机械设计知识点总结.docx

1、机械设计知识点总结1. 螺纹联接得防松得原因与措施就是什么?答：原因-就是螺纹联接在冲击,振动与变载得作用下,预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱,高温得螺纹联接,由于温度变形差异等原因,也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施-利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母与开口销，止动垫片等,其她方法防松，如冲点法防松，粘合法防松.2 提高螺栓联接强度得措施 答:（1）降低螺栓总拉伸载荷F得变化范围:a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b,被联接件本身得刚度较大，但被链接间得接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度,采用金属薄垫片或采用O形密封圈作

2、为密封元件，则仍可保持被连接件原来得刚度值.（2)改善螺纹牙间得载荷分布,(）减小应力集中，（）避免或减小附加应力。3.轮齿得失效形式答： （1）轮齿折断，一般发生在齿根部分,因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大,而且有应力集中,可分为过载折断与疲劳折断。(2）齿面点蚀,（3）齿面胶合,(4）齿面磨损，（5)齿面塑性变形。 . 齿轮传动得润滑。 答:开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑,可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动得润滑方式根据齿轮得圆周速度V得大小而定,当V1时多采用油池润滑，当V12时,不宜采用油池润滑，这就是因为（1）圆周速度过高,齿轮上得油大多被甩出去而达不到啮合区，(2）搅由过于

3、激烈使油得温升增高，降低润滑性能，(3）会搅起箱底沉淀得杂质,加速齿轮得磨损，常采用喷油润滑。 5. 为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答:由于蜗杆传动效率低，发热量大,若不及时散热，会引起箱体内油温升高,润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作得闭式蜗杆传动要进行热平衡计算.措施1),增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6. 带传动得有缺点。答， 优点-1）适用于中心距较大得传动,2）带具有良好得挠性，可缓与冲击，吸收振动，3)过载时带与带轮间产生打滑，可防止损坏其她零件，)结构简

4、单,成本低廉.缺点-1）传动得外廓尺寸较大，2)需要张紧装置，3)由于带得滑动,不能保证固定不变得传动比,4)带得寿命短,)传动效率较低。 7 弹性滑动与打滑得定义。答： 弹性滑动就是指由于材料得弹性变形而产生得滑动。打滑就是指由于过载引起得全面滑动。弹性滑动就是由拉力差引起得，只要传递圆周力，出现紧边与松边,就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动就是不可避免得，进而V2总就是大于1. 8。 与带传动与齿轮传动相比，链传动得优缺点答： 与带传动相比，链传动没有弹性滑动与打滑，能保持准确得平均传动比，需要得张紧力小，作用在轴上得压力也小，可减小轴承得摩擦损失，结构紧凑，能在温度较高，有油污等恶劣环境

5、条件下工作。与齿轮传动相比,链传动得制造与安装精度要求较低,中心距较大时其传动结构简单。链传动得缺点瞬时链速与瞬时传动比不就是常数,传动平稳性较差,工作中有一定得冲击与噪声。. 轴得作用，转轴，传动轴以及心轴得区别。答： 轴就是用来支持旋转得机械零件。转轴既传动转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。心轴则只承受弯矩而部传动转矩. 10. 轴得结构设计主要要求。答： 1），轴应便于加工，轴上零件要易于装拆.2）,轴与轴上零件要有准确得加工位置，)各零件要牢固而可靠得相对固定,4）改善受力状况，减小应力集中。 11。 形成动压油膜得必要条件。答: 1）两工作面间必须有楔形形间隙，

6、2）两工作面间必须连续充满润滑油或其她粘性流体,)两工作面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油从大截面流进，小截面流出，此外,对于一定得载荷,必须使速度,粘度及间隙等匹配恰当.1 联轴器与离合器得联系与区别。答: 两者都主要用于轴与轴之间得链接，使她们一起回转并传递转矩，用联轴器联接得两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸后才可以把它们分离。而用离合器联接得两根轴,在机器工作中即能方便得使它们分离或接合.13。变应力下,零件疲劳断裂具有得特征.答: 1)疲劳断裂得最大应力远比静应力下材料得强度极限低，甚至屈服极限低，）不管脆性材料或塑像材料，疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形得脆性突然断裂，

7、）疲劳断裂就是损伤得积累. 14机械磨损得主要类型-磨粒磨损，粘着磨损,疲劳磨损，腐蚀磨损。 15.垫圈得作用-增加被联接件得支撑面积以减小接触处得压强与避免拧紧螺母时擦伤被联接件得表面。 16。滚动螺旋得优缺点。答： 优点-1)磨损很小,还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度，因此其传动精度很高,2）不具有自锁性,可以变直线运动为旋转运动。3) 缺点-1)结构复杂，制造困难,2)有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。 17. 齿轮传动中,误差对传动得影响。答：1）影响传递运动得准确性，2)瞬时传动比不能保持恒定不变，影响传动得平稳性,3）影响载荷分布得均匀性。1。 齿轮传动得功

