机械设计各章要点
机械设计复习要点
1、在做设计方案经济性评价时,要同时考虑哪两个经济性?
1)、制造经济性
2)、使用经济性
2、一部机器主要应满足哪些要求?
1)、使用功能要求
2)、经济性要求
3)、劳动保护和使用环境的要求
4)、可靠性要求
2、机械设计应满足的三化是什么?
1)标准化
2)系列化|
3)通用化
2—4
3、机械零件的主要失效形式
1)、整体断裂
2)、过大的残余变形
3)、零件的表面破坏
4)、破坏正常工作条件引起的失效
4、机械零件的设计准则及其含义
1)、强度准则及其含义
2)、刚度准则及其含义
3)、寿命准则及其含义
4)、振动稳定性准则
5)、可靠性准则
5、浴盆曲线的三阶段及其含义
1)跑和磨损阶段
2)正常使用阶段
3)损坏阶段
2—7
1、机械零件的三R设计方法及其含义
1)、理论设计
2)、经验设计(类比法设计)
3)、模型实验设计
2—10
1、标准的概念
通过对零件的尺寸,结构,材料性能,设计方法检验方法,制图要求与一系列问题,制定出各式各样的大家共同遵守的标准
3、标准化的优点
1)高了制造质量,降低了成本
2)提高了零件性能的可靠性
3)简化设计工作,缩短设计周期,提高了设计质量
4、 现已发布的与机械零件设计有关的标准共有哪三级? 1)、国家标准(GB ) 2)、行业标准 3)、企业标准
4、从使用的强制性来说,设计标准有哪几类
1)、必须执行的(有关度、量、衡及涉及人身安全的如齿轮的模数、压力角等) 2)、推荐使用的(如标准直径等)
第三章
1、机械零件的强度分为哪两种?
2、当应力循环次数小于3
10时,应按何种强度计算?(静力强度)? 3、材料的疲劳特性用哪三个因素来表示? N ,,m a x
γσ
4、变应力是否都因变载荷引起?
5、何为低周疲劳?在低周疲劳时,是否有塑变发生?低周疲劳又称为何种疲劳? A 、循环次数4
10=n B 、有塑变 C 、应变疲劳 6、有限寿命疲劳极限rN σ
与无限寿命疲劳极限∞
r σ
间的关
N r m
r rN K N
N σσσ==0
7、是否变应力作用时,一定是以疲劳失效为主。 (否,当a m
σσ
>>时,以塑变为主)
8、当,1,0,1+==-=γγγ时,?=r
σ
101,;+-===σσσσσσr r r
9、材料r σ的值与什么有关?零件的r σ与什么有关?两者有何不同? 答:A 材料的r σ主要与材质有关
B 零件的r σ与零件的尺寸,结构,强化,加工质量有关,举r=1时的状态为例σ
σσK e
1
1--=
,-σK 弯
曲疲劳时的综合影响系数
C 、零件的re
σ
小于材料的r σ
10、单向不稳定应力如果先作用大的,将会使材料怎样,这时会提高失效还是延迟失效?反之又如何?
答:1、削弱,提前失效
2、如果先作用小的,后作用大的,将会延迟失效
11、图形3-1曲线的实验前提条件是什么? 答:1、γ特定 2、材料特定
12、图3-1曲线上D 的意义是什么?
对应D :lim
r
D
σ
σ
σ
==(永久疲劳极限)
对应D :00N N =
13、当0N N ≥可认为材料的循环次数为什么?对应
00N N =时的疲劳极限叫什么?
1)、无限(寿命无限长)
2)、时应0N N = 时疲劳极限叫永久疲劳极限r σ,且当实际作用的r σσ≤时,认为材料寿命为无限即材料在σ作用下不会发生疲劳失效.
14 1)图形3----1材料疲劳曲线之一, 2)图3----2 材料疲劳曲线之二的实验前提分别是什么?
1) 1) r 特定 2) 材料特定 2),
(1)11≤≤-γ (2)材料特定 (3) 0N N =
15 通过材料疲劳曲线之一,导出了什么关系式?有限寿命疲劳极限rN σ
与永久疲劳极限r
σ
间的关系
r N m
r rN K N
N σσσ?==0
16若已知1-=σσ
r
时rN σ如何求? m
rN
N
N 01
-=σ
σ
1 7 当r=C 时,图形3—3 的两个区G A O ''为什么区?强度校核公式怎么表达?落在该区域外时又为什么意思?若工作应力落在C G O '区域内为何意思?其强度校核公式如何表示?落在C G O '之外又为何意思?
1 当工作应力落在G A O ''内时说明不会发生疲劳失效即lim
σ
σ<其强度校核公式
S
S
r
σσσ=
≤
lim
m
a ca K S σψσσσσ+=
-1
当工作应力点在G A O ''外则会发生疲劳失效
2当工作应力点在C G O '内时不会发生塑性变形,其强度校核公式:
S
S
S
σσσ=
≤
lim
m
a S
ca S σσσ
+=
以静强度校核为主
若工作应力点在C G O '外则会发生静力失效(朔变)
18,图3---2 与图形3----3的关系是什么?图形3---3 与图形3—4 的关系是什么? 19,当应力的变化规律比较复杂时即无法确定C C C m
===min ,,σσγ时如何选择强设计的方法?
答:按r=C 来选择
第五章 螺纹联接
5-1
1,按功能分,螺纹分为哪几种 (1)联接螺纹 (2)传动螺纹 2,常用的螺纹类型?P60
哪种用于联接?哪种用于传动?P60
(1)用用于联接的:普通螺纹,米制锥螺纹,管螺纹 (2)用于传动的:梯形螺纹,矩形螺纹,锯齿形螺纹
3,说明螺纹大径,小径,中径的含义?螺纹的公称直径是什么,如何表达? 答:(2)公称直径为大径,用Md 表示。
4,何为螺纹的线数?单线用于何场所,多线用于何场所?为什么? 答:单线用于联接,多线用于传动,因线数越少,自锁能力越强。 5-2
1,熟练掌握螺纹联接的四种主要类型的用途,使用场所,以及结构画法。 2,螺纹联接分为几个精度等级?其代号?具体含义为?P65 代号:A B C
A 级用于:精度最高,用于配合精度,防止振动的重要场所
B 级用于:爱载大,经拆常卸,调整或受变载荷的联接
C 用于:一般联接 5-3
1,预紧的目的是什么?P66 过大的预紧有何不利的影响?P66
2,预紧力F 0的大小一般按何方法确定?由公式(5-2)分析,是理论的方法,还是经验的方法P66 3,通常用哪两种方法来控制预紧力?P66
4,拧紧螺母时,需克服的阻力矩有几种?拧紧力矩的表达式?P67 (1)螺纹的副间的磨擦力力矩)tan(2
.
201Φ+ψ=d F T
(2)螺母与支承间磨擦力矩为 2
2
0303
00
2.3
1d D d D F f T c --=
(3)
拧紧力矩 T =21T T +
5 对于重要的联接,为何不能采用直径过小的螺纹?(P67)
这个直径是多大,如何表达?P67
6,采用定力矩板手或测力矩扳手控制预紧力的缺点是?对于重要的联接或大型的联接,还可采用何种方法来控制
预紧力?P67 5-4
1,螺纹联接松脱的主要原因有哪两类?P68 2,防松的根本问题是?P68
3,按工作原理,螺纹联接的防松可分为哪几类?P68,试举两例说明,共三类 4,何为粗牙螺纹(参阅杨可桢机械设计基础第四版P134)
5,采用钩头螺纹栓联接有何弊端?(邱宣怀机械设计基础第四版P116) 6,螺纹联接件有几种精度等级?几种强度等级?(P83) 5-5 5-6 P76---P82
1,对于铰制孔用螺栓联接,为何不能在平行于工作载荷的方向成排的布置八个以上的螺栓? (P76)
2,为何在联接承受变矩和转矩时,尽量使螺栓的位置靠近联接接合面的边缘?(P76) 3,在铸、锻件等粗糙表面上安装螺栓时,制成凸台或沉头捉座的目的是?(P77) 4,当螺栓组成承受横向载荷时,单个螺栓是否一定承受横力?P68 5,普通螺栓联接受横向力作用,单个螺栓受什么力作用?其计算应力ca σ
:2
1
4
d F ca
πσ
=
,2
1
4
3.1d F ca
πσ
=
两
个公式哪个正确?为何?((P70~71)
6,联接受横向力作用时,联接是否一定采用铰制孔用螺栓?
