《机械设计》考研复习笔记（手抄版）

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1、专业课复习资料（最新版）专业课复习资料（最新版） 封封 面面 零件连接的紧密型 与强度是一个矛盾, 一个增加另一个就 减少. 机械设计传动 1、 带传动主要失效形式为打滑和疲劳破坏。打滑主要是由于紧边拉力和松边拉力不同所 致。弹性滑动发生在主动轮的出口处和从动轮的入口处。 2、 带传动的有效拉力随预紧力的增大、包角的增大及摩擦系数的增大而增大。 3、 带传动的设计准则为：保证不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。 4、 V 带带型是根据计算功率和小带轮的转速选定的。 5、 带传动的传动比随外载荷的变化而变化。 6、 带速低时，带传动的最大有效拉力大，易破坏故应按带速低时进行设计。 7、 两

2、带轮的中心距大时， 虽然小带轮的包角增大， 但是带转一圈所用时间增多， 寿命增长， 能承受载荷增大。 8、 普通 V 带的速度小于 2530m/s，最大不超过 35 m/s。 9、 为保证 V 带的受力均匀，其根数通常小于 10 根。 10、 带轮的材料主要是铸铁，常用的有 HT150 和 HT200。 11、 带轮的基准直径小于 2.5 倍轴的直径时，采用实心式；基准直径小于 300mm 时采 用腹板式；大于 300mm 时，采用轮辐式。 12、 带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径选择结构形式， 根据带的截型确定轮槽 尺寸。 13、 V 带的小带轮过小，则弯曲应力（与带轮直径成反比）过大

3、。故小带轮直径不能过 小。 14、 V 带的设计步骤：1）确定计算功率 2）选择带型 3）确定带轮基准直径（先初选小 带轮直径，在验算带速然后计算从动轮的直径）4）确定中心距和带的基准长度 5）验算 主动轮上的包角 6）确定带的根数 7）确定带的预紧力 8）验算带上的压轴力 15、 V 带的张紧轮装置中张紧轮一定要放在松边内侧，且尽量靠近大带轮。 16、 链传动较带传动而言， 由于不存在弹性滑动和打滑， 所以能保持准确的平均传动比。 17、 链传动的径向压轴力较带传动小。 18、 带传动不能保持恒定的瞬时传动比。 19、 一般情况下，滚子链通常采用偶数链节数。 20、 滚子链中内链板与套筒、外

4、链板与销轴之间为过盈配合。滚子与套筒之间、套筒与 销轴之间为间隙配合。 21、 滚子链的磨损主要发生在销轴与套筒的接触面上。 22、 链号数25.6/16mm 即为节距值。 1 机械设计传动 23、 链传动主动轮齿数减小、 链节距增大运动的不均匀性增加。 链传动的多边形效应只 能减小，不能根除。 24、 链轮的转速越高、节距越大、齿数越少，传动的动载荷越大。 25、 链传动的张紧目的是使松边不致于过松，以免影响链条正常退出啮合和产声振动、 跳齿或脱链现象。 26、 链传动张紧轮张紧时，张紧轮放于靠近大链轮外侧。 27、 链传动的失效形式，链的疲劳破坏、链条铰链的磨损、链条铰链的胶合及链条静力

5、拉断。 28、 链传动小齿轮的齿数介于 17120 之间，且尽量选取与链节数互质的奇数。 29、 链节距根据功率和小轮转速来确定。 30、 链传动的中心距一般可选 3050 倍节距。 31、 齿轮的失效形式主要是轮齿的失效， 轮齿的失效最常见的是齿轮折断、 工作面磨损、 点蚀、胶合和塑性变形。 32、 开式齿轮的主要失效形式是齿面磨损。 闭式齿轮中常见的失效形式是齿面点蚀。 点 蚀首先出现在靠近节线的齿根面上，然后想其他部位扩散。 33、 开式齿轮传动，仅按齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。 34、 硬齿面指轮齿工作面硬度大于 350HBS 或 38HRC 的齿轮， 软齿面则小于上述数值。 35、

