机械设计基础复习大纲Word下载.docx

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7-1常用的螺纹牙型有几种？

说明各自的特点和应用场合。

普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。

普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹主要用于联接。

梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传动。

7-2螺纹的公称直径指哪一直径？

螺栓强度计算使用哪一直径？

螺纹几何尺寸计算使用哪一直径？

1公称直径指外径d.2使用内径3使用外径

7-3什么叫预紧？

螺纹联接为什么要预紧？

常用控制预紧力的方法有哪些？

1.预紧力：

使联接在承受工作载荷之前预先受到力的作用，这个力称为预紧力。

2.预紧的目的：

1）增加联接的可靠性；

2）增加联接的刚性；

3）防松；

4）受横向载荷作用时，增大摩擦力，防止相对滑动；

5）增大疲劳强度。

3使用测力扳手

7-4螺纹联接为什么要防松？

防松的根本问题是什么？

按照防松原理，举例说明如何实现防松。

1.防松的根本原理：

防止螺旋副的相对转动2.防松的原因：

1）在冲击、振动、变载荷作用下，螺旋副间的摩擦阻力极不稳定，在某一瞬间会急剧减少以致消失，失去自锁能力，联接就可能松脱；

2）螺栓在高温、温度变化较大的情况下工作，材料发生蠕变和应力松弛，也会使预紧力和摩擦力逐渐减少，最终导致联接失效。

3.防松的方法摩擦防松、机械防松、永久防松、化学防松

7-1．采用螺纹联接时，若被联接件之一较厚，在需要经常装拆的情况宜采用（B）。

A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接

7-2．螺纹的公称直径（管螺纹除外）是指它的（　C　　）。

A.小径d1　　B.中径d2　　C.大径d

7-3．下列螺纹当中，常用于联接的螺纹是（　B　　）。

A矩形螺纹B三角形螺纹C梯形螺纹D锯齿形螺纹

螺纹联接的基本类型有哪些？

　　答：

螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接

第8章轴毂联接

轮毂联接是实现轴和轴上零件之间的周向定位，主要方式有：

键联接、花键联接和过盈配合。

8-1普通平键的长度应（　B　　）

A．稍长于轮毂的长度B．略短于轮毂的长度

C．是轮毂长度的三倍D．是轮毂长度的二倍

8-2普通平键联接传递动力是靠（　B　　）。

A.两侧面的摩擦力B.两侧面的挤压力

C.上下面的挤压力D.上下面的摩擦力

第9章带传动和链传动

1.带传动的组成、工作原理、传动特点

9.1带传动的结构特点：

1、组成：

主动轮、从动轮、传动带

2、分类：

㈠按工作原理分：

摩擦型、啮合型带传动

㈡按带的截面形状分：

a.平型带传动——最简单，适合于中心距a较大的情况

b.V带传动——三角带

c.多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合

d.同步带传动——啮合传动，高速、高精度，

适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻。

㈢按带的传动形式分：

开口传动：

两轮转向相同

交叉传动：

两轮转向相反

半交叉传动：

用于交错轴

2.链传动的组成、工作原理、传动特点

9.2工作原理、工作特点、应用

1、工作原理：

靠摩擦和靠啮合两种

2、工作特点：

适宜布置在高速级

优点：

可远距离传动、缓冲吸振、过载保护、结构简单、

维护方便

缺点：

传动比不准确、传动效率低、带的寿命短、压轴力大

η带=0.92～0.95、η链=0.95～0.97、η齿轮=0.97～0.99

3、应用：

功率（P≤100KW）、带速（V=5～25m/s）、传动比（i≤7）

9.3受力分析

工作前:

两边初拉力Fo=Fo

工作时:

两边拉力变化：

①紧力Fo→F1；

②松边Fo→F2

F1—Fo=Fo—F2

F1—F2=摩擦力总和Ff=有效圆周力Fe

所以:

紧边拉力：

F1=Fo+Fe/2（应力σ1）

松边拉力：

F2=Fo—Fe/2（应力σ2）

另外：

带受到的弯曲应力：

σb1和σb2

离心拉力：

Fc=qv2（应力σc）

带传动的应力分布图：

如下

9.4带的弹性滑动和打滑

㈠弹性滑动：

带与轮缘之间会发生不显著的相对滑动称为---。

滑动的结果：

V1＞V＞V2

㈡打滑：

当带传动的有效圆周力超过了带的极限摩擦力时，带

和带轮之间发生显著的相对滑动，称为---。

㈢弹性滑动和打滑的区别：

⑴弹性滑动是不显著的相对滑动，只发生在部分包角范围内；

而打滑是显著的相对滑动，发生在全部包角范围内。

⑵弹性滑动是带工作时的固有特性，是不可避免的；

而打滑是带过载时的一种失效形式，是可以避免的。

（四）、失效形式:

