笔记-机械设计复习

机械设计复习 第一章 机械设计总论与机械系统的组成 0. 1）机械系统的组成：_____________ 2）机械零件常用的设计准则有＿强度＿条件、＿刚度＿条件、耐磨性条件、振动噪声条件、热平衡条件。 1． 载荷分类：静载荷和变载荷。 区分名义载荷、工作载荷和计算载荷： 工作载荷：实际工作条件下的载荷；名义载荷：根据原动机功率求得的载荷；计算载荷：对名义载荷进行修正得到的近似值，计算载荷=_________________。 其中名义转矩：T=__________________________________ 2． 应力的分类：______静应力和变应力_ 举出静应力和变应力相互转变的实例：

3. 1）稳定变应力可分为对称循环变应力、脉动循环变应力和非对称循环变应力。 2）稳定循环变应力的五个参数：最大应力、最小应力、应力幅、平均应力、应力循环特征，它们之间的关系： _____________________________________________________________________________________________ 3）其中轴的单向旋转所受的弯曲应力是____________________，受双向循环的弯曲应力是_____________，轴受不变载荷时所受的弯曲应力是_____________________，一般轴受到的接触应力是_____________________。

4.典型应力变化规律：a.循环应力r不变，举例（ ）；b平均应力m不变，举例（ ）；

c.最小应力min不变，举例（ ）。 5.画出材料的极限应力图和零件的极限应力图 对于塑性材料：坐标A（ ， ），B（ ， ），D（ ， ） 对于脆性材料：坐标A（ ， ），B（ ， ），D（ ， ） 对于塑性极低的材料：坐标A（ ， ），D（ ， ）

当循环特性r不变时，工作应力（m，a）的极限应力lim______________,并作图表示。

得出的结论有（写出三条）：①________________________________________________; ②_________________________________________________________________________; ③___________________________________________________________________________。 5影响零件的疲劳强度的主要因素：______________________________________________________________________________ 6 1）寿命系数NK=________________________________;等效系数_______________________ 综合影响系数D][K=_________________ 循环特性为r的安全系数S=__________________ 2）对于塑性材料，极限应力为σlim = σs ；τlim = τs;对于脆性材料，极限应力σlim = σb ；τlim = τb。 7疲劳安全区和塑性安全区：

第二章 齿轮传动设计 1. 齿轮传动的特点：优点：传递功率和转速适用范围广；具有稳定的传动比；效率高、结构紧凑； 缺点：制造成本较高；精度低时，噪声和振动较大；不宜用于轴间距离较大的传动。 齿轮的失效形式：①轮齿折断（全齿折断—常发生于齿宽较小的直齿轮，局部折断—常发生于齿宽较大的直齿轮，和斜齿轮）；②齿面疲劳点蚀（点蚀常发生于闭式软齿面（HBS≤350）传动中，点蚀常发生于偏向齿根的节线附近）；③齿面胶合（热胶合和冷胶合）；④齿面磨损（是开式传动的主要失效形式）；⑤齿面塑性变形 2.齿轮传动的设计准则：（主要针对疲劳折断和齿面点蚀） ① 对于闭式软齿面（ HBS≤350）传动，主要失效形式是齿面点蚀，所以按齿面接触疲劳强度设计，而校核齿根弯曲疲劳强度； ② 对于闭式硬齿面（ HBS>350）传动，主要失效形式是齿根弯曲疲劳折断，所以按齿根弯曲疲劳强度设计，而校核齿面接触疲劳强度； ③ 注：开式齿轮传动采用齿根弯曲疲劳强度设计，但不校核齿面接触强度。 材料的处理：1）软齿面：调质和正火，改善机械性能，增大强度和韧性；2）硬齿面：表面淬火，渗碳淬火，表面氮化，接触强度高、耐磨性好、可抗冲击 3）配对齿轮均采用软齿面时：小齿轮受载次数多，故材料应选好些，热处理硬度稍高于大齿轮（约20~50HBS 3.直齿圆柱齿轮受力分析 1） 直齿圆柱齿轮传动

下标“1”表示主动轮，各力应画在啮合点上 主动轮与从动轮的力的方向判断： ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2)计算载荷：，载荷系数K = KA Kv KαKβ 其中KA ，Kv ，Kα，Kβ分别是_______________________________________________________________

3)强度计算：对于弯曲疲劳强度：校核：FPSaFaFYYbmdKT112 MPaYSYNFSTFFPminlim 设计式： saFaYY、的意义：

____________________________________________________________________________________

① YFa与模数大小无关，只取决于轮齿的形状，当齿廓基本参数已定时，YFa取决于齿数 Z 和变位系数χ，YFa随z、x的变化____________________________________________________________； ② 考虑齿根应力集中，引入应力修正系数 Ysa，Ysa随z的变化______________________________； ③ 标准齿轮z 越多，YFaYSa越小; ④ 影响齿根弯曲疲劳强度的主要参数是模数 m，与模数的关系是_____________________________; ⑤ 配对的大小齿轮的弯曲应力不等，标准齿轮 YFa1YSa1＞YFa2YSa2故σF1 ＞ σF2; ⑥ 选择原则：在保证齿根弯曲强度的前提下，选取尽可能多的齿数; ⑦ 计算模数时，比较YFa1YSa1/σFP1与YFa2YSa2/σFP2的大小，代入大值 注：许用应力与__________、____________、______________等因素有关。

对于接触疲劳强度：校核式： MPaZSNHHHPminlim 设计式：mmuuKTZZddHPHE31211 ①󰀀 σH1 = σH2，而σHP1 ≠ σHP2，设计时，σHP = min{σHP1, σHP2}； ②󰀀 求出 d1 →选择 z1 →计算 m = d1/z1； ③󰀀 为便于装配，保证实际啮合线长，取 b1 = b2 + (5~10) mm，b2 = ψd d1； ④󰀀 齿面接触疲劳强度主要取决于分度圆直径 d，接触应力、接触强度与d的关系分别是________________________________________________________________________________。

4.斜齿圆柱齿轮受力分析 1）当量齿轮：__________________________________________________________________________

2) 主动轮受力方向判断______________________________________________________________ 从动轮受力方向判断_________________________________________________________________ 3)斜齿轮的接触疲劳强度条件：校核式：___________________________________________________ 设计式：_____________________________________________________ 弯曲疲劳强度条件：校核式：___________________________________________________ 设计式：_____________________________________________________ 5锥齿轮 1） 当量齿轮：______________________________________________________________________________; 2） 传动比i=_______=____________（分别用主动轮和从动轮的相关角度表示）； 3） 受力方向判断： 主动轮受力方向：________________________________________________________________________________________; 从动轮受力方向：________________________________________________________________________; 4）在二级齿轮传动，锥齿轮布置在高速级的原因是_______________________________________________。 6参数选择 1） 关于齿数z 闭式软齿面齿轮传动：在保持d不变和满足弯曲强度情况下，z应该选_____些，原因是(写四条)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________； 闭式硬齿面、开式、铸铁齿轮传动：z适当选少些，应提高______________________________________； 一般大、小齿轮的齿数互质。 2） 材料的热处理方式和精度等级 轮齿具有足够的强度和韧性，以抵抗轮齿的折断； 齿面具有较高的硬度和耐磨性，抵抗齿面点蚀、胶合、磨损、塑性变形； 传递功率大、圆周速度高、传动平稳、噪声小，应选择较高的精度等级。