機(jī)械設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)綱要課件

1、4、積極答疑（地點(diǎn)：機(jī)械原理及設(shè)計(jì)教研室：2209）5、準(zhǔn)備考試（帶繪圖工具、計(jì)算器等）6、考試題類型： 1）概念題：判斷題、填空題、選擇題； 2）分析問答題； 3）計(jì)算題； 4）結(jié)構(gòu)改錯(cuò)（作圖）題。機(jī)械設(shè)計(jì)不考試內(nèi)容1.2-11機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介2.3-2中：（一）中：2. m=C 3.min=C疲勞強(qiáng)度計(jì)算式；（二）單向不穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算3. 3-3機(jī)械零件的抗斷裂強(qiáng)度4.3-5機(jī)械零件可靠性設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介5.4-4 中： （二）彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑6.5-9螺旋傳動(dòng)7. 6-3無鍵連接 8. 第七章9. 10-1210. 11-2中蝸桿傳動(dòng)的變位11. 11-412. 12-813.

2、13-714. 14-314-515.第十六章第十八章第一章 緒 論1.1了解本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)；1.2了解本課程的特點(diǎn)和機(jī)械設(shè)計(jì)的思維和方法特點(diǎn)。第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)總論2.1了解機(jī)器的組成（原動(dòng)部分+傳動(dòng)部分+執(zhí)行部分+控制部分），如以汽車為例進(jìn)行分析；2.2了解設(shè)計(jì)機(jī)器的一般程序；2.3了解設(shè)計(jì)機(jī)器應(yīng)滿足的基本要求；2.4理解機(jī)械零件的主要失效形式：1.整體斷裂，2.過大的殘余變形，3.零件的表面破壞，4.破壞工作條件或功能參數(shù)降低到許用值以下時(shí)的失效:如皮帶打滑、螺母松動(dòng)、齒輪或滾動(dòng)軸承初始點(diǎn)蝕等，失效并不一定指零件的完全破壞，2.5了解通用零件（螺栓、齒輪、軸等）、專用零件和部件；

3、2.6了解設(shè)計(jì)零件應(yīng)滿足的基本要求；2.7機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：為防止各種失效而制定的設(shè)計(jì)零件時(shí)所依據(jù)的基本原則。如：1.強(qiáng)度準(zhǔn)則；2.剛度準(zhǔn)則；3.壽命準(zhǔn)則；4.振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則；5.可靠性準(zhǔn)則等。2.8了解機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)步驟；2.9理解機(jī)械零件的常用材料及選擇原則；2.10了解機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化及其意義： 零件的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品的系列化、零部件通用化。第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)總論第三章 機(jī)械零件的強(qiáng)度3.1載荷及應(yīng)力1. 名義載荷/應(yīng)力 靜載荷/應(yīng)力 計(jì)算載荷/應(yīng)力 變載荷/應(yīng)力 靜載荷如何產(chǎn)生變應(yīng)力？載荷系數(shù)K與那些應(yīng)因素有關(guān)？ 2.變應(yīng)力：穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力： （m、a 、T均為常數(shù)）幾種典型的應(yīng)

4、力變化規(guī)律：對(duì)稱循環(huán):r=-1；脈動(dòng)循環(huán):r=0；非對(duì)稱循環(huán): -1r+1舉例，3.應(yīng)力參數(shù)max、min 、 m、a 、r 的含義及其關(guān)系3.2疲勞斷裂的特征及疲勞斷口形狀分析有限壽命疲勞極限r(nóng)N、無限壽命疲勞極限r(nóng)D= r1.疲勞極限r(nóng)N：2.N0:人為規(guī)定的試驗(yàn)次數(shù)，稱為循環(huán)基數(shù)，一般對(duì)于鋼N0=106107此時(shí)的疲勞極限為r3.KN稱為壽命系數(shù)，N1NN0(N0ND)，無限壽命區(qū)， 取N= N0 ，KN1， lim= rN r r循環(huán)特性r不同時(shí)，材料的疲勞極限不同，疲勞曲線也不同，r， rN ;r =-1時(shí),材料的疲勞極限最低。ND隨材料固有性質(zhì)不同通過試驗(yàn)確定的一個(gè)常數(shù)， 一般各種

