《機械設計》考研強化講義

1、武漢理工大學機械設計 2011 年考研強化講義第一部分 指定教材機械設計考試教材基本上沒有什么變化，歷年制定用書情況如下：2009機械設計彭文生華中理工大學出版社第二版2008機械設計彭文生華中理工大學出版社第二版2007機械設計彭文生華中理工大學出版社第二版機械設計濮良貴高等教育出版社，19892006機械設計彭文生華中理工大學出版社第二版機械設計濮良貴高等教育出版社，1989補充資料： 1.機械設計 02 年到 08 年考研真題2.機械設計本科教學課件 3.機械設計課程設計指導書（選看）推薦使用教材：機械設計彭文生 李志明 黃華梁， 高等教育出版社 機械設計學習指導與習題集（第二版） 楊昂

2、岳， 孫立鵬 楊武山等，華中科技大學出版社 機械設計與機械原理考研指南 （上）（第二版） 彭文生 楊家軍 王均榮 ，華中科技大學 出版社第二部分 分數(shù)線、錄取人數(shù)、公費情況武漢理工大學機電學院每年錄取研究生160 名左右，其中免試生占 35 人左右，強軍計劃 5 人左右， 除掉以上人數(shù)， 統(tǒng)考生錄取人數(shù)約 120 左右。 公費比例 60%左右（含免試生） ， 統(tǒng)考生公費比例約 45%，但 09 今天武漢理工大學研究生教育全面改革，將取消公費制度， 取而代之的是獎學金制度， 具體細則還未確定。 但人人都有獎學金， 每年按成績排名重新調(diào) 整獎學金檔次。近三年的錄取分數(shù)線如下：2008武漢理工大學復

3、試分數(shù)線院系所碼學院名稱專業(yè)名稱總分政治、英語線專業(yè)課線009機電學院機械電子工程3204362009機電學院機械設計制造及自動化3204362009機電學院機械設計及理論32043622007漢理工大學復試分數(shù)線院系所碼學院名稱專業(yè)名稱總分政治、英語線專業(yè)課線009機電學院機械電子工程3064162009機電學院機械設計制造及自動化3064162009機電學院機械設計及理論30641622006漢理工大學復試分數(shù)線院系所碼學院名稱專業(yè)名稱總分政治、英語線專業(yè)課線009機電學院機械電子工程3054568009機電學院機械設計制造及自動化3054568009機電學院機械設計及理論3084568由

4、于從09年起機電學院把機械電子工程、機械設計制造及自動化、機械設計及理論這三個專業(yè)合并成機械工程統(tǒng)一招生，且專業(yè)排名也統(tǒng)一排名， 這對外校的學生爭取獎學金提供一個個較好的機會。第三部分 專業(yè)課復習進度安排結(jié)合自己考研總體復習的情況，有計劃的組織復習。建議如下：12月1日-12月20 日:重點看教材和課件， 結(jié)合講義，逐章按知識點復習，弄清基本概念 和常考點。12月20日-1月9日：做02-08年真題，理解背誦 06、07、08三年內(nèi)部范圍，以及大題 的答題演練。第四部分知識點串講及強化（知識點串講見課件，知識點強化如下）第一篇機械設計總論第一章機械設計總論考題類型選擇題，填空題，問答題重點、常

5、考點1機械零件設計準則2應力分類3機械零部件中的磨損4機械零部件中的潤滑考題、真題回顧一、機械設計的基本要求是什么？1 實現(xiàn)預定的功能，工作可靠2 經(jīng)濟性好：設計和制造周期短、成本低，產(chǎn)品生產(chǎn)效率高、能耗低、維護管理費用少3 操作方便，運行安全4 標準化、系列化程度高：以便簡化設計工作，提高產(chǎn)品質(zhì)量5 其他要求：環(huán)保、噪音、外觀等二、機械零件的主要失效形式有哪些？斷裂：1過載斷裂：工作應力超過材料的強度極限dB引起2疲勞斷裂：工作應力超過零件的疲勞極限dr引起變形： 1 塑性變形：工作應力超過材料的屈服極限 d S 引起2 過大彈性變形：零件的剛度不夠引起表面失效： 1 壓潰、過度磨損：零件接

6、觸表面上的壓應力 p 過大2 表面疲勞損壞：零件表面接觸應力 d H 過大引起3膠合：零件工作溫升 t過高引起三、（0701）通常典型的應力變化規(guī)律有哪幾種？絕大多數(shù)轉(zhuǎn)軸中的應力狀態(tài)屬于哪一種？1. 應力比不變 2.平均應力不變 3.應力最小應力不變轉(zhuǎn)軸中的應力屬于應力比等于常數(shù)這一類 型r=-10.1r=-1的對稱循環(huán)應力r=0的脈動循環(huán)應力0<r<1絕大多數(shù)轉(zhuǎn)軸中的應力狀態(tài)屬于 的對稱循環(huán)應力四、按摩擦的狀態(tài)不同，摩擦可以分為哪幾種？1 干摩擦：表面間無任何潤滑劑或保護膜的純金屬接觸時的摩擦，摩擦系數(shù)一般大于2 邊界摩擦：表面間被極薄的潤滑膜所隔開，且摩擦性質(zhì)與潤滑劑的粘度無關

