机械设计期末总复习资料课件.ppt

绪 论1-1 机械工业在现代化建设中的作用1-2 机器的基本组成要素-机械零件1-3 本课程的内容、性质与任务1-6 认识机器1-4 本课程的特点、注意问题1-5 教学安排1.在如图所示的齿轮凸轮轴系中，轴4称为 。（.零件 .机构 .构件 .部件）第二章 机械设计总论2-1 机器的组成2-2 设计机器的一般程序2-3 对机器的主要要求2-4 机械零件的主要失效形式2-5 设计机械零件时应满足的基本要求2-6 机械零件的计算准则2-7 机械零件的设计方法2-8 机械零件设计的一般步骤2-9 机械零件材料的选用原则2-10 机械零件设计中的标准化2-11 机械现代设计方法简介1、在图1所示卷扬机传动示意图中，序号5、6所示部分属于 。（动力部分；传动部分；控制部分；工作部分）轿车组成：1、机器在规定的使用时间（寿命）内和在预定的环境条件下，能够正常工作的概率，称为机器的 。2、机械零件由于某些原因不能 时称为失效。（工作；连续工作；正常工作；负载工作）3、1、机械零件的常规设计方法可概括地分为 设计，设计和 设计。可靠度理论经验模型实验三、简答题1 机械零件设计应满足哪些基本的准则？。答：机械零件设计应满足的基本的准则有：强度准则，刚度准则，寿命准则，振动稳定性准则，可靠性准则。3-1 材料的疲劳特性3-2 机械零件的疲劳强度计算*3-3 机械零件的抗断裂强度3-4 机械零件的接触强度第三章 机械零件的强度3-01 机械零件的载荷与应力3-02机械零件在静应力下的强度计算3-1 材料的疲劳特性极限应力：r、rN第三章 机械零件的强度3-01 机械零件的载荷与应力变应力可由静载荷或变载荷产生稳定性变应力的描述：max、min、m、a、r（循环特性）3-02机械零件在静应力下的强度计算极限应力：s、b安全系数：3-2 机械零件的疲劳强度计算材料及零件的疲劳极限应力线图直线方程材料常数（AD的斜率）综合影响系数应力变化规律（加载方式）疲劳强度计算图解法和解析法复合应力安全系数应力状态应力类型单向应力状态复合应力状态极限应力 lim静应力稳定循环变应力r=C(塑性材料）以为判据以为判据以S为判据以S为判据塑性 脆性以S为判据疲劳区屈服区？强度计算公式总结 1FB B 2H HH HFB B 1 2H HH H3-4 机械零件的接触强度1、变应力的循环特性r=-1时为 ，r=0时为为 ，r=1时为 。2、下列公式中 是正确的。（；）3、零件受交变应力时，N次循环时的疲劳极限为 ，其中代号注脚“r”代表 。（；）脉动循环变应力对称循环变应力静应力 已知某材料的对称循环弯曲疲劳极限-1 =180MPa，m=9，循环基数N0=5106，试求循环次数N分别为7000、620000次的有限寿命弯曲疲劳极限。已知某材料的对称循环弯曲疲劳极限-1 =180MPa，m=9，循环基数N0=5106，试求循环次数N分别为7000、620000次的有限寿命弯曲疲劳极限。解：由 式3-3 得：MPa MPa三、简答题1、线性疲劳损伤累积的主要内容是什么？。答：线性疲劳损伤累积的主要内容是Miner法则：(1)当作用于零件上的载荷引起的应力i大于材料的持久极限时，这种应力对零件有损伤，其损伤量为ni/Ni。其中：ni为应力循环次数；Ni为使材料发生疲劳破坏的应力循环次数；(2)当作用于零件上的载荷引起的应力i小于材料的持久极限时，这种应力对零件没有损伤；(3)当损伤率达到100%时，材料即发生疲劳破坏，此时损伤率可表达为：(4)通过大量的实验证明：第四章 摩擦、磨损与润滑概述4-0 概述4-1 摩擦 4种摩擦状态 干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦4-2 磨损 磨损基本类型 磨粒磨损、疲劳磨损、粘附磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法 润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号 润滑油的粘温特性4-4 流体润滑原理简介1 1、根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦可分为、根据摩擦面间存在润滑剂的情况，滑动摩擦可分为 摩擦、摩擦、摩擦、摩擦、摩擦和摩擦和 摩擦。摩擦。2 2、机件磨损过程大致分为三个过程：、机件磨损过程大致分为三个过程：阶段、阶段、阶段、阶段、阶段。阶段。3 3、牛顿、牛顿16871687年提出了粘性液的摩擦定律，即在流体中年提出了粘性液的摩擦定律，即在流体中任意点处的任意点处的 与该处流体的与该处流体的 成成正比。摩擦学中把凡是服从这个粘性定律的流体都叫正比。摩擦学中把凡是服从这个粘性定律的流体都叫 。