7,当螺栓即受预紧力F 0作用,,又受工作拉力F 作用时,其受的总拉力F 2?F 0和残余预紧力F 1的关系又如何? 8,螺栓的刚度C b ,被联接件的刚度C m 如何表达?(P73,公式(5-16))
9,(1)螺栓的相对刚度,被联接件的相对刚度怎样变化可使螺栓的总拉力F 2增加很小,试用公式
F c c c F F m
b b ++
=02 进行说明(即:
?=+m
b b C C C ,
?=+m
b m C C C )
(2)在设计中,如何表示不考虑螺栓的相对刚度影响?考虑螺栓的相对刚度影响又怎样表示(即:
?=+m
b b C C C ,
?=+m
b m C C C )?
11,当工作拉力在0—F 之间变化时螺栓的总拉力将如何变化?此时螺栓的应力副=a
σ?
(P74~75)
12,在什么情况下,采用斜面垫圈?(P77)
13,当联接只受扭矩T 作用时联接中所采用何种类型的螺栓?单个螺栓各受什么力作用?(P79)
14,当联接受翻倒力矩作用时,所采用的螺栓为哪种类型?单个螺栓受什么力作用?此时联接应满足哪些条件?(P80~82)
15,当联接受轴向载荷作用时,所采用的螺栓是哪种类型?单个螺栓受什么力作用?其强度校核公式为什么?
(P78,P71,P76)
16,当螺栓的性能等级分别为3.6、4.8、5.8时,其s σ,B
σ
各分别为多少?(P83)
17,螺栓联接的强度主要取决于螺栓的强度还是被联接件的强度?(P85) 18,影响螺栓强度的因素有哪些?其相应的预防措施是什么?(p85~88) 19,降低螺栓应力幅的方法有几种?其中那一种最为合适?(P85)
20,具体降低螺栓刚度的方法有哪些?具体增加被联接的刚度的方法有哪些?(P86) 21,螺纹牙载荷分布不均的现象是什么原因引起的?其改进的措施有哪些?(p86) 22,采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母能不能提高联接的强度?(86)
23,联接中,螺栓的哪些部位发生应力集中的影响?应采用哪些措施?(P87) 24,采用切削螺纹或滚压螺纹,那种加工方法对提高疲劳强度有利?为什么?(P88)
25,联接受横向载荷,当采用普通螺栓联接时,为了保证联接的可靠性,常采用哪几种减载零件来承担横向外载荷?(P71)
第六章键,花键联接和无联接
★6----1 键联接 1 键联接的主要类型
2 平键联接可分为几种类型? 2 平键联接中,键的工作面是哪个面?
3 平键联接的传动方式?(靠侧面挤压)
4 平键联接能否承受轴向力?
5 普通平键分为哪几种类型?各用于何工作场合?
6与A 型键相比,B 型平键的轴糟应力集中大还是小?A,B 两种键哪一种在轴上的固定更好? 7,普通平键和导向平键.滑键哪种用于静联接,哪种用于动联接? 8 导向平键与滑键的区别是什么?
8当轴上零件相对于轴的轴向滑动量较大时,应采用导向平键还是滑键?为什么? 9半圆键一般用于何种轴毂联接?为什么?它的缺点是什么? 10,楔键的形状如何?工作面是哪个表面 11楔键能限制轴上零件哪个方向的运动?
12 楔键联接的缺点是什么?它一般只能用在何种场合,为什么? 13 切向键是如何组成的?其工作面是哪个面? 14 切向键是靠什么来传递扭矩的
15 确定当传递双向扭矩时需用两个切向键,两键间的夹角为多大? 16 切向键对轴的削弱大还是小?
17 在键的中选择包含哪两个方面的内容?(P102)
18平键的截面尺寸h b ?按什么来定?键的长度按什么来定?(按轴)导向平键的长度应如何确定?(按毂)
19 在平键联接中,对于静联接,其主要的失效是什么?对于动联接其主要的失效是什么?(它们的强度条件表达式应记牢)
20 当强度不够时可采用双键.两个平键如何布置?两个半圆键如何布置?两个楔键应如何布置? 21 当按强度设计的所需键长过长时d L 2>时应采取何措施? 与平键相比花键联接的优缺点? 23常用的花键类型?
24 矩形花键的三种定心方式其中最常见的为哪一种?(参考求宣怀教材P126~127) 24 渐开线花键的压力角为多大?哪种对轴的削弱小?哪种承载能力强?(P106) 25 花键联接强度计算公式(应记)
第八章带传动
1, 常用的四种带传动类型
2,一般机械中应用最广的是何种带传动?
3, V 带与平常相比哪种带产生的磨擦力更大?为什么?(参考吴宗泽《机械零件》) 4, V 带的节面是哪个面?当带受拉变形时该面的尺寸是否改变?(141) 6,V 带轮的基准直径为哪个直经?(141)
7, V 带的公称长度指的是哪个长度?在哪个位置侧量的? 这个长度还被称作什么长度?(P141) 8, 带的有效圆周为e F 和带与带轮接触表面总磨擦力f F 的关系是什么?(143) 9,欧拉公式的推导前提是什么?(P144)
10,最大有效拉力ec F 和松、紧边拉力2F 、1F 的关系式?与张紧力0F 的关系式?ec F 与张紧力0F 、小带轮包角α、摩擦系数f 的关系?(P144)
11,当传动比i 不变的情况下,增加或减小中心距 a 对包角
α有什么影响?
12,摩擦系数f 越大,f F 越大,ec F 也越大,为了增加摩擦系f ,是否可以将带轮轮槽表面制造得粗造一些?为什么?
13,带传动时,带截面上将产生几种应力?最大应力发生在何部位?带上某点的应力是怎样变化的?(P146) 14,带的弹性滑动是怎样产生的?是否可以消除或者预防?带的打滑是怎样发生的,是否可消除或预防?(P146) 15,用哪个系数来描述皮带传动中,带的弹性对传动比的影响(即从动轮转速低于主动轮转速的速度减低率)?
熟练掌握带传动比计算公式(P146―P147)
16,带的主要失效形式为什么?带的设计准则是什么?(147) 17,何为皮带传动中的动弧和静弧?打滑的概念与动、静弧的关联?
18,离心应力、弯曲应力的计算公式及分布状态,大、小带轮的弯曲应力是否相等?熟练掌握带工作应力图(P146) 19,如何控制带的预紧力?(P155) 20,带的中心距过大、过小对传动的影响? 21,张紧力0F 对传动的影响?是否0F 越大越好?
22,带速max V V >时的不利影响?V<5m/s 时的不利影响?(P153)
23采用张紧轮的目的是什么?对平皮带或V 带传动,张紧轮应放置在何位置,为什么?(见本教材P159和) 24带的根数一般不应超过多少根?为什么?如果带根数过多,应采取什么措施?
25,单根带所能传递的功率0P 值是依据实验得出的,其实验前提是什么?为了补偿实验条件而引入的误差,单根V 带所传递的功率还应该在0P 的基础上加上一个什么?(P147,P154) 26,张紧力0F 的计算公式(分别考虑离心力和不考虑离心力两种)(P155) 27,压轴力P F 的计算公式。(P155)
28,有效圆周力e F 与最大有效圆周力ec F 的区别,e F 、ec F 与021,,F F F 的关系。(P143,P144)
第九章链传动
1,按用途分,链有几种类型? 2,链板为何制成8字形?
3,当链节数为偶数时,接头处一般用什么来固定?为何一般不采用奇数链节?
4,链传动的基本参数有哪些?其中链节距p 的大小对传动有什么影响? 5,套筒滚子链轮的齿形为什么?(P169)
6,链传动中其平均传动比和瞬时传动比哪个为常数?
7,链传动的运动不均匀性是怎么引起的?这一现象被称为什么?(P172) 8,链传动的动载荷有哪几种?(P172、P173) 9,链传动与皮带传动,齿轮传动相比有哪些优、缺点?
10,皮带传动、齿轮传动、链传动相比,那种不宜用于急速反向传动? 11 有高温的工作条件下,皮带传动与链传动相比那一种是更适宜的选择? 12,与皮带轮相比,链传动允许的速度更高还是更低?
13,链传动只有在什么条件下其瞬时传动比才会保持为常数?这个常数等于几?(P172) 14,链传动的多边形效应是否能能被消除?
