2022年机械设计期末考试重点.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆1. 打算机器好坏的关键阶段是?设计阶段2. 机器的基本组成、主要结构有: 原动机部分;执行部分;传动部分;3. 机器设计一般程序:方案阶段;方案设计阶段;技术设计阶段;技术 文件编制阶段;运算机在机械设计中的应用;4. 机械零件设计基本要求:防止在预定寿命期内失效的要求(强度,刚 度,寿命);结构工艺性要求; 经济性要求; 质量小要求; 牢靠性要求;5. 机械零件主要失效形式:整体断裂(受拉,压,弯,剪,扭);过大 的残余变形,零件的表面破坏;破坏正常工作条件引起的失效;6. 机械零件设计准就:强度准就;刚度准就;寿
2、命准就;振动稳固性准 就;牢靠性准就;7. 机械零件常用材料及其相关特性:金属材料 (有较好的力学性能: 刚度,塑性,韧性等,导热导电性能好,减磨,耐腐蚀);高分子材料(原料丰富,密度小,但易老化,阻燃性差,耐热性不好);陶瓷材料(硬度高, 耐磨耐腐蚀, 熔点高,刚度大,密度比钢铁低, 但比较脆,断裂韧度低,价格昂贵);复合材料(有较高的强度和弹性模量,质量小,但耐热性差,导电导热性差);8. 机械零件材料的挑选原就:载荷、应力的大小和性质 (从强度的观点考虑);零件的工作情形 (环境特点, 工作温度, 摩擦磨损的程度等) ;零件的尺寸和质量;零件结构的复杂程度及材料的加工可能性;材料的 经济
3、性;9机械零件现代化设计方法有哪些:运算机帮助设计;优化设计;牢靠 性设计;并行设计; 虚拟产品设计, 参数化设计; 智能设计;分形设计;网上设计等;10. 材料疲惫曲线?材料极限应力线图;零件极限应力图?名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆(2)(3)11. 摩擦按摩擦面间接触状态分为哪些类型?磨损类型?按摩擦面间接触状态分:干摩擦;边界摩擦;流体摩擦;混合摩擦;磨损类型:依据磨损结果着重对磨损表面外观的描述,如点蚀磨损;胶 合磨损;擦伤磨损等;依据磨损机理分为粘附磨损;磨粒磨损;疲惫磨损
4、;流体磨粒磨损;流 体腐蚀磨损;机械化学磨损等;12. 润滑剂的 4种基本类型:气体,固体,半固体,固体;13. 机械连接按运动状态可分为哪几类?按工作原理可分为?按可拆性 可分为?分别举例说明?名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆按运动状态:机械动连接(如各种运动副),机械静连接;按工作原理:型锁合连接(如铰制孔用螺栓连接、平键连接);摩擦锁合连接(如受横向载荷的紧螺栓连接、过盈连接)焊);材料锁合(如胶接、钎按可拆性:可拆连接(如螺纹连接,键连接,无键连接和销连接);不行 拆连接(铆接,
5、焊接,胶接) ;14. 按牙型的不同螺纹可分为?哪些用于连接,哪些用于传动?按牙型不同:一般螺纹,管螺纹,梯形螺纹,矩形螺纹和锯齿形螺纹;前两者用于连接,后三种用于传动;15. 螺纹的线数对传动效率的影响?一般线数为?:传动螺纹要求传动效率高,故多用双线或三线螺纹,为了便于制造,一般用线数 n 4;16. 常见的螺纹连接的基本类型有?:螺栓连接;双头螺柱连接;螺钉连接;紧定螺钉连接;17. 螺纹连接的预紧目的?螺纹连接的防松方式?预紧目的:增强连接的牢靠性和紧密性,防止受载后被连接件显现缝隙 或发生相对滑移;防松的目的:防止螺旋副在受载时发生相对转动,防松的方法:按其工 作原理分磨擦防松,机械