4 4、流体的粘度随温度升高而、流体的粘度随温度升高而 ；在压力不超；在压力不超过过20MPa20MPa时，压力增加，粘度时，压力增加，粘度 。5 5、润滑油的闪点是衡量其、润滑油的闪点是衡量其 的一种尺度，的一种尺度，通常应使工作温度比油的闪点通常应使工作温度比油的闪点 303040400 0C C。干干液体液体边界边界混合混合磨合磨合稳定磨损稳定磨损剧烈磨损剧烈磨损剪切应力剪切应力速度梯度速度梯度牛顿流体牛顿流体降低降低基本不变基本不变易燃性易燃性低低1、某机械油某机械油5050 C C时的运动粘度为时的运动粘度为27.0127.0132.5mm32.5mm2 2/s/s，4040 C C时为时为41.441.450.6mm50.6mm2 2/s/s，表明该油的牌号为，表明该油的牌号为 。（L-AN32L-AN32；L-AN68L-AN68；L-AN46L-AN46；L-AN22L-AN22）2 2、润滑油粘度受温度影响的程度可用粘度指数、润滑油粘度受温度影响的程度可用粘度指数VIVI表示。表示。粘度指数值越大，粘温性能粘度指数值越大，粘温性能 。（越差；越差；越好；越好；不变不变 ）3 3、流体的粘度是指流体的、流体的粘度是指流体的 。（强度；强度；刚度；刚度；流动阻力；流动阻力；油性）油性）4 4、润滑油牌号、润滑油牌号L LAN100AN100中的中的100100是表示这种润滑油是表示这种润滑油 的平均值。的平均值。（动力粘度；动力粘度；条件粘度；条件粘度；运动粘度；运动粘度；闪点）闪点）5、轴承的工作载荷越大，则选用润滑脂的锥入度应轴承的工作载荷越大，则选用润滑脂的锥入度应 。（越大；越大；越小；越小；大小均可大小均可 ）6 6、温度升高时，润滑油的粘度、温度升高时，润滑油的粘度 。（降低；降低；升高；升高；先升后降；先升后降；先降后升）先降后升）7 7、压力升高时，润滑油的粘度、压力升高时，润滑油的粘度 。（降低；降低；升高；升高；先升后降；先升后降；先降后升）先降后升）8 8、流体的粘度是指流体的、流体的粘度是指流体的 。流体的粘度随温度。流体的粘度随温度升高而升高而 。（强度；强度；刚度；刚度；流动阻力；流动阻力；油性；油性；降低；降低；不变；不变；增加）增加）第五章 螺纹联接与螺旋传动5-1 螺纹5-2 螺纹联接的类型与标准联接件5-3 螺纹联接的预紧5-4 螺纹联接的防松5-5 螺纹联接的强度计算5-6 螺栓组联接的设计5-7 螺纹联接件的材料与许用应力5-8 提高螺纹联接强度的措施*5-9 螺旋传动5-1 螺纹螺纹的主要参数：大径d、小径d1、中径d2、线数n、导程p、螺纹升角细牙螺纹的特点：细牙螺纹牙形小，螺距小，升角小，自锁性好；小径大，强度高，但牙易磨损，不易经常拆卸。5-2 螺纹联接类型及特点(螺栓、螺钉、双头螺栓、紧定螺钉)受拉螺栓连接：普通螺栓、螺钉、双头螺栓、（紧定螺钉）受剪螺栓连接5-34 螺栓的预紧与放松5-5 螺纹联接的强度计算联接的失效形式：联接的失效形式：受拉螺栓：塑性变形、疲劳断裂受拉螺栓：塑性变形、疲劳断裂 受剪螺栓：剪断、压溃受剪螺栓：剪断、压溃 联接失效：滑移、离缝联接失效：滑移、离缝紧螺栓联接强度计算：受剪螺栓联接强度计算：松螺栓联接强度计算 紧螺栓联接强度计算：仅受预紧力的紧螺栓联接 受横向载荷的紧螺栓联接受轴向载荷的紧螺栓联接5-6 螺栓组联接的设计 受力分析的类型：F F F F 普通螺栓强度条件：联接条件（不滑移）：铰制孔螺栓受横向载荷的螺栓组联接受转矩的螺栓组联接普通螺栓强度条件：联接条件（不滑移）：铰制孔螺栓TOriFirmaxFmax受轴向载荷的螺栓组联接每个螺栓所承受的总载荷F2为：F2=F1+F强度条件：联接条件（不离缝）：F10，且满足密封要求。受倾覆力矩（翻转力矩）的螺栓组联接LiLmaxOOOM最大工作载荷：强度条件：不压溃条件：不离缝条件：螺螺栓栓类类别别普通螺栓（受拉螺栓）普通螺栓（受拉螺栓）单单个个螺螺栓栓受受力力强强度度条条件件预紧力预紧力F0=0松螺栓松螺栓轴向载荷轴向载荷轴向力轴向力F紧螺栓联接紧螺栓联接横向载荷横向载荷转转 矩矩F0-预紧力预紧力轴向载荷轴向载荷总拉力总拉力静强度静强度疲劳强度疲劳强度倾覆力矩倾覆力矩铰制孔螺栓（受剪螺栓）铰制孔螺栓（受剪螺栓）横向载荷横向载荷转转 矩矩被联被联接件接件强度强度螺栓联接强度计算小结螺栓联接强度计算小结螺栓联接强度计算小结螺栓联接强度计算小结忽略忽略TMMTM受拉螺栓5-7 螺纹联接件的材料与许用应力 螺纹联接件力学性能等级代号：如5.6 螺纹联接件的许用拉应力 受剪螺纹联接许用剪应力和许用挤压应力5-8 提高螺纹联接强度的措施 降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 改善螺纹牙上载荷分布不均的现象 减小应力集中 避免或减小附加弯曲应力 采用合理的制造工艺内螺纹外螺纹螺纹联接螺纹联接的画法及结构改错螺纹联接的画法及结构改错1 1、普通螺纹中同一公称直径按、普通螺纹中同一公称直径按分为粗牙螺纹和分为粗牙螺纹和细牙螺纹。