机械设计基础课堂笔记,机械设计基础课堂笔记图片

('★表示为重点《机械设计基础》考点本科目为重点考试科目,分值占考试总分值的2/5第一章（非重点）1、自由度定义2、自由度=原动件数（★★课件中P23）第二章1、平面四杆机构定义，名词解释（课件P4）2、三个基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构3、机构的三大特性（★★）1）急回特性2）压力角和传动角（压力角越小越好，任何机构均有压力角，且压力角为锐角）3）机构死点（克服死点：1）利用惯性2）利用两组连杆机构错开排列，如火车头车轮）第三章1、凸轮机构优缺点优点：可精确实现任意运动规律（★★★）缺点：线接触，易磨损，传力不大2、压力角与凸轮机构尺寸大小关系：压力角越小，机构尺寸越大。（设计时可用压力角大小约束机构尺寸大小）3、分类：1)按凸轮形状分：盘形、移动、圆柱凸轮(端面)。2)按推杆形状分：尖顶、滚子、平底从动件。特点：尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构滚子――磨损小，应用广平底――受力好、润滑好，用于高速传动4、本章计算了解不考第四章1、齿轮结构优点（★★★）2齿轮的分类3、齿轮参数1）齿数：2）模数：（★★★有单位mm，是比例常数。齿数相同的齿轮，模数越大，尺寸越大）3）分度圆压力角：规定标准值α＝20°4、m、z、α为渐开线齿轮的三个基本参数5、标准齿数m、α、ha、c取标准值，且e=s的齿轮。6、一对渐开线齿轮正确啮合条件：模数和压力角分别相等（★★★）7、标准中心距a=r1+r2（★★）8、一对齿轮的连续传动条件是：ε≥1（重合度）9、齿轮的制造：范成法加工特点（★★★）10、根切1）根切的后果2）齿数大不会根切，发生根切的临界点，叫做最少齿数=17（即不根切的最小齿数，只针对直齿）（★★★）11、圆锥尺寸传动了解12、润滑和效率（★★★）开式齿轮：常采用人工定期润滑。可用润滑油或润滑脂闭式齿轮：油池润滑（包括沾油润滑及飞溅润滑）速度低、油面不能太高。（圆周速度高时可采用喷油润滑）齿轮传动的损耗：1啮合中的摩擦损耗2搅动润滑油的油阻损耗3轴承中的摩擦损耗第十一章1、齿轮分类2、齿轮失效形式（★★★）3、相关公式不要求背，要求掌握的计算到讲习题的时候再讲。第十三章1、蜗杆传动特点（★★★）优点：传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小缺点：传动效率低、蜗轮齿圈用青铜制造，成本高2、材料涡轮材料：齿圈青铜(涡轮不能采用钢。采用青铜，与钢配对，摩擦系数小)蜗杆材料：碳素钢与合金钢4、蜗杆传动的热平衡计算，为满足油温要求，采用的冷却措施（课件P31）5、本章以后内容没讲第五章1、轮系定义2、多种齿轮的计算（课件P7）3、当i1m>1时为减速,i1m<1时为增速。（★★★）4、其余内容了解不讲第十三章1、带传动类型（其中摩擦型为考点，一般说传动即指摩擦型传动★★）2、带传动的张紧方法：1、调整中心距2、采用张紧轮3、自动张紧（★★★）3、带传动的优缺点（课件P8，带传动最大缺点是不能保证固定不变的传动比，所以汽车无带传动）4、当圆周力F>∑Ff时，带与带轮之间出现显著的滑动，称为打滑。（打滑是一种失效形式，不允许此现象发生）5、弹性滑动概念（★★）（弹性滑动是不能克服的，是带传动的固有特性，打滑可避免，弹性滑动不可避免）6、相同条件下V带传动能力是平带的3倍（所以工业中常用V带，但运输材料用平带，用张紧轮增大其摩擦系数）7、链传动的优缺点第九章（主要为基本概念）1、失效定义2、零件的失效形式3、屈服极限σs（与材料有关）S为安全系数（越重要的场合，安全系数越大，零件尺寸越大，结构越笨重）第十章1、螺纹的分类（★★★）2、预紧和放松方法：1、利用附加摩擦力防松（弹垫）2、采用专门的防松元件（对顶螺母、开口销、六角开槽螺母等）3、受力分析（老师未讲做题时讲）4键连接作用：用来实现轴和轴上零件的周向固定以传递扭矩，或实现零件的轴向固定或移动。