湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)考試范圍

1、復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課 一一 考試題型考試題型二二 復(fù)習(xí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)要點(diǎn)三三 習(xí)題練習(xí)習(xí)題練習(xí) 四四 考試時(shí)的注意事項(xiàng)考試時(shí)的注意事項(xiàng) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容一一 考試題型考試題型: :1 1. .選擇選擇 題題：（：（2 2分分/ /個(gè)，共個(gè)，共2020分）分）2.2.簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)答題（8 8分分/ /個(gè)，共個(gè)，共3232分）分） 4.4.計(jì)算題計(jì)算題 （2 2個(gè)，共個(gè)，共20+16=3620+16=36分）分）3.3.作圖分析題作圖分析題 （2 2個(gè)，共個(gè)，共4+8=124+8=12分）分）二二 復(fù)習(xí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)要點(diǎn): : （1 16 6章章、8 81515章）章）第一章：第一章：1 1、掌握掌握零件的分類零件的分類

2、2 2、掌握掌握本課程的研究?jī)?nèi)容本課程的研究?jī)?nèi)容第二章：第二章：1 1、掌握掌握機(jī)器的組成機(jī)器的組成2 2、掌握掌握機(jī)械零件的主要失效形機(jī)械零件的主要失效形式式3 3、掌握掌握機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4 4、掌握掌握機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法第三章：第三章： 1.1.掌握掌握簡(jiǎn)化的疲勞極限應(yīng)力線圖繪制簡(jiǎn)化的疲勞極限應(yīng)力線圖繪制 2.2.掌握掌握簡(jiǎn)化的疲勞極限應(yīng)力線圖的應(yīng)用簡(jiǎn)化的疲勞極限應(yīng)力線圖的應(yīng)用第四章：第四章：1 1、掌握掌握潤(rùn)滑劑種類及其選用原則潤(rùn)滑劑種類及其選用原則2 2、掌握掌握形成動(dòng)壓油膜的必要條件形成動(dòng)壓油膜的必要條件第五章：第五章：1.1.掌握掌握螺紋分類

3、螺紋分類2.2.掌握掌握螺紋聯(lián)接的分類及應(yīng)用螺紋聯(lián)接的分類及應(yīng)用3.3.掌握掌握緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算4.4.掌握掌握普通螺紋的主要參數(shù)及含義普通螺紋的主要參數(shù)及含義5.5.掌握掌握緊螺栓聯(lián)接受力緊螺栓聯(lián)接受力變形圖繪制及分析變形圖繪制及分析第六章：第六章：1.1.掌握掌握鍵聯(lián)接的分類及適用范圍鍵聯(lián)接的分類及適用范圍1.1.掌握掌握帶傳動(dòng)的受力和應(yīng)力分析帶傳動(dòng)的受力和應(yīng)力分析第八章：第八章：2.2.掌握掌握V V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)第九章：第九章：1.1.掌握掌握鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)及其影響因素鏈傳動(dòng)的多邊形效應(yīng)及其影響因素2.2.掌握掌握鏈

4、傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及要點(diǎn)鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及要點(diǎn)3.3.掌握掌握在鏈傳動(dòng)中，產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因及其分析在鏈傳動(dòng)中，產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因及其分析3.3.掌握掌握V V帶的型號(hào)及其選用依據(jù)帶的型號(hào)及其選用依據(jù)2.2.掌握掌握平鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)要點(diǎn)平鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)要點(diǎn)第十章：第十章：1.1.掌握掌握齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2.2.掌握掌握各種齒輪傳動(dòng)的受力分析（包括方向各種齒輪傳動(dòng)的受力分析（包括方向, ,大小大小: :限直、斜齒輪限直、斜齒輪） 4.4.掌握直齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度條件及參數(shù)選用掌握直齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度條件及參數(shù)選用5.5.掌握斜齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度條件掌握斜齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度條件及參數(shù)選

