2022年机械设计基础知识点整理.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载20 平1、机械零件常用材料：一般碳素结构钢（Q 屈服强度）优质碳素结构钢（均碳的质量分数为万分之20）、合金结构钢（ 20Mn2 锰的平均质量分数约为2%）、铸钢（ZG230-450屈服点不小于 230,抗拉强度不小于 450）、铸铁（HT200 灰铸铁抗拉强度）2、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中冷却） 、淬火（在水或油中快速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的肯定温 度,保温一段时间后在空气中冷却） 、调质（淬火 +高温回火的过程）、化学热 处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）3、机械零件的结构工

2、艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于 零件的装卸和牢靠定位 4、机械零件常见的失效形式： 因强度不足而断裂； 过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力；最基本的变应力为稳固循环变应力,稳 定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲惫破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲惫破坏；特点：在某类变应 力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料,断裂时也无明显的塑性变形；确定疲惫极限时,应考虑应力的大小、循环次数和循环

3、特点7、接触疲惫破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下,第一在表面或表层产 生初始疲惫裂纹,然后再滚动接触过程中,由于润滑油被基金裂纹内而造成高压,使裂纹扩展,最终使表层金属呈小片状剥落下来,在零件表面形成一 个个小坑,即疲惫点蚀；疲惫点蚀危害：减小了接触面积,损坏了零件的光滑表面,使其承载才能降低,并引起振动和噪声；疲惫点蚀使齿轮；滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的缘由： 为了改善构件的受力情形 （多个行星轮）、增强机构的刚 度（轴与轴承）、保证机械运转性能9、螺纹的种类：一般螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹 10、自锁条件： 即螺旋升角小于等于当量摩擦角名师归纳总结

4、- - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载11、螺旋机构传动与连接： 一般螺纹由于牙斜角 大,自锁性好,故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因 小,传动效率高,故常用于传动12、螺旋副的效率： =有效功 / 输入功 =tan /tan （ + v）一般螺旋升角不宜大于 40 ；在 d2 和 P 肯定的情形下,锁着螺纹线数n 的增加, 将增大,传动效率也相应增大；因此,要提高传动效率,可采纳多线螺旋传动13、螺旋机构的类型及应用：变回转运动为直线运动,传力螺旋（千斤顶、压 力机、台虎钳）、传导螺旋（车窗进给螺旋机构）

5、、调整螺旋（测微计、分度机构、调整机构、道具进给量的微调机构）变直线运动为回转运动 14、螺旋机构的特点：具有大的减速比；具有大的里的增益；反行程可以自锁；传动平稳,噪声小,工作牢靠；各种不同螺旋机构的机械效率差别很大（具 有自锁才能的的螺旋副效率低于 50%）15、连杆机构广泛应用的缘由： 能实现多种运动形式的转换； 连杆机构中各运动 副均为低副,压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长；其接触表面是圆柱面或 平面,制造比较简易,易于获得较高的制造精度16、曲柄存在条件：最短杆长度 杆或机架；+最长杆长度其他两杆之和最短杆为连架17、凸轮运动规律及冲击特性：等速：刚性冲击、低速轻载等加速等减速：柔性

6、冲击、中速轻载余弦加速度：柔性冲击、中速中载正弦加速度：无冲击、高速轻载18、凸轮机构压力角与基圆半径关系：s 为推杆位移量r0=v2/ tan -s,其中 r0 为基圆半径,19、滚子半径挑选： a= -r,当 =r 时,在凸轮实际轮廓上显现尖点,即变尖 现象,尖点很简洁被磨损； 当 r 时,实际廓线发生相交,交叉线的上面部 分在实际加工中被切掉,使得推杆在这一部分的运动规律无法实现,即运动 失真；所以应保证 r,通常取 r0.8 ,一般可增大基圆半径以使 增大 20、齿轮传动的优缺点：优点：适用的圆周速度和功率范畴广；传动比精确；机械效率高； 工作牢靠；寿命长；可实现平行轴、 相交轴交叉轴

