机械设计复习资料
机械设计复习
第1章复习思考题1、通用零件和专用零件有何区别？P1机械零件分为通用零件和专用零件，所谓通用零件是指在各机器中广泛使用的零件；所谓专用零件是指只在某一类特定的机器中使用的零件。
2、机械设计的内容涵盖哪些方面？P2机械设计的内容十分广泛，包括应用新的原理或新的概念，开发创造新的机器，改进现有机器或再设计。
3、本课程的学习目的是什么？4、设计机器应满足的要求有哪些？P2设计一个机器时首先应满足功能要求。
在此基础上还要考虑满足使用方便、安全可靠、环保、经济合理、外形美观、体积小、质量轻、能耗小、效率高等多种要求。
5、常用设计方法有哪几种？P2机械设计的方法大体上有三种不同类型1内插式设计2外推式设计3开发式设计。
6、机器的一般设计程序是怎样的？P3对于一个新产品的机械设计过程大致可以分为如下几个重要阶段1调查研究、制定开发计划书2初步设计阶段3绘制装备图和零部件图4样机试制和技术经济评价5产品定型、投放市场。
7、何谓零件的工作能力准则？P4零件在强度、刚度、振动稳定性、耐磨性、温度等各方面必须满足的条件。
8、零件的一般设计步骤如何？P4零件设计的一般过程为1确定零件的载荷2选择零件的材料3确定零件的尺寸4零件图绘制。
9、何谓机械零件的“三化”？P6标准化、系列化、通用化10、国标代号是什么？GB第2章复习思考题1、何谓零件的失效？常见形式有哪些？机械零件在工作时出现丧失工作能力或达不到设计要求性能的现象，称为失效。
失效并不意味着破坏。
常见的失效形式有：1整体断裂2过大的弹性变形或残余变形（塑性变形）3零件表面的破坏4不能满足工作条件所导致的失效。
2、载荷、应力各如何分类？基本变应力有哪几种？用哪些参数描述变应力？载荷的类型一般可分为静载荷和动载荷，在进行载荷计算过程中也常将载荷分为名义载荷和计算载荷，计算载荷等于名义载荷乘以载荷系数。
基本变应力可以归纳为三种基本类型：对称循环变应力，非对称循环变应力和脉动循环变应力。
机械设计基础复习资料(综合整理)
机械设计基础复习资料一、基础知识0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副）0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。
连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。
0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。
设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。
0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。
1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。
1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。
机械设计总复习范文
机械设计总复习范文机械设计是机械工程学科中的重要分支，是指根据特定的要求，利用机械原理、理论和设计方法，进行零部件、机构和机械系统的设计。
机械设计的目标是实现机械产品的功能需求，并满足性能、可靠性、经济性及制造与维修的要求。
下面是机械设计的总复习内容。
一、机械设计基础知识：1.机械元件的基本概念和分类。
如紧固件、轴类零部件、轴承、联接件、弹簧、键和槽等。
2.材料力学基础。
包括杨氏模量、拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等。
3.机械设计基本原理。
如受力分析、平衡条件、功率传递、传动比等。
4.流体力学原理。
包括液压、气压的基本原理与应用。
二、机械结构设计：1.固体力学分析与设计。
包括强度计算、载荷分配、应力分析、疲劳寿命等。
2.机械系统设计。
包括机构设计、减振设计、噪音与振动控制等。
3.轴系设计。
包括轴的强度计算、轴承的选型、轴的位置配合等。
4.机械传动设计。
包括齿轮传动、带传动、离合器、制动器的设计和计算。
三、机械零件设计：1.零件加工工艺与装配设计。
包括零件的材料选择、表面处理、热处理和加工工艺的设计。
2.零件的尺寸和公差设计。
包括尺寸链的设计、公差配合的选择和计算。
3.标准零件的选用。
如轴承、齿轮、弹簧等标准零件的选用和使用。
四、机械设计的先进技术：1.计算机辅助设计和三维建模技术。
如CAD、CAM和CAE等软件的运用。
2.数字化设计和快速原型制造技术的应用。