5、用及參數(shù)選用6.6.掌握掌握防止疲勞點(diǎn)蝕，輪齒折斷的方法防止疲勞點(diǎn)蝕，輪齒折斷的方法7.7.掌握掌握齒形系數(shù)齒形系數(shù)Y YFaFa的含義及其影響因的含義及其影響因素素8.8.掌握掌握齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的主要影響因素齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的主要影響因素9.9.掌握掌握齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒面接觸疲勞強(qiáng)度 的主要影響因素的主要影響因素3.3.掌握掌握齒輪常用的材料齒輪常用的材料第十一章：第十一章：1.1.掌握掌握蝸桿傳動(dòng)的受力分析蝸桿傳動(dòng)的受力分析2.2.掌握掌握蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)選用與尺寸計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)選用與尺寸計(jì)算3.3.掌握蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和熱平衡計(jì)算掌握蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和熱平衡計(jì)算第十二章

6、：第十二章：1 1、掌握、掌握不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算及含義；不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的條件性計(jì)算及含義；2 2、掌握動(dòng)壓滑動(dòng)軸承油膜形成的必要條件及、掌握動(dòng)壓滑動(dòng)軸承油膜形成的必要條件及；3 3、掌握潤(rùn)滑劑的選用；、掌握潤(rùn)滑劑的選用；第十三章：第十三章：1 1、掌握常用滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)及其選用原則；、掌握常用滾動(dòng)軸承的類型、代號(hào)及其選用原則；2 2、掌握二類滾動(dòng)軸承軸向載荷的計(jì)算；、掌握二類滾動(dòng)軸承軸向載荷的計(jì)算；3 3、掌握滾動(dòng)軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和壽命的計(jì)算；、掌握滾動(dòng)軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和壽命的計(jì)算；4 4、掌握滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)；、掌握滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)；4 4、掌握、掌握FFFhm

7、inoo1oo1o1oaedD第十五章：第十五章：1.1.掌握掌握軸的分類及判別；軸的分類及判別；2.2.掌握掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；3.3.掌握掌握軸的常用強(qiáng)度計(jì)算方法及適用范圍。軸的常用強(qiáng)度計(jì)算方法及適用范圍。第十四章：第十四章：1.1.掌握聯(lián)軸器的主要類型和工作原理；掌握聯(lián)軸器的主要類型和工作原理；2.2.掌握常見聯(lián)軸器的掌握常見聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍；適用范圍；3.3.掌握聯(lián)軸器的掌握聯(lián)軸器的選用選用； 重點(diǎn)介紹重點(diǎn)介紹一一、緊螺栓聯(lián)接受力變形圖繪制及應(yīng)用緊螺栓聯(lián)接受力變形圖繪制及應(yīng)用 1.1.當(dāng)工作拉力當(dāng)工作拉力F F為靜載荷時(shí)為靜載荷時(shí)殘余預(yù)緊力為殘余

8、預(yù)緊力為F F1 1預(yù)緊力為預(yù)緊力為F F0 0工作載荷增量為工作載荷增量為 F 螺栓總載荷螺栓總載荷F F2 2為為: : 當(dāng)工作拉力當(dāng)工作拉力F F在在0 0F F之間變化時(shí)之間變化時(shí), , 則螺栓所受的總拉則螺栓所受的總拉力將在力將在F F0 0F F2 2之間變化之間變化。即螺栓所受的最大、最小工作即螺栓所受的最大、最小工作載荷分別為載荷分別為: :2.2.當(dāng)工作拉力當(dāng)工作拉力F F為變載荷時(shí)為變載荷時(shí)F Fminmin=F=F0 0F Fmaxmax=F=F2 2二、齒形系數(shù)二、齒形系數(shù)Y YFaFa的影響因素的影響因素YFa稱為齒形系數(shù)，稱為齒形系數(shù)，僅與齒廓形狀有關(guān)僅與齒廓形狀有

9、關(guān), ,取決于齒數(shù)取決于齒數(shù)Z,Z,與模數(shù)等無(wú)與模數(shù)等無(wú)關(guān)，由表關(guān)，由表10-510-5采用線性插值法確定。采用線性插值法確定。 表表10- 5 10- 5 齒形系數(shù)齒形系數(shù)Y YFaFa和應(yīng)力修正系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)Y YSaSa3FSaFa21d21ncos2YYzYKTm32112FSaFadYYzKTm直齒輪直齒輪: :斜齒輪斜齒輪: :彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式: :影響齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的主要因素影響齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的主要因素: :模數(shù)模數(shù)m m須說(shuō)明須說(shuō)明: :3211132. 2HEdZuuKTd32HHEd1112zzuuKTd接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公