15,限制链速V 和限制皮带传动带速V 的目的是否相同? 16,链传动松边. 紧边受力为什么?(P173)
17,链传动的主要失效形式有那几种?其原因是什么?(P174―P175)
18,在润滑良好、中等转速的链传动中,链传动的主要失效形式为什么?随着小链轮转速1n 加大,单排链传递的功率Po 的变化为什么?较高转速链传动的主要失效形式为什么?其小链轮转速1n 与单排链传递的功率Po 之间的关系为什么?转速过高时,链传动的主要失效形式为什么?其小链轮转速1n 与单排链传递的功率Po 之间的关系为什么?试结合土9-12做出解释。(P175)
19链传动的多边形效应与哪些因素有关?是什么关系?(p ,z ,v ) 20,为何要限制大速轮的齿数1202 Z ?(P177) 21,链传动中心距过大过小对传动的影响?(P179) 22,链节数与链轮齿数一般应为何种关系?(P177) 23, 链传动的布置应注意哪些问题?
第十章齿轮传动
一,何为软齿面齿轮和硬齿面齿轮? 二,何为开式传动,半开式和闭式传动?
三,齿轮的折断是怎么发生的?折断的形式有几种?直齿轮是不是只有整体折断一种形式? 五,磨损发生的场所?磨损的形式是什么?磨损的后果及预防措施。
六,齿面点蚀发生的场所?齿面点蚀发展的过程?发生的部位及为什么?何为初始点蚀?何为扩展性点蚀? 七,开式传动是否会发生疲劳点蚀? 八,点蚀如何被预防?
九,在一般传动中,为防止齿轮点蚀,应采用粘度低的润滑油是否合适?速度较高的传动中(V >12m/s ),如果采用喷油润滑时,润滑油的粘度应该低还是高?(P186) 十,齿面胶合发生的场所及预防措施?
十一,齿面塑性变形的两种形式,发生的场所,对于滚压塑变,主从动轮在节线附近出现什么变化?对于锤击塑变,其齿面塑变沿什么方向形成? 十二,成熟的强度设计的方法有哪两种?
十三,分别对闭式硬齿面、闭式软齿面,开式及半开式齿轮采取什么设计准则?
十四,大尺寸齿轮的毛坯如何制造?中等尺寸的毛坯如何制造?小尺寸齿轮采用什么毛坯加工?
十五,当在高速,重载并有冲击载荷时,采用合金钢还是普通碳素钢来制造齿轮?
十六,对于一对软齿面齿轮,其大小齿轮为什么要有一定的硬度差?硬度差应为多少?对于一对硬齿面齿轮,硬度差又应为多少?(P190)
十七,对齿轮材料的基本要求是什么?(P188-189)
十八,何谓名义载荷?何谓计算载荷?两者之间为什么关系?载荷系数K 为那几个系数的乘积?使用系数A
K
是
考虑了什么因素而引入的系数?(P190)
十九,v K 是什么系数?是考虑什么因素而引入的系数?v K 依据什么参数查取?
二十,当Pb1>Pb2或Pb1 二十四 齿轮的宽度b 与承载能力的关系是什么?是否齿宽b 越大越好?非对称布置,过大的齿宽是否对改善齿 向载荷分布不均有益?(P201) 二十五, 何为轮齿的修缘?修的是齿的哪个部位?何为轮齿的修形?修的是齿轮的什么部位?(P191-194) 二十六,齿轮弯曲强度计算的力学模型是什么?齿轮弯曲强度计算合理假设是什么?其合理假设与实际情况有什 么区别?(196) 二十七,何为齿形系数,齿形系数反映了什么(即物理意义)?齿形系数和模数m 、齿数Z 的关系为什么? (P1196-197) 二十八,如何确定齿宽危险截面?(P197) 二十九,应力校正系数sa Y 是考虑了那些因素而引入的系数?(P197) 三十,在按公式:[] 2 21 12F Sa Fa d Y Y Z p KT m σ?? ≥ 计算模数m 时, (1)该公式是弯曲强度计算公式还是接触强度计算公式? (2)m 与弯曲强度的关系? (3),在 [] 11 1F Fa Fa Y Y σ?和 [] 22 2F Fa Fa Y Y σ?中应代哪个值入公式?为什么?(P200) 三十一 为何要使小齿轮的齿宽b 1>大齿轮齿宽b 2?(P201) 三十二 当中心距一定时,为改善齿轮的接触强度应尽量增大齿数Z 还是尽量增大模数m ? 三十三 对闭式软齿面齿轮传动,或开式,半开式传动,小齿轮的齿数应如何选?(P201) 三十四 双向传动,工作年限十年,每年三百天每天八工作小时,问: (1) 弯曲应力F σ的性质及循环次数? (2) 接触应H σ 的性质及循环次数?(P202) 三十五,齿轮传动的精度共有哪三种?齿轮传动的精度等级共有几级?(参看公差教材和本教材P208表10-8和 图10-22) 三十六,[]2 11)(1.32 .2H E Z v v d KT d σ?+Φ≥中, (1),设计1d 时[]1H σ 和[]2H σ中带哪个进入公式?d 1越大反映了什么强度越高? (2),在一对齿轮啮合中[]1H σ和[]2H σ是怎样求出的?(P202) (3)在什么情况下,[]≠1H σ []2H σ ?在什么情况下[]1H σ=[]2H σ?(P202-P208) 三十七,在齿轮啮合传动中,齿面接触应力H σ的循环特性是什么?1 H σ 和2 H σ 的关系是什么?(P200)在什 么情况下齿根弯曲应力F σ 呈脉动变化?在什么情况下呈对称循环变化? 三十八,最大接触应力是否发生在节线处?计算时为什么按最大接触应力发生在节线处考虑?这样处理的误差如何控制?(P199) 三十九,大、小齿轮的齿数应满足什么关系?为什么?(P201) 四十,为什么对称循环的极限应力值仅为脉动循环应力的百分之七十? 四十一,当初选的载荷系数K t 与实际载荷系数K 有较大出入时,应如何修正d 1和m?(P200) 第十一章 蜗杆传动 1. 蜗杆传动属于平面传动还是空间传动?其最大传动比为多少? 2. 蜗杆传动的自锁条件为什么? 3. 阿基米德蜗杆的端面、轴面各为什么廓线? 4. 法向直廓蜗杆在法面、端面齿廓各为何曲线? 渐开线蜗杆哪个面的廓线为渐开线? 5. 何谓蜗杆传动的中间平面(主平面)? 6. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么? 7. 蜗杆的分度圆直径d=?,为何要限制蜗杆的直径系数q ? 8. 动力传动时,采用单线蜗杆还是多线蜗杆?为什么?蜗杆头数过多会带来哪方面的困难? 9. 蜗杆的线数(头数)与其导程角γ的关系为什么?使用简单的比喻说明线数导程角与自锁性能的关系。 10.蜗杆传动的传动比是否可以表示为?1 21221d d Z Z n n i === 上式那一步是错的,为什么? 11.蜗杆传动的标准中心距是什么? 12.蜗杆传动的强度计算为何只针对蜗轮进行?对蜗杆应作何计算? 13.蜗杆传动的主要失效形式为什么? 14.对开式、闭式蜗杆传动设计准则分别是什么? 15.常用的蜗轮材料有哪几种?蜗轮材料材料选取依据什么? 16.蜗杆传动受力关系与齿轮传动受力关系有哪些不同?计算时应按那个轮的参数进行? 17.胶合是否属于疲劳破坏?为什么? 18.蜗杆传动的总效率为什么?其中其主要影响作用的是哪个效率?效率与蜗杆线数的关系? 19.蜗杆传动最大的缺点是什么? 20.蜗杆传动的滑动速度S V 处在什么方向?它对效率的影响关系? 21.为什么要对蜗杆传动进行热平衡计算?如果热平衡计算的结果不满足热平衡要求,须采用哪些措施散热? 22.蜗杆和蜗轮结构设计应注意哪些问题?齿圈式蜗轮螺纹孔中心线应处在什么位置?(P266) 第十三章滚动轴承 一,按滚动体形状分,滚动轴承主要分为哪两大类? 二,按承载不同,滚动轴承又分为哪几大类? 三,何为滚动轴承的载荷角?何为滚动轴承的接触角?接触角的大小反应了轴承的什么能力? 四,何为滚动轴承的游隙? 五,熟练握常用轴承的类型,主要性能和特点。 六,对于内径d=20—480mm的轴承,其内径代号如何表示? 七,对于d<20mm,如d=10,15,17mm的轴承,其内径代号分别为什么? 八,尺寸系列代号分哪两位,各在基本代号位置第几位? 九,轴承的公差,游隙用什么符号表示,分为几种? 十,对于70000C,70000AC,70000B,说明右边字母所代表的含义? 十一,说明N0000,Nu000,Nj0000型轴承左面字母的含义? 十二,选择滚动轴承时,应凭据哪些因素? 十三,滚子轴承与球轴承相比,哪种承载能力更强?哪种转速高?哪种造价低? 十四,滚动轴承的滚动体和转动套圈所受的载荷与应力属于什么性质?固定套圈的又属于什么性质? 十五,即使在仅受径向载荷的作用下,30000轴承和70000轴承也会派生出一个什么力?为什么? 十六,何为滚动轴承的寿命何为滚动轴承的基本额定寿命?其值为多少?当其可靠性若为百分之五十时,其寿命约多少? 十七,对单个轴承来说,在基本额定寿命之内它能正常工作的概率多少?发生疲劳破坏的概率为多少? 十八,何为滚动轴承的基本额定动载荷? 十九,何为滚动轴承的当量动载荷?它是否为滚动轴承的真实载荷? 二十,不同可靠度下的轴承寿命与基本额定寿命间的关系? 二十一,在轴承的配置中,何为双固式,固游式,全游式?它们各自的使用场所为什么? 二十二,如何调正轴承的游隙? 二十三,滚动轴承预紧的目的是什么? 二十四,滚动轴承内圈与轴,外圈与座孔分别采用何种配合制?其公差标注应如何? 二十五,滚动轴承润滑分为哪几大类?其中的油润滑又分为哪几类?采用油润滑还是脂润滑,依据的是什么? 二十六,滚动轴承的密封形式有几种?各适用于什么情况? 二十七,滚动轴承一般失效形式为什么?当有冲击载荷作用,或转速极低时滚动轴承的失效形式为什么? 二十八,哪类轴承须成对使用,为什么? 二十九,何谓滚动轴承的额定静载荷? 第十五章轴 一,按承载的不同轴可以分为那几大类? 二,按轴线形状的不同,轴又可分为那几大灰? 三,轴设计的内容主要有哪两大类内容? 四,碳钢与合金钢,那一种具有更好的耐磨性,那一种对应力集中更敏感? 五,选择碳钢还是合金钢,主要依据什么因素?刚度要求是否有关? 六,铸铁,碳钢,合金钢相比,哪一种应力敏感性最高?哪一种耐磨性最差? 七,为使零件轴向定位可靠,轴肩的过度圆角半径r与零件毂孔端的圆角半径R或倒角高度C之间应为什么关系?八,为什么套筒不宜用于轴上两零件间距离过大或者高速的场合? 九,轴上零件轴向定位采用何种方式? 十,为何与齿轮,联轴器等零件相配合的轴轴段长度一般一般比轮毂长度短2-3mm? 十一,当轴上有扭矩输入时,输入端与输出端应如何布置才能使轴所受的最大扭矩值Tmax 小些? 十二,当轴与轮毂为过盈配合时,配合的哪个部位会有较大的应力集中?为改善应力集中,应采取何措施? 十三,当零件毂孔端倒角半径R不能按大值取时,为改善轴的应力集中,轴肩应作何处理? 十四,用盘状铣刀加工键槽与用键槽铣刀(指状铣刀)加工键槽相比,哪一种对轴的强度削弱更大? 十五,矩形花键与渐开线花键相比,哪一种对轴的强度削弱大? 十六,在受载轴段切制螺纹会对轴产生什么影响? 十七,复杂的轴结构与简单的轴结构相比,哪一种结构工艺性更好? 十八,轴端处应制出多少度的倒角?目的是什么? 十九,需要磨削加工或是切制螺纹的轴段应分别采取何措施?目的是什么? 二十,在作轴的强度设计之前,应该先作什么设计? 二十一,轴的外伸端最小直径dmin 是怎么估算的? 二十二,在计算当量弯矩ca M 时,折算系数是如何分别取:=α1, =α0.6, =α0.3的? 二十三,自行车的前轴.后轴,脚踏轴 属于何种类型的轴(按承载区分)? 二十四,齿轮处的作用力处理在什么位置?轴承处的支反力作用点如何决定? 二十五,当一根轴上分别作用有带轮(最外伸端)、齿轮时,若带轮轴所受的压轴力与齿轮上各力1t F r F a F 均 不在同一平面上时如何处理?