细牙螺纹。（升角的大小；升角的大小；旋向；旋向；牙型角的大小牙型角的大小；螺螺距的大小）距的大小）2 2、标注螺纹时标注螺纹时。（右旋螺纹不必注明；右旋螺纹不必注明；左旋螺纹不必注明；左旋螺纹不必注明；左、右旋螺纹都必须注明；左、右旋螺纹都必须注明；左、右旋螺纹都不必左、右旋螺纹都不必注明注明）3 3、我国国家标准中规定普通螺纹的牙形角为我国国家标准中规定普通螺纹的牙形角为。（6060；4545；3030；2525）4 4、普通螺纹的公称直径是指其、普通螺纹的公称直径是指其径。径。（大；大；中；中；小小）5 5、计算螺杆强度时，应采用的螺纹直径是、计算螺杆强度时，应采用的螺纹直径是径。径。（大；大；中；中；小小）6 6、当进行螺栓联接的结构设计时，被联接件与螺母、当进行螺栓联接的结构设计时，被联接件与螺母和螺栓接触表面处需要加工，这是为了和螺栓接触表面处需要加工，这是为了。（不致损伤螺栓头和螺母；不致损伤螺栓头和螺母；增大接触面积，不易增大接触面积，不易松脱；松脱；防止产生附加载荷）防止产生附加载荷）7 7、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式中，、在受轴向载荷的紧螺栓强度计算公式中，为为。其中。其中1.31.3是考虑是考虑。（工作载荷；工作载荷；预紧力；预紧力；残余预尽紧力；残余预尽紧力；工作工作载荷载荷+预紧力；预紧力；工作载荷工作载荷+残余预紧力；残余预紧力；提提高安全可靠性；高安全可靠性；螺纹部分所受拉力的影响；螺纹部分所受拉力的影响；保证保证联接的紧密性；联接的紧密性；螺纹部分受转矩的影响）螺纹部分受转矩的影响）8 8、在常用的螺纹的联接中，自锁性能最好的螺纹是、在常用的螺纹的联接中，自锁性能最好的螺纹是。（三角形螺纹三角形螺纹；梯形螺纹梯形螺纹；锯齿形螺纹；锯齿形螺纹；矩矩形螺纹）形螺纹）1010、矩形螺纹多用于、矩形螺纹多用于，三角形螺纹多用于，三角形螺纹多用于，这是因为矩形螺纹的摩擦这是因为矩形螺纹的摩擦三角形螺纹的缘故。三角形螺纹的缘故。（动力传递；动力传递；联接；联接；大于；大于；等于；等于；小于。）小于。）1919、设计螺纹联接防松装置的基本思想是、设计螺纹联接防松装置的基本思想是。（防止螺旋与螺母的相对转动；防止螺旋与螺母的相对转动；提高联接件的强度；提高联接件的强度；提高联接件的刚度；提高联接件的刚度；提高被联接件的刚度）提高被联接件的刚度）20.20.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用需要经常装拆时，宜采用。（.螺栓联接螺栓联接.双头螺柱联接双头螺柱联接.螺钉联接螺钉联接.紧定螺钉联接紧定螺钉联接5 5、螺纹联接的基本类型有：、螺纹联接的基本类型有：、和和。9 9、螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为、螺栓、螺柱、螺钉的性能等级分为级，螺级，螺母的性能等级分为母的性能等级分为级，选用时，须注意所用级，选用时，须注意所用螺母的性能等级螺母的性能等级与其相配螺栓的性能等级。与其相配螺栓的性能等级。螺栓联接螺栓联接 螺钉联接螺钉联接十十 不低于不低于 双头螺柱接双头螺柱接 紧定螺钉联接紧定螺钉联接七七1 1图图7 7所示螺栓组联接中，采用两个所示螺栓组联接中，采用两个M20M20（其螺栓（其螺栓小径为小径为d d1 1）的普通螺栓，其许用应力为）的普通螺栓，其许用应力为，联接件，联接件接合面摩擦系数为接合面摩擦系数为f f，可靠性系数为，可靠性系数为C C，单个螺栓所，单个螺栓所受的预紧力为受的预紧力为F F0 0。试分析该联接所允许传递的载荷。试分析该联接所允许传递的载荷F F的表达式。的表达式。1 1图图7 7所示螺栓组联接中，采用两个所示螺栓组联接中，采用两个M20M20（其螺栓（其螺栓小径为小径为d d1 1）的普通螺栓，其许用应力为）的普通螺栓，其许用应力为，联接件，联接件接合面摩擦系数为接合面摩擦系数为f f，可靠性系数为，可靠性系数为C C，单个螺栓所，单个螺栓所受的预紧力为受的预紧力为F F0 0。试分析该联接所允许传递的载荷。试分析该联接所允许传递的载荷F F的表达式。的表达式。解：解：1 1）接合面之间不滑动：）接合面之间不滑动：（3 3分）分）2 2）螺栓不被拉断：）螺栓不被拉断：（3 3分）分）3 3）（2 2分）分）2、有一油缸端盖联接螺栓如图所示。