10、式: :直齒輪直齒輪: :斜齒輪斜齒輪: :影響齒輪接觸疲勞強(qiáng)影響齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的主要因素度的主要因素: :分度分度圓直徑圓直徑d d1 1或中心距或中心距a a三三. .各種齒輪傳動(dòng)的受力分析各種齒輪傳動(dòng)的受力分析2112112111cos/tan/2ntnrtrttFFFFFFFdTF1.1.直齒輪傳動(dòng)直齒輪傳動(dòng)各分力大小分別為各分力大小分別為: :各分力的方向?yàn)楦鞣至Φ姆较驗(yàn)? : 主動(dòng)輪所受圓周力方向與該輪嚙合點(diǎn)的圓周速度方向相反；主動(dòng)輪所受圓周力方向與該輪嚙合點(diǎn)的圓周速度方向相反；從動(dòng)輪所受圓周力的方向與該輪嚙合點(diǎn)的圓周速度方向相同。從動(dòng)輪所受圓周力的方向與該輪嚙合點(diǎn)的圓周速度方向

11、相同。徑向力的方向分別由嚙合點(diǎn)指向各自的輪心。徑向力的方向分別由嚙合點(diǎn)指向各自的輪心。 2.2.斜齒輪傳動(dòng)斜齒輪傳動(dòng)2112112111tancos/tantan/2atarntnrttFFFFFFFFdTF 圓周力、徑向力方向的判斷同直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。主動(dòng)圓周力、徑向力方向的判斷同直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。主動(dòng)輪軸向力的方向與斜齒輪的轉(zhuǎn)向和旋向有關(guān)，用輪軸向力的方向與斜齒輪的轉(zhuǎn)向和旋向有關(guān)，用“主動(dòng)輪主動(dòng)輪左右手法則左右手法則”來(lái)判斷。主動(dòng)輪的輪齒為右旋時(shí)用右手，左來(lái)判斷。主動(dòng)輪的輪齒為右旋時(shí)用右手，左旋時(shí)用左手，即用右（左）手握住主動(dòng)輪的軸線，四指代旋時(shí)用左手，即用右（左）手握住主動(dòng)輪的軸線，四指

12、代表主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向，大拇指的指向則為主動(dòng)輪軸向力的方向。表主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向，大拇指的指向則為主動(dòng)輪軸向力的方向。從動(dòng)輪的軸向力與從動(dòng)輪的軸向力與主動(dòng)輪的軸向力主動(dòng)輪的軸向力等值反向。等值反向。各分力大小分別為各分力大小分別為: :各分力的方向?yàn)楦鞣至Φ姆较驗(yàn)? :三三 習(xí)題練習(xí)習(xí)題練習(xí): :例例1 1：在潤(rùn)滑條件良好的閉式傳動(dòng)中：在潤(rùn)滑條件良好的閉式傳動(dòng)中, ,高速級(jí)齒輪常會(huì)發(fā)生齒面高速級(jí)齒輪常會(huì)發(fā)生齒面疲勞點(diǎn)蝕，其材料可選用疲勞點(diǎn)蝕，其材料可選用 。 （A A）HT200 HT200 （B B）球墨鑄鐵）球墨鑄鐵（C C）鑄鋼正火）鑄鋼正火 （D D）4545鋼，齒面高頻淬火鋼，齒面高頻淬火例例2