6、防松和破坏螺旋副运动关系防松;18. 螺栓组连接的结构设计要求?:连接接合面的几何外形通常都设计成轴对称的简洁几何外形;螺栓布置应使各螺栓的受力合理;螺栓的排列应有合理的间距、边距;分布在同一圆周上的螺栓数目取成 孔时的 分度和画线;防止螺栓承担附加的弯曲载荷;4、6、8 等偶数,以便于在圆周上钻19. 螺纹连接的受力分析,特别是受预紧力和工作拉力的紧螺栓连接受 力分析?如何提高螺栓连接的承载才能?Cb/Cb+Cm 称为螺栓的相对刚度, 其大小与螺栓和被连接件的结构尺寸、材料以及垫片、工作载荷的作用位置等因素有关,其值在 0-1 的范畴变 动;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页
7、,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆如被连接件的刚度很大,而螺栓的刚度很小(如瘦长的或中空螺栓),就在螺栓的相对刚度趋于0.此时,工作载荷作用后,使螺栓所受的总拉力增加很少,反过来,当螺栓的相对刚度较大时,就工作载荷作用后,将使螺栓所受的总拉力有较大的增加;为了降低螺栓的受力, 提高螺栓连接的承担才能, 应使 Cb/Cb+Cm 值尽 量小些;20 如何提高螺纹连接的强度?P88 降低影响螺栓疲惫强度的应力幅 改善螺纹牙上载荷分布不均的现象 削减应以集中的影响 采纳合理的制造工艺方法;21. 键连接类型、结构形式、特点、作用?平键连接 -键的
8、两侧是工作面, 工作时,靠键同键槽侧面的挤压来传递 转矩;特点:结构简洁、装拆便利、对中性较好;作用:不能承担轴向载荷,对轴上零件起不到轴向固定作用;半圆键连接 -靠其侧面来传递转矩;特点:工艺性较好,装配便利,特别适用于锥形轴端与轮毂的连接;轴 上键槽较深,对轴的强度减弱较大 作用:故一般用于轻载静连接中;楔键连接 -键的上下两面是工作面;特点:在传递有冲击和振动的较大转矩时,仍能保证连接的牢靠性;缺 点:是键楔紧后,轴和轮毂的协作产生偏心和偏斜;作用:主要用于毂类零件的定心精度要求不高和低转速的场合;工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面;切向键连接 特点:靠工作面上的挤压力和轴
9、的轮毂间的摩擦力来传递转矩;作用:用于大型带轮,大型飞轮,矿山用大型绞车的卷筒及齿轮等轴的 连接;22. 花键连接的类型、特点、作用?齿形分:矩形花键和渐开线花键;花键连接的特点: 受力匀称齿根处应力集中小, 轴与毂的强度减弱名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆较少可承担较大的载荷轴上零件与轴的对中性好导向性较好可用磨削方法提高加工精度及连接质量成本高;作用:适用于定心精度要求高、载荷大或常常滑移的连接;23. 销连接的类型、结构形式?类型:定位销连接销安全销;结构形式:圆柱销,圆锥销,槽销
10、,销轴,开口销;24. 其他连接方式,特别是焊接时的分类、破坏形式?气焊 电渣焊 电焊(电阻焊 电弧焊)破坏形式:沿焊缝断裂;25. 如何挑选传动类型?效率高,外廓尺寸小,质量小,运动性能良好及符合生产条件等;26. 皮带结构、传动布局;类型、特点;失效形式等;结构:带轮(主动带轮从动带轮)传动带布局:类型:按工作原理分:摩擦型带传动、啮合型带传动;按截面外形分: 平带传动、圆带传动、V 带传动、多楔带传动;特点:结构简洁传动平稳价格低廉缓冲吸振失效形式:打滑弹性滑动 P149 27 弹性滑动与打滑; P149链条与链轮节数等? P165 弹性滑动:由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动
11、;打滑:带与带轮间会发生显著的相对滑动,即产生打滑;链传动是一种挠性传动;与摩擦型的带传动相比,链传动无弹性滑动和整体打滑现象,能保持准 确的平均传动比,传动效率较高;链条齿数的挑选: P177 名师归纳总结 链轮的最少齿数Zmin =9;一般 Z1 17, 对于高速传动或承担冲击载荷第 5 页,共 29 页的链传动, Z1 不少于 25,且链齿轮应淬硬;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆通常限定链轮的最大齿数Zmax150,一般不大于 114;优先选用的链轮齿数系列为:17、19、21、23、25、38、57、76、95 和