7、而取決于兩表面的特性和潤滑油油性的摩擦，摩擦系數(shù)約在0.010.13 流體摩擦：表面間的潤滑膜把摩擦副完全隔開，摩擦力的大小取決于流體分子內(nèi)部摩擦力 的摩擦，摩擦系數(shù)可達 0.0010.0084 混合摩擦：摩擦副處于干摩擦、邊界摩擦和流體摩擦混合狀態(tài)時的摩擦五、0601 磨損按機理分有哪幾種類型？1 粘著磨損：摩擦表面的微凸體在相互作用的各點發(fā)生粘著作用，使材料由一表面轉(zhuǎn)移到另 一表面的磨損2 磨粒磨損： 摩擦表面間的游離硬顆?；蛴驳奈⑼贵w峰間在較軟的材料表面上犁刨出很多溝 紋的微切削過程3 表面疲勞磨損：摩擦表面受循環(huán)接觸應力作用到達一定程度時，就會在零件工作表面形成疲勞裂紋，隨著裂紋的擴展

8、與相互連接，會造成許多微粒從零件表面上脫落下來，致使表面上出現(xiàn)許多淺坑，這種磨損過程即為疲勞磨損；4 腐蝕磨損（機械化學磨損） ：在摩擦過程中金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學反應而引起的磨損5 流體磨粒磨損和流體侵蝕磨損（沖蝕磨損）6 微動磨損（微動損傷）六 0603、機械零件的設計準則有哪些？1強度準則性：針對零件斷裂、塑性變形或表面疲勞損壞失效。強度的計算準則為：（T< （T MPa或T < T 針對斷裂或塑性變形（T H < （T H 針對表面 疲勞損壞 2剛度準則：針對過大彈性變形剛度的計算準則為：y Wy ,0 ,式中，y, B和0撓度、偏轉(zhuǎn)角和扭轉(zhuǎn)角； 3耐磨性準則：針對過

9、度磨損、膠合破壞其驗算式為：p < p防止過度磨損；pv < pv防止膠合破壞 4振動和噪聲準則：針對高速機械的振動失穩(wěn)防止共振的條件為：f p w 0.87 f或f p > 1.18 f （f p為激振頻率，f為固有頻率） 5可靠性準則 6熱平衡準則。其中影響壽命的主要因素為腐蝕，磨損和疲勞七、0602 潤滑劑的主要作用是什么？常用的潤滑劑有哪幾種？在摩擦面見加入潤滑劑可以降低摩擦， 減少或防止磨損保護零件不遭受銹蝕， 而且采用 潤滑時還能起到散熱降溫的作用， 由于液體的不可壓縮性， 潤滑油膜還具有緩沖、 吸振的能 力，使用膏狀的潤滑脂既可以防止內(nèi)部的潤滑劑外泄有可以阻止外

10、部雜質(zhì)侵如，避免加劇零件的磨損起到密封作用。潤滑劑可以分為氣體、 液體、 半固體、 固體四種基本類型。 氣體： 任何氣體。 液體： 礦物油， 動植物油，合成油和各種乳劑半固體：潤滑脂等，固體：石墨，二硫化鉬，聚四氟乙烯等 評價潤滑油的指標有哪些？ 1 粘度 2潤滑性（油性） 3極壓性 4 閃點 5凝點 6 氧化穩(wěn)定性八、0604、 0203 形成動壓潤滑（動壓潤滑）油膜的必要條件是什么？1 、兩工作表面間必須構(gòu)成楔形間隙；2、兩工作表面間應充滿具有一定粘度的潤滑油或其它流體；3、兩工作表面間存在一定相對滑動，且運動方向總是帶動潤滑油從大截面流進，小截 面流出。九、0605、 0303 試說明徑

11、向滑動軸承動壓油膜的形成過程？徑向滑動軸承的軸頸與軸承孔間必須留有間隙， 當軸頸靜止時， 軸頸處于軸承孔的最底 位置，并與軸瓦接觸。此時，兩表面間自然形成一收斂的楔形空間。當軸頸開始轉(zhuǎn)動時，速 度較低， 帶入軸承間隙中的油量較少， 這時軸瓦對軸頸摩擦力的方向與軸頸表面圓周速度方 向相反， 迫使軸頸在摩擦力作用下沿孔壁向右爬升。 隨著轉(zhuǎn)速增大， 軸頸表面的圓周速度增 大，帶入楔形空間的油量也逐漸加多。這時， 右側(cè)楔形油膜產(chǎn)生了一定的動壓力， 將軸頸便穩(wěn)定在一定的偏心位置上。 這時， 軸承處于流體動力潤滑狀態(tài)， 油膜產(chǎn)生的壓力與外載荷向 平衡。第二篇 連接件設計第二章 軸轂聯(lián)接設計考題類型選擇題，