13、 2：固定心軸受不變的載荷，其所受的彎曲正應(yīng)力的性質(zhì)為：固定心軸受不變的載荷，其所受的彎曲正應(yīng)力的性質(zhì)為。 （A A）脈動(dòng)循環(huán)）脈動(dòng)循環(huán) （B B）對(duì)稱循環(huán)）對(duì)稱循環(huán) （C C）靜應(yīng)力）靜應(yīng)力 （D D）非對(duì)稱循環(huán)）非對(duì)稱循環(huán)例例3 3：轉(zhuǎn)動(dòng)心軸受不變的載荷，其所受的彎曲正應(yīng)力的性質(zhì)為：轉(zhuǎn)動(dòng)心軸受不變的載荷，其所受的彎曲正應(yīng)力的性質(zhì)為。 （A A）脈動(dòng)循環(huán)）脈動(dòng)循環(huán) （B B）對(duì)稱循環(huán)）對(duì)稱循環(huán) （C C）靜應(yīng)力）靜應(yīng)力 （D D）非對(duì)稱循環(huán)）非對(duì)稱循環(huán)例例4 4：在不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中，限制：在不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中，限制p p值的主要目的值的主要目的是是 ； 限制限制pvpv

14、值的主要目的是值的主要目的是 。 例例5 5：按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算軸的應(yīng)力時(shí)，公式中折合系數(shù)：按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算軸的應(yīng)力時(shí)，公式中折合系數(shù)是考慮是考慮 。 切應(yīng)力與正應(yīng)力循環(huán)性質(zhì)不同切應(yīng)力與正應(yīng)力循環(huán)性質(zhì)不同控制磨損量控制磨損量控制發(fā)熱量控制發(fā)熱量答答: :答答: :例例6 6：試根據(jù)雷諾方程式：試根據(jù)雷諾方程式 , ,說(shuō)明下列說(shuō)明下列（1 1）產(chǎn)生動(dòng)壓油膜的必要條件是什么？）產(chǎn)生動(dòng)壓油膜的必要條件是什么？ (2(2）定性畫出油膜壓力和油層速度的分布圖。）定性畫出油膜壓力和油層速度的分布圖。)h(hh6xp03v答答: : 例例7 7：試比較十字滑塊聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器各有何特點(diǎn)：試比較十

15、字滑塊聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器各有何特點(diǎn)? ?各適用各適用于什么場(chǎng)合于什么場(chǎng)合? ?答答: :十字滑塊聯(lián)軸器特點(diǎn)：十字滑塊聯(lián)軸器特點(diǎn)：1)1)當(dāng)轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，中間盤的偏心將會(huì)當(dāng)轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，中間盤的偏心將會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，加速工作面的磨損，并給軸和軸承帶來(lái)較產(chǎn)生較大的離心力，加速工作面的磨損，并給軸和軸承帶來(lái)較大的附加載荷，大的附加載荷，故它只宜用于低速故它只宜用于低速、無(wú)沖擊、無(wú)沖擊的場(chǎng)合（的場(chǎng)合（n n250rmin )250rmin )。2)2)具有一定的具有一定的補(bǔ)償能力，即能補(bǔ)償補(bǔ)償能力，即能補(bǔ)償較大的徑向位移，較小角位較大的徑向位移，較小角位移的偏差。移的偏差?；瑝K聯(lián)軸器特點(diǎn)：滑塊聯(lián)軸器特

16、點(diǎn)：1)1)由于中間滑塊是用非金屬材料制成由于中間滑塊是用非金屬材料制成, ,如夾布膠如夾布膠木或尼龍，故強(qiáng)度低，傳遞轉(zhuǎn)矩較小；木或尼龍，故強(qiáng)度低，傳遞轉(zhuǎn)矩較?。?)2)由于中間滑塊是非金屬由于中間滑塊是非金屬材料制成，重量輕又有彈性，故允許的轉(zhuǎn)速較高，且材料制成，重量輕又有彈性，故允許的轉(zhuǎn)速較高，且具有一定的具有一定的補(bǔ)償能力。補(bǔ)償能力。只宜用于小功率只宜用于小功率，高轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速，無(wú)劇烈沖擊，無(wú)劇烈沖擊的場(chǎng)合的場(chǎng)合。答：齒輪答：齒輪2 2最易發(fā)生輪齒疲勞折斷。其理由為最易發(fā)生輪齒疲勞折斷。其理由為: :齒輪齒輪1 1、3 3承承受單方向的彎曲應(yīng)力，其齒根彎曲應(yīng)力性質(zhì)是脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)受單方向的彎曲