类型：平键、半圆键、楔键、切向键平键特点：定心好、装拆方便花键：承载能力高、定心好、导向性好5、销了解不讲第十四章1、轴的功用2、轴的分类3、减少应力集中的方法（课件P16）4、后面内容未讲了解第十五章1、轴承功用2、摩擦状态1）干摩擦：不允许出现2）边界摩擦：薄油膜f≈0.1~0.33）液体摩擦：压力油膜（动压润滑、静压润滑可得到液体摩擦状态）3、后面章节未讲第十六章1、滚动轴承的组成：外圈、内圈、滚动体（必须有的）、保持架优点：摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便、易于互换2、轴承类型的分类（★★）按载荷分：向心轴承：（径向轴承）主要承受径向载荷推力轴承：主要承受轴向载荷、一般不允许承受径向载荷按滚动体分：球轴承、滚子轴承载荷极限转速球轴承低高滚子轴承高低3、轴承代号（不考）4、轴承的润滑剂的分类和密封方式的分类第十七章1、联轴器：补偿轴线位移、缓冲吸振补偿轴线偏移缓冲吸振刚性固定式××移动式√×弹性√√2、可移动刚性联轴器两轴线的相对位移：轴向、径向、角度、综合齿式联轴器：价格高、重型机械应用，可补偿综合位移滑块联轴器：补偿径向位移万向联轴器：补偿角度位移3、弹性联轴器4、牙嵌式离合器（低速）摩擦式离合器（高速）习题一、判断题(√)使用安全系数是判断机械零件强度的一种方法，在保证安全和可靠的前提下，尽可能选用较小的安全系数(√)曲柄连杆机构中存在死点位置，可利用在曲柄上安装飞轮的方法使机构闯过死点(√)齿轮模数是有量纲的参数(√)当齿轮齿数一定时，齿轮模数越大，轮齿越高也越厚，齿轮的径向尺寸也越大(√)齿轮的失效主要是轮齿失效，轮毂、轮辐很少失效(√)在设计由大小齿轮组成的运动副时，一般小齿轮的齿面硬度比大齿轮的大一些(√)蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，啮合效率越高(√)蜗轮、蜗杆接触面的硬度不可相同(×)带传动的传动能力与最大有效圆周力无关(√)皮带的拉力大小与小皮带轮的包角α有很大的关系，包角越小，则拉力就越小(√)在很多根带并用的带传动中，选用相同配组代号的V型带，其目的是当其中一根带损坏时，可以很方便地换上一根同配组代号的皮带(√)在设计链传动过程中，链轮齿数在不影响其它结构的情况下越多越好，因为这样可以避免传动的不均匀性(√)矩形螺纹副常用于螺纹传动副(×)当需要传递较大载荷，且对中要求较高时，齿轮与轴宜采用平键联接(×)平键横截面为矩形，装配时键的上表面与轮毂上键槽底面间不能有间隙(√)空心轴比相同外径的实心轴质量轻，但抗弯强度差(×)将实心轴加工为外径不变的空心轴，可提高其抗弯强度(×)采用退刀槽结构可以缓解阶梯轴的应力集中现象(√)深沟球轴承主要承受径向载荷，也可同时承受较小的轴向载荷，并且具有自动调心功能，价格低廉，应用广泛(√)滚动轴承类型选择中，载荷小、速度高的不适宜选择滚子轴承(√)增加动压滑动轴承最小油膜厚度的有效措施是减小轴承宽径比(×)凸缘联轴器是刚性联轴器，适用两轴线径向位移较大的场合(√)按照受力情况螺旋弹簧可分为：压力弹簧、拉力弹簧、扭力弹簧等二、单选题1、系统的可靠性与系统中零部件个数的关系是DA零部件个数越多，可靠性越高B无关C零部件个数越少，可靠性越高D不一定（还和连接方式有关）2、机械由于某些原因不能C称为失效A工作B连续工作C正常工作D负载工作3、常用齿轮的齿廓曲线是BA正弦曲线B渐开线C圆弧线D摆线4、国家标准规定，一般情况下齿轮分度圆上的压力角为BA10°B20°C30°D40°5、一对齿轮啮合时，两齿轮的C一定相切A分度圆B基圆C节圆D齿根圆6、一对齿轮啮合时，两齿轮的D一定相等A分度圆直径B齿数C节圆半径D模数（两个标准齿轮，其分度圆和节圆重合）7、用范成法加工标准齿轮，被加工齿轮不出现根切的最少齿数是CA15B16C17D188、C传动可以实现平面上直角相交两轴间的传动A带B圆柱齿轮C圆锥齿轮D蜗杆9、蜗杆传动的变位中，蜗杆通常采用CA正变位B负变位C不变位D正变位或负变位（此题超纲。