如何计算弯矩? 二十六,在决定轴的总长,各段长,各段直径时,应考虑哪些关联因素? 二十七,对于圆截面轴,抗扭截面模量WT =?抗扭截面模量W=? 当量弯矩Mca=?危险截面的当量弯曲应力 ca σ=? 二十八,轴的精确度校核为什么?精确校核分别哪两种?在什么情况下进行静强度精确校核? 二十九,轴刚度设计计算分哪几种,都计算哪些内容?在什么情况下进行刚度计算? 三十,何为刚性轴?何为挠性轴?何为临界转速? 三十一,对于刚性轴,其转速成与一阶临界转速满足什么关系才能可靠工作(不发生振动)? 三十二,重点掌握的结构 刚性轴:工作转速低于一阶临界转速的轴 挠性轴:工作转速超过一阶临界转速的轴 轴引起共振的转速称为临界转速。 三十三,判断图示各轴属于什么轴: Ⅳ 第四章摩擦、磨损及润滑 1,按摩擦状态分,有几种摩擦形式?(P43) 2,分述干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦状态。 3,何为边界润滑、液体润滑、混合润滑?按照边界膜形成机理,边界膜可分成那两种?其中吸附膜又可分为那两种?吸附膜的吸附强度与温度的关系为什么?反应膜是如何形成的,它的稳定性如何?(P46) 4,边界润滑是否可以避免两运动副表面直接接触?为什么?(P46) 5,流体润滑时,金属表面是否不存在边界润滑膜?从理论上讲,在流体润滑状态下,两运动副表面是否直接接触?建立液体动力润滑需要哪几个条件? 8,弹性流体动力润滑研究的是什么运动副间的润滑?该种研究是否忽视运动副受力后的局部弹性变形?是否忽略润滑剂的粘-压效应?齿轮、凸轮、滚动轴承的润滑属于那种?(P56) 9,何为流体静压润滑?它与流体动力润滑的本质区别是什么?该种润滑适用于什么情况?(P57) 10,零件的磨损过程分为几个阶段?每个阶段的特点是什么?哪个阶段的长短代表零件使用寿命?在设计机器时,对这几个磨损阶段的措施原则是什么?(P47) 第十二章滑动轴承 1,滑动轴承与滚动轴承相比,哪一种轴承更适于在有腐蚀的场所工作?哪一种允许的工作转速更高?哪一种更耐冲击和振动?(P271) 2,按照承载方向不同,滑动轴承可分为几类?(P271) 3,按照滑动表面间润滑状态不同,滑动轴承可分为几类?(P271) 4,按照液体润滑承载机理不同,滑动轴承可分为几类?(P271) 5,常见的滑动轴承失效形式。(P273) 6,滑动轴承材料应满足那些要求?(P273~ P274) 7,常用的滑动轴承材料有哪些? 8,在滑动轴承上开设油孔、油槽的目的是什么?动副之间的摩擦,转化成什么形式的摩擦?(P47) 9,根据摩擦面间油膜形成的原理,流体润滑可分为哪几类?(P55) 10,建立流体动力润滑的须具备几个条件?(P55~56) 11,油槽分为几种?轴向油槽分为几种,各用于什么场所,开在什么部位?周向油槽用于什么场所,开在什么部位?开设周向油槽对承载能力是否有影响?(P280) 12,不完全液体润滑滑动轴承在什么润滑状态下工作? 13,不完全液体润滑径向滑动轴承平均压力P的验算目的是什么?(P281,公式12-1) 14,不完全液体润滑径向滑动轴承平均压力PV值的验算目的是什么?(P281,公式12-2) 15,不完全液体润滑径向滑动轴承平均压力V值的验算目的是什么?(P281,公式12-3) 机械设计基础知识点总结 1.构件:独立的运动单元/零件:独立的制造单元 机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统(机构=机架 (1个)+原动件(》1个)+从动件(若干)) 机器:包含一个或者多个机构的系统 注:从力的角度看机构和机器并无差别,故将机构和机器统 称为机械 1.机构运动简图的要点:1)构件数目与实际数目相同2)运动 副的种类和数目与实际数目相同3)运动副之间的相对位置以 及构件尺寸与实际机构成比例(该项机构示意图不需要) 2.运动副(两构件组成运动副):1)高副(两构件点或线接触) 2)低副(两构件面接触组成),例如转动副、移动副 3.自由度(F )=原动件数目,自由度计算公式: F =3n (n为活动构件数目)-2P(P L为低副数目)-P H( P H为高副数目) 求解自由度时需要考虑以下问题:1)复合铰链2)局部自由 度3)虚约束 4.杆长条件:最短杆+最长杆w其它两杆之和(满足杆长条件则机构中存在整 转副) I)满足杆长条件,若最短杆为机架,则为双曲柄机构 II )满足杆长条件,若最短杆为机架的邻边,则为曲柄摇杆机构 川)满足杆长条件,若最短杆为机架的对边,则为双摇杆机 IV )不满足杆长条件,则为双摇杆机构 5. 急回特性:摇杆转过角度均为摆角(摇杆左右极限位置的夹 角)的大小,而曲柄转过角度不同,例如:牛头刨床、往复 式输送机 急回特性可用行程速度变化系数(或称行程速比系数) K 表 示 二为极位夹角(连杆与曲柄两次共线时,两线之间的夹角) 6. 压力角:作用力F 方向与作用点绝对速度V c 方向的夹角a 7. 从动件压力角a =90°(传动角丫 =0° )时产生死点,可用飞 轮或者构件 本身惯性消除 8. 凸轮机构的分类及其特点:I )按凸轮形状分:盘形、移动、圆 柱凸轮(端面) II )按推杆形状分:1)尖顶一一构造简单, 易磨损,用于仪表机构(只用于受力不大的低速机构) 2)滚 子一一磨损小,应用广 3)平底一一受力好,润滑好,用于高 速转动,效率高,但是无法进入凹面 川)按推杆运动分: 直动(对心、偏置)、摆动IV )按保持接触方式分:力封闭 (重力、弹簧等)、几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回 凸轮) 9. 凸轮机构的压力角:从动件运动方向与凸轮给从动件的力的 方向之间所夹的 锐角a (凸轮给从动件的力的方向沿接触点 的法线方向) 压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关,基圆半径越小,压力角 t l t 2 180 180 - — K -1 -…180 -一' '■ /t2 ■^Ttl 《机械设计基础》 第1章机械设计概论 复习重点 1. 机械零件常见的失效形式 2. 机械设计中,主要的设计准则 习题 1-1 机械零件常见的失效形式有哪些? 1-2 在机械设计中,主要的设计准则有哪些? 1-3 在机械设计中,选用材料的依据是什么? 第2章润滑与密封概述 复习重点 1. 摩擦的四种状态 2. 常用润滑剂的性能 习题 2-1 摩擦可分哪几类?各有何特点? 2-2 润滑剂的作用是什麽?常用润滑剂有几类? 第3章平面机构的结构分析 复习重点 1、机构及运动副的概念 2、自由度计算 平面机构:各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构,称为平面机构。 3.1 运动副及其分类 运动副:构件间的可动联接。(既保持直接接触,又能产生一定的相对运动) 按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同,通常把平面运动副分为低副和高副两类。 3.2 平面机构自由度的计算 一个作平面运动的自由构件具有三个自由度,若机构中有n个活动构件(即不包括机架),在未通过运动副连接前共有3n个自由度。当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后,每个低副引入两个约束,每个高副引入一个约束,共引入2P L+P H个约束,因此整个机构相对机架的自由度数,即机构的自由度为 F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。 例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。 解由其机构运动简图不难看出,该 机构有3个活动构件,n=3;包含4个转 动副,P L=4;没有高副,P H=0。因此, 由式(1-1)得该机构自由度为 F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=1 第十四章 机械系统动力学 14-11、在图14-19中,行星轮系各轮齿数为123z z z 、、,其质心与轮心重合,又齿轮1、2对质心12O O 、的转动惯量为12J J 、,系杆H 对的转动惯量为H J ,齿轮2的质量为2m ,现以齿轮1为等效构件,求该轮系的等效转动惯量J ν。 2222 2121221 12323121 13212 1 13222 12311212213121313 ( )()()()1()()()( )()()()o H H H o H J J J J m z z z z z z z z z O O z z z z z z z O O J J J J m z z z z z z z z νννωωω ωωωω ωω ωωωωνω=+++=-= += +=+-=++++++解: 14-12、机器主轴的角速度值1()rad ?从降到时2()rad ?,飞轮放出的功 (m)W N ,求飞轮的转动惯量。 max min 122 2 121 ()2 2F F Wy M d J W J ?ν??ωωωω==-=-? 解: 14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应,以曲柄和连杆所组成的转动副A 的中心为等效力的作用点,等效阻力变化曲线c A F S ν-如图14-22所示。等效驱动力a F ν为常数,等效构件(曲柄)的平均角速度值25/m rad s ?=, 3 H 1 2 3 2 1 H O 1 O 2 不均匀系数0.02δ=,曲柄长度0.5OA l m =,求装在主轴(曲柄轴)上的飞轮的转动惯量。 (a) W v 与时间关系图 (b )、能量指示图 a 2 24()2 3015m Wy=25N m 25 6.28250.02 c va OA vc OA OA va F W W F l F l l F N Mva N J kg m νν=∏?∏=∏+==∏= =?解:稳定运动循环过程 14-17、图14-24中各轮齿数为12213z z z z =、,,轮1为主动轮,在轮1上加力矩1M =常数。作用在轮 2 上的阻力距地变化为: 2r 22r 020M M M ??≤≤∏==∏≤≤∏=当时,常数;当时,,两轮对各自中心的转动惯量为12J J 、。轮的平均角速度值为m ω。若不均匀系数为δ,则:(1)画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线M ν?-;(2)求出最大盈亏功;(3)求飞轮的转动惯量F J 。 图14-24 习题14-17图 40Nm 15∏ 12.5∏ 22.5∏ 15Nm ∏ 2∏ 2.5∏ 4∏ 25∏ 1 1 z 2 z 2 r M 2 M ∏ 2∏ 2? 机械设计课程设计小结 课程设计实习小结 “机械制造技术基础课程设计实习小结 这次课程设计,由于理论知识的不足,再加上平时没有什么设计经验,一开始的时候有些手忙脚乱,不知从何入手。