机械设计复习

机械设计课程学习指导。

一、填空题 (每空0.5分，共 10分)

二、选择题(每小题1分，共 10分，答案写在题号前括号中)

三、问答题（每小题6分，共30分）

四、分析计算题（38分）

五、结构改错题（12分）

第1章绪论。

第2章机械设计总论。

本章重点。本章重点是设计机械零件应满足的基本要求，机械零件的主要失效形式、计算准则、设计。

方法，机械零件设计的一般步骤。

本章难点。在学习本章时，尚未涉及到各个具体机械零件的设计内容，故本章难点是内容非常抽象，不易理解和掌握，因而学习本章时对各节内容要从总体上以及相互联系上予以理解。这样，可建立机械设计的总体概念，也对学习以后各章具有引导作用。

本章考点。本章论述的是机械设计与机械零件设计中的一些共同性问题，作为学习以后各章的基。

础，并要在以后各章的学习中不断深化。因此，本章所述的众多基本概念是考点，应予以。

熟悉和了解。

第3章机械零件的强度。

本章重点。本章重点是单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算。

1．材料的疲劳极限及疲劳曲线。

2．极限应力线图。

3．单向稳定变应力时机械零件的疲劳强度计算。

本章难点。本章难点是单向不稳定变应力时的疲劳强度计算。

本章考点。材料的疲劳极限及疲劳曲线，应力循环特性r的计算。

材料试件和机械零件的极限应力线图的特点及绘制。

单向稳定变应力时机械零件在三种应力变化规律下的疲劳强度计算。

r=c,σm=c,σmin=c三种应力变化规律下极限应力点的绘制，失效形式的判断。

掌握影响机械零件疲劳强度的主要因素。

第4章摩擦、磨损和润滑。

本章重点。本章重点是各类摩擦的机理、各类磨损的机理和流体动力润滑的基本原理。

按润滑状态的不同，可把摩擦分为干摩擦、边界摩擦、混合摩擦和流体摩擦四种。

本章难点。本章难点为弹性流体动力润滑原理。

本章考点。摩擦、磨损和润滑的一般概念；

润滑剂的主要质量指标及选择；

流体动力润滑的楔效应承载机理；

第5章螺纹联接。

本章重点。本章重点是螺栓联接的强度计算和螺栓组联接的受力分析。

1．螺纹联接的基本类型。

2．螺纹联接的预紧和防松。

3．螺栓组联接的设计。

螺栓组联接的设计包括结构设计、受力分析和强度计算三部分。

本章难点。本章难点是复杂受力状态下螺栓组联接的强度计算。

在工程实际中，螺栓组联接所受的载荷并非都是单一的受力状态，而常常是复杂的，但利用静力分析的方法可将其简化为由轴向力、横向力、转矩、倾覆力矩等简单受力状态。

的不同组合。

本章考点（本章主要计算公式要记忆）

本章有以下考点：

螺纹的类型、主要几何参数。

螺纹联接的各种基本类型的结构和适用场合。

螺纹联接预紧、防松的目的和方法。

各种简单受力状态下螺栓组联接的受力分析。

承受预紧力的紧螺栓联接的强度计算。

承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接受力变形图的特性及其应用。

承受预紧力和工作拉力的紧螺栓联接的强度计算。

承受横向载荷的紧螺栓联接的强度计算。

复杂受力状态下螺栓组联接的受力分析和强度计算。

提高螺栓联接强度的措施。

复习课后习题5-4，5-6，5-8，5-10并且涉及的计算公式要记住。

第6章键、花键和销联接。

本章重点。是掌握平键、半圆键和楔键的特点、选用，以及平键联接的设计内容；此外对花键联接的常用类型、特点、应用及其设计计算也应当有所了解。

本章考点：键联接的类型、特点及其选用。

平键联接的失效形式、设计准则、校核计算；

平键联接的结构设计及合理布置；

花键联接的常用齿形、定位方式及其应用；

第8章带传动。

本章重点。带传动工作情况的分析和v带传动的设计计算。

本章难点。带传动的最大有效拉力及其影响因素、带的弹性滑动和打滑的形成机理。

本章考点。带传动的类型及应用场合；

根据带传动的功率p、v求fe、f1、f2、及f。；

影响带传动的最大有效拉力fec的因素和欧拉公式的应用；

带的弹性滑动和打滑的机理；

带传动的失效形式和设计准则；

带传动的应力分析；

影响带传动能力的因素；v带型号的选择依据；

带传动的张紧方法。

复习课后习题8-2

第9章链传动。

本章重点。链传动的运动特性及链传动的设计计算。

本章难点。链传动的运动不均匀性。

本章考点。链传动的特点（与带传动比较）；

滚子链的组成；

影响链传动运动不均匀性的因素或链传动中产生动载荷的主要原因；

链传动的失效形式；

链传动主要参数的确定，节距p、小链轮齿数z1和链速对传动的影响；

第10章齿轮传动。

本章重点。齿轮传动的失效形式及设计准则；齿轮传动的计算载荷；标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算；标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算。

本章难点。齿轮轮齿的受力分析。

本章考点。齿轮传动的失效形式、防止失效应采取的措施及设计准则；

齿轮的计算载荷及其影响因素；

轮齿的受力分析（结合蜗杆传动受力分析，注意组合传动的受力分析！）；

强度计算公式中各参数的意义及强度计算公式的应用（活用公式！）；

设计参数对齿轮传动强度的影响；

齿轮的结构设计和润滑的基本概念。

复习课后习题10-1

第11章蜗杆传动。

本章重点。普通圆柱蜗杆的主要参数及几何尺寸计算；普通圆柱蜗杆传动承载能力计算；普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算。