8、率损耗包括-啮合中得摩擦损耗，搅动润滑油得油阻损耗,轴承中得摩擦损耗。19. 单圆弧齿轮得优缺点-优点：1)齿面接触强度高,)齿廓形状对润滑有利,效率较高，）齿面容易饱与,4）无根切，齿面数可较少。缺点：1)中心距及切齿深度得精度要求较高,这两者得误差使传动得承载能力显著降低，2)噪声较大，在高速传动中其应用受到限制，3)通常轮齿弯曲强度较低，4)切削同一模数得凸圆弧齿廓与凹圆弧齿廓要用部同得滚刀.20。 轴瓦材料得性能1)摩擦系数小，2）导热性好，热膨胀系数小,3)耐磨,耐蚀,抗胶合能力强，4）要有足够得机械强度与可塑性。 21. 1提高螺纹连接强度得措施22。 a降低影响螺栓疲劳强度得应力

9、幅b改善螺纹牙上载荷分布不均得现象c减小应力集中得影响d采用合理得制造工艺方法 23。2提高轴得强度得常用措施 24. a合理布置轴上零件以减小轴得载荷改进轴上零件得结构以减小轴得载荷c改进轴得结构已减小轴得载荷d改进轴得表面质量以提高轴得疲劳强度 25。 3滚动轴承正常得失效形式就是内外圈滚道或滚动体上得点蚀破坏2。 4 608内径为0mm得深沟球轴承尺寸系列3，0级公差,0组游隙27 71c内径为55mm得角接触球轴承，尺寸系列02，接触角1,级公差，组游隙28。 N408p5内径为40mm得外圈无挡边圆柱滚子轴承，尺寸系列0，5级公差，0组游隙 29. 5为了把润滑油导入整个摩擦面间，轴

10、瓦或轴颈上开油孔或油槽 30. 轴承材料性能应着重满足以下主要要求 3 a良好得减摩性，耐磨性与抗咬粘性b良好得摩擦顺应性,嵌入性与磨合性c足够得强度与抗腐蚀能力d良好得导热性,工艺性与经济性等 32. 7轴承材料分三大类:a金属材料b多孔质金属材料c非金属材料 33。 轴承合金（巴氏合金)锡S铅b铜Cu睇S34。 滑动轴承得失效形式 35a摩力磨损刮伤c咬粘d疲劳剥落腐蚀369模数越大,齿轮得弯曲疲劳强度越高小齿轮直径越大,齿轮得齿面接触疲劳强度越高 37.10带传动得参数选择8. 中心距a中心距大，可以增加带轮得包角,减少单位时间内带得循环次数，有利于提高带得寿命。但就是中心距过大,会加剧

11、带得波动，降低传动得平稳性,同时增大了带传动得整体尺寸，中心距小则有相反得利弊，一般初选中心距07（1+d）a0(d1d2) 9。 传动比i 传动比大，会减小带轮得包角。当带轮得包角减小到一定程度,带轮就会打滑,从而无法传递规定得功率，因此一般传动比i7 推荐i=2 40. 带轮得基准直径 1.在带传动需要传递得功率给定下,减小带轮得直径,会增大带传动得有效拉力,从而导致带得根数增加,这样不仅增大了带轮得宽度而且增大了荷载在V带之间分配得不均匀性另外直径得减小增加了带得弯曲应力，为了避免应力过大，小带轮得基准直径不宜过小，一般保证基准直径最小基准直径 4. 带速 当带传动功率一定时，提高带速v

12、可以降低带传动得有效拉力,相应得减少带得根数或者带得横截面积,总体上减少带传动得尺寸，但就是提高带速，也提高了V带得离心应力增加了单位时间内带得循环次数,不利于提高带传动得疲劳强度与寿命,降低怠速则有相反得利弊， 由此带速不宜过高或过低 一般v=25/s最高带速30 m/S43。 带轮得结构形式:轮缘，轮辐，轮毂组成 44。九：V带轮得轮槽与选用得V带得型号相对应V带绕在带轮上以后发生弯曲变形， 使V带工作面得夹角发生变化,为了使V带得工作面与带轮得轮槽工作面紧密贴合,将V带轮轮槽得工作面得夹角做成小于4 46. 带安装到轮槽中以后,一般不应超出带轮外圆，也不应与轮槽底部接触,为此规定轮槽基准