在老师的谆谆教导,和同学们的热情帮助下,使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的,其实正向老师说得一样,机械设计的课程设计没有那么简单,你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行,因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然种种困难我都已经克服,但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的,不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。抱着这个心理我一步步走了过来,最终完成了我的任务。 十几天的机械原理课程设计结束了,在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. 在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是 很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的. 课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步. 机械设计基础重点总结 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】 《机械设计基础》课程重点总结 绪论 机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。 原动机:将其他形式能量转换为机械能的机器。 工作机:利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。 机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成,它的主体部分是由机构组成。 机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。 机构与机器的区别:机构只是一个构件系统,而机器除构件系统外,还含电器、液压等其他装置;机构只用于传递运动和力,而机器除传递运动和力之外,还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。 零件是制造的单元,构件是运动的单元,一部机器可包含一个或若干个机构,同一个机构可以组成不同的机器。 机械零件可以分为通用零件和专用零件。 机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.平面机构:所有构件都在相互平行的平面内运动的机构;构件相对参考系的独立运动 称为自由度;所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。 2.运动副:两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。两构件通过面接触组成的运 动副称为低副;平面机构中的低副有移动副和转动副;两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副; 3.绘制平面机构运动简图;P8 4.机构自由度计算公式:F=3n-2P l -P H 机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动 的数目。原动件数小于机构自由度,机构不具有确定的相对运动;原动件数大于机构自由度,机构中最弱的构件必将损坏;机构自由度等于零的构件组合,它的各构件之间不可能产生相对运动;机构具有确定的运动的条件是:机构自由度F > 0,且F等于原动件数 5.计算平面机构自由度的注意事项:(1)复合铰链:两个以上构件同时在一处用转动 副相连接(图1-13)(2)局部自由度:一种与输出构件运动无关的的自由度,如凸轮滚子(3)虚约束:重复而对机构不起限制作用的约束 P13(4)两个构件构成多个平面高副,各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副,各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副,而不是虚约束。 6.自由度的计算步骤:1)指出复合铰链、虚约束和局部自由度;2)指出活动构件、低 副、高副;3)计算自由度;4)指出构件有没有确定的运动。 7.发生相对运动的任意两构件间都有一个瞬心。瞬心数计算公式:N=K(K-1)/2 三心定 理:作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心,这三个瞬心位于同一直线上。 第二章平面连杆机构 1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构,又称平面 低副机构;最简单的平面连杆机构由四个构件组成,称为平面四杆机构。按所含移动副数目的不同,可分为:全转动副的铰链四杆机构、含一个移动副的四杆机构和含两个移动副的机构。 2.铰链四杆机构:全部用转动副相连的平面四杆机构;机构的固定构件称为机架,与机 架用转动副相连接的构件称为连架杆,不与机架直接相连的构件称为连杆;整转副: 机械设计心得 机械设计往往离不开自己的阅历,经验的积累固然可以从书本上学到不少,但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象,对别人的经验,自己没有一定的基础,要理解吸收真的是一件很不容易的事。呵呵。 机械设计贯穿设计、制造、使用,维护的整个过程,设计时的疏忽总会在这些方面反映出来,成功与否是很容易判断的。设计的过程中,受制造的影响很大,亦就是说好的设计是不能脱离制造的,对制造越了解,越有助于提高设计水平。设计的图纸,投入生产,我没见过多少能立即按图加工装配,在审图、工艺等过程发现大堆的问题很常见,包括所谓“资深”的高工,总工拿出的图纸,还是经过多次开会研究反复讨论的出来的结果,原因是多方面的,绘图的规范性,看图者的水平是一方面,但设计方对制造工艺的了解不深入是主要原因。怎样判定自己对制造的了解程度?最简单的方法是随手抓一张自己设计的东西的图纸你是否能说出它的制造全过程。铸、锻、车、钳、铣、刨、磨,只是这样子,肯定是不行,在机械厂做过几年的谁不知道?必须细分下去,要全面了解各过程。比如说铸造时候怎么分型,浇口冒口怎么放,可能会有什么样的铸造缺陷产生,零件结构在热处理的时候会不会导致意外情况发生的,怎么在零件结构上进行优化,切削加工过程,在脑海中虚拟出来,总共用几把刀,转速,走刀量,甚至铁屑望哪里飞,各把刀使用的顺序,车工,铣工,磨工的操作动作全过程,如此等等,才算是有了比较好的基础。不是说搞设计的一定要会玩车床,铣床,会烧电焊才可以,但是要知道这些作业特点,在设计时加以充分考虑,作为搞机械设计的人这样才比摇车床烧电焊的强,才有安身立命之处。如此,在设计过程中,就会规避一些不合理的结构,设计的质量自然提高不少,可是还不够,一个有十年八年的工龄的技工能提出比你更成熟的细节方案(尽管整体的设计统筹他们做不了),但是多少个不眠的夜晚设计出就这样一个结果,岂不是斯文扫地耶?唯一的解决办法,多看书。别人总结出来的通常与生产相结合,俱是心血的结晶。带着问题学,多想就能消化。再也不会说“只要保证同心度就行了”这样愚蠢的回答,关键是你已经指出保证同心度的方法,甚至前辈的错误。这个时候,没人再叫你小钱、小赵,连老板都叫你钱工、赵工,挺受尊敬的吧。摸摸下巴,胡子长出来了,尿布丢了,孩子叫妈了,呵呵成就感也来了。可是设计总是为了使用,好的设计必须具备一点点人性的,设计一套工艺装备,一试产,效率高质量好,老板来搞杯庆功酒。过了几天,发现人家弃之不用了,原因是操作者骂娘啊。用起来痛苦啊。而且要注意的细节又多,别个就是个操作工他要是考虑的那么多因素就不会还在那里做操作工了啊。设计不利于使用,就面临淘汰,有很多的成套设备,如汽车的发动机变速箱之类正常运转时“挺好的,“,可其中一个小键槽,一个轴承位,什么的地方坏了,整个就不能用,厂方只卖整件,要配件不卖,自己加强还真的没地方加了,换了几个厂去买,摆了一堆,用户只好敬而远之,立了个技改项目--可怜的技改。这样的事情只要是在机械行业转的久的都会有所见所闻。使用根本就离不开维修,好的设计更不能忽视维修性。在一条大型的的生产线上,关键的设备,总共一年也就维修那么两次,但是每此都要把设备大卸八块,行车叉车千斤顶撬杠十八般兵器还不够用,老师傅们还要自己专门动脑动手玩几样好用的专用家当来伺候,导致停产的损失已经超过设备本身的价值,真是个无言的结局。一套大型设备仅因更换一只油封什么的,都要几乎将整机完全分解,使用单位不骂设计干的是断子绝孙的玩意才怪,真的是设计者的悲哀。 我们搞设计不光是要站在制造的基础上,还要有创新,但一定要学会继承。现在,全社会都在强调创新,但我们不能一强调创新,就瞧不起原有的东西。通常的创新分为两种,一种就是构成事物旧有元素的重新组合,一种是在旧有元素上加一些新的元素。所以,不管怎样,创新的东西总是含有一些旧有事物的影子是不可否认的。正像哲学中所讲,新事物都是在肯定中否定,否定中有肯定中产生的。比如我们人类,虽然说是大自然的天之骄子,但实 第十四章联轴器和离合器 一、选择与填空题 14-2 牙嵌离合器的许用压力和许用弯曲应力与____________有关。 (1)工作情况系数KA (2)接合时的转速状态(3)牙的形状(4)牙的数量 14-3 弹性联轴器的弹性元件有定刚度与变刚度之分,非金属材料的弹性元件是_____________,其刚度多随载荷增大而__________。 14-4 多盘摩擦离合器的内摩擦盘有时做成碟形,这是为了________________。 (1)减轻盘的磨损(2)提高盘的刚性(3)使离合器分离迅速(4)增大当量摩擦系数 二、分析与思考题 14-5 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别?各用于什么场合? 14-6 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点?各适用于什么场合? 14-7 在下列工况下,选择哪类联轴器较好?试举出一两种联轴器的名称。 (1)载荷平稳,冲击轻微,两轴易于准确对中,同时希望联轴器寿命较长。 (2)载荷比较平稳,冲击不大,但两轴轴线具有一定程度的相对偏移。 (3)载荷不平稳且具有较大的冲击和振动。 (4)机器在运转过程中载荷较平稳,但可能产生很大的瞬时过载,导致机器损坏。 14-8 十字轴万向联轴器适用于什么场合?为何常成对使用?在成对使用时如何布置才能使主、从动轴的角速度随时相等? 14-9 在联轴器和离合器设计计算中,引人工作情况系数K A是为了考虑哪些因素的影响? 14-10 选择联轴器类型时,应当考虑哪几方面的因素? 14-11 牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点?各适用于什么场合? 14-12 多盘摩擦离合器的许用压力[p]与哪些因素有关?为什么? 三、设计计算题 14-13 有一链式输送机用联轴器与电动机相联接。已知传递功率P=15kW,电动机转速n=1460r/min,电动机轴伸直径d=42mm。