12、 114;链条传动的布局? P165 链条传动的布局: P181链轮传动布置时,链轮必需位于铅垂面内,两链 轮共面;28. 皮带传动受力分析与相应运算等;带传动工作前,传动以肯定的初拉力 F0 张紧在带轮上;带传动工作 时,因带和带轮间的静摩擦力作用使带一边拉紧,一边放松;紧边拉 力为 F1,松边拉力为 F2;传递功率与有效拉力和带速之间的关系:29 带传动的张紧目的、方式?P161 为了保证带传动正常工作,应定期检查带的放松程度,实行相应的补救 措施;方式:定期张紧装置 自动张紧装置 采纳涨紧轮的张紧装置 30. 带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比? P154 中心距大,可以增加带轮
13、的包角,削减单位时间内带的循环次数,有利 于提高带的寿命;但是中心距过大,就会加剧带的波动,降低带传动的 平稳性,同时增大带传动的整体尺寸;中心距小,就有相反的利弊;传动比大,就小带轮的包角将减小,带传动的承载才能降低;因此,带传动的传动比不宜过大,一般为i 7,举荐值为 i=25 ;31. 链条传动特点、 类型;滚子链结构形式, 主要参数特点; 失效形式?张紧与润滑?特点:优点:平均速比 im 精确,无滑动 张紧力小,轴上压力 Q小 传动效率高 =98% 承载才能高 P=100KW 可传递远距离传动 amax=8m 可在高温,多灰尘环境下工作成本低;名师归纳总结 缺点:瞬时传动比不恒定传动不
14、平稳传动时有噪音、冲击,第 6 页,共 29 页不适合于高速传动对安装精度要求较高;只能用于平行轴间传动类型:按工作特性分:起重链,牵引链,传动链, 专用链;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆传动链按形式分:套筒链;套筒滚子链(滚子链);齿形链等; P165 滚子链结构形式:滚子套筒 销轴 内链板 外链板 P166 主要参数:节距 P 滚子外径 d1 内链节内宽 b1 参数特点:节距增大时,链条中个零件的尺寸也要相应的增大;可传递 的功率也随着增大;失效形式:链的疲惫破坏链条铰链的磨损链条铰链的胶合链条的静力破坏 P175 张
15、紧:为了防止垂度太大时的啮合不良和链条振动,同时为了增大啮合 角,张紧不取决于工作才能,而是由垂度大小打算;P182 润滑:润滑:良好的润滑科幻和冲击、 减轻磨损,延长链条使用寿命 P182 32. 齿轮传动特点;失效形式、失效部位、设计准就;P186 特点:优点:1)传动效率高 2 )传动比恒定 3 )结构紧凑 4 )工作牢靠、寿命长 缺点:1)制造、安装精度要求较高 2 )不适于中心距 a 较大两轴间传动 3 )使用保护费用较高)精度低时、噪音、振动较大失效形式:轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合、塑性变形 失效部位:轮齿设计准就: 1:齿面接触疲惫强度准就2:齿根弯曲疲惫强度准就P1
16、89 33. 齿轮结构主要参数与模数、齿数关系;不同类型齿形特点;齿形系 数与其关系;主要参数: 1、压力角; 2、齿数; 3、齿宽系数; 4、变位系数;34. 齿轮材料及其特性、挑选原就等;材料: 1 、钢( 1、锻钢 2、铸钢):韧性好,耐冲击 2、铸铁:性质较脆,抗冲击和耐磨性都较差,抗胶合及抗点蚀 的才能较好 3、非金属材料:用于低速轻载噪声小的传动中 齿轮材料的选用原就:1)齿轮材料必需满意工作条件的要求名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆2)应考虑齿轮尺寸的大小,毛坯成形方法及热