3.仿生学在机械设计中的应用。
如叶片和机构设计中的仿生优化等。
4.可靠性设计和维修性设计。
如故障模式与影响分析、可靠性评估和维修性设计等。
五、机械设计的数学基础：1.常用的数学方法与数学模型在机械设计中的应用。
2.微积分、线性代数、概率论和数理统计在机械设计中的应用。
六、机械设计的实践能力：1.利用软件进行机械设计和分析的能力。
2.进行机械实验和测试的能力。
3.解决机械设计问题的能力。
4.进行机械制造和加工的能力。
机械设计总复习的内容主要包括机械设计基础知识、机械结构设计、机械零件设计、机械设计的先进技术、机械设计的数学基础和机械设计的实践能力等方面的内容。
机械设计期末总复习
第3章 螺纹连接
§3-1 螺 纹 螺纹的类型和应用 一、螺纹的类型和应用 类型： 类型： 普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、 普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形 螺纹、锯齿形螺纹 螺纹、
60o 30o 33o
二、螺纹的主要参数 螺纹的主要参数 d
d2
大径 d —公称直径 公称直径 强度计算直径 小径 d1 —强度计算直径 螺纹的螺旋线数目 d 2 线数 n —螺纹的螺旋线数目 螺距 p —螺纹相邻两个牙型 螺纹相邻两个牙型 上对应点间的轴向距离
解: 1、将外力P 向螺 、将外力 栓组形心简化。 栓组形心简化。
=800000Nmm
L
F1
2、分析在各载荷作用 、 每个螺栓的受力。 P 下，每个螺栓的受力。
d
F2
F
转矩T 转矩
F2 F
P : F1 = = 2000N
P 2
F1
P
T 800000 T : F2 = = z ⋅ r 2 × 50 2× =8000Ν
例3：一横板用两个普通螺栓联在立柱上，已 ：一横板用两个普通螺栓联在立柱上， 知P=4000N，L=200mm，b=100mm, f =0.15, ， ，
K S = 1.2 , [σ ] = 300MPa, 试求螺栓小径d . 1
L P 螺栓组受载 横向力： 横向力： P b P
转矩T 转矩 转矩： 转矩： T=P×L ×
FP
K S F∑ FP ≥ f Zi
2、受转矩的螺栓组连接
a.用普通螺栓连接 a.用普通螺栓连接
T
r i
FP f FP f
FP ≥
K ST f ∑ ri
i =1 z
连接的不转动条件： 连接的不转动条件： FP f ri ≥ K ST
机械设计期末总复习
河北工业大学机械设计基础第一章机械设计概论复习思考题1、机械设计的基本要求包括哪些方面？2、机械设计的一般程序如何？3、对机械零件设计有哪些一般步骤？4、对机械零件设计有哪些常用计算准则？5、对机械零件材料的选择应考虑哪些方面的要求?习题1．何谓机械零件的失效？何谓机械零件的工作能力？2．机械零件常用的计算准则有哪些？第二章机械零件的强度复习思考题1、静应力与变应力的区别？静应力与变应力下零件的强度计算有何不同？2、稳定循环变应力的种类有哪些？画出其应力变化曲线，并分别写出最大应力σmax、最小应力σmin、平均应力σm、应力幅σa与应力循环特性γ的表达式。
3、静应力是否一定由静载荷产生？变应力是否一定由变载荷产生？4、机械零件疲劳破坏的特征有哪些？机械零件疲劳强度与哪些因素有关？5、如何由σ-1、σ0和σs三个试验数据作出材料的简化极限应力图？6、相对于材料，影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？综合影响因素Kσ的表达式为何？如何作零件的简化极限应力图？7、应力集中、零件尺寸和表面状态是否对零件的平均应力σm和应力幅均有影响？8、按Hertz公式，两球体和圆柱体接触时的接触强度与哪些因素有关？习题1．某材料的对称循环弯曲疲劳极限1801=-σMPa 。
取循环基数N 0=5×106，m =9，试求循环次数N 分别为7000、25000、62000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
2．已知材料的机械性能为σs =260MPa ，σ-1=170MPa ，ψσ=0.2，试绘制此材料的简化根限应力线图。
3．圆轴轴肩处的尺寸为：D =54mm ，d =45mm ，r =3mm 。
如用上题中的材料，设其强度极限B =420MPa ，试绘制此零件的简化极限应力线图，零件的βσ=βq =1。
4．如上题中危险剖面上的平均应力σm =20MPa ，应力幅σa =30MPa ，试分别按①γ=C ，②σm =C ，求出该载面的计算安全系数S ca 。
《机械设计基础》期末复习知识