12、填空題，問答題，改錯題重點、?？键c鍵、花鍵的類型及其特點、應用。考題、真題回顧一、0501 試述平鍵連接的類型和應用場合平鍵類型1普通平鍵2薄型平鍵3導向平鍵4滑鍵。普通平鍵按構(gòu)造分圓頭（ A型平頭（B 型）及單圓頭（C型）1普通平鍵用于軸上零件與軸無相對移動的場合。2 薄型平鍵常用于薄壁結(jié)構(gòu)，空心軸及一些徑向尺寸受限制的場合3 導向平鍵用于被聯(lián)接的轂類零件在工作過程中必須在軸上作軸向移動，且位移量不大的場合4 滑鍵用于零件需滑移的距離較大的場合二、鍵是怎么選擇的？鍵的類型可根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點、 使用要求和工作條件來選定。 鍵的尺寸（鍵寬 b 和鍵高 h） 按軸的直徑d由標準中選定；鍵的長度可

13、以根據(jù)輪轂長度確定，鍵長等于或略小于輪轂長度，導向鍵按輪轂長度及滑動距離而定。鍵的長度還須符合標準規(guī)定的長度系列。三、花鍵聯(lián)接的優(yōu)缺點，及應用場合花鍵聯(lián)接由于齒槽較淺， 而具有對軸與輪轂的強度削弱較少， 應力集中小， 對中性好和導向 性能好等優(yōu)點。 但需專用的加工設備、刀具和量具，成本較高。適用于承受重載荷或變載荷 及定心精度高的靜、動聯(lián)接。矩形花鍵聯(lián)接輕系列常用與輕載或靜聯(lián)接， 中系列多用于重載或動聯(lián)接； 漸開線花鍵連接的 齒根較厚，強度高、壽命長。它常用于載荷較大，定心精度要求高及尺寸較大的聯(lián)接。四、平鍵聯(lián)接的失效形式是什么？工作面過度磨損（動聯(lián)接） 、工作面被壓潰（靜聯(lián)接）和鍵的剪斷等。

14、對于實際采用的材料 組合和標準尺寸來說， 壓潰和磨損是主要的失效形式。 如果校核計算不滿足強度條件， 則要 采用雙鍵聯(lián)接，兩個普通平鍵布置形式是沿圓周按180 對稱布置。五、平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵聯(lián)接的特點個是什么？1 平鍵的兩側(cè)面是工作面，鍵的頂面與輪轂上鍵槽的地面則留有間隙，工作時靠鍵與鍵槽側(cè) 面的擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。 平鍵連接的優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單、 裝拆方便、 對中性好， 因此應用十分廣泛。2 半圓鍵連接用與靜連接，鍵的側(cè)面是工作面。半圓鍵的優(yōu)點是工藝性好；缺點是軸上的鍵 槽較深， 對軸的強度削弱較大。 它主要用于載荷較小的連接， 也常用于錐形軸連接的輔助裝 置。采用雙鍵連接時，兩個半圓鍵的

15、布置形式是沿軸在同一直線上。3 楔鍵連接只用于靜連接，楔鍵上、下表面是工作面。楔鍵的優(yōu)點是能在軸向固定軸上零件 或承受單向軸向力；缺點是在楔緊時破壞了軸與輪轂的對中性。它主要用于對中精度不高、 載荷平穩(wěn)和低速場合。采用雙鍵連接時，兩個鍵連接的布置是沿圓周按 90-120 度布置。4 切向鍵連接只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，工作面為上下兩面，其中一面在通過軸心的平面內(nèi)。兩對 使用時，沿圓周按 120-130 布置。切向鍵用于載荷很大，對中精度要求不高的場合。第三章 螺紋聯(lián)接于螺旋傳動設計考題類型問答題、計算題重點、常考點1 螺紋聯(lián)接的基礎知識2 螺紋聯(lián)接的基本類型3 螺紋聯(lián)接的預緊和防松4 提高螺栓連接強度

16、的措施5 單個螺栓連接的強度計算6 螺栓組連接的受力分析和計算考題、真題回顧一、0702 螺紋聯(lián)接的主要類型有哪幾種？各用于什么場合？螺紋聯(lián)接的主要類型有 1. 螺栓聯(lián)接 2. 螺釘聯(lián)接 3.雙頭螺柱聯(lián)接 4.緊定螺釘聯(lián)接。1 螺栓聯(lián)接廣泛用于被連接件不太厚，周邊有足夠裝配空間的場合。它又分為普通螺栓聯(lián)接 和鉸制孔用螺栓聯(lián)接， 前者的特點是被聯(lián)接件上的通孔和螺栓桿之間有間隙， 螺栓受軸向拉 力，而后者孔和螺栓桿之間多采用過渡配合。螺栓還手橫向載荷2 螺釘聯(lián)接適用于被聯(lián)接件一薄一厚，受力不大，不需要經(jīng)常裝拆的場合3 雙頭螺柱聯(lián)接適用于被聯(lián)接件太厚不宜制成通孔，材料又比較軟且需要經(jīng)常裝拆的場合4