17、應(yīng)力，其齒根彎曲應(yīng)力性質(zhì)是脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力力；但齒輪但齒輪2 2受齒輪受齒輪1 1、3 3共同作用，即齒輪共同作用，即齒輪2 2承受雙方向的承受雙方向的彎曲應(yīng)力，彎曲應(yīng)力，其齒根彎曲應(yīng)力性質(zhì)是其齒根彎曲應(yīng)力性質(zhì)是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，由于對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，由于對(duì)對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力的稱循環(huán)應(yīng)力的許用彎曲應(yīng)力值為最小，故易發(fā)生疲勞折斷。許用彎曲應(yīng)力值為最小，故易發(fā)生疲勞折斷。例例8 8：圖示的圓柱齒輪傳動(dòng)中，主動(dòng)輪：圖示的圓柱齒輪傳動(dòng)中，主動(dòng)輪1 1的齒數(shù)的齒數(shù)Z Z1 1=25=25，其余兩，其余兩齒輪的齒數(shù)齒輪的齒數(shù)Z Z2 2=25=25，Z Z3 3=50;=50;各齒輪的模數(shù)、工作齒寬、材料熱各齒輪的模數(shù)、工

18、作齒寬、材料熱處理均相同。試問處理均相同。試問: :哪一個(gè)齒輪最易發(fā)生輪齒疲勞折斷哪一個(gè)齒輪最易發(fā)生輪齒疲勞折斷? ?為什么為什么? ? 例例9 9：一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)如圖所示，齒輪：一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)如圖所示，齒輪1 1傳遞的功率傳遞的功率P P20KW20KW，n n1 1=600r/min=600r/min，齒輪，齒輪1 1的法面模數(shù)為的法面模數(shù)為m mn n=6mm=6mm，齒數(shù)，齒數(shù)Z Z1 13030，螺旋角為，螺旋角為1212，不考慮摩擦損耗，試求此對(duì)斜齒輪傳，不考慮摩擦損耗，試求此對(duì)斜齒輪傳動(dòng)中的各分力的大小與方向（在圖上標(biāo)出）？動(dòng)中的各分力的大小與方向（在圖上標(biāo)出）？n1211211

19、2111tancos/tantan/2atarntnrttFFFFFFFFdTF解：解：1 1）各分力大?。└鞣至Υ笮? 2）各分力方向（略）各分力方向（略) )119550nPT 其中其中cos/11zmdn例例1111： 如圖所示，軸上兩端正安裝一對(duì)如圖所示，軸上兩端正安裝一對(duì)7211AC7211AC軸承，軸的轉(zhuǎn)軸承，軸的轉(zhuǎn)速速n=1750r/minn=1750r/min，軸承所受徑向載荷分別為，軸承所受徑向載荷分別為F FR1R13300N3300N，F(xiàn) FR2R21000N1000N，軸上還作用有軸向載荷，軸上還作用有軸向載荷Fa=900NFa=900N，方向指向軸承，方向指向軸承1

20、1，軸，軸承工作時(shí)有中等沖擊，常溫，試計(jì)算兩軸承的壽命。其中承工作時(shí)有中等沖擊，常溫，試計(jì)算兩軸承的壽命。其中e e0.680.68；當(dāng)；當(dāng) e e時(shí)，時(shí)，X X1 1，Y Y0 0；當(dāng)；當(dāng) e e時(shí)，時(shí)，X X0.410.41，Y Y0.870.87。其中。其中 RAFFRAFFtgFFRd25. 1解解 （1 1）計(jì)算派生軸向力）計(jì)算派生軸向力NtgtgFFRd224425330025. 125. 111NtgtgFFRd68025100025. 125. 122（2 2）求軸承的軸向載荷）求軸承的軸向載荷121580)680900(ddaFNNFF由于故軸承故軸承1 1為松端，軸承為松端，軸承2 2為緊端，則為緊端，則 NFFdA224411NFFFadA1344900224412方向如圖方向如圖（3 3）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷eFFRA68. 03300224411eFFRA344. 11000134422由已知條件得由已知條件得：87. 0041. 012121，Y，Y，XX兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷分別為兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷分別為NFYFXPARr33003300111111NFYFX