13、直径到带轮外圆与底部得最小高度hamin与hfi47. 轮槽工作表面得粗糙度为1.6或348 11。带传动应与电动机相连，设置在高速级上，因为除极高速得情况外,皮带得基本额定功率都就是随速度得增加而增加得。高速下带传动可以充分发挥其工作能力，减少其总体损失。链传动应置于低速级，因为链传动速度很高时，链所承受得惯性力与动载荷就越大,所承受得冲击力就越大,导致链传动以不同形式失效。 4。12.增大相对间隙。 减小轴颈与轴承孔表面粗糙度值。（h小于许用h） 50. 增大宽颈比,目得就是增加轴承宽度以减小p与v值。 重选()与(p)较大得轴瓦材料。 5。 加大存油容积，以保证能有较长时间使回油油温降低

14、到所要求得入口温度。 加大间隙，并适当得降低轴瓦及轴颈得表面粗糙度。52. 53. 1。 形成动压油膜得必要条件。 4.答: 1）两工作面间必须有楔形形间隙，）两工作面间必须连续充满润滑油或其她粘性流体,3）两工作面间必须有相对滑动速度,其运动方向必须使润滑油从大截面流进，小截面流出，此外，对于一定得载荷，必须使速度，粘度及间隙等匹配恰当。55。 12。联轴器与离合器得联系与区别。 56 答: 两者都主要用于轴与轴之间得链接,使她们一起回转并传递转矩,用联轴器联接得两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸后才可以把它们分离。而用离合器联接得两根轴，在机器工作中即能方便得使它们分离或接合。5。 1.

15、变应力下，零件疲劳断裂具有得特征。 58。 答： 1）疲劳断裂得最大应力远比静应力下材料得强度极限低,甚至屈服极限低,)不管脆性材料或塑像材料，疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形得脆性突然断裂，3）疲劳断裂就是损伤得积累。 59。 14。 机械磨损得主要类型磨粒磨损,粘着磨损,疲劳磨损，腐蚀磨损. 60.15. 垫圈得作用-增加被联接件得支撑面积以减小接触处得压强与避免拧紧螺母时擦伤被联接件得表面。 616。 滚动螺旋得优缺点. 62 答： 优点1）磨损很小,还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度,因此其传动精度很高,2)不具有自锁性,可以变直线运动为旋转运动。3） 缺点1)结构复杂

16、,制造困难,2）有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。 63。 17 齿轮传动中，误差对传动得影响。 。 答： )影响传递运动得准确性，2)瞬时传动比不能保持恒定不变，影响传动得平稳性，)影响载荷分布得均匀性. 65 8 齿轮传动得功率损耗包括啮合中得摩擦损耗，搅动润滑油得油阻损耗，轴承中得摩擦损耗。 66。 19。 单圆弧齿轮得优缺点-优点：1)齿面接触强度高，2)齿廓形状对润滑有利，效率较高，3）齿面容易饱与，）无根切,齿面数可较少。缺点：）中心距及切齿深度得精度要求较高，这两者得误差使传动得承载能力显著降低，2)噪声较大，在高速传动中其应用受到限制，3)通常轮齿弯曲强度较低,4）切削同

17、一模数得凸圆弧齿廓与凹圆弧齿廓要用部同得滚刀. 67.0。 轴瓦材料得性能）摩擦系数小，2)导热性好，热膨胀系数小，3）耐磨，耐蚀，抗胶合能力强，4)要有足够得机械强度与可塑性. 8。.由于零件尺寸及几何形状变化，加工质量及强化因素等影响，使得零件得疲劳极限要小于材料得疲劳极限。=c时,o与得连线;m=c时,9度;mnc时,5度。 69。2.摩擦分为干摩擦,边界摩擦，流体摩擦，混合摩擦 3。磨损:运动副之间得摩擦导致零件表面材料丧失或者迁移分为三阶段:磨合阶段，稳定磨损阶段，剧烈磨损阶段 设计与使用机器时:力求缩短磨合期,延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损期得到来71。磨损按磨损机理分类：粘附磨损，

18、磨粒磨损，疲劳磨损，冲蚀磨损,腐蚀磨损，微动磨损 72。 4润滑剂得作用：降低摩擦，减轻磨损,保护零件不遭锈蚀，散热降温,缓冲吸振，密封能力 3 分为四个类型：气体,液体,半固体,固体有机油矿物油化学合成油 74性能指标:1粘度（动力粘度：流体中任意点处得切应力均与该处流体得速度梯度成正比 运动粘度：动力粘度与同温度下得液体得密度之比值)2润滑性极压性4闪点：遇火焰能发出闪光得最低温度5凝点：不能再自由流动得最高温度6氧化稳定性 5 二:螺纹：外螺纹与内螺纹，共同组成螺旋副常用螺纹：连接螺纹及传动螺纹连接螺纹1)普通螺纹2)非螺纹密封得管螺纹3）用螺纹密封得管螺纹4）米制螺纹 传动螺纹)矩形螺

