kW ，带速 v=10m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍， 试求有效圆周力 Fe 、紧边拉力 F1和初拉力 F0。解题注意要点：这是正常工作条件下的受力计算，不能应用欧拉公式； 解：根据：P Fe v得到：Fe P 7500 750 N10联立： Fe F1 F2 750F1 2F

10、2解得： F2 750N， F1 1500NF0 F1 Fe /2 1500 750/2 1125 N第九章1、设计链传动时，链节数最好取(偶)数，为什么不能取基数？ 原因：取偶数是为了避免使用过度链节。2、链传动张紧的目的主要是(使松边不致过松，以免出现链条的不正常啮合，跳齿或脱链，同时也能增大包角)。链传动瞬时传动比( i=n1/n2=z2/z1 )，平均传动比( i=w1/w2=R2cos /R1cos )3、在一定转速下，要减小链传动的运动不均匀性和动载荷，应该 _ 减小链节距，增大链轮尺寸 _。4、链传动设计中，一般链轮的最多齿数限制为 zmax =150，是为了 _链轮齿数越多，一

11、个链节所对圆心角越小，铰链所在圆的直径的增大量 d 越大，铰链会更接近齿顶，从而增大了脱链和跳链的可能 _。5、链传动的主要失效形式为 _1.链的疲劳破坏， 2.链条铰链的磨损， 3.链条铰链的胶合， 4. 链条的静力破坏 _ 。6 何谓掉链子现象？是首先发生在大链轮还是小链轮上 ?铰链发生跳链或脱链现象，首先发生在小轮上7确定小链轮齿数 z1 时应考虑的因素(1)考虑动载荷的大小，小链轮齿数越少，链传动的多边形效应和动载荷越大；(2)考虑大链轮齿数 z2，为防止大链轮过早脱链应使： z2 150；(3)考虑链速，当链速高时，小链轮齿数 z1应尽量取的多些；(4)考虑链长为偶数，为了磨损均匀，

12、链轮齿数应取奇数，并与链长互为质数；(5)传动所占空间大小，尽量使结构紧凑。第十章1、对于软齿面的闭式齿轮传动， 其主要失效形式为 _塑性变形 _。一般开式齿轮传动的 主要失效形式是 _齿面磨损 _。高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式 为_齿面胶合 _。2、 一对齿轮传动，小轮材为 40Cr；大轮材料为 45 钢，则它们的 接触应力 _相等 。3、在齿轮强度计算中，影响齿面接触应力最主要的几何参数是(区域系数)，影响齿 根弯曲应力最主要的几何参数是(齿形系数 )：在齿轮的齿宽系数、齿数及材料已选定的 情况下，影响齿轮弯曲疲劳强度的主要因素是模数。模数越大，齿轮的弯曲疲劳强度越

13、高。在齿轮的齿宽系数， 材料以及传动比已定的情况下， 影响齿面接触疲劳强度的主要因素 是小齿轮直径，直径越大，齿轮的齿面接触疲劳强度越高。4、在一般机械中的圆柱齿轮传动，往往使小齿轮齿宽 b1(略大于)大齿轮齿宽 b2，在计算齿轮强度时，工作齿宽 b 应取(两者间的较大值)。5、对齿轮的材料要求 ( 1.需满足工作条件的要求， 2.应考虑齿轮尺寸大小，毛坯成型方 法及热处理工艺等 P190 )。6、标准齿轮的齿形系数 YFa 的大小与(齿制 )、(变位系数)、(齿数)有关，而与 ( 模数 )无关。7一对减速齿轮传动，若保持两轮分度圆的直径不变，减少齿数并增大模数，其齿面 接触应力将 _不变 _

14、。8一对齿轮传动，若两轮的材料、热处理方式及许用应力均相同，只是齿数不同，则 齿数多的齿轮弯曲强度 _不同 _；两齿轮的接触疲劳强度 _相同 _。9熟记书上直齿轮和斜齿轮的受力分析公式，斜齿轮和锥齿轮啮合点各力方向10、开式和闭式齿轮传动的失效形式有什么不同？设计准则各是什么？其设计准则针对 的失效形式各是什么？开式齿轮传动失效形式主要是齿面磨损，闭式齿轮为齿面点蚀； 设计准则：通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及齿面接触疲劳强度为主。 在闭式齿轮传动中通常以保证齿面接触疲劳强度为主，开式齿轮传动中应根据保证 齿面抗磨损及齿根抗折断能力两标准计算。11、提高齿轮弯曲疲劳强度的措施？ 采用正变位，增大

15、模数和压力角，选择高强度齿轮材料等 典型例题例1 图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级： mn=2 mm，z1=22，z2 =95， n 20 ，a=120，齿轮 1为右旋；低速级： mn= 3 mm，z3 =25 ，z4=79 ， n 20 ，a =160 。主动轮转速 n1=960 r/min ，转向如图，传递功率 P = 4 kW ，不计摩擦损失，试：(1)标出各轮的转向和齿轮 2的螺旋线方向；(2)合理确定 3、 4轮的螺旋线方向；(3)画出齿轮 2、 3 所受的各个分力；(4)求出齿轮 3所受 3个分力的大小。解题注意要点：(1)一对斜齿轮旋向相反 ,1轮右旋 ,2轮左旋。(2)为使 3轮轴向力与 2轮反向， 3轮左旋、 4轮右旋。(3)为求齿轮 3的分力，先求螺旋角 T3和 3。3 (25 79) 0.975 ， 3 =12.83862 160d3 mn3z3 3 25 76.923 mm cos 3 0.975Ft3d32 171.84 10376.9234467.84 NFa3 Ft3 tan 44