5、材料的ND=106251074.疲勞斷裂具有以下特征：1)疲勞斷裂的最大應(yīng)力遠(yuǎn)比靜應(yīng)力下材料的強(qiáng)度極限低，甚至比屈服極限低;2) 疲勞斷口均是無明顯塑性變形的脆性突然斷裂;3) 疲勞斷裂是微觀損傷積累到一定程度的結(jié)果。疲勞斷口的獨(dú)特性：兩個(gè)區(qū)疲勞區(qū)（光滑區(qū)）脆斷區(qū)（粗糙區(qū)）A D GC（ ADGC ）曲線上任一點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)之和均近似代表某一種r下材料（零件）的疲勞極限，所以從A（A）至C點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)之和代表r=-1+1的疲勞極限。對(duì)稱循環(huán)點(diǎn)A、A，r=-1脈動(dòng)循環(huán)點(diǎn)D、D，r=0屈服極限點(diǎn)C，r=+13.3等壽命疲勞曲線（極限應(yīng)力線圖）過C點(diǎn)45線已知條件：-1、0、s、()、K要求會(huì)做出材料

6、和零件的極限應(yīng)力圖A直線的方程為：AG方程：2.材料(光滑小試件)與實(shí)際零件的區(qū)別？綜合影響系數(shù)K與那些因素有關(guān)？1.繪制極限應(yīng)力線圖3.4單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算1、r=C圖解法最大應(yīng)力的安全系數(shù)ScamaOAGDCN疲勞安全區(qū)塑性安全區(qū)NM(m，a)HHM (me ，ae )應(yīng)力幅的安全系數(shù)Sa平均應(yīng)力的安全系數(shù)Sm疲勞安全系數(shù)解析法maOAGDCM (me，ae)N疲勞安全區(qū)塑性安全區(qū)NM(m，a)AD方程：OM方程：聯(lián)立解得：屈服安全系數(shù)圖解法解析法3.4單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 在圖示某零件的許用極限應(yīng)力圖中，AES為疲勞極限曲線，M為零件的工作應(yīng)力點(diǎn)，下列三種情況下的極

7、限應(yīng)力點(diǎn)分別為：a)應(yīng)力循環(huán)特性r=常數(shù)時(shí) 點(diǎn)； b)平均應(yīng)力m=常數(shù)時(shí)_ 點(diǎn)；c)最小應(yīng)力min=常數(shù)時(shí) 點(diǎn)； d) r=常數(shù)時(shí) 為疲勞安全區(qū)。M3 M1 M2 OEA 3.4單向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算3.5雙向穩(wěn)定變應(yīng)力時(shí)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算利用單向應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)-1、-1可求出雙向應(yīng)力狀態(tài)下的安全系數(shù)Sca3.6提高機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的措施盡可能降低零件上的應(yīng)力集中的影響，是提高零件疲勞強(qiáng)度的首要措施。 在不可避免地要產(chǎn)生較大應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)處，可采用減載槽來降低應(yīng)力集中的作用。 在綜合考慮零件的性能要求和經(jīng)濟(jì)性后，采用具有高疲勞強(qiáng)度的材料，并配以適當(dāng)?shù)臒崽幚砗透鞣N表面強(qiáng)化處理。 適當(dāng)提高零件