19、纹2）梯形螺纹3)锯齿形螺纹 76。螺纹得参数：大径：螺纹得最大直径（公称直径）2小径d1：螺纹得最小直径3中径2:近似平均直径d2=1/(d+d1)4线数n：螺纹得螺旋线数目沿一根螺旋线形成得螺纹为单线螺纹 常用得连接螺纹要求自锁性故多用单线螺纹;传动螺纹要求传动效率高，故用双线或者三线螺纹,为了便于制造小于等于4 5螺距p 6导程sp 7螺纹升角 =arctan(d2) 牙型角 9接触高度h 77 螺纹连接得仿松实质 防止螺旋副在受载时发生相对转动。措施按工作原理分为摩擦防松,机械防松，破坏螺旋副运动关系防松 摩擦防松（对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母)机械防松(开口销与六角开槽螺母、止动垫圈

20、、串联钢丝）破坏螺旋副运动关系防松(铆合、冲点、涂胶粘剂)78. 螺纹连接得预紧：预紧力目得在于: 增强连接得可靠性与紧密性，以防止受载后被连接件间出现隙缝或者相对滑移79. 三：螺栓强度计算 0。 螺栓得总拉力F残余预紧力F1+工作拉力F81。 预紧力F0=F1F*Cm(CmCb） 2F0+FCb(Cm+C）Cm Cb分别表示被连接件与螺栓得刚度b/（CmCb）螺栓得相对刚度皮革垫圈0.铜皮石棉垫圈08橡胶垫圈09 82. 得到F2之后进行强度计算 8 。3F2/（/41d1) 4. 螺纹连接件得材料：数字粗略表示螺母保证最小应力mn得/10,选用时需注意所用落幕得性能等级应不低于与其相配螺

21、栓得性能等级 。 螺纹连接件得许用应力=s/S -材料得屈服极限或者强度极限S安全系数 86 四：提高螺纹连接强度得措施 7 降低影响螺栓疲劳强度得应力幅 Cb（Cm+C)应尽量小些为了减小螺栓得刚度Cb可适当增加螺栓得长度为了增大被连接件得刚度，可以不用垫片或者采用刚度较大得垫片 89. 2改善螺纹牙上载荷分布不均得现象常采用悬置螺母，减小螺栓旋合段本来受力较大得几圈螺纹牙得受力面积或采用钢丝螺套93减小应力集中得影响可以采用较大得圆角与卸载结构或将螺纹收尾改为退刀槽91 4采用合理得制造工艺方法采用冷镦螺栓头部与滚压螺纹得工艺方法可以显著提高螺栓得疲劳强度,这就是因为不仅可以降低集中应力，

22、而且不切断材料纤维,金属流线得走向合理及冷作硬化效果使表面有残余应力,此外采用氮化，氰化，喷丸等处理 92. 五:键 93。 键连接得主要类型:平键连接，半圆键连接，楔键连接与切向键连接 94。根据用途不同平键可分为：普通平键,薄型平键（静连接），导向平键与滑键(动连接) 按构造分：圆头（A型）,平头（型）,单圆头（C型） 5. 键得选择原则:类型选择与尺寸选择两方面 类型选择应根据键连接得结构特点，使用要求与工作条件选择尺寸选择应按照符合标准规格与强度要求来取定，键得尺寸为截面尺寸（键宽b*键高h)与长度L，截面尺寸bh由轴得直径d由标准中选定,键得长度L一般可按轮毂得长度而定，即键长L轮毂

23、长度,而导向平键则按轮毂得长度及滑动距离而定一般轮毂长度L（52）d 96六：平键连接强度计算 失效形式：工作面被压溃 对于导向平键或者滑键连接失效形式工作面得过度磨损97.普通平键强度计算p=2*100/(kl） 98. 导向平键或者滑键强度计算 =2*T*100/（kld）p 99.T传递得扭矩T=F*2n 10。 键与键槽轮毂得接触高度k0.5h 此处h为键高 mm 101. l键得工作长度mm 圆头平键l=b 平头平键l= 为键得公称长度b为键宽 m10 p分别键轴 轮毂三者中最弱材料得许用应力 Ma 103. 花键分外花键与内花键组成,花键就是平键连接在数目上得发展104。 与平键相