已知：轴向总载荷为 （的作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心），每个螺栓的预紧力为 ，被联接件刚度为 ，螺栓刚度为 ，螺栓数目为Z。试求：每个螺栓所受总拉力；每个螺栓的残余预紧力；加载后尚补充拧紧，每个螺栓所受的计算应力。（注：螺栓的大径为d、小径为d1、中径为d2）2、有一油缸端盖联接螺栓如图所示。已知：轴向总载荷为 （的作用线与螺栓轴线平行，并通过螺栓组的对称中心），每个螺栓的预紧力为 ，被联接件刚度为 ，螺栓刚度为 ，螺栓数目为Z。试求：每个螺栓所受总拉力；每个螺栓的残余预紧力；加载后尚补充拧紧，每个螺栓所受的计算应力。（注：螺栓的大径为d、小径为d1、中径为d2）1、解：59 受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知螺栓预紧力F015000N，当受轴向工作载荷F10000N时，求螺栓所受的总拉力及被连接件之间的残余预紧力。解：使用的垫片为橡胶垫片:又总拉力为：1)总拉力为：N2)残余预紧力由 得：N59（p102）受轴向载荷的紧螺栓联接，被联接钢板间采用橡胶垫片。已知螺栓预紧力F015000N，当受轴向工作载荷F10000N时，求螺栓所受的总拉力及被连接件之间的残余预紧力。四、计算及分析题3(共10分)如图所示为一固定在钢制立柱上的铸铁托架，已知总载荷，其作用线与垂直线的夹角，底板高h=340mm，b=150mm，螺栓预紧力，螺栓的相对刚度为：，试计算每个螺栓所受的总拉力。解：螺栓组结构如图所示：螺栓数z=4对称布置。将总载荷沿水平和铅垂方向进行分解，可得：，由水平拉力引起的工作拉力为：倾覆力矩为：由倾覆力矩引起的上、下面螺栓拉力为：上、下面螺栓的总拉力分别为：第六章 键、花键、无键联接和销联接6-1 键联接 键联接分类及特点：平键、半圆键、楔键、切向键等。A、B、C型普通平键的特点 键的尺寸选择：bh和键的长度L 平键联接的失效 强度校核：6-2 花键联接 花键联接的特点*6-3 无键联接、6-4 销联接普通平键联接普通平键联接(静联接静联接)：工作面的压溃、键的剪断工作面的压溃、键的剪断导向平键滑键联接导向平键滑键联接(动联接动联接)：工作面的磨损工作面的磨损1.普通平键是（由、中选），其剖面尺寸一般是根据（由、中选）按标准选取的。（标准件；非标准件；传递转矩大小；轴的直径；轮毂长度；轴的材料）2.普通平键长度的主要选择依据是 。（传递转矩的大小；轮毂的宽度；轴的的直径；传递功率的大小）3、平键主要用来实现 固定。4、半圆键联接的缺点是轴上键槽较深，对轴的 削弱较大，一般只用于 联接中。5、花键联接按其齿形不同，可分为 花键 和 花键。轴和轴上零件之间的周向强度 轻载 矩形 渐开线 4、普通平键联接属于 联接，其主要的失效形式是键以及轴与轮毂上的键槽三者中 。5、同一轴毂联接，当用单键强度不够而需要采用双键时，键的合理布置方式是：两平键宜 ；两半圆键应 ；两楔键应 。静 强度较弱的表面被压溃相隔180度 位于同一直线上相隔90120度第八章 带传动8-1 带传动概述8-2 带传动的工作情况分析8-3 带传动的设计计算8-4 带轮结构设计8-5 带传动的张紧装置8-6 带传动设计实例8-1 带传动概述带传动的特点带轮槽的楔角小于带的。8-2 带传动的工作情况分析弹性滑动带传动力分析公式优点：优点：结构简单、无啮合冲击，传动平稳、适合高速、造价低廉以及缓冲减振，过载保护，适用于大中心距；缺点：缺点：摩擦式带传动有弹性滑动和打滑的现象，传动比不稳定，需较大张紧力，寿命短。最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。为了不使带所受到的弯曲应力过大，应限制带轮的最小直径。由于拉力差和带的弹性变形而引起的带相对带轮的局部滑动。8-3 带传动的设计计算带传动的主要失效形式是打滑和传动带的疲劳破坏。带传动的设计准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。单根V带所允许传递的功率公式的含义：带的参数选择：8-4 带轮结构设计8-5 带传动的张紧装置 张紧轮的位置及张紧方向带的型号带轮的基准直径的dd1带的速度v中心距a带的基准长度Ld小带轮上的包角 1带的根数z1、在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用 。（圆型带传动 同步带传动 V型带传动 平型带传动）3、正常工作条件下的V带传动，在接触面上带与带轮间 。（速度完全一致；存在弹性滑动；存在打滑；存在弹性滑动与打滑）5、带传动的主要失效形式是带的 。（疲劳拉断和打滑 磨损和胶合 胶合和打滑 .磨损和疲劳点蚀）6、带传动设计中，应验算小带轮包角不要过小，这是为了 。（提高传动寿命；减小对轴的压力；减小结构尺寸；提高摩擦力保证有一定承载能力）7.