7、之间的传动；结构紧凑；缺点：要求有较高的制造和安装精度,成本较高；不相宜于远 距离的两轴之间的传动名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载21、渐开线的特性：发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的弧长；渐开线上任一点的法线必与基圆相切, 且 N 点位渐开线在 K 点的曲率中心,线段 NK 为其曲率半径； cos k=ON/OK=rb/rk 渐开线上各点的压力角不等,向径 rk 越大,其压力角越大,基圆上压力角为零；渐开线的外形取决于基 圆大小,随着基圆半径增大,渐开线上对应点的曲率半径也增大,当基

8、圆无限大时,渐开线成为直线,故渐开线齿条的齿廓为直线；基圆以内无渐开 线22、齿轮啮合条件：必需保证处于啮合线上的各对齿轮都能正确的进入啮合状态,m1=m2=m； 1= 2= 即模数和压力角都相等； 斜齿轮仍要求两轮螺旋角必 须大小相等,旋向相反；锥齿轮仍要求两轮的锥距相等；涡轮蜗杆要求蜗杆 的导程角与涡轮的螺旋角大小相等,旋向相同23、轮齿的连续传动条件：重合度 大于轮齿的法向齿距） 1 =B1B2/ b1（实际啮合线段 B1B2的长度24、齿廓啮合基本定律：作平面啮合的一对齿廓,它们的瞬时接触点的公法线,必于两齿轮的连心线交于相应的节点 线段的与齿轮的角速成反比；C,该节点将齿轮的连心线所

9、分的两个25、根切：产生缘由：用齿条型刀具（或齿轮型刀具）加工齿轮时；如被加工 齿轮的齿数过少,道具的齿顶线就会超过轮坯的啮合极限点,这时会显现刀 刃把齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分的现象,即根切；后果：使得齿轮 根部被减弱,齿轮的抗弯才能降低,重合度减小；解决方法：正变位齿轮26、正变位齿轮优点：可以加工出齿数小于Zmin 而不发生根切的齿轮,使齿轮传动结构尺寸减小；挑选适当变位量来满意实际中心距得的要求；提高小齿 轮的抗弯才能,从而提高一对齿轮传动的总体强度 27、齿轮的失效形式：齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损；开式齿轮主 要失效形式为齿轮磨损和轮齿折断；闭式齿轮主要是齿面点蚀和轮

10、齿折断；蜗杆传动的失效形式为轮齿的胶合、点蚀和磨损 28、齿轮设计准就： 对于一般使用的齿轮传动, 通常只按保证齿面接触疲惫强度 及保证齿根弯曲疲惫强度进行运算 29、参数挑选：齿数：保持分度圆直径不变,增加齿数能增大重合度,改善传名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载动的平稳性,节约制造费用,故在满意齿根弯曲疲惫强度的条件下,齿数多 一些好；闭式 z=2040开式 z=1720；齿宽系数：大齿轮齿宽 b2=b；小齿 轮 b1=b2+（210）mm；齿数比：直齿 u5；斜齿 u67；开式齿轮或手 动齿轮

11、 u 可取到 812 30、直齿轮传动平稳性差,冲击和噪声大；斜齿轮传动平稳,冲击和噪声小,适 合于高速传动31、轮系的功用：获得大的传动比（减速器）；实现变速、变向传动（汽车变速箱）；实现运动的合成与分解（差速器、汽车后桥）；实现结构紧凑的大功率 传动（发动机主减速器、行星减速器）32、带传动优缺点： 优点：具有良好的弹性,能缓冲吸振,特别是 V 带没有接 头,传动较平稳, 噪声小；过载时带在带轮上打滑, 可以防止其他器件损坏；结构简洁,制造和保护便利,成本低；适用于中心距较大的传动；缺点：工作中有弹性滑动,使传动效率降低,不能精确的保持主动轴和从动轴的转 速比关系；传动的外廓尺寸较大；由于