蜗杆很少变位，一般要变位是蜗轮变位）10、蜗轮轮缘与轮毂采用不同材料的目的是AA节约有色金属B提高精度C加工方便D减轻重量11、蜗杆传动中，蜗轮的轮缘通常采用青铜，蜗杆采用钢来制造，因为这样配对BA强度高B减磨耐磨性好C加工性能好D价格便宜12、下列不属于带传动特点的是CA运行平稳，噪声小B能缓冲冲击载荷C寿命长D存在弹性滑动13、带传动中，设V1为主动轮圆周速度，V2为从动轮圆周速度，V为带的平均速度，三个关系为BAV1=V2=VBV1>V>V2CV1V214、带传动时，产生弹性滑动的原因是DA带的预紧力不够B带与带轮间的摩擦力不够C传动功率超过一定值D带的紧边和松边拉力不等，使带的伸长不够15、带传动正常工作时，不能保证准确的传动比是因为（D）A、带容易变形和磨损B、带的材料不符合虎克定律C、带在带轮上打滑D、带的弹性滑动16、螺纹M10X1标示（B）A、普通粗螺纹B、普通细螺纹C、管螺纹D、英制螺纹17、在螺纹标注中M10X1.5中的1.5标示（D）A、牙型B、牙高C、螺纹长度D、螺距18、在螺纹标注中，一般不包括（D）信息A、牙型B、直径C、螺距D、旋向19、采用螺纹连接时，弹簧垫圈的主要作用是（A）A、防止松动B、增加厚度C、调节高度D、防止支撑面被螺母划伤20、只传递转矩，不承受弯矩的轴为（A）A、传动轴B、心轴C、转动心轴D、转轴21、按轴线形状分，凸轮轴是（B）A、异形轴B、直轴C、曲轴D、钢丝软轴22、为保证定位可靠，轴肩过渡圆角半径应该__B___零件倒角高度A大于B小于C等于D不小于23、下列轴承中允许极限转速最高的是（B）A、调心轴承B、深沟球轴承C、调心滚子轴承D、圆柱滚子轴承24、滑动轴承宽径比越大（C）A、端泄流量越大B偏载越小C、温升越大D、摩擦功耗越小25、滑动轴承的润滑方式有1、油环润滑2、压力循环润滑3、油杯润滑4、脂润滑，其适用的速度由低到高正确序列应为（B）A、1234B、4312C、4123D、432126、在下列轴密封形式中，属于非接触式动密封的是（A）A、迷宫密封B、O型圈密封C、垫片密封D、毡圈密封三、多选题1、两个渐开线直齿圆柱齿轮实现正确啮合必须具备的条件包括（BC）A、两齿轮分度圆直径相等B、两齿轮模数相等C、两齿轮压力角相等D、两齿轮齿数相等2、齿轮传动的主要失效形式有（ABCD）A、齿面点蚀B、轮齿折断C、齿面磨损D、齿面胶合3、齿轮润滑的方式包括（ABCD）A、循环润滑B、飞溅润滑C、油雾润滑D、油脂润滑4、蜗杆传动的优点有（ACD）A、能够得到大的传动比B、效率高C、能够自锁D、传动平稳噪声小5、与其他传动形式比较（如齿轮），V带传动一般适用于AA较大中心距B较小中心距C传动比大于10D较小传动比（≤7）6、提高带传动工作能力的措施有（AB）A、提高带与带轮间的摩擦系数B、增大包角C、减小带与带轮间的摩擦系数D、减小包角7、（ABC）均符合国家标准的螺纹，称为标准螺纹A、牙型B、直径C、螺距D、旋向8、使用螺栓做紧固件时，螺栓承受的力通常有（BCD）A、压力B、拉力C、扭力D、剪切力9、考虑零件的轴向定位时，通常使用（ABD）A、轴肩B、套筒C、花键D、螺母10、滚动轴承的优点是（CD）A、对冲击载荷不敏感B、对赃物不敏感C、静摩擦系数小D、保养工作量少11、可以承受较大的轴向载荷的轴承有（AC）A、推力圆柱滚子轴承B、调心轴承C、圆锥滚子