1、带的疲劳破坏2、打滑

9-1带传动中的弹性滑动与打滑有何区别？

对传动有何影响？

影响打滑的因素有哪些？

如何避免打滑？

9-2在V带传动设计时，为什么要限制带的根数？

9-3带传动的主要失效形式是什么？

打滑和疲劳破坏。

9-4带传动工作中，带上所受应力有哪几种？

如何分布？

最大应力在何处？

拉应力、弯曲应力、离心应力。

9-5.带在工作时产生弹性滑动，主要是由于（　　　）。

A.带不是挠性件B.带与带轮间的摩擦系数偏低

C.带的紧边与松边拉力不等D.带绕过带轮产生离心力

1带传动常用的类型有哪些？

在带传动中，常用的有平带传动、V带传动、多楔带传动和同步带传动等。

2带传动的设计准则是什么？

在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命

第10章链传动

链传动的组成、工作原理、传动特点

1、组成：

主动链轮、从动链轮、传动链

2、工作原理：

靠啮合。

（滚子链：

靠链节和链轮轮齿的啮合。

齿形链：

靠链齿和轮齿的啮合）

3、传动特点：

㈠优点：

（和带比）⑴无弹性滑动、打滑现象、i平均=常数⑵压轴力小

⑶可在恶劣环境（如高温、油污、潮湿）中工作⑷传动效率比带高

（和齿轮比）易安装、远距离传动轻便。

㈡缺点：

⑴i瞬时≠常数⑵传动时有振动、冲击、噪声

⑶只能用于两平行轴之间的传动⑷传动急速反转时性能较差。

4.传动链结构特点：

按链条的结构不同分：

⑴套筒滚子链：

（简称滚子链）⑵齿型链

⑴滚子链：

）

①结构：

由外链板、内链板、套筒、滚子、销轴五部分组成。

标记如：

滚子链20A--2×

60GB/T/243-1997

表示：

A系列、节距P=20×

25.4/16=31.75mm、双排、60节的滚子链。

⑵齿形链：

（无声链）是由一组齿形链板由铰链联接而成。

按铰链的形式不同又分（圆销式、轴瓦式、滚柱式等）

10-1影响链传动速度不均匀性的主要因素是什么？

10-2链传动与带传动的张紧目的有何区别？

10-3链传动中，链条的链节数通常选A链节数。

A偶数B奇数C质数D整数

第11章齿轮机构

1、齿轮机构的类型

2、渐开线齿廓的啮合特性

3、标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算

4.齿轮传动的失效形式

5.齿轮传动中的受力分析（齿轮的转向及轮齿旋向分析）

11.3标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算

11.3.1齿轮各部分名称和符号

图11-2为外啮合直齿圆柱齿轮的一部分，其各部分名称和符号如下。

齿顶圆轮齿顶端所确定的圆，其直径符号为da。

齿根圆轮齿根部所确定的圆，其直径符号为df。

基圆产生渐开线的圆，其直径符号为db。

分度圆为了确定齿轮端面各部分的几何尺寸，在齿轮上选择的一个基准圆。

其直径符号为d。

齿顶高介于分度圆与齿顶圆之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，符号为ha。

齿根高介于分度圆与齿根圆之间的部分称为齿根，其径向高度称为齿根高，符号为hf。

全齿高从齿根到齿顶的径向距离称为全齿高，符号为h，则有

齿厚在任意直径的圆周上，轮齿两侧间的弧长，齿厚符号为si。

齿槽宽在任意直径的圆周上，相邻两齿间的弧长，齿槽宽符号为ei。

齿距在任意直径的圆周上，相邻两齿上同侧齿廓之间的弧长，齿距符号为pi。

同一圆周上，齿距等于齿厚与齿槽宽之和，即

分度圆上的齿厚和齿槽宽分别用s和e表示。

对于标准齿轮而言，

分度圆上的齿厚与齿槽宽相等。

齿宽轮齿的轴向宽度，符号为B

11.4齿轮传动的失效形式

对齿轮失效形式的分析有助于准确选择齿轮传动强度设计方法，

以及寻求防止或延缓失效最有效、最经济的对策。

齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，其失效形式主要有以下五种：

1.轮齿折断2.齿面点蚀3.齿面磨损4.齿面胶合5.齿面塑性变形

11-1何谓标准直齿圆柱齿轮？

11-2渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件是什么?