8、的表面質(zhì)量，特別是提高有應(yīng)力集中部位的表面加工質(zhì)量，必要時(shí)表面作適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)處理。 盡可能地減少或消除零件表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸，對(duì)于延長(zhǎng)零件的疲勞壽命有著比提高材料性能更為顯著的作用。3.7機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度赫茲（Hertz）應(yīng)力公式各參數(shù)的含義及對(duì)接觸強(qiáng)度的影響FHHB1FB2HH第四章 摩擦、磨損與潤(rùn)滑概述4.1了解各種摩擦狀態(tài)及其區(qū)別干摩擦；2.邊界摩擦；3.流體摩擦；4.混合摩擦4.2了解磨損的幾個(gè)階段?各種磨損狀態(tài)、特點(diǎn)及發(fā)生場(chǎng)合？2.磨粒磨損:開始齒輪、生產(chǎn)中的犁鏵 、球磨機(jī)襯板與磨球，破碎式滾筒的磨損 3.疲勞磨損(也稱點(diǎn)蝕):閉式齒輪和滾動(dòng)軸承發(fā)生的疲勞點(diǎn)蝕4.粘附磨損(

9、也稱膠合):蝸桿蝸輪、高速重載齒輪發(fā)生的冷熱膠合和滑動(dòng)軸承燒瓦5.腐蝕磨損:氧化磨損（生銹）是最常見的腐蝕磨損之一。4.3潤(rùn)滑油及其性能1.潤(rùn)滑油粘度的物理意義？2.我國(guó)潤(rùn)滑油的牌號(hào)如何規(guī)定？3.溫度與粘度的關(guān)系？壓力與粘度的關(guān)系？4.牛頓流體及粘性定律?5.什么叫油性？什么叫極壓性？四、流體潤(rùn)滑的的種類及流體動(dòng)力潤(rùn)滑的承載機(jī)理1.磨損曲線：磨合階段、穩(wěn)定磨損階段、劇烈磨損階段第五章 螺紋連接5.1螺紋連接的基本類型及其應(yīng)用1.普通螺栓連接（受拉螺栓連接）與鉸制孔螺栓連接（受剪螺栓連接）在結(jié)構(gòu)上受力上的區(qū)別；2.了解各種標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件5.2螺紋連接的預(yù)緊與防松1.預(yù)緊的目的？預(yù)緊力的確定原則和

10、控制方法？2.防松的原理和方法5.3螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算1.松螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算2.緊螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算僅受預(yù)緊力的緊螺栓連接(靠摩擦力承受橫向載荷）或FF0F0F0F0fF0fF0fF0fF0受軸向載荷的緊螺栓連接這時(shí)螺栓的總拉力為：變形力F2F1FF0bmF3承受工作剪力的緊螺栓連接螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為：螺栓桿的剪切強(qiáng)度條件為：hLmin2d021剪斷破壞擠壓破壞被連接件a)受剪螺栓連接b)螺栓被擠壓FF式中：F每個(gè)螺栓所受的工作剪力，單位為N；d0螺栓剪切面的直徑（可取螺栓孔直徑），單位為mm；Lmin螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，單位為mm；設(shè)計(jì)應(yīng)使 Lmin1.25d0p螺栓或孔壁

11、材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為MPa，取兩者中小值；螺栓材料的許用切應(yīng)力，單位為MPa； i螺栓桿受剪切面的數(shù)目。5.3螺栓組連接的受力分析1受橫向載荷的螺栓組連接2受旋轉(zhuǎn)力矩T的螺栓組連接（1） 普通螺栓（受拉螺栓圖a)）(2)鉸制孔用螺栓(受剪螺栓圖b) ）3受軸向載荷的螺栓組連接F2 = F1 + F4受傾覆力矩（翻轉(zhuǎn)力矩）M的螺栓組連接Li- -第i個(gè)螺栓的中心到翻轉(zhuǎn)軸線(點(diǎn)到線)的距離。Lmax- -受力最大螺栓的中心到翻轉(zhuǎn)軸線(點(diǎn)到線)的距離。螺栓不拉斷的強(qiáng)度條件：-不壓潰的條件-不離縫的條件5.4提高螺紋連接強(qiáng)度的措施1.降低影響螺栓疲勞強(qiáng)度的應(yīng)力幅a減小Cb，增大Cm，適當(dāng)增大預(yù)緊