17、緊定螺釘聯(lián)接適用于力和轉(zhuǎn)矩都不大的場合。常用于軸與軸上零件的聯(lián)接二、0502 常用螺紋按牙型分為哪幾種？各適用于那些場合？常用螺紋按牙型分為三角形、矩形、梯形和鋸齒形螺紋等。三角形螺紋牙型角a =60,當量摩擦系數(shù)較大， 自鎖性能好，主要用于連接。 而矩形、梯形和鋸齒形螺紋的牙型角分別 為a =0、a =30和a =33傳動效率較高，主要用于傳動三、余 0505 緊連接螺栓強度計算時，將拉伸載荷增加到原來的1.3 倍，是什么原因？由于螺栓為塑性材料， 既受到拉伸和扭轉(zhuǎn)復合應力。 對于只受預緊力的緊螺栓聯(lián)接來說， 考慮扭切應力的影響需將拉伸載荷加大30%。四、0402 螺紋聯(lián)接為什么要防松，防松

18、方法有哪些？在沖擊、振動和變的作用下，螺紋之間的摩擦力可能瞬時消失，聯(lián)接有可能自松， 而影 響正常工作， 甚至發(fā)生嚴重事故。 當溫度變化較大或高溫條件下工作時， 由于螺栓與被聯(lián)接 件的溫度變形差或材料的蠕變， 也可能導致聯(lián)接自松。因此， 在設計螺紋聯(lián)接時， 必須考慮 放松裝置。放松的根本問題在于防止螺紋副的相對傳動。防松的措施：1 摩擦放松，如使用彈簧墊圈、對頂螺母，但這種方法不十分可靠，故多用于沖擊和振動不 劇烈的場合。2 機械防松：如采用槽形螺母和開口銷，止動墊圈，串聯(lián)鋼絲3 破壞螺紋副關系。如采用沖點發(fā)和粘接法五、0403 提高螺栓聯(lián)接疲勞強度的方法有哪些？1 改善螺紋牙間的載荷分配。如

19、采用鋼絲螺套。2 減小螺栓的應力幅3 采用合理的制造工藝：如可采用冷鐓頭部和滾壓螺紋的螺栓。4 避免附加彎曲應力?？刹捎猛古_與沉頭座、球面墊圈等來保證螺栓聯(lián)接的裝配精度5 減小應力集中的影響。可采用較大的過渡圓角半徑，或?qū)⒙菁y收尾改為退刀槽等六、螺栓聯(lián)接預緊的目的是什么？預緊的目的是， 增強聯(lián)接的剛性、 緊密性和放松能力。 對于受拉螺栓， 適當增加預緊力， 還可提高螺栓的疲勞強度；對于受剪螺栓聯(lián)接，預緊可增大聯(lián)接中的摩擦力。七、螺紋聯(lián)接失效形式和計算準則是什么？對單個螺栓聯(lián)接而言， 其受力的形式為受軸向載荷或橫向載荷。 在軸向載荷的作用下， 螺栓 桿和螺紋部分可能發(fā)生塑性變形或斷裂； 而在橫向

20、載荷的作用下， 當采用鉸制孔螺栓時， 螺 栓桿與孔壁間可能發(fā)生壓潰或螺栓桿被剪斷等。 對于受拉螺栓， 其主要失效形式為螺栓部分 發(fā)生斷裂， 因而其計算準則是保證螺栓的靜力拉伸強度； 對于受剪螺栓， 起主要破壞形式為 螺栓桿和孔壁間壓潰或螺栓桿被剪斷，其計算準則是保證聯(lián)接的擠壓強度和螺栓的剪切強 度，其中連接的擠壓強度對聯(lián)接的可靠性起決定性作用。第三篇 傳動設計第四章 帶傳動設計考題類型 選擇題、填空題、問答題、作圖題重點、?？键c1 帶傳動的失效形式，設計準則2V 帶的張緊，帶傳動的應力分布分析3 帶傳動的兩種滑動（彈性滑動和打滑）考題、真題回顧一、0703、 0301、 9701試述帶傳動中的

21、兩種滑動，以及它們對帶傳動工作的影響。1. 彈性滑動 : 是帶的彈性變形量的變化而引起帶與帶輪之間微量相對滑動的現(xiàn)象，稱為彈性滑動。彈性滑動原因：帶是彈性體，受力后會產(chǎn)生彈性變形，在帶的彈性極限內(nèi)，變形：S=F/EA，當帶的截面積 A 一定時，F(xiàn)增大，則3增大，又因為摩擦型帶傳動依靠摩擦里傳遞 運動和動力，必然存在拉力差，即：緊邊拉力F1大于松邊拉力F2,則帶在緊邊的伸長量 31 大于松邊的伸長量 3 2。彈性滑動對傳動的影響： 1 降低傳動效率， 使帶與帶輪摩損增加和 溫度升高。2使從動輪的圓周速度 V2低于主動輪的圓周速度 vi即V2< Vi。2 打滑：當實際傳遞的載荷超過極限有效拉