17、处理和制造工艺 3)正火碳钢, 不论毛坯的制作方法如何, 只能用于制作在载荷平稳或轻 度冲击下工作的齿轮,不能承担大的冲击载荷 4)合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮 5)飞行器中的齿轮传动, 要求齿轮尺寸尽可能小, 应采纳表面硬化处理 的高强度合金钢6)金属制的软齿面齿轮,配对两轮齿面的硬度差应保持为 3050HBS或 更多34. 齿轮材料及其特性、挑选原就等 P189 1、钢:韧性好、 耐冲击、可通过热处理或化学热处理改善其力学性能及 提高齿面的硬度(1)锻钢1)经热处理后的切齿的齿轮所用的锻钢2)需进行精加工的齿轮所用的锻钢(2)铸钢:耐磨性及强度均好2、铸铁 3 非金属
18、材料 齿轮材料的选用原就6)齿轮材料必需满意工作条件的要求 7)应考虑齿轮尺寸的大小,毛坯成形方法及热处理和制造工艺 8)正火碳钢, 不论毛坯的制作方法如何, 只能用于制作在载荷平稳或轻 度冲击下工作的齿轮,不能承担大的冲击载荷9)合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮 10)飞行器中的齿轮传动,要求齿轮尺寸尽可能小,应采纳表面硬化处 理的高强度合金钢11)金属制的软齿面齿轮,配对两轮齿面的硬度差应保持为 或更多3050HBS35. 齿轮传动受力分析P198 旋向与转向间关系36 如何提高齿轮接触疲惫强度、弯曲疲惫强度 增大齿根过渡圆角半径,排除加工刀痕,可降低齿根应力集中;增大轴
19、 和支撑的刚度,可削减齿面局部受载;实行合理的热处理方法合轮芯部名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆具有足够的韧性;在齿根部进行喷丸、滚压等表面强化处理,降低齿轮 表面粗糙度,齿轮采纳正变换等37 齿轮润滑? P233 作用:可以防止金属直接接触,削减摩擦缺失,可以散热及防腐蚀开式及半开式齿轮传动,或速度较低的闭式齿轮传动,通常用人工做周 期性加油润滑,所以用润滑剂为润滑油或润滑脂38 蜗轮轮蜗杆传动特点,失效形式、设计准就等P238 P248 蜗杆传动特点:传动比大,一般传动比 紧凑;i=
20、580;零件数目少,结构冲击载荷小,传动平稳,噪音低;当蜗杆的螺旋升角小于啮合面的当量摩擦角时,在啮合处有相对滑动,摩擦缺失较大,效率低;类型:圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动蜗杆传动具有自锁性;失效形式:点蚀(齿面接触疲惫破坏) 、齿根折断、齿面胶合、过度磨损设计准就:在开式传动中多发生齿面磨损和轮齿折断,因此应以保证齿 根玩去疲惫强度作为开式传动的主要设计准就;在闭式传动中,蜗杆副多因齿面胶合或点蚀而失效;通常是按齿面接触 疲惫强度进行设计,而按齿根疲惫强度进行校核;39 蜗轮轮蜗杆传动受力分析?旋向与转向间关系 P249 40 蜗杆传动效率、润滑、热平稳运算 P260 效率:闭式蜗
21、杆传递功率损耗一般包括三部分:啮合摩擦损耗 轴承摩擦 损耗 浸入油池中的零件搅油时的溅油损耗 总效率为: = 1 2 3蜗杆传动的总效率取决于计入啮合摩擦损耗的效率润滑:润滑油润滑油粘度及给油方式润滑油量热平稳运算 P264 摩擦损耗产生的热量热量: 2= d St0- ta 41 滑动轴承类型;结构形式;P271 : 1=1000P1- 箱璧散发的名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆滑动轴承类型:按摩擦性质分:滑动轴承、滚动轴承 按受载方向分:径向轴承、止推轴承 按润滑状态分:流体润滑轴承
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