两轴同轴度好,输送机工作时起动频繁并有轻微冲击。试选择联轴器的类型和型号。 14-14 一搅拌机的轴通过联轴器与减速器的输出轴相联接,原动机为电动机,减速器 复习课本,课后每章作业题,以及打印习题 做过作业题每个都必须掌握,没掌握看书,涉及到公式记住,讲过的题必须掌 握方法, 一绪论 1、机器的基本组成要素是什么? 【答】机械系统总是由一些机构组成,每个机构又是由许多零件组成。所以,机器的基本组成要素就是机械零件。 2、什么是通用零件?什么是专用零件?试各举三个实例。 【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。 在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。 3、在机械零件设计过程中,如何把握零件与机器的关系? 【答】在相互连接方面,机器与零件有着相互制约的关系; 在相对运动方面,机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求; 在机器的性能方面,机器的整体性能依赖于各个零件的性能,而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。 二机械设计总论 1、机器由哪三个基本组成部分组成?传动装置的作用是什么? 【答】机器的三个基本组成部分是:原动机部分、执行部分和传动部分。 传动装置的作用:介于机器的原动机和执行部分之间,改变原动机提供的运动和动力参数,以满足执行部分的要求。 2、什么叫机械零件的失效?机械零件的主要失效形式有哪些? 【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。 机械零件的主要失效形式有 1)整体断裂; 2)过大的残余变形(塑性变形); 3)零件的表面破坏,主要是腐蚀、磨损和接触疲劳; 4)破坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作,如果破坏了这些必要的条件,则将发生不同类型的失效,如带传动的打滑,高速转子由于共振而引起断裂,滑动轴承由 机械设计知识点总结(一) 1.螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答:原因——是螺纹联接在冲击,振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,联接有可能松脱,高温的螺纹联接,由于温度变形差异等原因,也可能发生松脱现象,因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松,如用槽型螺母和开口销,止动垫片等,其他方法防松,如冲点法防松,粘合法防松。 2.提高螺栓联接强度的措施 答:(1)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围:a,为了减小螺栓刚度,可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆,也可增加螺杆长度,b,被联接件本身的刚度较大,但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度,采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件,则仍可保持被连接件原来的刚度值。(2)改善螺纹牙间的载荷分布,(3)减小应力集中,(4)避免或减小附加应力。 3.轮齿的失效形式 答:(1)轮齿折断,一般发生在齿根部分,因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大,而且有应力集中,可分为过载折断和疲劳折断。(2)齿面点蚀,(3)齿面胶合,(4)齿面磨损,(5)齿面塑性变形。 4.齿轮传动的润滑。 答:开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑,可采用润滑油或润滑脂,一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定,当V<=12时多采用油池润滑,当V>12时,不宜采用油池润滑,这是因为(1)圆周速度过高,齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区,(2)搅由过于激烈使油的温升增高,降低润滑性能,(3)会搅起箱底沉淀的杂质,加速齿轮的磨损,常采用喷油润滑。 5.为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答:由于蜗杆传动效率低,发热量大,若不及时散热,会引起箱体内油温升高,润滑失效,导致齿轮磨损加剧,甚至出现胶合,因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1),增加散热面积,合理设计箱体结构,铸出或焊上散热片,2)提高表面传热系数,在蜗杆轴上装置风扇,或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。 n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=绪论:机械:机器与机构的总称。机器:机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。机构:是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件:机构中的(最小)运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元,它可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件:制造的单元。分为:1、通用零件,2、专用零件。 一:自由度:构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束:对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副:两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式,可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH 机构的原动件(主动件)数目必须等于机构的自由度。复合铰链:三个或三个以上个构 件在同一条轴线上形成的转动副。由m 个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应 为(m-1)个。虚约束:重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时,虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度,计算机构自由度时可删除。 二:连杆机构:由若干构件通过低副(转动副和移动副)联接而成的平面机构,用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点:(1)面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传力大。(2)低副易于加工,可获得较高精度,成本低。(3)杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点:(1)低副中存在间隙,精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构:具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副:存在条件:最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成:整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定:(1)如果:lmin+lmax ≤其它两杆长度之和,曲柄为最短杆;曲柄摇杆机构:以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构:以最短杆为机架。双摇杆机构:以最短杆的对边为机架。(2)如果: lmin+lmax >其它两杆长度之和;不满足曲柄存在的条件,则不论选哪个构件为机架,都为双摇杆机构。急回运动:有不少的平面机构,当主动曲柄做等速转动时,做往复运 动的从动件摇杆,在前进行程运行速度较慢,而回程运动速度要快,机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角:作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角:压力角的余角γ,死点:无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动,这种位置我们称为死点γ=0。解决办法:(1)在机构中安装大质量的飞轮,利用其惯性闯过转折点;(2)利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三:凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型:(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型:(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆:以凸轮最小向径为半径作的圆,用rmin 表示。2推程:从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ;3远休止:从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ;4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ;5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ;6行程:从动件在推程或回程中移动的距离,用 h 表示。7从动件位移线图:从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点:设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大,以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程: 推 程 等减速段运动方程: 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变(适用于中速场合) 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四:根切根念:用范成法加工齿轮时,有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部,而把齿根切去了一部分,破坏了渐开线齿廓,如图这种现象称为根切。 