12、力F0均可減小總拉力F2的變化范圍，減小應(yīng)力幅。降低螺栓剛度Cb1）采用柔性結(jié)構(gòu)的螺栓；2）適當(dāng)增加螺栓長(zhǎng)度；3）在螺母下安裝彈性元件提高被聯(lián)件剛度Cm1）不宜采用剛度小的墊片2）增加被連件的厚度2.降低螺栓剛度Cb 、提高被聯(lián)件剛度Cm、適當(dāng)增大預(yù)緊力F0 力變形圖6.1鍵、花鍵連接的類型、特點(diǎn)、工作面應(yīng)用場(chǎng)合?1.如何選擇平鍵的尺寸bxhxL？2.漸開線花鍵與漸開線齒輪的區(qū)別？3.各種鍵的布置形式？4.普通平鍵和導(dǎo)向鍵、滑鍵的區(qū)別？5.平鍵和楔鍵的區(qū)別？6.2平鍵連接的強(qiáng)度條件;1.普通平鍵和導(dǎo)向鍵、滑鍵計(jì)算上有何區(qū)別？ 2.如何校核花鍵連接的強(qiáng)度;6.3.花鍵連接的優(yōu)點(diǎn);各適應(yīng)什么工況;

13、? 矩形及漸開線花鍵的定心方式;6.4銷連接有那幾種?作用是什么?第六章第八章 帶傳動(dòng) 8.1 帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 8.2 四種傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則8.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的問題 1提高與降低帶速的方法 2增大包角的措施 3為什么對(duì)限制？ 4如何滿足1zdmin? 6為什么引入系數(shù)KA,K,KL?7.帶速5m/sv25m/s8.張緊力F0 的大小要合適9.傳動(dòng)比i78松邊緊邊F1 F2 F0 F0 F1+F2=2F0 F1-F2=Fe F0 :初拉力； F1:緊邊拉力 Fe=1000P/V F2:松邊拉力；Fe:有效拉力 FeFe8.4 帶的受力分析 8.5 你能否

14、畫出帶的應(yīng)力分布圖 應(yīng)力分析c離心拉應(yīng)力 1緊邊拉應(yīng)力 2松邊拉應(yīng)力 b1小輪彎曲應(yīng)力 b2大輪彎曲應(yīng)力 abcdatabcdn1 n2 max=c+1+b1min=c+22b2b1c1結(jié)論：最大應(yīng)力發(fā)生在帶的緊邊開始繞上小帶輪處； 帶上任一點(diǎn)的應(yīng)力是變化的，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值后， 帶將產(chǎn)生疲勞破壞。8.6 帶的彈性滑動(dòng) 帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析帶運(yùn)動(dòng)分析dd2 dd1 V1 V V2 vv2 v1 有滑差存在時(shí)，帶傳動(dòng)處于彈性滑動(dòng) 當(dāng)2=0時(shí)，帶傳動(dòng)處于打滑狀態(tài)?=1-2%通常忽略不計(jì)分析中仍用21滑差率彈性滑動(dòng)和打滑的區(qū)別（現(xiàn)象、原因、存在、結(jié)果上）？8.7帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則上式如何體現(xiàn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)

15、則？如何推導(dǎo)？P0的含義？ P0與哪些因素有關(guān)？上式各參數(shù)的含義？8.8了解V帶輪的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.9理解帶傳動(dòng)張緊的目的、方法，張緊輪的布置，帶傳動(dòng)的布置9鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的問題 9.1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)？9.2如何選擇z1 ？z2b2=b?直齒錐齒輪b1=b2=b?4.斜齒圓柱齒輪的中心距如何圓整？10.6 斜齒圓柱齒輪、直齒錐齒輪強(qiáng)度 計(jì)算的特點(diǎn)？與直齒圓柱齒輪有何不同？1.斜齒圓柱齒輪按其當(dāng)量齒輪計(jì)算；2.直齒錐齒輪按其齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量齒輪計(jì)算；3.斜齒圓柱齒輪直齒錐齒輪受力分析為重點(diǎn)。10.8 了解齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)（i、自鎖、等）11.2蝸桿傳動(dòng)的失效1.為何常發(fā)生膠

