機(jī)械設(shè)計(jì)-應(yīng)考知識(shí)點(diǎn)

1、1 考試形式及題型：考試形式及題型： 期末筆試考試閉卷 考試時(shí)間：考試時(shí)間：2 2小時(shí)，小時(shí)，2014-06-172014-06-17 1) 填空題10%（10個(gè)空，每個(gè)空分值為1分） 2) 選擇題20%（單選題，每題2分，共10題） 3) 簡(jiǎn)答題15%（2題，共15分，1題7分，2題8分） 4) 分析題15%（1題，共15分） 5) 計(jì)算題30%（共30分，1題10分，2題8分，3題12分） 6) 改錯(cuò)題10%（共10分，指出錯(cuò)誤1分，改正1分， 圖中的錯(cuò)誤多于5個(gè)，需指出5個(gè)及以上并改正即可） 2 3 3章章 機(jī)械零件的疲勞設(shè)計(jì)機(jī)械零件的疲勞設(shè)計(jì) 機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題一般可以歸納為兩種情況

2、：機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題一般可以歸納為兩種情況： v 一種為靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算，另一種為變應(yīng)力作用下的強(qiáng)一種為靜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算，另一種為變應(yīng)力作用下的強(qiáng) 度計(jì)算度計(jì)算 問(wèn)題。問(wèn)題。 v 兩種計(jì)算的準(zhǔn)則：許用應(yīng)力計(jì)算準(zhǔn)則，許用安全系數(shù)計(jì)算準(zhǔn)則兩種計(jì)算的準(zhǔn)則：許用應(yīng)力計(jì)算準(zhǔn)則，許用安全系數(shù)計(jì)算準(zhǔn)則 變應(yīng)力下，零件經(jīng)受的是一種疲勞過(guò)程，產(chǎn)生的破壞形式為疲勞破壞；變應(yīng)力下，零件經(jīng)受的是一種疲勞過(guò)程，產(chǎn)生的破壞形式為疲勞破壞； 要求在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中引入疲勞設(shè)計(jì)，建立疲勞設(shè)計(jì)的方法和計(jì)算準(zhǔn)則，要求在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中引入疲勞設(shè)計(jì)，建立疲勞設(shè)計(jì)的方法和計(jì)算準(zhǔn)則， 從而保證零件的疲勞強(qiáng)度。從而保證零件的疲

3、勞強(qiáng)度。 交變應(yīng)力的描述 sm平均應(yīng)力； sa應(yīng)力幅值 smax最大應(yīng)力； smin最小應(yīng)力 r 應(yīng)力比（循環(huán)特性） 2 minmax m ss s 2 minmax a ss s max min s s r 描述規(guī)律性的交變應(yīng)力可有5個(gè)參數(shù)，但其中只有兩個(gè)參數(shù)是獨(dú)立的。 r = -1對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力r=0脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力r=1靜應(yīng)力 O 極限應(yīng)力曲線的三種簡(jiǎn)化方法ma ss 機(jī)械零件的極限應(yīng)力圖和疲勞安全系數(shù)機(jī)械零件的極限應(yīng)力圖和疲勞安全系數(shù) 判斷零件的安全程度，采用的方法仍然是通過(guò)計(jì)算安全系數(shù)，看是否判斷零件的安全程度，采用的方法仍然是通過(guò)計(jì)算安全系數(shù)，看是否 滿足滿足 的條件。的條件。 SS 則

4、零件滿足安全設(shè)計(jì)條件 圖解法 求安全 系數(shù) 0 1 0 2 s ss s SS 1 ca ma Kss s ss r=常數(shù)的零件的極限應(yīng)力圖 第四章 摩擦、磨損與潤(rùn)滑概述 4-0 概述 4-1 摩擦 4種摩擦狀態(tài) 干摩擦、流體摩擦、邊界摩擦、混合摩擦 4-2 磨損 磨損基本類型 磨粒磨損、疲勞磨損、粘附磨損、沖蝕磨損、腐蝕磨損、微動(dòng)磨損 4-3 潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法 潤(rùn)滑油的粘度（運(yùn)動(dòng)粘度、動(dòng)力粘度）及牌號(hào) 潤(rùn)滑油的粘溫特性 4-4 流體潤(rùn)滑原理簡(jiǎn)介 形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件是什么形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件是什么? 兩工作表面間必須構(gòu)成楔形間隙； 兩工作表面間必須充滿具有一定粘度的潤(rùn)滑油

5、或其他流體； 兩工作表面間必須有一定的相對(duì)滑動(dòng)速度，其運(yùn)動(dòng)方向必須保 證能帶動(dòng)潤(rùn)滑油從大截面流進(jìn)，從小截面流出。 第五章 螺紋聯(lián)接與螺旋傳動(dòng) 螺紋的主要參數(shù)： 大徑d、小徑d1、中徑d2、線數(shù)n、導(dǎo)程p、螺紋升角 細(xì)牙螺紋的特點(diǎn)：細(xì)牙螺紋牙形小，螺距小，升角小，自鎖 性好；小徑大，強(qiáng)度高，但牙易磨損，不易經(jīng)常拆卸。 5-2 螺紋聯(lián)接類型及特點(diǎn) 受拉螺栓連接：普通螺栓、螺釘、雙頭螺栓、（緊定螺釘） 受剪螺栓連接 5-34 螺栓的預(yù)緊與放松 5-5 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 聯(lián)接的失效形式：聯(lián)接的失效形式： 受拉螺栓：塑性變形、疲勞斷裂受拉螺栓：塑性變形、疲勞斷裂 受剪螺栓：剪斷、壓潰受剪螺栓：剪斷、壓