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为 。（带存在弹性滑动；带容易变形和磨损；带在带轮上打滑；带的材料不符合虎克定律）8、带传动中，从动轮上发生弹性滑动时，则 。带的速度小于从动带轮的圆周速度；带的速度大于从动带轮的圆周速度；带的速度等于从动带轮的圆周速度）9、各种型号的V带，其截面的楔角均为400。为使V带的工作面能与轮槽工作面保持良好接触，必须使带轮槽角 。（略大于400；略小于400；等于400）3 带传动工作时，带中的应力有 应力，应力和 应力。4、已知某V带传动所传递的功率P=4kw,带速V=8m/s,紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为F1=1.5F2。则其有效圆周力Fe为 N，紧边拉力为 N，松边拉力为 N。拉 弯曲离心 500 150010008-2（P164）V带传动传递的功率 ，带速为 ，紧边拉力是松边拉力的两倍，即 ，试求紧边拉力 ，有效拉力 和预紧力 。8-2（P164）V带传动传递的功率 ，带速为 ，紧边拉力是松边拉力的两倍，即 ，试求紧边拉力 ，有效拉力 和预紧力 。解：由式（8-3）得：由 得：且 1、带传动中弹性滑动和打滑有什么区别？打滑对带传动有何影响？2 2、带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？答：弹性滑动是由于带的弹性变形而引起的带与带轮的滑动。只要带传动传递功率，带两边就有拉力差。弹性滑动是带传动的固有属性，不可避免。而打滑是当工作载荷大于带传动的最大有效拉力时，带与带轮间就将发生显著的相对滑动。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧下降，甚至使带传动失效。答：1）中心距愈小，带长愈短。在一定速度下，单位时间内带的应力变化次数愈多，会加速带的疲劳破坏；如在传动比一定的条件下，中心距越小，小带轮包角也越小，传动能力下降，所以要限制最小中心距。2）传动比较大且中心距小时，将导致小带轮包角过小，传动能力下降，故要限制最大传动比。答：当工作载荷大于带传动的最大有效拉力时，带与带轮就将发生显著的相对滑动，即打滑。打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧下降，甚至使带传动失效。3、带传动为什么会出现打滑现象？打滑对带传动有何影响？第九章 链传动9-2 传动链的结构特点链节数宜取偶数偶数，避免过渡链节过渡链节9-1 链传动的特点及应用特点及应用9-3 滚子链链轮的结构和材料9-4 链传动的工作情况分析链传动的多边形效应多边形效应造成链条和链轮都做周期性的变速运动，从而引起动载荷。9-5 滚子链传动的设计计算失效形式链传动的参数选择9-6 链传动的布置、张紧、润滑与防护链轮的转速越高、节距越大、齿数越少，则传动的动载荷就越大。链轮齿数z1、z2传动比i中心距a链的节距p和排数5、滚子链的链片制成8字形，主要是为了 。提高强度；减轻重量和使链板各截面强度相等；节省材料；加工方便）1、带、链、齿轮组成的多级减速传动中，链传动宜放在 上。（高速级；低速级；高速级或低速级均可）2、链传动中，限制链轮的最小齿数的目的之一是为了 。（减小传动的不均匀性和动载荷；防止链节磨损后脱链；使小链轮轮齿受力均匀；防止润滑不良时轮齿加速磨损）3.链传动与带传动相比较，其主要优点是。（工作时平稳、无噪声；制造费用低；对环境要求高；能保持准确的平均传动比）6、开式链传动的主要失效形式是 。（链条的疲劳破坏；链条的过载拉断；链条铰链的磨损；链条铰链的胶合）7、链传动中，限制大链轮的最大齿数的目的之一是为了 。（减小传动的不均匀性和动载荷；防止链节磨损后脱链；使小链轮轮齿受力均匀；防止润滑不良时轮齿加速磨损）8、套筒滚子链设计时，在满足承载能力要求的前题下，链条节距选得 越好。（越大；越小）9、链传动中，链的节距增大时，则多边形效应将 。（减少；加剧；不变）10、链传动中，小链轮齿数Z1增加时，则多边形效应 将 。（减少；加剧；不变）1、滚子链传动设计时，为什么中心距不宜取得过大或过小？答：链传动设计时，中心距过小，链速不变时，单位时间内链条绕转次数增多，链条曲伸次数和循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳；小链轮包角变小，包角范围内，每个轮齿所受载荷增大，且易出现跳齿和脱链现象；中心距过大时会引起松边垂度过大，传动时造成松边颤动。