16、合和磨損？2.為何失效總是先發(fā)生在蝸輪上？蝸輪需要進(jìn)行哪些計(jì)算？3.蝸桿需要進(jìn)行什么計(jì)算？11.3阿基米德蝸桿傳動(dòng)的嚙合和強(qiáng)度計(jì)算特點(diǎn)？為何規(guī)定d1為標(biāo)準(zhǔn)值？11.4參數(shù)選擇：z1選大選小有何問題？z2選大選小有何問題？11.5蝸桿蝸輪受力分析(大小，方向，與位置) 11.7 蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算 1. 熱平衡計(jì)算的目的？熱平衡條件 ？ 2. 溫度過高有何散熱措施 ？11.8蝸桿，蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.6 蝸桿傳動(dòng)計(jì)算蝸輪滿足接觸和彎曲強(qiáng)度,仿斜齒圓柱齒輪進(jìn)行；錫青銅和鋁鐵青銅蝸輪的失效有何不同? 蝸桿按軸計(jì)算12.1滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn) ）、應(yīng)用場(chǎng)合？12.1軸承材料?滿足什么要求?油孔油溝及

17、油室起什么作用?如何布置? 12.3滑動(dòng)軸承條件性計(jì)算包括什么?針對(duì)的是什么失效形式? 12.4雷諾方程 各參數(shù)的含義?油膜承載能力的建立需要滿足那些條件?12.5動(dòng)力潤(rùn)滑的建立過程有哪幾個(gè)階段? 12.6如何計(jì)算滑動(dòng)軸承的承載能力? 1.承載量系數(shù)2.計(jì)算最小油膜厚度hmin= r(1-)， h=S(Rz1+Rz2)CP一定時(shí)，F(xiàn) F F12.6軸承的熱平衡計(jì)算的目的？有哪些散熱措施？第十二章 滑動(dòng)軸承1._情況兩平板間流體能建立動(dòng)壓油膜。2.增大動(dòng)壓潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承最小油膜厚度的有效措施是_。A 增大供油量 B 增大相對(duì)間隙 C 減小軸承寬徑比 D 增大軸承直徑3.液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承承載能力驗(yàn)算

18、合格的基本依據(jù)是： hminh 、PP、PVPV、VV 、入口溫度ti35-400C19.在設(shè)計(jì)液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，當(dāng)hminv2v3v4；載荷F4F3F2F1，平板之間充滿潤(rùn)滑油其粘度1=2=3=4。試分析1.哪種情況可以形成動(dòng)壓油膜？2.哪種情況的油膜厚度最大？哪種情況的油膜壓力最大？3.在圖C)中若降低v3，其他條件不變，則油膜壓力和油膜厚度將發(fā)生什么變化？4.在圖C)中若減小F3，其他條件不變，則油膜壓力和油膜厚度將發(fā)生什么變化？C、D兩種情況：符合形成動(dòng)壓油膜的必要條件C種情況油膜厚度最大：v3v4D種情況油膜壓力最大: F4F3若降低v3，其他條件不變，油膜厚度減小，則油膜壓力增大，hminCPF 若降低F3，其他條件不變，油膜厚度增大，則油膜壓力降低，hminCPF解： (1) 兩表面間必須形成收斂的楔形空間； (2) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)必須使油從大端流進(jìn)小端流出； (3) 兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間必須充滿具有一定粘度的潤(rùn)滑油。08級(jí)B卷(考試卷)四、形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件是什么？并根據(jù)此條件判定下列各情況中兩平板間能否建立壓力油膜。（6分）vv=0vvABCD2分A 滿足形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件，能建立壓力油膜；1分B 不滿足形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑的必要條件(2)， 不能建立壓力油膜； 1分