22、力 Flim 時，過載引起的帶與小帶輪接面間將發(fā) 生顯著的相對滑動。打滑將使帶的磨損加劇，從動輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效。彈性滑動與打滑的本質(zhì)區(qū)別：彈性滑動： 是帶傳動正常工作時不可避免的固有特性； 只發(fā)生在帶離開帶輪前的那部分接觸 弧上打滑：是帶傳動的失效形式，設計時必須避免；發(fā)生在帶和帶輪的全部接觸弧上。二、0606為什么在普通 V帶傳動中要規(guī)定小帶輪直徑 di必須大于最小帶論直徑 dmin ?但 為什么小帶輪的直徑又不能過大？若di小于最小帶輪直徑 dmin，將使帶的彎曲應力 d bi過大導致帶的疲勞強度降低過 多，并且傳動效率較低。 當傳遞的轉(zhuǎn)矩一定時， 采用較大的小帶輪直徑可使帶

23、傳遞的有效拉 力減小、帶的跟數(shù)減少。但小輪直徑過大時，將使傳動外廓尺寸過大。三、0503、 0205、 0206 說出帶傳動工作時所受的各種應力，并畫出帶工作時的應力分布圖。 帶傳動的主要失效形式是什么?帶傳動的計算準則是什么?帶傳動工作時所受有拉應力： i 緊邊拉應力2 松邊拉應力3 離心拉應力彎曲應力畫圖見課件帶傳動的失效形式 ：1）過載打滑：當實際傳遞的載荷超過極限有效拉力Flim時，過載引起的帶與小帶輪接面間將發(fā)生顯著的相對滑動。 打滑將使帶的磨損加劇， 從動輪轉(zhuǎn)速急劇降 低，甚至使傳動失效。 2）疲勞破壞（脫層和疲勞斷裂）帶傳動的計算準則是：保證帶傳動不打滑的前提下，充分發(fā)揮帶的傳動

24、能力，并使傳動帶具有足夠的疲勞強度和壽命。即應滿足：不打滑條件：F實傳WF e lim =Fi ( 1fl) - ；r A ( 1:)r 1e f a1e f a1疲勞強度條件：-max = ;1 :c ;b 1 _,四、影響極限有效拉力 Felim的因素有哪些？1) 初拉力F0 Fo f,正壓力T,E Ffmax f, Felim f但FO ff，磨損加快，帶的壽命J；2) 小輪包角a 1a 1 f,包圍弧f,刀Ffmax f, Felim f a 1大小取決于設計參數(shù) i、d1、d2 及 a;3) 摩擦系數(shù)f f f,刀Ffmax f, Felim f, f取決于帶和帶輪的材料五、提高V帶

25、傳動承載能力的措施有哪些？1增加V帶根數(shù)2. 提高單根V帶的額定功率P3. 增大摩擦系數(shù)fv鑄鐵帶輪一皮革帶=0.595, fv鑄鐵帶輪一膠帶=0.51;4. 采用新型帶：多楔帶，齒形帶。第五章鏈傳動設計考題類型選擇題、填空題、問答題、重點、?？键c1鏈傳動的失效形式，設計準則2鏈傳動的多邊形效應，以及動載荷的系數(shù)的類型3鏈傳動的張緊考題、真題回顧一、0704鏈傳動應該怎樣布置？連傳動中的動載荷主要與什么參數(shù)有關？高速重載下選擇何種參數(shù)的鏈條？鏈傳動的布置是否合理，對傳動的質(zhì)量和使用壽命有較大的影響。布置時鏈傳動的兩軸應平行，兩鏈輪應處于同一平面內(nèi)；一般宜采用水平或接近水平布置，并使松邊在下。二

26、、0608滾子鏈傳動的主要失效形式有哪些？鏈傳動中的內(nèi)部附加動載荷產(chǎn)生的因數(shù)有哪些？滾子鏈傳動的主要失效形式有：1鏈的疲勞破壞，如鏈板疲勞斷裂，套筒，滾子表面出現(xiàn)疲勞點蝕2鏈條鉸鏈的磨損3 鏈條鉸鏈的膠合4 鏈條靜力拉斷5 鏈輪輪齒磨損，塑性變形及斷裂。鏈傳動內(nèi)部產(chǎn)生附加動載荷原因：1 鏈傳動在工作過程中，鏈條和從動鏈論都是作周期性的變速運動，因而造成和從動鏈輪向 連的零件也產(chǎn)生周期性的速度變化，從而引起動載荷2 由于鏈條橫向分速度也在作周期性的變化，將是了條發(fā)生橫向振動，甚至發(fā)生共振3 鏈節(jié)和鏈輪嚙合瞬間的相對速度也將引起沖擊和動載荷4 鏈輪與鏈條的制造誤差5 鏈條用了一段時間應力松弛，當鏈

27、啟動，制動，反轉(zhuǎn)，突然加載和卸載時會產(chǎn)生動載荷。三、滾子鏈傳動中，當滾速 v 0.6m/s 時，按功率曲線設計計算，當 v<0.6m/s 時，按靜強 度設計計算四、鏈傳動跟帶傳動和齒輪傳動相比有什么特點。鏈傳動跟齒輪傳動相比，鏈傳動較易安裝，成本低廉；其結(jié)構(gòu)要比齒輪傳動輕便得多。 只有在要求傳動中心距小、 傳動比恒定、 轉(zhuǎn)速高、 躁聲小的場合下， 鏈傳動才不如齒輪傳動。 與帶傳動相比，鏈傳動的傳動比相對準確；傳動效率較高；壓軸力小；結(jié)構(gòu)尺寸緊湊；能在 低速重載下較好的工作； 能適應惡劣環(huán)境如多塵、 有腐蝕性氣體和高溫等場合。 但它的躁聲 大，需要潤滑，若中心距很大、轉(zhuǎn)速極高時，不及帶傳動