本章难点。蜗杆传动的受力分析。

本章考点。蜗杆传动的特点及应用；

蜗杆传动的受力分析，蜗杆和蜗轮转动方向的确定；

蜗杆传动的材料。

蜗杆传动的效率；

蜗杆传动的设计准则；

蜗杆传动的热平衡计算的目的，蜗杆传动的润滑；

复习课后习题11-1

第12章滑动轴承。

本章重点。滑动轴承的特点(与滚动轴承比较)与选用；非液体润滑(径向)滑动轴承的设计准则和计算方法；流体动压润滑的基本原理；液体动压润滑径向滑动轴承的设计。此外对滑动轴承的类型、常见结构和常用材料也应有所了解，包括径向滑动轴承中油孔、油槽的开设与承载区、非承载区之间的关系。

本章难点。雷诺方程的的物理意义；

液体动压润滑径向轴承的设计与主要参数。

本章考点。滑动轴承的一般结构与常用材料；

滑动轴承与滚动轴承的比较、选用；

非液体润滑轴承的失效形式、设计准则、计算方法；

一维雷诺方程的物理意义；

形成流体动压润滑的基本条件及模型实例判断；

液体动压润滑径向轴承的主要参数及其影响。滑动轴承的承载能力与油膜厚度hmin与偏心率χ关系。

第13章滚动轴承。

本章重点。本章重点是掌握滚动轴承的类型选择、尺寸选择(即寿命计算或型号确定)以及结构设计。关于滚动轴承的一般概念(构成、应力及失效形式、类型、代号及其类型选择等)及结构设计。

本章难点。向心推力轴承(角接触球轴承、圆锥滚子轴承)的受力分析；

深沟球轴承与向心推力轴承的当量动载荷及寿命计算。

本章考点。滚动轴承的代号及类型选择；

滚动轴承工作时各元件的应力及主要失效形式；

几个重要的基本概念（基本额定寿命lh、极限转速nlim、基本额定动载荷c、当量动载荷p

深沟球轴承与向心推力轴承(角接触球轴承、圆锥滚子轴承)受力分析及疲劳寿命计算。

滚动轴承的装置设计 (常与轴、键联接作为轴系结构设计综合考查)。

复习课后习题13-1,13-5

第14章联轴器、离合器。

本章重点。常用的联轴器、离合器的类型、结构、特点及其应用场合。

本章考点。1 联轴器和离合器的主要作用，联轴器与离合器的区别；

2 常用联轴器的特点及选用；

联轴器在轴上的安装、定位的结构设计（结合轴系结构设计）

第15章轴。

本章重点。轴的强度计算和结构设计。

本章难点。①疲劳强度安全系数法；

②轴(系)结构设计。

本章考点。①轴的类型(心轴、传动轴、转轴)；

②提高轴的强度(及刚度)的常用措施；

轴的结构设计(综合轴、轴承、传动件、键联接以及润滑、密封等)。

从四个方面加以考虑：

1）零件的轴向定位，并且定位是否可靠？

2）零件的周向定位。

3）结构工艺性：轴上零件是否能够安装上去？零件是否方便装拆？轴是否便于加工？

4）滚动轴承装置设计方面的问题。

复习课后习题15-4

常见的轴系结构改错：

①轴与轴上零件如齿轮、带轮、联轴器等是否用键(或销、紧定螺钉等)作周向固定。

若有多个轴上零件时其键槽是否在同一母线上；

②轮毂长度是否略大于安装轴段的长度；

③轴上零件的(两端)轴向定位如何；

④轴上零件(特别是安装于轴中段的齿轮以及轴颈处的轴承等)是如何装上去的，有。

无该零件两端的轴段径向尺寸均大于轮毂孔(或轴承内径)而无法装拆问题；

⑤轴承的类型选择和组合是否合理，特别是采用向心推力轴承(角接触球轴承、圆锥滚子轴承)时应检查是否为成对使用，其内外圈传力点处是否设置有传力件，若两个推力轴承在轴的一端安装时，另一端游动支点处的轴承类型是否恰当等；

⑥轴承内圈、外圈的厚度是否高出与之相接触的定位元素的高度；

⑦若两支点的滚动轴承为同型号(如一对向心推力轴承在两端支承)，二者是否对称安装，从轴的一端依次装入时，座孔及轴颈的中段是否设有凹槽部分以利于轴承的装拆(同时可减少精加工长度)；

⑧轴伸出透盖处的密封、间隙；

⑨轴承的游隙如何调节；

⑩整个轴系相对于箱体(或机架)轴向位置是否可调(例如使齿轮对在全宽度上啮合。

特别是对于圆锥齿轮、蜗轮蜗杆装置)。

①轴的右端面应缩进带轮右端面1～2mm，且应有轴端档圈固定带轮；

带轮与轴间应有键联接；

带轮左端面靠轴肩定位，下一段轴径加大；

带轮两个槽中没有线；

取消套筒，若保留套筒对带轮定位也可，那么套筒应穿过透盖顶到轴承内。

圈右端面)；

透盖与轴之间应有间隙，且还应有密封毡圈；

应改为喇叭口斜线，用角接触球轴承；

与轮毂配合段轴颈长度应比轮毂长小1—2mm

轮毂与轴之间应有键联接；

两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片；

箱体上端盖接触面之外的外表面应低一些；

轴承端盖外圆外侧应倒角。

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