第十章第十章 齿轮传动齿轮传动10-1 齿轮传动概述10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则10-3 齿轮的材料及其选择原则10-4 齿轮传动的计算载荷10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算10-6 齿轮传动设计参数、许用应力与精度选择10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算10-8 标准锥齿轮传动的强度计算10-9 齿轮的结构设计10-10 齿轮传动的润滑第十章第十章 齿轮传动齿轮传动10-1 齿轮传动概述10-2 齿轮传动的失效形式及设计准则失效形式及措施齿轮的设计准则10-3 齿轮的材料及其选择原则对齿轮材料性能的要求软齿面、硬齿面轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形。闭式软齿面齿轮：易发生点蚀，按接触疲劳强度设计，校核 弯曲强度 闭式硬齿面齿轮：易发生轮齿折断，按弯曲疲劳强度设计，校核接触强度 开式齿轮：主要失效是磨损、断齿，不会出现点蚀，只按弯曲 疲劳强度设计，然后将计算出的模数m加大10%20%齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、齿芯韧。10-4 齿轮传动的计算载荷载荷系数 KKA Kv K K10-5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算受力分析强度计算公式齿形系数对齿形的影响齿轮强度的比较10-6 齿轮参数及许用应力齿轮传动设计参数的选择（Z1、m）在保证弯曲疲劳强度的前提下，齿数选得多一些好齿宽系数d及齿宽的选择（为什么小齿轮比大齿轮宽）齿轮的许用应力10-7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算10-8 标准锥齿轮传动的强度计算 几何尺寸关系 tan1=r1/r210-9 齿轮的结构设计10-10 齿轮传动的润滑斜齿轮、锥齿轮受力分析1、影响渐开线圆柱齿轮齿形系数的参数是 。（齿宽系数；模数；齿数）2、一般圆柱齿轮传动的接触强度是按 啮合时的情况进行计算的。（单齿对啮合的最高点；齿顶；齿根；节点；啮合极限点)3、一般圆柱齿轮传动的弯曲强度是按载荷作用于 时的情况进行计算的。（单齿对啮合的最高点；齿顶；齿根；节点；啮合极限点)4、齿轮传动中，材料与齿宽系数、齿数比、工作情况等一定情况下，齿轮的接触强主要取决于 ，而弯曲强度主要取决于 。（模数；齿数；分度圆直径或中心距；压力角）5、一对齿轮传动，已知Z1HBS2，则轮齿的接触应力 。（大于；等于；小于）6、对于开式齿轮传动的承载能力计算，目前采取的方法是 。（按接触疲劳强度计算，然后将计算结果增大；按每小时齿面磨损量计算齿厚；按闭式齿轮传动设计；按轮齿弯曲疲劳强度计算，将所得模数加大)第十一章 蜗杆传动11-1 蜗杆传动概述11-2 蜗杆传动的类型11-3 普通蜗杆传动的参数与尺寸 蜗杆的分度圆直径d1（d1=qm）11-4 普通蜗杆传动的承载能力计算 失效形式：蜗轮磨损、胶合、点蚀；蜗杆刚度不足。蜗杆传动的设计准则11-5 蜗杆传动的效率、润滑与热平衡1、规定蜗杆直径系数q为标准值，是为了 。（保证蜗杆有足够的刚度；提高蜗杆传动效率；限制蜗轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化；有利于蜗杆传动中心距标准化）3、已知阿基米德蜗杆标准传动的中心距a=78 mm,，蜗轮分度圆直径d2=120 mm，模数m=3mm，蜗杆头数Z1=2，则传动比i=，蜗杆特性系数q=。20 12 12-1 滑动轴承概述12-2 滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料12-4 滑动轴承轴瓦结构12-5 滑动轴承润滑剂的选择12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算*12-8 其它形式滑动轴承简介第十二章 滑动轴承磨粒磨损、刮伤、咬粘(胶合)、疲劳剥落和腐蚀12-1 滑动轴承概述 滑动轴承的特点及应用12-2 滑动轴承的典型结构12-3 滑动轴承的失效形式及常用材料 滑动轴承失效形式 对滑动轴承材料的要求12-4 滑动轴承轴瓦结构 轴瓦的形式和结构 油槽的设置及对轴承承载能力的影响12-5 滑动轴承润滑剂的选择 润滑油的粘度（运动粘度、动力粘度）及牌号 润滑油的粘温特性第十二章 滑动轴承减摩性、耐磨性、抗咬粘性、摩擦顺应性、嵌入性、磨合性12-6 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算失效形式：磨损、胶合设计准则：保证边界膜不破裂。