6、潰 聯(lián)接失效：滑移、離縫聯(lián)接失效：滑移、離縫 22 tan d np d s 緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算： s s 4/ 3 . 1 2 1 2 ca d F F CC C FFFF mb b 012 FKifF S 0 P min0 P ss Ld F 2 0 4 d F 受剪螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算： 松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算 緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算： 僅受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接 受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接 受軸向載荷的緊螺栓聯(lián)接 5-6 螺栓組聯(lián)接的設(shè)計(jì) 受力分析的類型： 螺螺 栓栓 類類 別別 普通螺栓（受拉螺栓）普通螺栓（受拉螺栓） 單個(gè)螺栓受力單個(gè)螺栓受力 強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件 預(yù)緊預(yù)緊 力力 F0=0 s 4 2 1

7、 d F 松螺松螺 栓栓 軸向載荷軸向載荷 軸向軸向 力力 F 緊螺栓聯(lián)接緊螺栓聯(lián)接 橫向載荷橫向載荷 fzi FK F s 0 FKzifF s0 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 矩矩 Z i i s rf TK F 1 0 F0-預(yù)緊力預(yù)緊力 s s 2 1 0 4 3 . 1 d F ca 軸向載荷軸向載荷 z F F Z i i L ML FF 1 2 max max 總拉力總拉力F CC C FF mb b 02 靜強(qiáng)度靜強(qiáng)度 s s 2 1 2 4 3 . 1 d F ca 疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度 傾覆力矩傾覆力矩 鉸制孔螺栓（受剪螺栓）鉸制孔螺栓（受剪螺栓） 橫向載荷橫向載荷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 矩矩 z F F 2 0 4

8、d F P min0 P ss Ld F Z i i r Tr FF 1 2 max max 被聯(lián)被聯(lián) 接件接件 強(qiáng)度強(qiáng)度 忽略忽略 P min0 P ss Ld F 簡(jiǎn)答題： 1. 試述齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則? 2.鏈由幾部分組成？鏈傳動(dòng)的主要失效形式有哪些？ 3. 按照軸所受載荷類型的不同，軸分為那幾種類型？ 并分別舉例說(shuō)明。 4.形成流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件是什么? 斜齒輪、錐齒輪受力分析 從動(dòng)輪上所受各力方向與主動(dòng)輪大小相等,方向相反 斜齒輪主動(dòng)軸向力的判斷:主動(dòng)右旋齒輪,右手定則;主動(dòng)左 旋齒輪,左手定則,大拇指方向指向表示軸向力的方向. 直齒錐齒軸向力對(duì)主從動(dòng)齒輪都是由小端指向大端,背離

9、 錐頂?shù)? 分析題： 蝸桿蝸輪受力分析 注意：外嚙合兩斜齒輪旋向相反，而蝸輪蝸桿則旋向相同。 蝸桿一般為主動(dòng)件，其軸向力可按左右手定則判斷。 零件材料的機(jī)械性能為 Mpa800 0 sMpa500 1 s Mpa s 850s 綜合影響系數(shù)2 s K，零件的工作最大應(yīng)力Mpa300 max s，零件的最小應(yīng)力 Mpa50 min s，加載方式 cr （常數(shù)） 求：（1）按比例繪制該零件的極限應(yīng)力線圖，并在圖中標(biāo)出該零件的工 作應(yīng)力點(diǎn)M和其相應(yīng)的極限應(yīng)力點(diǎn)M1 （2）根據(jù)極限應(yīng)力線圖，判斷該零件將可能發(fā)生何種破壞 （3）若該零件的設(shè)計(jì)安全系數(shù) 5 . 1S ，用計(jì)算法驗(yàn)算其是否安全 極限應(yīng)力圖計(jì)

10、算題 解：（1）Mpa K 250 2 500 1 s s Mpa K 200 4 800 2 0 s s 極限應(yīng)力線圖為 （2）該零件可能發(fā)生疲勞破壞 175 2 min max ss sa 125 2 min max ss s m （3） 25.0 2 0 1 0 s ss s 材料常數(shù) 5.131.1 125*25.0175*2 500 S 1 ca ma Kss s ss 故該零件不安全 一壓力容器蓋螺栓組連接如圖所示，已知容器內(nèi)徑D=250mm，內(nèi) 裝具有一定壓強(qiáng)的液體，沿凸緣圓周均勻分布12個(gè)M16（ 13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的許用拉應(yīng)力 ，螺栓的相對(duì)剛 度 ，按緊密

11、性要求，剩余預(yù)緊力 =1.83 ， 為螺栓的軸向工作載荷。 試計(jì)算：該螺栓組連接允許容器內(nèi)的液體最大壓強(qiáng) 及每個(gè)螺栓連 接所需的預(yù)緊力 。 螺栓連接計(jì)算題 1. 計(jì)算每個(gè)螺栓允許的最大總拉力： 2 1 2 .2 4 1.3 20815 .1 d F N s 分 分 2. 計(jì)算容器內(nèi)液體最大壓強(qiáng) 21 2 max max 2.8 .1 20815 7434 .1 2.8 /4 .1 12 1.82.1 a FFFF FN D Fp pMP 分 分 分 分 02 .2 (208150.5 7434)17098 .1 b bm C FFF CC N 分 分 6 1 1 1 0 9 8 7 6 3 54 2 1 精加工面過(guò)長(zhǎng) 且裝拆軸承不便 3 1.安裝輪轂的第一段軸頭應(yīng)制有定位軸肩； 2.鍵槽過(guò)長(zhǎng)，安裝上的鍵與軸承端蓋干涉（相碰）；