機(jī)械設(shè)計(jì)客觀題資料.doc

第一篇第一篇 機(jī)械設(shè)計(jì)總論機(jī)械設(shè)計(jì)總論 第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)概述 1 機(jī)械產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化 零部件的通用化通用化和系列化系列化簡(jiǎn)稱為機(jī)械產(chǎn)品的 三化三化 P6 2 機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 為了保證所設(shè)計(jì)的機(jī)械零件能安全 可靠地工作 在進(jìn)行設(shè)計(jì)工 作之前 應(yīng)確定的準(zhǔn)則 其主要準(zhǔn)則包括其主要準(zhǔn)則包括 強(qiáng)度準(zhǔn)則 剛度準(zhǔn)則 壽命準(zhǔn)則 耐磨性準(zhǔn)則 震 動(dòng)性準(zhǔn)則 P11 第二章 機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度與耐磨性 1 對(duì)任一給定的應(yīng)力循環(huán)特性 r 當(dāng)應(yīng)力循環(huán) N 次后 材料不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng) 力稱為疲勞極限疲勞極限 P21 2 疲勞曲線是在應(yīng)力比一定時(shí)應(yīng)力比一定時(shí) 表示疲勞極限與循環(huán)次數(shù)疲勞極限與循環(huán)次數(shù)之間關(guān)系的曲線 3 機(jī)械磨損機(jī)械磨損主要經(jīng)歷三個(gè)階段 跑合磨損階段 穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段 P31 記住圖 4 對(duì)零件理論分析時(shí) 都將力的作用看成是點(diǎn)或線點(diǎn)或線接觸的 由于接觸面積小 而局 部作用大 可將這種局部應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力接觸應(yīng)力 零件強(qiáng)度稱為接觸強(qiáng)度接觸強(qiáng)度 P26 6 P20 變應(yīng)力循環(huán)特征 r 的公式 對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力 r 1 脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 r 0 靜 應(yīng)力 r 1 7 在靜應(yīng)力狀態(tài)下 塑性材料的主要失效形式是塑性變形 取其屈服極限 作 為極限應(yīng)力 即 脆性材料的主要失效形式是脆性破壞 取其強(qiáng)度極限 作為極限應(yīng)力 即 第二篇第二篇 連接件設(shè)計(jì)連接件設(shè)計(jì) 第三章 螺紋連接和螺旋傳動(dòng) 1 提高螺紋連接件強(qiáng)度的措施有哪些 P58 改善螺紋牙間載荷分配不均現(xiàn)象 降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅 減小應(yīng)力集 中 避免附加應(yīng)力 采用合理的制造工藝 2 采用螺紋聯(lián)接時(shí) 當(dāng)被連接件很厚不經(jīng)常拆卸時(shí) 宜采用螺釘聯(lián)接 螺釘聯(lián)接 4 螺紋連接的防松 P43 防松的目的防松的目的 防止連接松脫 保證連接安全可靠 分類 分類 按工作原理可分為摩擦防松 機(jī)械防松以及鉚沖防松等 防松裝置防松裝置 對(duì)頂螺母 彈簧墊圈 自鎖螺母 止動(dòng)墊圈 串聯(lián)鋼絲 5 螺栓組連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的 合理地確定連接結(jié)合面的幾何形狀和螺栓的布置形 式 力求各螺栓和連接結(jié)合面間受力均勻 便于加工和裝配 P55 6 被連接件之一太厚不宜制成通孔且需要經(jīng)常裝拆時(shí) 往往采用雙頭螺柱雙頭螺柱連接 第四章 鍵連接和其他連接 1 楔鍵聯(lián)接靠摩擦力摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩 用于對(duì)中性要求不高的聯(lián)接 2 普通平鍵連接的工作面為兩側(cè)面兩側(cè)面 靜連接的失效形式為壓潰壓潰 嚴(yán)重會(huì)剪斷嚴(yán)重會(huì)剪斷 動(dòng)連接的 失效形式為磨損磨損 P72 P75 壓潰和磨損是平鍵連接的主要失效形式 3 平鍵連接的主要用途是 使軸與輪轂之間沿周向固定并傳遞扭矩沿周向固定并傳遞扭矩 P72 4 若某軸段上采用兩個(gè)普通平鍵兩個(gè)普通平鍵 通常兩個(gè)鍵沿軸的周向方向相隔 180 