11-3现有一对标准直齿圆柱齿轮传动。

已知齿数z1=21，z2=53，模数m=2.5mm。

分别求两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、中心距、

齿距、齿厚、齿槽宽、传动比以及渐开线在分度圆处的曲率半径和齿顶圆上的压力角。

11-4常见的齿轮失效形式有哪几种？

11-5圆柱齿轮传动中大、小齿轮的齿宽是否相等？

为什么？

11-6齿轮传动中两齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力是否相等？

11-7图示为二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，已知主动轮1的转向和旋向，

为使Ⅱ轴上两齿轮的轴向力相互抵消。

试确定：

（1）斜齿轮2、3、4的螺旋线方向；

（2）各轴的转向；

（3）画出中间Ⅱ轴上的2齿轮受力图（即标出Ft2、Fr2、Fx2的方向）。

11-8图示斜齿圆柱齿轮---圆柱蜗杆传动。

已知斜齿轮的转向如图示，

蜗轮的旋向为左旋为使蜗杆轴上的轴向力最小。

（1）斜齿轮1、2的螺旋线方向。

（2）确定蜗轮4的转动方向。

（3）标出斜齿轮2和蜗杆3的各分力。

11-9.画出图中所示齿轮所受的各分力方向，a为主动轮，b为从动轮。

（图中“O”表示啮合点位置）

渐开线具有哪些特性？

渐开线齿轮传动具有哪些优点？

何谓标准直齿圆柱齿轮？

渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件?

节圆和分度圆、啮合角和压力角有什么区别？

什么是斜齿轮的当量齿轮？

什么是直齿锥齿轮的当量齿轮？

现有一对标准直齿圆柱齿轮传动。

已知齿数，，模数。

分别求两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、中心距、齿距、齿厚、齿槽宽、传动比以及渐开线在分度圆处的曲率半径和齿顶圆上的压力角。

设有一标准直齿圆柱齿轮，已知齿数为38，测得齿顶圆直径为99.85mm，现准备将它用在中心距为115mm的传动中，试确定与之配对的齿轮的齿数、模数、分度圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径。

