机械设计复习考试终极版

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1、桂林电子科技大学1机器的基本组成要素 ：机械零件。（P1） 2机器的主要组成：（三部分，原动机部分、传动部分和执行部分）； （五部分：原动机部分、传 动部分、执行部分，辅助系统和控制系统）。 （P3） 3设计机器的一般程序： （机器的设计阶段是决定机器好坏的关键）1 ）计划阶段； 2）方案设计阶段； 3）技术设计阶段； 4）技术文件编制阶段； 5）计算机在机 械设计中的应用。 (P4) 4对机器的主要要求：1 ）使用功能要求； 2）经济性要求； 3）劳动保护和环境保护要求；4）寿命与可靠性的要求； 5）其他专用要求。（P8） 5机械零件的主要失效形式：1 ）整体断裂； 2）过大的残余变形； 3

2、）零件的表面破坏（腐蚀、磨损和接触疲劳）；4）破坏 正常工作条件引起的失效。 （P10） 6机械零件的设计准则：1 ）强度准则； 2）刚度准则； 3）寿命准则（影响寿命的主要因素：腐蚀、磨损和接触疲劳）； 4）振动稳定性准则； 5）可靠性准则。（P13） 7机械零件的材料疲劳曲线： （P22）最大应力 max最小应力 min 应力循环次数 N 应力比 r 平均应力 m 应力幅 a 应力比 r=min/ max（-1r1） 平均应力 m=(max+min)/2 应力幅 a=(max- min)/2 （A-AB-BC这段曲线） 104叫做低周疲劳；（CD-D这段曲线） 104107叫做高周疲劳。

3、8常见的滑动摩擦分类： （根据摩擦面间存在润滑剂的情况）1 ）干摩擦； 2）边界摩擦； 3）流体摩擦； 4）混合摩擦。（P46） 9机械零件的分类方式： （按机械连接分类 ）1）机械动连接（各种运动副） ；2）机械静连接。 （按其工作原理分类 ）1）形锁合连接（铰制孔用螺栓连接、平键连接） ；2）摩擦锁合连接（紧 螺栓连接、过盈连接） ；3）材料锁合连接（胶接） 。 （按其可拆性分类） 1）可拆连接（螺纹连接、花键连接、无键连接、销连接）；2）不可拆连 接（铆钉连接、焊接、胶接） 。 （P61） 10螺纹连接：（按牙型分类）1 ）普通螺纹（用于连接） ；2）管螺纹（用于连接）；3)梯形螺纹（用

4、于传动）；4）矩形螺纹N疲劳曲线（用于传动）；5）锯齿形螺纹（用于传动） 。对连接螺纹的要求是自锁性好，有足够的连接强度； 对传动螺纹的要求是传动精度高，效率高，以及具有足够的强度和耐磨性。（P62） 11螺纹预紧的目的 ：在于增强连接的可靠性和和紧密性，以防止受载后被连接件间出现缝隙或 发生相对滑移。经验证明：适当选用较大的预紧力对螺纹连接的可靠性以及连接件的疲劳强度都 是有利的。（P68） 螺纹防松的目的 ：在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。（P70） 螺纹防松的方法 ： （按工作原理） 1）摩擦防松（对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母）；2）机械防松 （开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢

5、丝）；3）破坏螺旋副运动关系防松（铆合、冲点、 涂胶粘剂）。 （P70） 12链传动的类型 ： （按用途分类）1）传动链（滚子链和齿形链） ；2）输送链； 3）起重链。（P165） 13带传动的类型 ： （按工作原理分类）1）摩擦型带传动（根据传动带的横截面形状） 平带传动）；2）圆带传动；3）V带传动； 4） 多楔带传动。 5）啮合型带传动（又称同步带传动） 。 （P143） 平带传动与 V带传动的比较：平带传动，结构简单，传动效率高，带轮也容易制造，在传动 中心距较大的情况下应用较多。V带传动，其横截面呈等腰梯形，带轮上也应做出相应的轮槽。 槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V带传动允许