使用切向鍵時(shí) 若軸雙向轉(zhuǎn)動(dòng)必須采用兩兩個(gè)切向鍵 P73 P75 5 鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件 6 半圓鍵用于靜聯(lián)接靜聯(lián)接 鍵的側(cè)面是工作面 第五章 帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1 帶傳動(dòng)中 緊邊拉力為 F1 松邊拉力為 F2 則傳遞的有效圓周 F 為 F1 F2 P88 2 帶在帶輪上即將打滑而尚未打滑的臨界狀態(tài)時(shí) F1 與 F2 的關(guān)系可用著名的歐拉公式表 示為 P90 3 帶傳動(dòng)有效拉力的極限值與初拉力 帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 帶速 小輪包角以及帶與帶初拉力 帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 帶速 小輪包角以及帶與帶 輪之間的摩擦系數(shù)輪之間的摩擦系數(shù)等因素有關(guān) P90 4 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí) 參數(shù) K 是包角系數(shù)包角系數(shù) 它是考慮 180 時(shí)對(duì)帶傳動(dòng)能力影響的參數(shù) P93 5 簡(jiǎn)述帶傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 P92 帶傳動(dòng)的主要失效形式失效形式為打滑和帶的疲勞破壞 所以帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是 保證帶 傳動(dòng)不打滑的前提下 充分發(fā)揮帶的傳動(dòng)能力 并使傳動(dòng)帶具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命 6 簡(jiǎn)述鏈傳動(dòng)特點(diǎn) P87 與帶傳動(dòng)相比 鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是 沒有滑動(dòng) 平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確 傳動(dòng)效率高 壓軸力較小 傳動(dòng)功率大 過載 能力強(qiáng) 能在低速重載工況下較好的工作 能適應(yīng)惡劣環(huán)境 其缺點(diǎn)缺點(diǎn)是 瞬時(shí)傳動(dòng)比不恒定 傳動(dòng)的平穩(wěn)性差 有噪聲 磨損后易發(fā)生跳齒和 脫鏈 急速反向轉(zhuǎn)動(dòng)的性能差 7 彈性滑動(dòng)與打滑 P90 因帶的彈性變形量的變化而引起帶與帶輪之間微量相對(duì)滑動(dòng)的現(xiàn)象 稱為帶的彈性滑帶的彈性滑 動(dòng)動(dòng) 彈性滑動(dòng)導(dǎo)致彈性滑動(dòng)導(dǎo)致從動(dòng)輪的圓周速度低于主動(dòng)輪的圓周速度 降低了傳動(dòng)效率 傳動(dòng)比不傳動(dòng)比不 準(zhǔn)確的根本原因 為失效形式準(zhǔn)確的根本原因 為失效形式 使帶與帶輪磨損增加和溫度升高 彈性滑動(dòng)是摩擦型帶 傳動(dòng)正常工作時(shí)不可避免的固有特性不可避免的固有特性 載荷增大到一定程度時(shí) 帶與小帶輪接觸面間將發(fā)生顯著的相對(duì)滑動(dòng) 這種現(xiàn)象稱為 打滑打滑 打滑將使帶嚴(yán)重磨損和發(fā)熱 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速急劇下降 帶傳動(dòng)失效 所以打滑是必須避 免的 但在傳動(dòng)突然超載時(shí) 打滑卻可以起到過載保護(hù)的作用 避免其他零件發(fā)生損壞 8 帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) P85 帶傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是 傳動(dòng)中心距比較大 傳動(dòng)帶是彈性體 能緩沖 吸振 傳動(dòng) 平穩(wěn)噪聲小 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 成本較低 裝拆方便 過載時(shí) 帶在帶輪上打滑 可以防止 其他零件損壞 帶傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是 外廓尺寸較大 不緊湊 由于帶的彈性滑動(dòng) 不能保證準(zhǔn) 確的傳動(dòng)比 傳動(dòng)帶需要張緊 支承帶輪的軸及軸承受力較大 傳動(dòng)效率低 帶的使 用壽命短 不宜用于高速 易燃等場(chǎng)所 