28、。五、鏈傳動的運動“多邊形效應”特性是什么？與帶傳動相比， 鏈傳動是以多邊形的形式包圍鏈論， 它使得鏈每轉(zhuǎn)過一周， 鏈速就重復一次 循環(huán)變化。這種鏈速時快時慢、 v1 忽上忽下的變化，稱為鏈傳動的“多邊形效應” 。它使得 傳動不平穩(wěn)，并產(chǎn)生周期性的振動。六、鏈傳動中中心距和鏈節(jié)數(shù)對傳動有什么影響？中心距對傳動有很大影響，中心距小時， 鏈節(jié)數(shù)少， 鏈速一定時，單位時間內(nèi)每一鏈節(jié)的應 力變化次數(shù)和屈伸次數(shù)增多，因此，鏈的疲勞和磨損增加。同時，由于中心距小，鏈條在小 鏈輪上的包角減小，每個輪齒上所受的載荷增大，容易出現(xiàn)跳齒和脫齒現(xiàn)象。中心距大時， 鏈節(jié)數(shù)增多，中心距太大時，會發(fā)生鏈的顫抖現(xiàn)象，使運動

29、的平穩(wěn)性降低。七、鏈條張緊的目的是什么？鏈條張緊的目的， 主要是為了避免鏈的懸垂度太大， 嚙合時鏈條產(chǎn)生橫向振動， 同時也是為 了增加捏合包角。常用的方法有： 1 用調(diào)整中心距張緊 2 用張緊裝置張緊，中心距不可調(diào)時 用張緊輪。第六章 齒輪傳動設計考題類型 選擇題、填空題、問答題、計算題、作圖題重點、常考點1 齒輪傳動的失效形式，設計準則2 齒輪傳動受力分析3 圓柱齒輪強度計算中的重要基礎概念。考題、真題回顧一、0705、0201 齒輪傳動的失效形式有哪些？各發(fā)生在什么場合？齒輪傳動的優(yōu)點和缺點？ 齒輪傳動的失效形式有1 輪齒斷裂。多發(fā)生在脆性材料輪齒根部2 齒面磨粒磨損。是開式齒輪傳動的只要

30、失效形式之一3 齒面點蝕。多發(fā)生于潤滑良好的閉式齒輪傳動中4 齒面膠合。多發(fā)于高速重載的齒輪傳動5 齒輪塑性變形，多發(fā)于低速、重載、頻繁啟動的軟齒輪上 齒輪傳動的優(yōu)點和缺點： 優(yōu)點：傳動效率高、工作可靠、壽命長、傳動比準確、結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)速高、躁聲小。 缺點： 制造精度要求高， 制造費用大，精度低時振動和躁聲大，不適用于軸間距離較大的傳 動。齒輪材料的選擇： 選擇齒輪材料時，應使齒面具有足夠的強度和耐磨性，以抵抗齒面磨損、點蝕、膠合及塑性 變形； 而且還應該具有足夠的彎曲強度， 以抵抗齒根折斷。故對齒輪材料的基本要求是：齒 面要硬、齒心要韌。二、0504 與直齒輪傳動相比，斜齒輪傳動有哪些優(yōu)點？

31、1 嚙合性能好，斜齒輪輪齒之間是一種逐漸嚙合過程，輪齒上的受力也是逐漸由小到大，在 由大到小，因此斜齒輪嚙合較為穩(wěn)定，沖擊和躁聲小，適用于大功率的傳動。2 重合度大，在同等條件下，斜齒輪的嚙合過程比直齒輪長，即重合度較大，這就降低了每 對齒輪的載荷， 從而提高了齒輪的承載能力， 延長了齒輪的使用壽命， 并使傳動平穩(wěn)， 結(jié)構(gòu) 緊湊，其無根切標準齒輪的最小輪齒比直齒圓柱齒輪少， 因而可以得到更加緊湊的結(jié)構(gòu)特點。輪齒嚙合時的力為軸向力，該軸向力是有害的， 將增大傳動的摩擦損失，它是由螺紋角3引起的。三、0505 齒輪傳動常見的損傷形式有哪幾種？如何提高齒輪輪齒的抗折斷能力？如何提高 出論輪齒齒面的抗

32、點蝕能力？齒輪傳動的失效形式有： 1 輪齒斷裂 2 齒面磨粒磨損 3齒面點蝕 4齒面膠合 5齒輪塑性變形。 選用合適的材料及熱處理方法， 是齒根芯部有足夠的韌性； 采用正變位齒輪， 以增大齒根的 厚度；增大齒根圓角半徑，消除齒根加工刀痕；對齒根處進行噴丸、碾壓等強化處理工藝， 都可以提高齒輪的抗折斷能力。提高齒面硬度和潤滑油的粘度， 采用正角度變位， 降低齒面粗糙度， 均可以提高齒輪的抗點 蝕能力？四、余 0501、0302 齒面點蝕為什么首先出現(xiàn)在節(jié)線附近靠近齒根的表面上？1 節(jié)線附近常為單對齒嚙合區(qū)，輪齒受力與接觸應力最大2 節(jié)線處齒廓相對滑動速度低，潤滑不良，不易形成油膜，摩擦力較大3