6、 软齿面闭式齿轮传动按齿面接触疲劳强度设计， 按齿根弯曲疲劳强度校核； 硬齿面 闭式齿轮传动按齿根弯曲疲劳强度设计，按齿面接触疲劳强度校核。 36、 齿面硬度高，齿心强度低的齿轮或材质较脆的齿轮应按齿面接触疲劳强度设计。 37、 大尺寸齿轮选用铸造毛坯；中尺寸选用锻造毛坯；小尺寸而且要求不高，可用圆钢 做毛坯。 38、 金属制的软齿面齿轮，配对两齿轮齿面的硬度差应保持在 3050HBS 或更多。 39、 齿轮轮齿进行的齿顶修缘是为了减小动载荷。 40、 将配对的一个轮齿作成鼓形 （称为轮齿的螺旋角修形， 常用于斜齿轮和人字形齿轮） 是为了改善载荷沿接触线分布不均的程度，即改善齿向载荷分布不均。

7、 41、 闭式齿轮传动，其润滑方法根据齿轮的圆周速度大小而定。圆周速度 v12m/s 时采用喷油润滑：1）v25m/s，喷嘴位于轮齿啮合旋出边。 42、 齿轮传动中润滑油的选取是以粘度作为选取依据的。 2 机械设计传动 43、 直齿圆锥齿轮在强度计算时，以齿宽中点处的当量齿轮作为计算依据。 44、 蜗杆传动是两轴空间交错时的一种传动结构。 45、 当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性。 46、 蜗轮的材料为铸造锡青铜 （ZCuSn10P1,ZCuSn5Pb5Zn5） 、 铸造铝青铜 （ZCuAl10Fe3） 及灰铸铁。蜗杆的材料为碳钢或合金钢。 47、 用锡青铜来制造

8、蜗轮齿缘是为了减磨耐磨。 由其他材料制造蜗轮轮齿是为了节省有 色金属。 48、 蜗杆的标准参数为中间平面的参数。 49、 蜗轮蜗杆正确啮合的条件是：蜗轮的端面参数（端面模数和压力角）与蜗杆的轴面 参数（也叫做中间平面）对应相等。 50、 当交错角和为 90时，蜗轮与蜗杆正确啮合的条件还需保证蜗杆螺旋齿的导程角 与蜗轮螺旋升角相等，且蜗轮蜗杆的旋向相同。 51、 蜗杆的头数取 110，通常 1、2、4、6。 52、 蜗杆直径d1=mq，q为蜗杆的直径系数。蜗杆分度圆直径的标准化是为了减少蜗轮 滚刀的数目。 53、 tan =z1/q,上式为蜗杆分度圆导程角 与蜗杆头数 z1和直径系数 q 的关系

9、。 54、 蜗杆传动的变位特点：蜗杆尺寸不变，只有蜗轮尺寸改变。 55、 蜗杆传动的热平衡计算是为了确保润滑油处于正常工作范围内。 3 机械原理机构的结构分析 1、 机器中每一个独立的运动单元体称为一个构件。 2、 由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。两构件上能够参加接触而构成运 动副的表面称为运动副元素。 3、 两构件在未构成运动副前，在空间一共有 6 个相对运动的自由度。分别是沿 X、Y、Z 轴的平动和转动。而两构件在组成运动副之后，所受到的约束最少为 1，最大为 5。运 动副根据所引入约束的数目分类：把引入 n 个约束的运动副称为 n 级副(1n5). 4、 两构件通过点或线

10、接触而构成的运动副称为高副；两构件通过面接触而构成的运动副称 为低副。 5、 两构件之间的相对运动为转动的运动副称为铰链（也叫转动副或回转副） ；相对运动为 螺旋运动的运动副为螺旋副；相对运动为球面运动的为球面副。 6、 构件通过运动副的连接而成的相对可动的系统称为运动链。 7、 在运动链中，将某一构件加以固定而成为机架，则运动链便成为机构。 8、 机构中按给定的已知运动规律运动的构件称为原动件；其余活动构件称为从动件。 9、 机构具有确定运动时所必须给顶的独立运动参数的数目（亦即猥劣使机构的位置得以确 定，必须给顶的独立的广义坐标的数目）称为机构的自由度。 10、 为使机构具有确定的运动，则

11、机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目 11、 如果原动件数目大雨机构的自由度则将导致机构中最薄弱环节的损坏。 12、 平面机构自由度F的计算：F=, pl为低副的数目，ph为高副的数目。在平面机构中， 因为构件只做平面运动。每个自由构件有 3 个自由度，每个平面低副提供 2 个约束，每 个平面高副提供 1 个约束，n为活动构件的数目。 13、 计算平面自由度，需注意以下三点： 1） 两个以上的构件同在一处以转动副相连接，就构成了复合铰链，如果有 m 个构件组 成的复合铰链，共有 m-1 个转动副。 2） 如果两个构件在多处接触而成移动副，且移动方向彼此平行或重合，则只能算一个 移动副；如果