《机械设计基础》期末复习知识目录一、内容概览 (2)1.1 机械设计基础课程的目的和任务 (3)1.2 机械设计的基本要求和一般过程 (4)二、机械设计中的力学原理 (5)2.1 力学基本概念 (7)2.2 杠杆原理与杠杆分析 (8)2.3 静定与静不定的概念及其应用 (9)2.4 连接件的强度计算 (10)2.5 转动件的强度和刚度计算 (11)三、机械零件的设计 (12)3.1 零件寿命与材料选择 (13)3.2 轴、轴承和齿轮的设计 (15)3.3 连接件的设计 (16)3.4 弹簧的设计 (18)四、机械系统的设计与分析 (19)4.1 机械系统运动方案设计 (20)4.2 机械系统的动力学分析 (22)4.3 机械系统的结构分析 (24)4.4 机械系统的控制分析 (25)五、机械系统的设计实例 (26)5.1 自动机床设计实例 (28)5.2 数控机床设计实例 (29)5.3 汽车发动机设计实例 (31)六、期末复习题及解答 (32)6.1 基础知识选择题 (33)6.2 应用能力计算题 (33)6.3 设计题及分析题 (34)七、参考答案 (35)7.1 基础知识选择题答案 (37)7.2 应用能力计算题答案 (38)7.3 设计题及分析题答案 (39)一、内容概览《机械设计基础》是机械工程及相关专业的核心课程，旨在培养学生机械系统设计的基本能力和综合素质。
本课程内容广泛，涵盖了机械系统设计中的基本原理、结构分析、传动设计、支承设计、控制设计以及现代设计方法等多个方面。
机械系统设计概述：介绍机械系统设计的基本概念、设计目标和步骤，帮助学生建立整体观念，理解机械系统设计的综合性。
机械零件设计：详细阐述各类机械零件的设计原理和方法，包括齿轮、轴承、联轴器、弹簧等，注重实际应用和标准规范。
机械传动设计：讲解机械传动的分类、特点和应用，重点分析带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动的设计计算方法和实际应用。
(完整版)机械设计复习大纲
第一章机械设计总论本章节包括5个知识点，1.机械零件的主要失效形式及计算准则；（重点）2.机械零件设计的一般步骤；3.材料的疲劳特性4.机械零件的强度计算；（重点）5.机械零件的抗剪裂强度和接触强度。
在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉教材内容，识记一般的知识点，尽可能脑中对零件有总体的认识，再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】机械零件的主要失效形式及计算准则【例题1】机械零件的主要失效形式有哪些？分析：基本知识点的熟记解题：断裂，表面压碎，表面点蚀，塑形变形，过量弹性变形，共振，过热，过量磨损易错点：回答不够全面作业：《机械设计与机械原理考研指南》P18 页第20、21、22 等题习题：简述机械零件的计算准则【知识点2】机械零件的强度计算【例题2】简述应力特征r 的取值范围及应力分类分析：基本知识点的熟记解题：-1≤r≤1，r=1 时为静应力，r=-1 是为循环变应力，r=0 时为脉动变应力易错点：分类理解不清作业：《机械设计与机械原理考研指南》P19 页第36、37 等题习题：简述载荷与应力的类型第二章平面连杆机构及其设计（不考）第三章凸轮机构及其设计（不考）第四章步进机构及其设计（不考）第五章齿轮传动设计本章节包括6 个知识点，1.齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算；2.齿轮常用材料及热处理方法；3.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念4.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；（重点）5.直齿，斜齿圆柱齿轮传动的强度计算6.齿轮设计准则。
（重点）其中必须掌握的知识点是3 个，1.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念2.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；3.齿轮设计准则。
【知识点1】齿轮传动的的常见失效形式【例题1】简述齿轮传动的常见失效形式分析：这一考题在历年考研试卷中比较常见，或考简答，或变换形式考填空解题：1.轮齿折断，多发生在脆性材料轮齿根部2.齿面点蚀，多发生在润滑良好的闭式软齿面齿轮中3.齿面胶合，多发生在高速重载热条件差的闭式齿轮中4.齿面磨损，多发生在开式齿轮传动中5.齿面塑性变形，多发生在底速过载，频繁启动的软齿面齿轮传动中易错点：回答不够准确作业：《机械设计与机械原理考研指南》P43 页第1、2 题，p46 页第43、44、45、46 题习题：齿面点蚀首先出现在齿面节线附近的原因。