6、的传动比大，结构紧凑，大多数V带已标 准化。 （P144）V 带传动的张紧 ：1）定期张紧装置； 2）自动张紧装置； 3）采用张紧轮的张紧装置（张紧轮 的位置 ：1）一般应放在松边的内侧，使带只受单向弯曲；2）张紧轮还应尽量靠近大带轮，以免 减少带在小带轮上的包角；3）张紧轮的轮槽尺寸与带轮的相同，且直径小于小带轮的直径。） （P162 ） 链传动张紧的目的 ：主要是为了避免在链条的松边垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现 象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。链传动张紧轮（可以是链轮，也可以是滚轮）的位 置：张紧轮的直径应与小链轮的直径相近。张紧轮有自动张紧（多用于弹簧、吊重等装置）和定

7、期张紧（可用螺旋、偏心等调整装置） ，另外还可以用压板和托板张紧。 （P182） 链传动的布置 ：链轮必须位于铅锤面内，两链轮共面。中心线可以水平，也可以倾斜， 但尽量不要处于铅锤位置。一般紧边在上，松边在下，以免在上的松边下垂量过大而阻碍 链轮的顺利运转。（P181 ） 带传动的主要失效形式：1）打滑； 2）疲劳破坏。（P151） 传动带在受到拉力作用时会发生弹性变形，由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑 动，称为带传动的弹性滑动。因为带传动总有紧边和松边，所以弹性滑动也总是存在的，是无法 避免的。 （P150） 在带传动的速度不变的条件下，随着带传动所传递的功率逐渐增加，带和带轮间的

8、总摩擦力 也随之增加，弹性滑动所发生的弧段的长度也相应扩大。此时如果再增加带传动的功率，则带与 带轮间就会发生显著的相对滑动，即整体打滑。打滑会加剧带的磨损，降低从动带轮的转速，甚 至使传动失效，故应极力避免这种情况的发生。打滑不可没有，但可以避免。打滑易出现在小带 轮上，因为其上的包角小，而且小带轮也容易发生过载。（P150 ） 14键连接的类型 ：1）平键连接； 2）半圆键连接； 3）楔键连接； 4）切向键连接。（P103） 平键长度的确定 ：一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂的长度；而导向平键 则按轮毂的长度及其滑动距离而定。 （P105） 楔键的安装 ：键的上下两面是工作面

9、，键的上表面和与它相配合的轮毂键槽底面均具有1： 100 的斜度。装配时，圆头楔键要先放入轴上键槽中，然后打紧轮毂；平头楔键和单圆头楔键，则在轮毂装好后才将键放入键槽并打紧（钩头楔键也是这样）。 （P104） 楔键的类型有 ：1）普通楔键（圆头楔键、平头楔键和单圆头楔键）；2）钩头楔键。（P104 ） 两个平键的布局 ：两者间的夹角为120130。 （P105） 键的截面尺寸 bh 按轴的直径 d 由标准中选定。键的长度L 一般可按轮毂的长度而定，即 键长等于或略短于轮毂的长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定。一般轮毂的长度 可取为 L（ 1.5 2）d，这里 d 为轴的直径。（P1

10、05） 在进行强度校核后，如果强度不够时，可采用双键。这时应考虑键的合理布置。两个平键 最好布置在沿周向相隔180；两个半圆键应布置在轴的同一条母线上；两个楔键则应布置在沿 周向相隔 90120。考虑到两键上载荷分配的不均匀性，在强度校核中只按1.5 个键计算。 如果轮毂允许适当加长，也应相应地增加键的长度，以提高单键连接的承载能力。（P108） 15齿轮传动的类型 ：1）开式齿轮传动； 2）半开式齿轮传动； 3）闭式齿轮传动。（P186） 齿轮传动的失效形式 ： 1 ）轮齿折断（齿根弯曲疲劳折断） ；2）齿面磨损（磨粒磨损）；3） 齿面点蚀； 4）齿面胶合； 5）塑性变形。（P186 ） 齿

11、轮传动的设计准则 ：通常只按 保证齿根弯曲疲劳强度 及保证齿面接触疲劳强度 两准则进行 计算。 （P189）闭式 齿轮传动的主要失效形式为轮齿折断、点蚀和胶合。设计准则 为保证齿面接触疲劳强度和保证齿根弯曲疲劳强度。采用合适的润滑方式和采用抗胶合能力强的润滑油来考虑胶合的影响。开式 齿轮传动的主要失效形式为齿面磨损和轮齿折断，设计准则 为保证齿根弯曲疲劳强度。采用适当增大齿轮的模数来考虑齿面磨损对轮齿抗弯能力的影响。16蜗杆传动的效率 ：在动力传动中，一般传动比i=5 80；在分度机构或手动机构的传动中， 传动比可达 300；若只传递运动，传动比可达1000。 （P238） 蜗杆传动的效率损失