9 V 帶與輪槽工作面之間的摩擦是楔面摩擦楔面摩擦 因此可以比平帶傳遞更大的功率 第六章 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 許用接觸應(yīng)力許用接觸應(yīng)力與齒輪的材料 熱處理方式和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān) 一般不相等 P134 小齒輪的齒面硬度齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高 30 50HB 通常采用調(diào)質(zhì)的小齒輪與正火的調(diào)質(zhì)的小齒輪與正火的 大齒輪大齒輪配對(duì) P137 3 齒輪傳動(dòng)中進(jìn)行接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí) 許用接觸應(yīng)力將 H 1 和和 H 2 兩者中較小者兩者中較小者代入計(jì)算 彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí) 許用彎曲應(yīng)力應(yīng)將 YFa1 YSa1 F 1與與 YFa2 YSa2 F 2兩者中的較大者兩者中的較大者代入計(jì)算 P134 P136 4 錐齒輪齒寬按公式計(jì)算圓整后為 b 則大齒輪齒寬取 b2 b 小齒輪齒寬取 b1 b 5 10 mm P151 小齒輪寬度大是為了補(bǔ)償安裝時(shí)的軸向位移補(bǔ)償安裝時(shí)的軸向位移 5 齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)載荷系數(shù) K 包括使用系數(shù)使用系數(shù) K 動(dòng)載系數(shù) 動(dòng)載系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 齒 齒 向載荷分布系數(shù) 向載荷分布系數(shù) 128 6 稱為齒形系數(shù) 它只與輪齒的齒廓形狀齒廓形狀有關(guān) 而與齒的大小 模數(shù) 齒的大小 模數(shù) 無關(guān) P135 齒形系數(shù) 反應(yīng)了輪齒幾何形狀對(duì)齒根彎曲應(yīng)力 F的影響 凡是影響齒廓形狀的參數(shù) 如齒數(shù) Z 變位系數(shù) X 和分度圓壓力角 都影響 如果齒數(shù) Z 增大 變位系數(shù) X 和分度圓壓力角 增大 均可以使齒根增厚 減小 F減小 7 為提高輪齒的抗折斷能力 可以采取哪些措施 P125 可適當(dāng)增大齒根圓角半徑以減小應(yīng)力集中 合理提高齒輪的制造精度和安裝精度 正確選擇材料和熱處理方式 對(duì)齒根部位進(jìn)行噴丸 碾壓等強(qiáng)化處理 8 閉式傳動(dòng) 支承剛性好 齒寬系數(shù)可取大值 開式傳動(dòng) 支承剛性差 齒寬系數(shù)應(yīng)取小 值 P151 第七章 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1 蝸桿的軸面模數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 蝸輪的端面壓力角為標(biāo)準(zhǔn)壓力角 P168 蝸桿頭數(shù)越少 傳動(dòng)效率越低 P170 2 在蝸桿傳動(dòng)中 當(dāng)需要自鎖時(shí) 應(yīng)使當(dāng)量摩擦角大于大于蝸桿導(dǎo)程角 3 蝸桿傳動(dòng)的失效通常是發(fā)生在蝸輪輪齒上 P175 4 在潤滑良好的情況下 耐磨性最好的蝸輪材料是 錫青銅耐磨性最好的蝸輪材料是 錫青銅 P176 5 閉式蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算中 若發(fā)現(xiàn)油溫超出規(guī)定范圍時(shí) 可采取哪些措施提高散熱能 力 P187 加散熱片以增大散熱面積 在蝸桿軸端加裝風(fēng)扇以加速空氣的流通 6 蝸桿在閉式傳動(dòng)中 如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散逸 將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?將因油溫不斷升高而使?jié)櫥拖♂?