轴承D、深沟球轴承12、根据摩擦副表面间的润滑状态，可将摩擦分为（ABCD）A、干摩擦B、液体摩擦C、边界摩擦D、混合摩擦13、滑动轴承有多种类型，其滑动表面之间的摩擦状态可能是（ABC）A、液体摩擦B、混合摩擦C、干摩擦D、无摩擦14、磨损的主要类型包括（ABCD）A、磨粒磨损B、粘着磨损C、腐蚀磨损D、疲劳磨损（疲劳点蚀）15、机械的正常磨损过程大致可分为（ABD）A、磨合磨损阶段B、稳定磨损阶段C、粘着磨损阶段D、剧烈磨损阶段四、简答题1、列举机械传动的方式齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系2、简述带传动和链传动各自的优点（各列举3条）带传动的优点：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过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零件的损坏；④结构简单、成本低廉链传动的优点：①链轮传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；②需要的张紧力小，作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失③结构紧凑；④能在高温，有油污等恶劣环境下工作；⑤制造和安装精度较低，中心距较大时其传动结构简单3、简述齿轮传动的优缺点，齿轮传动的主要失效形式有哪些？优点：①传动比准确、传动平稳；②圆周速度大，高达300m/s。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦④效率高(η→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠⑤可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高、不适宜远距离传动(如单车)。失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形4、实现主动轴和从动轴以2:1的速比同向转动，不得打滑，可采用哪些传动方式，主动轮和从动轮的直径之比为多少？内啮合、同步齿形带、链传动主动轮和从动轮的直径之比为1:25、能否通过齿轮副传动的方法分别将轴扭矩放大、转速提高和功率放大？如果能，请给出办法。能将扭矩放大，能提高转速，但不能功率放大。（无功率输入，不能提高功率）方法：根据公式P=TW①②降低转速提高扭矩②减小扭矩提高转速6、点蚀一般首先发生在轮齿的什么部位？如何提高齿面的抗点蚀能力？轮齿节线附近提高齿面硬度、采用粘度较大的油、提高接触精度7、螺母与螺栓连接，防止连接松动的方法有哪些？（列举3种）弹簧垫圈、对顶螺母、尼龙圈锁紧螺母、止动垫圈、串联钢丝8、为什么要防止螺栓受偏心载荷？如何防止？螺栓受偏心载荷时强度下降如支撑面平行，加工螺栓表面，设置凸台或沉孔；如支撑面不平行，使用附加元件，如楔形垫片等9、轴上零件的轴向和周向固定的常用方法有哪些？轴向：轴肩、套筒、垫圈周向：平键、花键、切向键10、比较接触式动密封与非接触式动密封的特点，各举出三个例子接触式：结构简单，密封效果好，但摩擦和磨损较大，只适用于相对滑动速度较低的场合例：毛毡圈密封、唇形密封圈、机械密封（端面密封）非接触式：结构复杂，密封效果较差，但摩擦磨损较小，可适用于相对滑动较高的场合例：间隙密封、迷宫密封、甩油密封（离心密封、螺旋密封）11、机械零件的磨损过程大致可以分为哪几个阶段？减轻磨损的措施有哪些？至少3条阶段：磨合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段措施：润滑、密封、提高表面硬度、降低表面粗糙度',)