保证边界膜不破裂。校核内容：p p、pvpv、vvp p：限制过度磨损。限制过度磨损。限制过度磨损。限制过度磨损。pvpv：限制温升，避免胶合。限制温升，避免胶合。限制温升，避免胶合。限制温升，避免胶合。vv：防止滑动速度过高而加速磨损。防止滑动速度过高而加速磨损。防止滑动速度过高而加速磨损。防止滑动速度过高而加速磨损。12-7 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算流体动压润滑的必要条件流体动压润滑的必要条件雷诺方程的意义雷诺方程的意义径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程工作能力计算工作能力计算流体动力润滑的必要条件是：相对运动的两表面间构成收敛楔形。两表面必须有足够的相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，小口流出。润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。承载量系数承载量系数Cp与与偏心率偏心率最小油膜厚度最小油膜厚度 hmin=r(1-)h轴承的热平衡计算轴承参数对承载能力及温升的影响轴承参数对承载能力及温升的影响参数选择：宽径比B/d、相对间隙、粘度参数、B/d、d、tm1、液体摩擦径向滑动轴承在所受外载荷不变的条件下，当轴颈的转速增加时，最小油膜厚度hmin 。（减小；增加；不变；不能确定）2、柴油机曲轴中部的轴承应采用 。（整体式滑动轴承 部分式滑动轴承 深沟球轴承 圆锥滚子轴承）3、高速、重载下工作的重要滑动轴承，其轴瓦材料宜选用 。（锡基轴承合金；铸锡青铜；铸铝铁青铜；耐磨铸铁）4、径向滑动轴承中，若在轴瓦上开设油沟，为避免过大地降低轴承的承载能力，油沟应开设在 。（随意；承载区；非承载区）5、下列机械中 只采用滑动轴承。（普通齿轮减速器；电动机转子；火车轴承；汽车内燃机曲轴轴承）6、膜厚比可以用来大致估计两滑动表面所处的摩擦状态。当3时，相应的滑动表面所处的摩擦状态是 。（干摩擦状态；边界摩擦状态；混合摩擦状态；流体摩擦状态）1、在不完全液体润滑滑动轴承的设计计算中，为了维持边界油膜不遭破裂，应主要限制 和 以进行间接的、条件性计算。2.为了使润滑油均布在滑动轴承的整个轴颈上，应在轴瓦内表面制出 。3、径向滑动轴承中，若在轴瓦上开设油沟，为避免过大地降低轴承的承载能力，油沟应开设在 。4、液体润滑滑动轴承按承载机理的不同，可分为 滑动轴承和 滑动轴承。5、非液体摩擦滑动轴承设计中，验算压力p主要是为了控制 ，验算pV值主要是为了控制 。p p pv pv 油槽（或油沟）非承载区 液体动压 液体静压 磨损 发热和温升 四、简答下列问题（共10分）1、简述径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程。（5分）2、简述径向滑动轴承形成流体动力润滑（即形成动压油膜）的必要条件。（5分）答：（a）当轴颈静止时，轴颈处于轴承的最低位置，并与轴互相接触，两表面之间形成了一收敛的楔形空间；（b）当轴颈顺时针转动时，在轴瓦对轴颈的磨擦力作用下，轴颈沿孔壁向右爬升；（c）随着转速增大，楔形油膜产生的动压力将轴颈向右浮起；（d）当轴颈达到稳定运转时，轴颈便在一定的偏心位置上；（e）当轴承处于流体动压润滑状态时，油膜产生的压力与外载荷相平衡。答：（a）相对滑动的两表面间必需形成收敛的楔形空间；（b）被油膜分开的两表面必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出；（c）润滑油必须有一定的粘度，供油应充分。第十三章 滚动轴承13-1 概 述13-2 滚动轴承的主要类型和代号13-3 滚动轴承的类型选择13-4 滚动轴承的工作情况13-5 滚动轴承尺寸的选择13-6 轴承装置的设计13-7 滚动轴承与滑动轴承性能对照13-8 滚动轴承例题分析第十三章 滚动轴承13-1 概 述13-2 滚动轴承的主要类型和代号滚动轴承的类型及特点滚动轴承的代号13-3 滚动轴承的类型选择13-4 滚动轴承的工作情况轴向载荷对载荷分布的影响派生(附加、内部)轴向力Fd13-5 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承的失效形式：滚动轴承的设计准则滚动轴承基本额定寿命，L10的意义。的意义。基本额定动载荷C当量动载荷判断系数e的意义滚动轴承的轴向力计算（三句话）滚动轴承寿命计算公式13-6 轴承装置的设计支承方式及特点轴承游隙及轴上零件位置的调整滚动轴承的润滑与密封轴系结构改错滚动轴承的设计准则：滚动轴承的设计准则：对于回转的滚动轴承对于回转的滚动轴承：接触疲劳寿命计算和静强度计算。