12、需要张紧,使轴上受力较大；带传动 可能因摩擦起电,产生火花,故不能用于易燃易爆的场合33、影响带传动承载才能的因素：量 q 速度 v 初拉力 Fo 包角 a 摩擦系数 f 带的单位长度质34、带传动的主要失效形式：打滑和疲惫破坏；设计准就：在不打滑的前提下,具有肯定的疲惫强度和寿命；35、弹性滑动与打滑： 打滑：由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动,可以避 免；弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动,不行防止36、螺纹连接的基本类型：螺栓连接（一般螺栓连接、铰制孔用螺栓连接）、双 头螺柱连接、螺钉连接、紧螺钉连接37、螺纹连接的防松：摩擦防松（弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向

13、切 口螺母）、机械防松（开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝）、永久防松（冲点法、端焊法、黏结法）38、提高螺栓连接强度的方法：防止产生附加弯曲应力；削减应力集中 39、键连接类型： 平键连接（侧面）、半圆键连接 （侧面）、楔键连接 （上下面）、花键连接（侧面）名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载L 40、平键的剖面尺寸确定：键的截面尺寸b h（键宽 键高）以及键长41、联轴器与离合器区分：连这都是用来连接两轴（或轴与轴上的回转零件）,使它们一起旋转并传递扭矩的器件,用联轴器连接的两根轴

14、,只有在停止运 转后用拆卸的方法才能将他们分别；离合器就可在工作过程中依据工作需要 不必停转随时将两轴接合或分别42、联轴器分类：刚性联轴器（无补偿才能）和挠性联轴器（有补偿才能）43、联轴器类型的挑选： 对于低速、刚性大的短轴可选用刚性联轴器； 对于低速、刚性小的长轴可选用无弹性元件的挠性联轴器；对传递转矩较大的重型机械 可选用齿式联轴器；对于高速、有振动和冲击的机械可选用有弹性元件的挠 性联轴器；对于轴线位置有较大变动的两轴,就应选用十字轴万向联轴器 44、轴承摩擦状态： 干摩擦状态、边界摩擦状态、 液体摩擦状态、 混合摩擦状态；边界和混合摩擦统称为非液体摩擦45、验算轴承压强 p：掌握其

15、单位面积的压力,防止轴瓦的过度磨损；演算 pv：掌握单位时间内单位面积的摩擦功耗fpv,防止轴承工作时产生过多的热量而导致摩擦面的胶合破坏；演算 v：当压力比较小时, p 和 pv 的演算均合格的 轴承,由于滑动速度过高, 也会发生因磨损过快而报废, 因此需要保证 vv 46、非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合 47、轴的分类： 心轴（转动心轴、 固定心轴； 只承担弯矩不承担扭矩） 、转轴（即 承担弯矩又承担扭矩） 、传动轴（主要承担扭矩,不承担或承担很小弯矩）48、轴的运算留意：轴上有键槽时,放大轴径：一个键槽 3 -5 ；两个键槽 7 -10 式中弯曲应力为对称循环变应力,当扭转

16、切应力为静应力时,取 =0.3；当扭转切应力为脉动循环变应力时,取 =0.6；如扭转切应力为对称循环变应力时,取 =1 （ 为折合系数）49、轴结构设计一般原就： 轴的受力合理, 有利于满意轴的强度条件； 轴和轴上 的零件要牢靠的固定在精确的工作位置上；轴应便于加工；轴上的零件要便于拆装和调整；尽量削减应力集中等50、滚动轴承类型挑选影响因素：转速高低、受轴向力仍是径向力、载荷大小、安装尺寸的要求等名师归纳总结 51、机械速度波动： 缘由： 原动机的驱动力和工作机的阻抗力都是变化的,如第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载两者不能时时相适应,就会引起机械速度的波动；当驱动功大于阻抗功时,机器显现盈功,机器的动能增加,角速度增大,反之相反；危害：速度波 动会导致在运动副中产生附加动压力,并引起机械振动,降低机械的寿命,影响机械效率和工作质量；调剂方法：周期性：在机械中加上一个转动惯 量较大的回转件飞轮；非周期性：采纳调速器来调剂名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页