机械设计复习资料及答案
5．提高螺纹联接强度的措施有哪些？1）改善螺纹牙间的载荷分配不均；2）减小螺栓的应力幅；3）减小螺栓的应力集中；4）避免螺栓的附加载荷（弯曲应力）；5）采用合理的制造工艺。
3．螺纹联接有哪些基本类型？适用于什么场合？螺纹联接有 4 中基本类型。
螺栓联接：用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合。
螺钉联接：用于不能采用螺栓联接（如被联接件之一太厚不宜制成通孔，或没有足够的装配空间），又不需要经常拆卸的场合。
双头螺柱联接：用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合。
紧定螺钉联接：用于传递力和力矩不大的场合。
根据防松原理，防松类型分为摩擦防松，机械防松，破坏螺纹副关系防松。
3-7．拧紧可以使一定公称直径的普通螺栓取得一定的预紧力，如果要以比较小的拧紧力矩T 来得到要求的预紧力Q P，可采用__A______。
A．细牙螺纹 B．双线螺纹C．适当润滑 D．增加螺母与被联接件支承面间的面积3-8. 在螺纹联接中，按防松原理，采用双螺母属于___A_____。
A．摩擦防松 B．机械防松C．破坏螺旋副的关系防松 D．增大预紧力防松3-14．在螺纹联接设计中，被联接件与螺母和螺栓头的联接表面加工凸台或沉头座是为了6_____D___。
A．使工作面均匀接触 B．使接触面大些，提高防松能力C．安装和拆卸时方便 D．使螺栓不受附加载荷作用3-16．当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓____D____。
A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切，也可能受拉伸3-17．当铰制孔螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓__A______。
A. 必受剪应力作用B. 必受拉应力作用C. 同时受到剪切和拉伸D. 既可能受剪切，也可能受拉伸3-19．对于受轴向载荷的紧螺栓联接，当螺栓总拉力Q 和剩余预紧力Q P′不变，减小螺栓的刚度，则螺栓的应力幅σa和预紧力Q P 也会发上变化。
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一、选择题（共15题，每题2分，共30分）
1、采用两个普通平键时，为使轴与轮毂对中良好，两键通常布置成_______。
A.相隔180°
B.相隔120°～130°
C.相隔90°
D.在轴的同一母线上
2、带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮上的包角_______。
A.减小
B.增大
C.不变
3、挠性联轴器中的金属弹性元件都具有_______的功能。
A.对中
B.减磨
C.缓冲和减振
D.缓冲
4、当饺制孔用螺栓组联结承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓_______。
A.必受剪切力作用
B.必受拉力作用
C.同时受到剪切与拉伸
D.既可能受剪切也可能受挤压作用
5、一般开式齿轮传动的主要失效形式是。
A．齿面胶合 B．齿面疲劳点蚀 C．齿面磨损或轮齿疲劳折断 D．轮齿塑性变形
6、与齿轮传动相比较，____不是蜗杆传动的优点。
A.传动平稳，噪声小
B.传动比可以较大
C.可产生自锁
D.传动效率高
7、带传动是依靠来传递运动和功率的。
A．带的松边拉力 B．带与带轮接触面之间的摩擦力
C．带的紧边拉力 D．带与带轮接触面之间的正压力
8、如大链轮齿数超过极根值（Z
=120），则。
max
A．链条的磨损快 B．易发生脱链现象 C．链传动的噪音大
9、轴承合金通常用于做滑动轴承的。
A．轴套 B．轴承衬 C．轴承座
10、设计闭式硬齿面齿轮传动时，若直径一定，则应取较少齿数，使模数增大以。
A．提高齿面接触强度 B．提高齿根弯曲疲劳强度
C．减少加工切削量，提高生产率 D．提高抗塑性变形能力
11、中等转速正常润滑的滚动轴承的主要失效形式是__ __。
A．疲劳点蚀 B．塑性变形 C．胶合
12、按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定的使用期限内其失效概率最大为__ __。