带传动、链传动、齿轮传动的主要优缺点

带传动的主要优点1）带有弹性——缓冲、吸振，传动平稳、噪音小；

2）靠摩擦传动——过载打滑，保护损坏其他零件；

3）中间挠性件——适于远距离传动；

4）结构简单，制造安装方便，成本低。

带传动的主要缺点1）弹性滑动，传动比不恒定；

2）传动装置的结构尺寸大；

3）传动效率较低；

4）带的寿命较短；

5）不宜用于高温、易燃的场合。

链传动的特点及应用与带传动相比，链传动的优点：

1.传动比准确；

无滑动，效率高（=0.950.98）；

2.在同样条件下，结构比较紧凑；

（能传递更大的功率）3.对轴的压力小；

4.能在高温、低速及恶劣环境下工作。

与齿轮传动相比，链传动的优点：

1.中心距大；

2.制造、安装精度低成本低

链传动的主要缺点：

1.瞬时传动比不是常数，传动平稳性差；

2.工作时有冲击、振动和噪音；

适用于低速3.无过载保护作用。

齿轮传动主要特点优点：

1）传动效率高（0.98-0.99）；

2）工作可靠，寿命长；

3）结构紧凑，外廓尺寸小；

4）瞬时传动比为常数。

缺点：

1）制造费用大，需专用机床和设备；

2）精度低时，振动、噪音大；

3）不适于中心距大的场合。

第12章蜗杆传动

12.1蜗杆传动的结构、特点：

1.组成：

蜗杆和蜗轮。

2.形成：

斜齿轮演化而成。

12.2蜗杆传动受力分析

第13章齿轮系

1、掌握定轴轮系传动比的计算

2、转化轮系法求解周转轮系传动比方法

3、熟练掌握复合轮系传动比的计算方法及轮系的组成分析

13.1定轴轮系及其传动比计算

一、传动比

A——输入轴B——输出轴

13.2周转轮系传动比的计算

例题13-1在图示轮系中，已知各轮的齿数为；

Z1=24,Z2=30,Z3=80，Z4=40,Z5=20。

齿轮1的转速为1450r/min。

试求齿轮5的转速（大小和方向）。

解：

此为混合轮系：

1、2、3、H组成周转轮系

第14章机械传动设计

1、机械传动的组成

2、机械传动的类型

第15章机械的调速与平衡

1、机器运转速度波动调节的目的

2、速度波动调节的方法

3、回转件平衡的目的

4、刚性回转件的平衡

15.1调节机器速度波动的目的

1、周期性速度波动

危害：

①引起动压力，η↓和可靠性。

②可能在机器中引起振动，影响寿命、强度。

③影响工艺，↓产品质量。

2、非周期性速度波动

机器因速度过高而毁坏，或被迫停车。

通过相应的手段对两类速度波动进行调节，将上述不良影响限制在容许范围之内。

15.2机器周期性速度波动的调节方法

机器中某一回转轴上加飞轮

飞轮：

能量存储器

15.3机器非周期性速度波动的调节方法

采用调速器

15.4平衡的目的

平衡的目的：

尽量减小惯性力所引起的附加动压力。

附加的动压力：

①附加载荷；

②振动（源）

15.5刚性回转件的平衡

质量分布在同一回转面内

静平衡：

各质量块的质径积的矢量和为零，或=0

质量分布不在同一回转面内

各部分质量的惯性力组成——空间力系

空间力系：

主矢

主矩

平衡原理：

措施：

（将每个平面的惯性力平衡力）

动平衡：

主矩

比较：

静平衡

经过动平衡的回转件一定是静平衡的，反之，静平衡的回转件不一定是动平衡的

第16章轴

1.轴的分类

2.轴的结构设计

16.1轴的分类

㈠按承载分：

⑴心轴（只受弯）又分为固定心轴和转动心轴。

⑵传动轴：

（只受扭矩）

⑶转轴：

（既受弯又受扭矩）

㈡按轴的形状分：

⑴直轴：

应用最广。

⑵曲轴：

常用于专用机械。

⑶挠形轴：

（或称钢丝软轴）可自由弯曲

16.2轴的结构设计

1.含义：

就是要确定轴的各段直径及长度。

以及一些细小结构尺寸

2.要求：

除满足强度、刚度等设计外，还要保证轴上零件的定位

（轴向、和周向定位）、固定及装拆方便，并具有良好的加工工艺性。

第17章滚动轴承

1.滚动轴承的基本类型

2.结构特点

17.1滚动轴承的结构特点：

1.结构：

内、圈：

一般内圈随轴转动，外圈固定不动。

滚动体的形状多样：

有球形、圆柱滚子、圆锥滚子、鼓形、滚针等。

保持架：

使滚动体均匀隔开。

2.结构：

㈠按滚动体的形状分类：

㈡按滚动体承载的方向分：

⑴径向接触轴承：

主要承受径向载荷。

⑵向心角接触轴承：

既承受径向又承受轴向载荷。

⑶轴向接触轴承：

主要承受轴向载荷。

3.滚动轴承的代号：

它的组成为三部分：

前置代号、基本代号、后置代号。

它的格式及排列顺序下面分别介绍：

㈠基本代号：

用以表示滚动轴承的类型、结构、尺寸，是轴承的代号的基础。

它的一般格式如下：

分述如下：

⑴内径代号：

表示方法有三种：

①内径d<

10mm或d=10、12、15、17mm或d≥500mm时，（查轴承手册）如下：

②内径d=22、28、32mm时，可直接用此值来表示，

在其与尺寸系列代号之间用“/”分开。

如：

□×

×

/28（表示d=28mm）

⑵尺寸系列代号：

（包括宽度或高度系列代号和直径系列代号）

例题如图所示为采用一对角接触球轴承支撑的轴,设外载荷为：

Fr1=400N，Fr2=1200N,Fa=800N；

试分别求出两轴承所受的径向载荷Fr1、Fr2

和轴向载荷Fa1、Fa2。

（注：

轴承派生轴力Fd=0.68Fr）

两轴承派生轴力：

Fd1=0.68Fr1=0.68×

400=272（N）；

Fd2=0.68Fr2=0.68×

1200=816（N）

分析松紧端：

Fa+Fd2=800+816=1616（N）>

Fd1

1为紧端，轴向载荷Fa1=Fa+Fd2=800+816=1616（N）

2为松端，轴向载荷Fa2=Fd2=816（N）

第18章滑动轴承

1.滑动轴承的主要类型

2.形成动压油膜的必要条件

第19章联轴器和离合器

1.联轴器的类型

（1）刚性联轴器

（2）挠性联轴器

2.离合器的类型及功能

按工作原理：

1牙嵌式2摩擦式3电磁式

按控制方式：

1操纵式2自动式