33、潤滑油擠入裂紋使裂紋擴張五、0404 怎樣提高漸開線圓柱齒輪傳動的齒根彎曲疲勞強度？和接觸疲勞強度？提高齒根彎曲疲勞強度的措施：1 增大模數(shù)，可以使齒根根彎曲疲勞應力顯著減小2 適當增大齒寬，齒寬過大會引起偏載反而使應力增大3 選用大變位系數(shù)4 提高制造精度5 適當選擇熱處理方法及選用疲勞強度較高的材料 提高齒根接觸疲勞強度的措施：1 增大直徑或中心距，可使齒面接觸疲勞應力顯著減小2 適當增大齒寬或齒寬系數(shù)3 采用正變位齒輪傳動4 提高制造精度5 選用接觸疲勞強度較高的材料，或采取適當?shù)臒崽幚矸椒?、試述斜齒圓柱齒輪中，增大螺旋角 B對傳動性能的影響。斜齒輪傳動增大螺旋角 B的影響是B增大可使

34、重合度增大，提高傳動平穩(wěn)性和承載能力，但3過大軸向力增加，支承軸承尺寸變大，效率變低，軸承裝置復雜。3過小斜齒輪優(yōu)點不明顯，對于人字齒輪，因軸向力可以相互抵消，故 3可以選大一些第七章 蝸桿傳動設計考題類型選擇題、填空題、問答題、計算題、作圖題重點、常考點1 蝸桿傳動的失效形式2 蝸桿傳動受力分析3 蝸桿傳動的效率和熱平衡計算考題、真題回顧0706 蝸桿傳動中引入蝸桿直徑系數(shù)的原因是什么？為什么阿基米德蝸桿傳動應用廣泛？ 加工時， 常用與之配對蝸桿具有相同參數(shù)的蝸輪滾刀來加工蝸輪。 這樣， 只要有一種尺寸的 蝸桿，就必須有一種與之配對的蝸輪滾刀。為了減少蝸輪滾刀的數(shù)目，便于刀具的標準化， 將蝸

35、桿分度圓直徑 d1 定為標準值，即對應于每一標準模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿蝸桿分度 圓直徑 d1， d1 與 m 的比值稱為蝸桿直徑系數(shù) q。由于阿基米德蝸桿傳動具有傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，振動、沖擊和躁聲均很小，以 及在一定的條件下具有自鎖性等優(yōu)點而獲得廣泛應用二、0506、0405、0202 為什么閉式蝸桿傳動必須進行熱平衡計算？如果不滿足熱平衡條件， 可以采取哪些措施以降低其溫升？由于蝸桿傳動的效率低， 工作時會產(chǎn)生大量的熱。 在閉式蝸桿傳動中， 若散熱不良，會因油 溫不斷升高，使?jié)櫥Ф鴮е慢X面膠合。所以， 對閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算， 以保 證油溫能穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內(nèi)。降低

36、其溫升的措施：1 在箱體外壁增加散熱片，以增大散熱面積A ，加散熱片時，還應該注意散熱片配置方向要有利于熱傳導。2 在蝸桿軸端設置風扇，進行人工通風，一增大散熱系數(shù)。3 若采用上述辦法后還不能滿足散熱要求，可在箱體油池中裝設蛇行冷卻管。4 采用壓力噴油循環(huán)潤滑。三、余 0504 蝸桿傳動變位特點與目的是什么？ 蝸桿傳動的變位方法與齒輪傳動的變位方法相似， 也是利用刀具相對于蝸輪毛坯的徑向位移 來實現(xiàn)的。 但由于加工蝸輪的滾刀形狀和尺寸要與蝸桿的齒廓形狀和尺寸相同， 為了保持刀 具的尺寸不變， 故只對形狀和尺寸進行變位， 而蝸桿的尺寸保持不變。 但變位以后蝸桿的節(jié) 圓改變，而蝸輪的節(jié)圓卻始終與分

37、度圓相重合。 蝸桿傳動變位的目的是湊中心距或湊傳動比， 使之符合標準值或推薦值，強度方面的考慮是次要的。四、蝸桿傳動的特點是什么？ 由于蝸桿傳動具有傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，振動、沖擊和躁聲均很小，以及在一定 的條件下具有自鎖性等優(yōu)點而獲得廣泛應用。蝸桿傳動由于蝸桿螺牙與蝸輪齒間相對滑動 大、摩擦發(fā)熱大，故傳動效率較其他傳動低，只宜用于中、小功率的場合。第四篇軸系零、部件設計第八章 軸的設計考題類型選擇題、填空題、問答題、作圖題重點、?？键c1 軸的功能、類型和失效形式2 軸的結(jié)構(gòu)設計3 軸的結(jié)構(gòu)設計改錯考題、真題回顧一、0707 軸常用的強度計算方法有哪幾種？各適用于何種類型的軸？1 按扭