A． 1% B． 5% C． 10% D．50%
13、在非液体润滑滑动轴承中，限制p值的主要目的是_ ___。
A．防止轴承衬材料过度磨损 B．防止轴承衬材料发生塑性变形
C．防止轴承衬材料因压力过大而过度发热 D．防止出现过大摩擦阻力矩
14、在轴的设计中，采用周环的目的是。
A．作为轴加工时的定位面 B．为了提高轴的刚度
C．使轴上零件获得轴向定位 D．为了提高轴的强度
15、平键长度主要根据选择，然后按失效形式校核强度。
A．传递转矩大小 B．轴的直径 C．轮毂长度 D．传递功率大小
二、判断题。
（共10题，每题2分，共20分，对者打√，错者打×）
1.普通平键联接传递动力是靠两侧面的摩擦力。
（）
2.角接触球轴承承受轴向负荷的能力，随接触角的增大而减小。
（）
3.通过离合器联接的两轴在工作中可随时分离结合。
（）
4.楔键联接是依靠键的上下两面的摩擦力来传递扭距的。
（）
5.三角形螺纹具有较好的自锁性能。
螺纹之间的摩擦力及支承面之间的摩擦力都能阻止螺母
的松脱。
所以就是在振动及交变载荷作用下，也不需要防松。
（）
6.带传动中弹性滑动现象是不可避免的。
（）
7.轴环的用途是作为轴加工时的定位面、提高轴的刚度。
（）
8.链条中宜尽量避免使用过渡链节，这主要是因为过渡链节的链板要承受附加弯矩作用。
（）
9.切向键的工作面是由一对楔键沿斜面拼合后相互平行的两个窄面。
（）
10.蜗杆传动中蜗杆总是主动件。
（）
三、填空题（共10空，每空2分，共20分）
1、带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带。
2、对齿轮材料的基本要求是：齿面；齿芯，以抵抗各种齿面失效和齿根折断。
3、蜗杆传动中涡轮材料常选用或。
4、被连接件受横向载荷作用时，若采用普通螺栓连接时，则螺栓受载荷
作用，可能发生的失效形式
为。
5、滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下轴承不发生
时运转的总转数。
6、设计链传动时，链节数最好取__ __。
四、简答题。
（共5题，每小题6分，共30分）
1.简述滑动摩擦的分类，并简述其中最理想摩擦状态的机理。
2.简述刚性联轴器与弹性联轴器的主要区别。
3.齿轮轮齿折断形式主要有哪些，防止轮齿折断应采取的措施有哪些？
4.连续传动的闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？
5.简述带的弹性滑动和打滑概念。
打滑对带传动的影响。
《机械设计》答案
一、选择题（共15题，每题2分，共30分）
1、A
2、A
3、C
4、D
5、C
6、D
7、B
8、B
9、B 10、B
11、A 12、C 13、A 14、C 15、B
二、判断题。
（共10题，每题2分，共20分，对者打√，错者打×）
1、×
2、×
3、√
4、√
5、×
6、√
7、×
8、√
9、√ 10、×
三、填空题（共10空，每空2分，共20分）
1、有楔形增压作用
2、较硬,较韧
3、青铜，铸铁
4、横向，压溃或被剪断
5、90%，疲劳点蚀
6、偶数
四、简答题。
（共5题，共30分）
1. 滑动摩擦分干摩擦、边界摩擦（边界润滑）、流体摩擦（流体润滑）、混合摩擦（混合润滑）：
流体摩擦：有一层压力油膜将两金属表面隔开，彼此不直接接触。
是理想的摩擦状态。
摩擦和磨损极轻，f ≈0.001 ~ 0.01
2.刚性联轴器由刚性很大的零件组成。
弹性联轴器内含有弹性元件，既有缓冲和减振功能，又可以补偿两轴轴线间的位移。
3.齿根弯曲疲劳折断，过载折断或剪断，局部折断。
1）增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，减小齿根应力集中；
2）增大轴及支承的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀；
3）采用合适的热处理，使轮齿芯部材料具有足够的韧性；
4）采用喷丸、滚压等工艺，对齿根表层进行强化处理。
4.蜗杆传动效率低，工作时发热量大，在闭式传动中如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。
所以必须进行热平衡计算。
5.由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动，成为带传动的弹性滑动。
当带所传递的圆周力超过了黛玉带轮之间的最大摩擦力（最大有效拉力）时，则带与带轮间就会发生显著的相对滑动，即整体打滑。
打滑将会加剧带的磨损，降低从动带轮的转速，甚至使传动失效。