根切形成的原因:标准齿轮:刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为: 不根切的最少齿数为: 标准齿轮:指m 、α、ha*、c* 均取标准值,具有标准的齿顶高和齿根高,且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法:加工原理:成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工:(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点:加工精度低;加工不连续,生产率低;加工成本高。优点:可以用普通铣床加工。 范成法:加工原理:根据共轭曲线原理,利 用一对齿轮互相啮合传动时,两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工:(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀(梳齿刀):是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同,仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时,刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九:失效:机械零件由于某种原因不能正常工作时,称为失效。类型:(1)断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用),使物体分成几个部分的现象,通常定义为固体完全断裂,简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。(2)变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限,使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a = 1螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答:原因——是螺纹联接在冲击,振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,联接有可能松脱,高温的螺纹联接,由于温度变形差异等原因,也可能发生松脱现象,因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松,如用槽型螺母和开口销,止动垫片等,其他方法防松,如冲点法防松,粘合法防松。 2.提高螺栓联接强度的措施 答:(1)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围:a,为了减小螺栓刚度,可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆,也可增加螺杆长度,b,被联接件本身的刚度较大,但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度,采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件,则仍可保持被连接件原来的刚度值。(2)改善螺纹牙间的载荷分布,(3)减小应力集中,(4)避免或减小附加应力。3.轮齿的失效形式答:(1)轮齿折断,一般发生在齿根部分,因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大,而且有应力集中,可分为过载折断和疲劳折断。(2)齿面点蚀,(3)齿面胶合(4)齿面磨损(5)齿面塑性变形。 4.齿轮传动的润滑。 答:开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑,可采用润滑油或润滑脂,一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定,当V<=12时多采用油池润滑,当V>12时,不宜采用油池润滑,这是因为(1)圆周速度过高,齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区,(2)搅由过于激烈使油的温升增高,降低润滑性能,(3)会搅起箱底沉淀的杂质,加速齿轮的磨损,常采用喷油润滑。 5.为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答:由于蜗杆传动效率低,发热量大,若不及时散热,会引起箱体内油温升高,润滑失效,导致齿轮磨损加剧,甚至出现胶合,因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1),增加散热面积,合理设计箱体结构,铸出或焊上散热片,2)提高表面传热系数,在蜗杆轴上装置风扇,或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6.带传动的有缺点。 答,优点——1)适用于中心距较大的传动,2)带具有良好的挠性,可缓和冲击,吸收振动,3)过载时带与带轮间产生打滑,可防止损坏其他零件,4)结构简单,成本低廉。缺点——1)传动的外廓尺寸较大,2)需要张紧装置,3)由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比,4)带的寿命短,5)传动效率较低。 8 与带传动和齿轮传动相比,链传动的优缺点 答:与带传动相比,链传动没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比,需要的张紧力小,作用在轴上的压力也小,可减小轴承的摩擦损失,结构紧凑,能在温度较高,有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比,链传动的制造和安装精度要求较低,中心距较大时其传动结构简单。链传动的缺点——瞬时链速和瞬时传动比不是常数,传动平稳性较差,工作中有一定的冲击和噪声。9.轴的作用,转轴,传动轴以及心轴的区别。 答:轴是用来支持旋转的机械零件。转轴既传动转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。心轴则只承受弯矩而部传动转矩。 10.轴的结构设计主要要求。 答:1),轴应便于加工,轴上零件要易于装拆。2),轴和轴上零件要有准确的加工位置,3)各零件要牢固而可靠的相对固定,4)改善受力状况,减小应力集中。11.形成动压油膜的必要条件。 答:1)两工作面间必须有楔形形间隙,2)两工作面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体,3)两工作面间必须有相对滑动速度,其运动方向必须使润滑油从大截面流进,小截面流出,此外,对于一定的载荷,必须使速度,粘度及间隙等匹配恰当。 13.变应力下,零件疲劳断裂具有的特征。 答:1)疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低,甚至屈服极限低,2)不管脆性材料或塑像材料,疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂,3)疲劳断裂是损伤的积累。 14.机械磨损的主要类型——磨粒磨损,粘着磨损,疲劳磨损,腐蚀磨损。 15.垫圈的作用——增加被联接件的支撑面积以减小接触处的压强和避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。16.滚动螺旋的优缺点。 答:优点——1)磨损很小,还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度,因此其传动精度很高,2)不具有自锁性,可以变直线运动为旋转运动。缺点——1)结构复杂,制造困难,2)有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。 18 齿轮传动的功率损耗包括——啮合中的摩擦损耗,搅动润滑油的油阻损耗,轴承中的摩擦损耗。 20.轴瓦材料的性能——1)摩擦系数小,2)导热性好,热膨胀系数小,3)耐磨,耐蚀,抗胶合能力强,4)要有足够的机械强度和可塑性。 21提高螺纹连接强度的措施a降低影响螺栓疲劳强度的应力幅b改善螺纹牙上载荷分布不均的现象c减小应力集中的影响d采用合理的制造工艺方法 22提高轴的强度的常用措施 a合理布置轴上零件以减小轴的载荷b改进轴上零件的结构以减小轴的载荷c改进轴的结构已减小轴的载荷d改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度 3滚动轴承正常的失效形式是内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏 46308—内径为40mm的深沟球轴承尺寸系列03,0级公差,0组游隙 7211c—内径为55mm的角接触球轴承,尺寸系列02,接触角15°,0级公差,0组游隙 N408\p5—内径为40mm的外圈无挡边圆柱滚子轴 机械设计基础知识点总结 1、通用零件, 2、专用零件。一:自由度:构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束:对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副:两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式,可分为转动副和移动副。F =3n-2PL-PH机构的原动件(主动件)数目必须等于机构的自由度。复合铰链:三个或三个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副。由m个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为(m-1)个。虚约束:重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时,虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度,计算机构自由度时可删除。二:连杆机构:由若干构件通过低副(转动副和移动副)联接而成的平面机构,用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点: (1)面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传力大。 (2)低副易于加工,可获得较高精度,成本低。(3)杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点:(1)低副中存在间隙,精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。