12、 ：蜗轮磨损、系统过热、蜗杆刚度不足是主要的失效形式 蜗杆传动的设计 ：1）蜗杆传动强度计算（ 蜗轮齿面接触疲劳强度 计算和 蜗轮齿根弯曲疲劳 强度计算） ；2 蜗杆刚度计算。（P252） 17轴的分类 ： （按承 受载荷的不同 ）1）转轴（工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴）；2）心轴（只承受弯矩不 承受扭矩的轴）（心轴又分为转动心轴和固定心轴） ；3）传动轴（只承受扭矩而不承受弯矩的轴） 。 （按轴 线形状的不同 ）1）曲轴； 2）直轴（根据外形分为光轴和阶梯轴） 。光轴主要用于心轴和 传动轴；阶梯轴则常用于转轴。 （P360） 轴的设计准则 ：包括 结构设计 和工作能力计算 两方面。 结构设

13、计 计算，包括定出轴的合理外形 和全部结构尺寸。轴的 结构应满足：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便 于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。（P363 ）工作能力计算 ，是指轴的强度、刚度和 振动稳定性等方面的计算。其计算准则是满足轴的强度和刚度要求，必要时还应校核轴的振动稳 定性。 （P369） 轴的定位方式 ：1）零件的 轴向定位 ，目的是防止轴上零件受力时发生沿轴向的相对运动，消 除其运动间隙。（轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母定位）；2）零件的 周向定位 ，目的 是限制轴上零件与轴发生相对转动。 （键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合）。 （P364）18、联

14、轴器与离合器的作用、比较，挠性联轴器的类型？ 联轴器 ：用来把两轴联接在一起，机器运转时不能分离。只有停机时将联接拆开后两轴才能 分离。离合器 ：在机器运转过程中可使两轴随时接合或分离。用来操纵机器传动系统的断续，以 便进行 变速及换向等。321安全联轴器和安全离合器：机器工作时，如果转矩超过规定值，这种联轴器或离合器即可自行断 开或打滑，以保证机器中主要零件不致因过载而损坏。 联轴器分为：刚性联轴器（无补偿能力） ，挠性联轴器 （有补偿能力） 刚性联轴器 ：构造简单，成本低，可传递较大的转矩。缺乏补偿两轴相对位移的能力。故对 两轴对中性能要求很高。（用于转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好

15、的场合）。 无弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用于载 荷平稳、无冲击的场合。十字滑块联轴器、滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器、万向联轴器 有弹性元件的挠性联轴器：因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴相对位移而且可以吸振缓冲。用 于需要补偿两轴的相对位移，工作载荷有较大变化的场合。（弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴 器、梅花形弹性联轴器、轮胎联轴器、膜片联轴器、星形弹性联轴器） 联轴器和离合器的比较 ：联轴器是用来把两轴连接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有 在机器停车并将连接拆开后，两轴才能分离。而离合器是在机器运转过程中，可使两轴随时接合 或分离的一

16、种装置，它可用来操纵机器传动系统的断续，以便进行变速及换向等。（P343）19、弹簧的作用、类型、基本参数、旋绕比C？ 弹簧的主要功用 有：控制机构的运动、 缓冲和减振、 储存能量、 测力以及改变机器的自振频率等。 按弹簧承受的载荷分： 拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧 按照弹簧的形状分： 螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、板簧、盘簧、异型弹簧、 普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸：外径D 2、中径 D、内径 D1、节距 p、螺旋升角、弹簧丝直 径d。 簧的旋绕比C=D/d，设计弹簧时， C 的取值范围为416，C 值过大则弹簧偏软，工作时会发 生颤动； C 值过小则弹簧丝卷绕时受到强烈的弯曲，疲劳强度下降。常取58 20、齿轮齿面点蚀发生在那些部位，怎样提高抗点蚀能力？ 首先发生在靠近节线的齿根面上，在节线附近通常为单对齿啮合，齿面的接触应力大；在节 线附近齿面相对滑动速度小，不易形成承载油膜，润滑条件差，因此易出现点蚀。 齿面点蚀最容易发生在闭式齿轮上。齿面点蚀首先出现