24、比得优势受力均匀轴与毂得强度削弱较少齿数多接触面积大,承受荷载大轴上零件与轴得对中性较好导向性好可用磨削方法提高精度与连接质量缺点:应力集中仍存在，加工成本高，花键连接适用于定心精度高,荷载大或经常滑移得链接按齿形不同分为矩形花键与渐开线花键 0.七:带传动就是一种挠性传动,基本组成零件为带轮与传动带 16 按工作原理不同分为:摩擦型(又按横截面面积形状不同分为平带传动，圆带传动，V带传动，多楔带传动）与啮合型带传动 107。V带传动材料：包括顶胶，抗拉体,底胶与包布108。 根据抗拉体不同分为帘布芯V带与绳芯V带 19 带传动受力分析:紧边拉力F，松边拉力F2,不工作时初拉力0 F2=2F1

25、1传动带工作面上总摩擦力F=F1-11 带得有效拉力Fe=fF1F212. 有效拉力Fe与带传动传递功率P关系e*v10 单位kw N/s 113 得到F1F0+Fe2 14。 F=F0-e 115 带传动初拉力F0正常工作时得最小初拉力(0）in 16 为了保证带传动得正常工作首先需要满足传递功率要求至少具有得总摩擦力与与之对应得最小初拉力 11 带得弹性滑动与打滑18。 八：带传动得参数选择 119。 中心距a中心距大，可以增加带轮得包角，减少单位时间内带得循环次数,有利于提高带得寿命。但就是中心距过大,会加剧带得波动,降低传动得平稳性，同时增大了带传动得整体尺寸，中心距小则有相反得利弊，

26、一般初选中心距0。7(dd2）a02(d1+d2）m 120。 传动比 传动比大，会减小带轮得包角。当带轮得包角减小到一定程度，带轮就会打滑,从而无法传递规定得功率,因此一般传动比7推荐i25 11。 带轮得基准直径 在带传动需要传递得功率给定下,减小带轮得直径,会增大带传动得有效拉力,从而导致V带得根数增加,这样不仅增大了带轮得宽度而且增大了荷载在V带之间分配得不均匀性另外直径得减小增加了带得弯曲应力，为了避免应力过大,小带轮得基准直径不宜过小,一般保证基准直径最小基准直径123 带速v 当带传动功率一定时，提高带速v可以降低带传动得有效拉力,相应得减少带得根数或者带得横截面积,总体上减少带

27、传动得尺寸,但就是提高带速,也提高了V带得离心应力增加了单位时间内带得循环次数，不利于提高带传动得疲劳强度与寿命,降低怠速则有相反得利弊， 由此带速不宜过高或过低 一般v25/s最高带速30 m/S 124。 带轮得结构形式:轮缘,轮辐,轮毂组成 2.九：V带轮得轮槽 与选用得V带得型号相对应 带绕在带轮上以后发生弯曲变形，使带工作面得夹角发生变化，为了使带得工作面与带轮得轮槽工作面紧密贴合，将V带轮轮槽得工作面得夹角做成小于40 126 V带安装到轮槽中以后，一般不应超出带轮外圆,也不应与轮槽底部接触，为此规定轮槽基准直径到带轮外圆与底部得最小高度hmi与hfin 27 轮槽工作表面得粗糙度

28、为1.6或32 128。九章:链传动 挠性传动由链条与链轮组成 通过链轮轮齿与链条链节得啮合来传递动力29。 与摩擦型带传动相比，无弹性滑动与打滑现象,准确得平均传动比，传递效率高,径向压力小，整体尺寸小,结构紧凑,同时能在潮湿与高温条件下工作130。 与齿轮传动相比 链传动得制造与安装精度要求较低，成本低，在远距离传动时,其结构比齿轮传动要轻便得多31链传动得缺点：只能实现平行轴间链轮得同向传动，运转时不能保持恒定得瞬时传动比，磨损后易发生跳齿,工作时有噪声，不宜用在载荷变化很大，高速,急速反向得传动中. 13. 链条按用途不同分为传动链，输送链，起重链。又可分为滚子链，齿形链（无声链）等133。 链得传动速度平均速度vzn1p/（60*100)=2n2/（601000)13 z1 z表示主从动轮得齿数135. n1n表示主从动轮得转速 r/mn 136. 因为就是变化得，所以即使主动链轮转速恒定,链条得运动速度也就是变化得,当=正负180/z时,链速最低,当=0时链速最高，链速变化呈周期性，链轮每转过一个链节,对应链速变化得一个周期，链速变化得程度与主动