对于摆动或转速很低的滚动轴承对于摆动或转速很低的滚动轴承：只需作静强度计算。对于高速轴承对于高速轴承：除进行疲劳寿命计算外，还需校核极限转速nlim。疲劳点蚀、塑性变形、磨损、烧伤、断裂。1.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用 。（深沟球轴承；推力球轴承；圆柱滚子轴承；圆锥滚子轴承）2.一般转速的滚动轴承计算准则为 。（进行静强度计算；进行极限转速计算；进行疲劳寿命计算；进行热平衡计算）3、在下面的滚动轴承型号中允许极限转速最高的轴承是 。（N307/P4；6207/P2；30207；51307/P6）4.一般选择滚动轴承类型的主要依据是 。（轴承的极限转速nlim的大小；轴承的承载能力；轴承所受载荷的大小、方向和性质；轴承的调心性能）。5、下列滚动轴承中，极限转速最高的是 。（推力轴承；特轻系列深沟球轴承；重系列深沟球轴承；特轻系列圆柱滚子轴承；重系列圆柱滚子轴承）6、滚动轴承的基本额定寿命是指同一批轴承，在同一条件下，其中 的轴承产生疲劳点蚀时，轴承所转的总转数。（；10%；85%；15%）7、调心滚子轴承外圈滚道为 。（球面；圆柱面；鼓形（球面滚子）；圆锥形）1、代号为7207的滚动轴承,其类型为 轴承，内径大小为 mm、直径系列为 系列。3、在同一轴上两个滚动轴承支点组合设计时，温度变化不大的短轴常采用 的固定结构；温度变化较大的长轴常采用 的固定结构。角接触球 35 轻轻一端固定，一端游动（单支点双向）两端固定（双支点单向）第十四章 联轴器和离合器14-0 联轴器和离合器概述14-1 联轴器的种类和特性14-2 联轴器的选择 计算转矩计算转矩Tc=KA（工况系数）（工况系数）T（名义转矩）（名义转矩）应使 Tc T 14-3 离合器14-4 安全联轴器及安全离合器14-5 特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器1、挠性联轴器根据内部是否具有弹性元件，可分为 联轴器和 联轴器2、联轴器只有在机器 时才能接合和断开两轴的联接；在机器运行中要进行轴的离合，需要采用 。3、有弹性元件的挠性联轴器的主要优点是 ，又能 。4、离合器按传力原理分为 式离合器和 式离合器。有弹性元件的挠性 无弹性元件的挠性 停车 离合器 可缓 冲减振 补偿两轴间的偏移 牙嵌 摩擦 5、当需联接的两轴有径向位移、但载荷不大且转速较低时，最好是采用 联轴器；而在转速高且经常正反转时，则应采用 。7.下面的联轴器中在工作时具有缓冲减振作用的联轴器是 。（刚性联轴器；十字滑块联轴器；齿式联轴器；弹性柱销联轴器）8.在下列联轴器中，属于刚性联轴器的是 。（万向联轴器 齿式联轴器 弹性柱销联轴器 凸缘联轴器）十字滑块弹性套柱销联轴器 第十五章 轴15-0 工程实际中的轴15-1 轴的概述15-2 轴的结构设计 轴系结构改错题15-3 轴的计算 1、在实际应用中，轴多做成阶梯形，这主要为了 。（减轻轴的重量；制造省工且便于热处理；便于轴上零件的装配和定位）2、火车车厢的车轮轴是 。（转轴；心轴；传动轴）3、自行车的前轴是 。（转轴；传动轴；心轴）4、在常温下工作的轴采用45#钢且经调质处理，当计算表明其刚度不够时，应采取的正确措施是 。（改用合金钢；改变表面粗糙度；增大轴的直径；提高轴的表面硬度）5、轴的强度计算公式中折合系数是考虑 。（计算公式不准确；弯矩和转矩的循环特性不同；材料抗弯与抗扭的性能不同；强度理论的要求不同）6、工作中只承受弯矩不承受转矩的轴叫 轴，只承受转矩不承受弯矩的轴叫 轴，同时承受弯矩和转矩的轴叫 轴。心心 传动传动 转转1537试指出图示小锥齿轮轴系中的错误结构，并画出正确的结构图。试指出图示小锥齿轮轴系中的错误结构，并画出正确的结构图。1538试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。1539 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构，并画出正确结构图。1540 试指出图示斜齿圆柱齿轮轴系中的错误结构及视图表达错误，并画出正确结构图及视图。1347 图示为采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。指出结构中的错误，加以改正并画出轴向力的传递路线。1347 图示为采用一对反装圆锥滚子轴承的小锥齿轮轴承组合结构。指出结构中的错误，加以改正并画出轴向力的传递路线。1348 试分析图示轴系结构的错误，并加以改正。齿轮用油润滑、轴承用脂润滑。机械设计模拟试题1一、单项选择题（一、单项选择题（20分，每题只有一个正确答案）分，每题只有一个正确答案）1、当螺