從而增大摩擦損失 甚至發(fā)生膠合 溫度過高后使?jié)櫥瑮l件惡化 從而增大摩擦損失 甚至發(fā)生膠合 溫度過高后使?jié)櫥瑮l件惡化 7 為了湊配中心距湊配中心距或提高蝸桿傳動(dòng)的承載能力及傳動(dòng)效率提高蝸桿傳動(dòng)的承載能力及傳動(dòng)效率 常采用變位蝸桿傳動(dòng) P172 8 影響蝸桿傳動(dòng)效率的主要因素是摩擦損耗效率 它決定與 導(dǎo)程角和當(dāng)量摩擦角 P183 同時(shí)蝸桿頭數(shù)越多 效率也越高 導(dǎo)程角大 傳動(dòng)效率高 P171 9 閉式蝸桿傳動(dòng) 失效形式 齒面膠合 點(diǎn)蝕和磨損 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的承載能力 在選擇許用應(yīng)力時(shí) 適 當(dāng)考慮膠合和磨損的影響 同時(shí)應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算 第四篇 軸系零部件及彈簧設(shè)計(jì) 軸的作用軸的作用 用來支承作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件 大多數(shù)軸還起著傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩的作用 P199 剛度問題剛度問題 鋼的種類和熱處理對(duì)材料的彈性模量影響很小 故當(dāng)其他條件相同時(shí) 用合用合 金鋼或通過熱處理來提高軸的剛度并無實(shí)效 金鋼或通過熱處理來提高軸的剛度并無實(shí)效 3 周向定位方法有平鍵 花鍵 銷 緊定螺釘以及過盈配合平鍵 花鍵 銷 緊定螺釘以及過盈配合等 其中緊定螺釘只用于傳力緊定螺釘只用于傳力 不大的零件不大的零件 4 軸的初步計(jì)算中 軸的直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行初步確定的 外伸軸密封采用接觸式密封時(shí) 若選用氈圈密封 則軸承一般為脂潤滑 若選用唇式密 封圈 則軸承一般為脂或油潤滑 5 滾動(dòng)軸承壽命的相關(guān)概念 P269 基本額定壽命基本額定壽命 軸承的基本額定壽命是指一組相同的軸承 在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn) 其中 90 的軸承不發(fā)生點(diǎn)蝕破壞前的總轉(zhuǎn)數(shù) 或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時(shí)數(shù) 即可靠度可靠度 R 90 時(shí) 的軸承壽命 基本額定動(dòng)載荷 基本額定動(dòng)載荷 當(dāng)軸承的基本額定壽命為 轉(zhuǎn)時(shí) 軸承所能承受的載荷為基本額定動(dòng)基本額定動(dòng) 載荷載荷 用 C 表示 基本額定動(dòng)載荷 C 表征了不同型號(hào)軸承的抗疲勞點(diǎn)蝕失效的能力抗疲勞點(diǎn)蝕失效的能力 它是 選擇軸承型號(hào)的重要依據(jù) 當(dāng)量動(dòng)載荷 當(dāng)量動(dòng)載荷 軸承同時(shí)承受徑向載荷 和軸向載荷 在進(jìn)行軸承壽命計(jì)算時(shí) 必須將 實(shí)際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動(dòng)載荷時(shí)的載荷條件一致的假想載荷 在其作用下的軸承 壽命與實(shí)際載荷作用下的軸承壽命相同 這一假想載荷稱為當(dāng)量動(dòng)載荷 在良好的潤滑和密封情況下 滾動(dòng)軸承的主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕 6 彈簧指數(shù) 旋繞比 C D2 d 為了使彈簧本身較為穩(wěn)定 不至顫動(dòng)或過軟 C 值不能太 大 C 值越大 剛度越小值越大 剛度越小 但是為了避免卷繞時(shí)彈簧絲受到強(qiáng)烈彎曲 C 值又不應(yīng)太小 P315 7 聯(lián)軸器的基本功用與分類 聯(lián)軸器的基本功用是 聯(lián)軸器的基本功用是 連接軸與軸 軸與其他回轉(zhuǎn)零件一起轉(zhuǎn)動(dòng) 并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 有時(shí) 聯(lián)軸器也作安全保險(xiǎn)裝置 8 離合器是一種連接兩軸和傳遞轉(zhuǎn)矩 且能在運(yùn)動(dòng)過程中隨時(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程中隨時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸結(jié)合或分離的裝置 P294 9 根據(jù)承載情況不同 軸可分為轉(zhuǎn)軸 心軸和傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)軸 心軸和傳動(dòng)軸三大類 10 提高軸的輕度與剛度措施 改善軸的受力情況 減小軸的應(yīng)力集中 提高軸的疲勞強(qiáng)度 采用力平衡或局部互相抵消的方法減小軸向載荷 改進(jìn)軸的表面質(zhì)量 提高軸的疲勞強(qiáng)度 減小跨度 提高剛度 11 軸的失效形式有斷裂 磨損 震動(dòng) 變形 設(shè)計(jì)要求有 具有足夠的強(qiáng)度和剛度 良好的振動(dòng)