12、两构件在多处相配合而构成转动副，且转动轴线重合，只能算一个转 动副。 3） 若两构件在多处相互接触而构成平面高副，且各个接触点处的公法线彼此重合，则 只能算做一个平面高副；若两构件在多处接触而构成平面高副，但是各接触点的公 法线方向并不彼此重合，则相当于一个低副。 14、 有些机构中，某些构件所产生的局部运动，并不影响其他构件的运动。我们称这种 1 机械原理机构的结构分析 局部运动的自由度为局部自由度。设局部自由度为F，则机构的实际自由度 F=3n-(2pl+ph)-F。 15、 机构中，有些运动副带入的约束，对机构的运动起重复约束作用，这类约束称为虚 约束。机构中的虚约束为p，则实际机构自由

13、度为F=3n-(2pl+ph- p）-F。 16、 机构中的虚约束常发生在下列情况： 1） 在机构中，如果用转动副连接的是两构件上运动轨迹相重合的点，在该连接将带入 1 个虚约束。 2） 在机构运动的过程中，若两构件上某两点之间的距离始终保持不变，又用转动副杆 将两点相连，也将带入 1 个虚约束。 3） 在机构中，不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为虚约束。设重复中构件 数为n，低副数为pl,及高副数为ph，则重复部分的虚约束p=2 pl,+ ph-3n。 17、 2 机械设计连接 1、 双头螺柱适用于被连接件之一太厚，材料较软而且经常拆卸的场合。 2、 螺纹连接的预紧的目的是增强连接件

14、的紧密性和可靠性。 3、 螺纹预紧力所产生的预紧应力要小于材料屈服极限的 0.8 倍。 4、 一般的单线右旋普通螺纹的螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角，满足自锁条件。 5、 螺纹防松的根本问题在于防止螺旋副的相对滑动。 6、 对顶螺母、弹簧垫圈和自锁螺母属于摩擦防松；开口销与六角开槽螺母、止动垫圈和串 联钢丝属于机械防松；铆合、冲点和涂胶粘剂属于破坏螺旋副运动关系防松。 7、 布置螺栓时，各螺栓轴线间距离及螺栓轴线与机体壁之间的距离，由扳手活动的空间大 小决定。 8、 采用柔性螺栓（降低螺栓刚度）和硬垫片（增加被连接件刚度） ，均是为了减小应力幅。 同时残余预紧力也相应减小。 9、 螺栓头部与螺

15、杆过渡处所采用的增大圆角及卸载结构是为了减小应力集中。 10、 滑动螺旋的基本尺寸，通常是根据耐磨性条件确定的。 11、 平键靠键的侧面挤压来传递转矩。 普通平键连接的失效形式是工作面被压溃， 导向 平键和滑键连接主要失效形式是工作面过度磨损。 12、 圆头平键放在用键槽铣刀铣出的键槽中；平头平键放在用盘铣刀铣出的键槽中。 13、 平键连接时，键的上表面与轮毂的键槽底面间留有间隙。 14、 键的截面尺寸 bh 是按轴径 d 由标准中选取的。键长 L 根据轮毂的长度选取，通 常不大于轮毂长度。 15、 键的材料通常为 45#钢。 16、 采用双键连接时，两个平键布置应沿周向相隔 180；两个半圆

16、键布置于轴的同 一条母线上；两个楔键沿周向相隔 90120。 17、 矩形花键的定心方式为小径定心；渐开线花键的定心方式为齿形定心。 18、 花键的主要失效形式是工作面被压溃或工作面过度磨损。 19、 紧螺栓连接强度计算中系数 1.3 主要是考虑了扭转和拉伸综合效果所带来的影响。 20、 分布在同一圆周上的螺栓数目应取为偶数。 21、 凸台和沉头座是为了防止螺栓承受附加的弯曲载荷。 22、 采用冷墩螺栓头部和滚压螺纹可以显著提高螺栓的疲劳强度。 1 机械设计平面机构的运动分析 1、 瞬心就是两构件瞬时速度相等的重合点。 2、 两构件在瞬心处的相对速度为零，绝对速度相等。 3、 瞬心绝对速度为零，称为绝对瞬心；否