38、轉(zhuǎn)條件計算，適用于轉(zhuǎn)軸和傳動軸的初步估算軸徑2 按彎扭合成強度條件計算，適用于轉(zhuǎn)軸和心軸的軸徑校核3 按疲勞強度條件進行精確校核，適用于重要的軸的校核4 按靜強度條件進行校核，適用于瞬時過載很大或應力循環(huán)的不對稱性較為嚴重的軸二、0607 根據(jù)軸的承載情況，軸可以分為哪些類型？各類軸的受力特點是什么？試各舉一 個例子。根據(jù)軸的承載情況，軸可以分為，轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸。 轉(zhuǎn)軸：既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩的軸（減速器中的軸） 心軸：只受彎矩而不受轉(zhuǎn)矩的軸。 當心軸隨軸上零件一起轉(zhuǎn)動時稱為轉(zhuǎn)動心軸 （如火車輪軸） ， 而固定不動的心軸稱為固心軸（如自行車的前輪） 傳動軸：只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩的軸（汽車的

39、主傳動軸、轉(zhuǎn)向軸）三、0507 軸上零件的周向固定有哪些方法？詳細說明分別適用什么場合？軸上零件的軸向 固定有哪些方法，采用這些方法時應該注意什么？軸上零件的周向固定方法有1 軸肩或稠環(huán)。2 軸套。3 圓螺母。4 緊定螺釘或彈簧擋圈。5 軸端擋圈與圓錐面。 軸上零件的軸向固定方法：平鍵、花鍵、銷連接、過盈配合和螺釘連接。四、余 0506、 0204、有一傳動系統(tǒng)，擬采用齒輪傳動、鏈傳動、帶傳動，試合理安排傳動 順序，并說明理由。1 帶 具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、造價低廉及緩沖吸振等特點，打滑又起到過載保護的作用 所以放在首位與原動機相聯(lián)2 鏈傳動不均勻，并且引起附加動載荷，所以應該放在最后3 齒

40、輪傳動具有效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠壽命長，傳動比穩(wěn)定的特點，所以放在中間。第九章滑動軸承的設計考題類型選擇題、填空題、問答題重點、?？键c1 滑動軸承的分類2 非液體潤滑滑動軸承的失效形式3 非液體潤滑滑動軸承的設計準則考題、真題回顧一、0709 整體式和剖分式徑向滑動軸承各有什么特點？整體式的特點是結(jié)構(gòu)簡單、 容易制造、 成本低， 缺點是軸瓦磨損后間隙無法調(diào)整和軸頸 只能從端部裝入。因此，它僅適用于低速輕載或間歇工作的機械。剖分式的特點是軸承裝拆方便， 并且軸瓦磨損后可以用減少部分面處的墊片厚度來調(diào)整 軸承間隙。主要用于載荷方向垂直于軸承安裝基準面和載荷與軸承安裝面成一定角度的場 合。二、0

41、509 對滑動軸承的軸瓦材料有哪些具體要求？說出幾種軸瓦材料的名稱，并說明如何 選用？滑動軸承的軸瓦材料有以下要求： 1 有良好的減摩性，耐磨性和抗膠合性，良好的跑合性， 良好的導熱性， 熱穩(wěn)定性，具有足夠的強度， 對潤滑油有較強的吸附能力， 耐腐蝕和便于加 工。1 鑄鐵只易用于輕載低速和不受沖擊的場合。2 軸承合金適用于高速重載的場合，一般只用作軸承襯的材料3 銅合金易用于中速重載和低速重載的軸承三、0508余 0503試述非液體摩擦滑動軸承的主要失效形式及其設計準則？磨損：非液體摩擦滑動軸承工作表面 ,在工作時有局部金屬接觸 ,會產(chǎn)生不同程度的摩擦和磨 損，導致軸承配間隙增大 ,影響軸的旋

42、轉(zhuǎn)精度 ,從而使軸承不能正常工作。膠合： 當載荷過大而導致油膜破裂時；或在潤滑油供應不足條件下，軸承溫升過高，軸頸和 軸承的相對運動表面材料發(fā)生粘附和遷移，從而出現(xiàn)膠合。由于目前對磨損和膠合尚沒有完善的設計計算方法，一般僅從限制軸承的壓強 P 以及壓強 和軸徑圓周速度的乘積 PV 值進行條件計算。 用限制 P 來保證摩擦面之間保留一定的潤滑劑， 避免軸承過度磨損而縮短壽命； 限制 PV 值來防止軸承過熱而發(fā)生膠合， 對于壓強小的軸承， 應限制軸徑圓周速度值。以免加速磨損而使軸承報廢。四、0401 提高液體摩擦動壓徑向滑動軸承承載能力的具體措施有哪些？五、液體動力潤滑理論重點1. 雷諾方程2. 形成流體動力潤滑（即形成動壓油膜）的必要條件3. 徑向滑動軸承形成流體動力潤滑的過程4 為了保證軸承獲得完全的液體摩擦， 必須使軸承的最小油膜厚度大于軸承和軸瓦表面粗糙 度之和即 hmin>