機(jī)械設(shè)計-應(yīng)考知識點

1、1 考試形式及題型：考試形式及題型： 期末筆試考試閉卷 考試時間：考試時間：2 2小時，小時，2014-06-172014-06-17 1) 填空題10%（10個空，每個空分值為1分） 2) 選擇題20%（單選題，每題2分，共10題） 3) 簡答題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) 計算題30%（共30分，1題10分，2題8分，3題12分） 6) 改錯題10%（共10分，指出錯誤1分，改正1分， 圖中的錯誤多于5個，需指出5個及以上并改正即可） 2 3 3章章 機(jī)械零件的疲勞設(shè)計機(jī)械零件的疲勞設(shè)計 機(jī)械零件強(qiáng)度計算問題一般可以歸納為兩種情況

2、：機(jī)械零件強(qiáng)度計算問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)度計算，另一種為變應(yīng)力作用下的強(qiáng) 度計算度計算 問題。問題。 v 兩種計算的準(zhǔn)則：許用應(yīng)力計算準(zhǔn)則，許用安全系數(shù)計算準(zhǔn)則兩種計算的準(zhǔn)則：許用應(yīng)力計算準(zhǔn)則，許用安全系數(shù)計算準(zhǔn)則 變應(yīng)力下，零件經(jīng)受的是一種疲勞過程，產(chǎn)生的破壞形式為疲勞破壞；變應(yīng)力下，零件經(jīng)受的是一種疲勞過程，產(chǎn)生的破壞形式為疲勞破壞； 要求在機(jī)械設(shè)計過程中引入疲勞設(shè)計，建立疲勞設(shè)計的方法和計算準(zhǔn)則，要求在機(jī)械設(shè)計過程中引入疲勞設(shè)計，建立疲勞設(shè)計的方法和計算準(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個參數(shù)，但其中只有兩個參數(shù)是獨立的。 r = -1對稱循環(huán)應(yīng)力r=0脈動循環(huán)應(yīng)力r=1靜應(yīng)力 O 極限應(yīng)力曲線的三種簡化方法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計算安全系數(shù)，看是否判斷零件的安全程度，采用的方法仍然是通過計算安全系數(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、微動磨損 4-3 潤滑劑、添加劑和潤滑方法 潤滑油的粘度（運(yùn)動粘度、動力粘度）及牌號 潤滑油的粘溫特性 4-4 流體潤滑原理簡介 形成流體動壓潤滑的必要條件是什么形成流體動壓潤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滑油

5、或其他流體； 兩工作表面間必須有一定的相對滑動速度，其運(yùn)動方向必須保 證能帶動潤滑油從大截面流進(jìn)，從小截面流出。 第五章 螺紋聯(lián)接與螺旋傳動 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：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 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)度計算： 松螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計算 緊螺栓聯(lián)接強(qiáng)度計算： 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 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） 單個螺栓受力單個螺栓受力 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 簡答題： 1. 試述齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則? 2.鏈由幾部分組成？鏈傳動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？ 并分別舉例說明。 4.形成流體動壓潤滑的必要條件是什么? 斜齒輪、錐齒輪受力分析 從動輪上所受各力方向與主動輪大小相等,方向相反 斜齒輪主動軸向力的判斷:主動右旋齒輪,右手定則;主動左 旋齒輪,左手定則,大拇指方向指向表示軸向力的方向. 直齒錐齒軸向力對主從動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M和其相應(yīng)的極限應(yīng)力點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)計安全系數(shù) 5 . 1S ，用計算法驗算其是否安全 極限應(yīng)力圖計

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M16（ 13.835mm）的普通螺栓，螺栓材料的許用拉應(yīng)力 ，螺栓的相對剛 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。 試計算：該螺栓組連接允許容器內(nèi)的液體最大壓強(qiáng) 及每個螺栓連 接所需的預(yù)緊力 。 螺栓連接計算題 1. 計算每個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 精加工面過長 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.鍵槽過長，安裝上的鍵與軸承端蓋干涉（相碰）；