CDAB铰链四杆机构:具有转换运动功 能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副:存在条件:最短杆 与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成:整转副 是由最短杆及其邻边构成。类型判定:(1)如果:lmin+lmax≤其它两杆长度之和,曲柄为最短杆;曲柄摇杆机构:以最短杆的相 邻构件为机架。双曲柄机构:以最短杆为机架。双摇杆机构:以 最短杆的对边为机架。(2)如果: lmin+lmax>其它两杆长度之和;不满足曲柄存在的条件,则不论选哪个构件为机架,都为双摇杆机构。急回运动:有不少的 平面机构,当主动曲柄做等速转动时,做往复运动的从动件摇 杆,在前进行程运行速度较慢,而回程运动速度要快,机构的这 种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角:作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角:压力角的余角γ,死点:无论我们在原动件上施加多大的力都不能使机构运动,这种位置我们称为死点γ=0。解决办法:(1)在机构中安装大质量的飞轮,利用其惯性闯过转折点;(2)利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC与摇 杆CD所夹锐角。 三:凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸 轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型:(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮从动件类型:(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件1基圆:以凸轮最小向径为半径作的圆,用rmin表示。2 1螺纹联接的防松的原因和措施是什么 答:原因——是螺纹联接在冲击,振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,联接有可能松脱,高温的螺纹联接,由于温度变形差异等原因,也可能发生松脱现象,因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松,如用槽型螺母和开口销,止动垫片等,其他方法防松,如冲点法防松,粘合法防松。 2.提高螺栓联接强度的措施 答:(1)降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围:a,为了减小螺栓刚度,可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆,也可增加螺杆长度,b,被联接件本身的刚度较大,但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度,采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件,则仍可保持被连接件原来的刚度值。(2)改善螺纹牙间的载荷分布,(3)减小应力集中,(4)避免或减小附加应力。3.轮齿的失效形式答:(1)轮齿折断,一般发生在齿根部分,因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大,而且有应力集中,可分为过载折断和疲劳折断。(2)齿面点蚀,(3)齿面胶合(4)齿面磨损(5)齿面塑性变形。 4.齿轮传动的润滑。 答:开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑,可采用润滑油或润滑脂,一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定,当V<=12时多采用油池润滑,当V>12时,不宜采用油池润滑,这是因为(1)圆周速度过高,齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区,(2)搅由过于激烈使油的温升增高,降低润滑性能,(3)会搅起箱底沉淀的杂质,加速齿轮的磨损,常采用喷油润滑。 5.为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 《 答:由于蜗杆传动效率低,发热量大,若不及时散热,会引起箱体内油温升高,润滑失效,导致齿轮磨损加剧,甚至出现胶合,因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1),增加散热面积,合理设计箱体结构,铸出或焊上散热片,2)提高表面传热系数,在蜗杆轴上装置风扇,或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6.带传动的有缺点。 答,优点——1)适用于中心距较大的传动,2)带具有良好的挠性,可缓和冲击,吸收振动,3)过载时带与带轮间产生打滑,可防止损坏其他零件,4)结构简单,成本低廉。缺点——1)传动的外廓尺寸较大,2)需要张紧装置,3)由于带的滑动,不能保证固定不变的传动比,4)带的寿命短,5)传动效率较低。 8 与带传动和齿轮传动相比,链传动的优缺点 答:与带传动相比,链传动没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比,需要的张紧力小,作用在轴上的压力也小,可减小轴承的摩擦损失,结构紧凑,能在温度较高,有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比,链传动的制造和安装精度要求较低,中心距较大时其传动结构简单。链传动的缺点——瞬时链速和瞬时传动比不是常数,传动平稳性较差,工作中有一定的冲击和噪声。9.轴的作用,转轴,传动轴以及心轴的区别。 答:轴是用来支持旋转的机械零件。转轴既传动转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。心轴则只承受弯矩而部传动转矩。 < 10.轴的结构设计主要要求。 答:1),轴应便于加工,轴上零件要易于装拆。2),轴和轴上零件要有准确的加工位置,3)各零件要牢固而可靠的相对固定,4)改善受力状况,减小应力集中。11.形成动压油膜的必要条件。 答:1)两工作面间必须有楔形形间隙,2)两工作面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体,3)两工作面间必须有相对滑动速度,其运动方向必须使润滑油从大截面流进,小截面流出,此外,对于一定的载荷,必须使速度,粘度及间隙等匹配恰当。 13.变应力下,零件疲劳断裂具有的特征。 答:1)疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低,甚至屈服极限低,2)不管脆性材料或塑像材料,疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂,3)疲劳断裂是损伤的积累。 14.机械磨损的主要类型——磨粒磨损,粘着磨损,疲劳磨损,腐蚀磨损。 … 15.垫圈的作用——增加被联接件的支撑面积以减小接触处的压强和避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。16.滚动螺旋的优缺点。 答:优点——1)磨损很小,还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度,因此其传动精度很高,2)不具有自锁性,可以变直线运动为旋转运动。缺点——1)结构复杂,制造困难,2)有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。 18 齿轮传动的功率损耗包括——啮合中的摩擦损耗,搅动润滑油的油阻损耗,轴承中的摩擦损耗。 20.轴瓦材料的性能——1)摩擦系数小,2)导热性好,热膨胀系数小,3)耐磨,耐蚀,抗胶合能力强,4)要有足够的机械强度和可塑性。 21提高螺纹连接强度的措施a降低影响螺栓疲劳强度的应力幅b改善螺纹牙上载荷分布不均的现象c减小应力集中的影响d采用合理的制造工艺方法 22提高轴的强度的常用措施 / a合理布置轴上零件以减小轴的载荷b改进轴上零件的结构以减小轴的载荷c改进轴的结构已减小轴的载荷d改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度 机械设计的结构要素 一、机械结构件的结构要素与设计方法 1、1 结构件的几何要素 机械结构的功能主要就是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面就是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计就是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 1、2 结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不就是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能与其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关与间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关与运动相关两类。位置相关就是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关就是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这就是靠床身导轨与主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它 零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链与精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。 1、3 结构设计据结构件的材料 机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺, 结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。机械设计基础知识点总结
《机械设计基础》复习重点、要点总结
机械设计基础第十四章 机械系统动力学
心得体会 机械设计课程设计小结
机械设计基础重点总结修订稿
机械设计心得要点
14(1)机械设计 习题
机械设计复习要点及重点习题(机械类)
机械设计知识点(经典)总结..
机械设计基础知识点总结
机械设计知识点总结
机械设计基础知识点总结
机械设计知识点总结
机械设计的结构要素