机械设计知识点(经典)总结.pdf

机械设计知识点总结（一）1螺纹联接的防松的原因和措施是什么?答：原因是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。2提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷 Fa 的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用 O 形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。3轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。4齿轮传动的润滑。答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度 V 的大小而定，当 V12 时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。5为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6带传动的有缺点。答，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）过载时带与带轮间产生打滑，可防止损坏其他零件，4）结构简单，成本低廉。缺点1）传动的外廓尺寸较大，2）需要张紧装置，3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比，4）带的寿命短，5）传动效率较低。7弹性滑动和打滑的定义。答：弹性滑动是指由于材料的弹性变形而产生的滑动。打滑是指由于过载引起的全面滑动。弹性滑动是由拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可避免的，进而 V2 总是大于 V1。8与带传动和齿轮传动相比，链传动的优缺点 答：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减小轴承的摩擦损失，结构紧凑，能在温度较高，有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低，中心距较大时其传动结构简单。链传动的缺点瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。9轴的作用，转轴，传动轴以及心轴的区别。答：轴是用来支持旋转的机械零件。转轴既传动转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。心轴则只承受弯矩而部传动转矩。10轴的结构设计主要要求。答：1），轴应便于加工，轴上零件要易于装拆。2），轴和轴上零件要有准确的加工位置，3）各零件要牢固而可靠的相对固定，4）改善受力状况，减小应力集中。11形成动压油膜的必要条件。答：1）两工作面间必须有楔形形间隙，2）两工作面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体，3）两工作面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油从大截面流进，小截面流出，此外，对于一定的载荷，必须使速度，粘度及间隙等匹配恰当。12联轴器和离合器的联系和区别。答：两者都主要用于轴与轴之间的链接，使他们一起回转并传递转矩，用联轴器联接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸后才可以把它们分离。而用离合器联接的两根轴，在机器工作中即能方便的使它们分离或接合。13变应力下，零件疲劳断裂具有的特征。答：1）疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至屈服极限低，2）不管脆性材料或塑像材料，疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂，3）疲劳断裂是损伤的积累。14机械磨损的主要类型磨粒磨损，粘着磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损。15垫圈的作用增加被联接件的支撑面积以减小接触处的压强和避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。16滚动螺旋的优缺点。答：优点1）磨损很小，还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度，因此其传动精度很高，2）不具有自锁性，可以变直线运动为旋转运动。3）缺点1）结构复杂，制造困难，2）有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。17齿轮传动中，误差对传动的影响。答：1）影响传递运动的准确性，2）瞬时传动比不能保持恒定不变，影响传动的平稳性，3）影响载荷分布的均匀性。18齿轮传动的功率损耗包括啮合中的摩擦损耗，搅动润滑油的油阻损耗，轴承中的摩擦损耗。19单圆弧齿轮的优缺点优点：1）齿面接触强度高，2）齿廓形状对润滑有利，效率较高，3）齿面容易饱和，4）无根切，齿面数可较少。缺点：1）中心距及切齿深度的精度要求较高，这两者的误差使传动的承载能力显著降低，2）噪声较大，在高速传动中其应用受到限制，3）通常轮齿弯曲强度较低，4）切削同一模数的凸圆弧齿廓和凹圆弧齿廓要用部同的滚刀。20轴瓦材料的性能1）摩擦系数小，2）导热性好，热膨胀系数小，3）耐磨，耐蚀，抗胶合能力强，4）要有足够的机械强度和可塑性。211 提高螺纹连接强度的措施 22a 降低影响螺栓疲劳强度的应力幅 b 改善螺纹牙上载荷分布不均的现象 c 减小应力集中的影响 d 采用合理的制造工艺方法 232 提高轴的强度的常用措施 24a 合理布置轴上零件以减小轴的载荷 b 改进轴上零件的结构以减小轴的载荷 c 改进轴的结构已减小轴的载荷 d 改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度 253 滚动轴承正常的失效形式是内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏 264 6308内径为 40mm 的深沟球轴承尺寸系列 03，0 级公差，0 组游隙 27 7211c内径为 55mm 的角接触球轴承，尺寸系列 02，接触角 15，0 级公差，0 组游隙 28N408p5内径为 40mm 的外圈无挡边圆柱滚子轴承，尺寸系列 04，5 级公差，0 组游隙 295 为了把润滑油导入整个摩擦面间，轴瓦或轴颈上开油孔或油槽 306 轴承材料性能应着重满足以下主要要求 31a 良好的减摩性，耐磨性和抗咬粘性 b 良好的摩擦顺应性，嵌入性和磨合性 c 足够的强度和抗腐蚀能力 d 良好的导热性，工艺性和经济性等 327 轴承材料分三大类：a 金属材料 b 多孔质金属材料 c 非金属材料 33轴承合金（巴氏合金）锡 Sn 铅 Pb 铜 Cu 睇 Sb 348 滑动轴承的失效形式 35a 摩力磨损 b 刮伤 c 咬粘 d 疲劳剥落 e 腐蚀 369 模数越大，齿轮的弯曲疲劳强度越高小齿轮直径越大，齿轮的齿面接触疲劳强度越高 3710 带传动的参数选择 38中心距 a中心距大，可以增加带轮的包角，减少单位时间内带的循环次数，有利于提高带的寿命。但是中心距过大，会加剧带的波动，降低传动的平稳性，同时增大了带传动的整体尺寸，中心距小则有相反的利弊，一般初选中心距 07（d1d2）a02（d1d2）mm 39传动比 i 传动比大，会减小带轮的包角。当带轮的包角减小到一定程度，带轮就会打滑，从而无法传递规定的功率，因此一般传动比 i7 推荐 i25 40带轮的基准直径 41在带传动需要传递的功率给定下，减小带轮的直径，会增大带传动的有效拉力，从而导致 V 带的根数增加，这样不仅增大了带轮的宽度而且增大了荷载在 V 带之间分配的不均匀性另外直径的减小增加了带的弯曲应力，为了避免应力过大，小带轮的基准直径不宜过小，一般保证基准直径最小基准直径 42带速 v当带传动功率一定时，提高带速 v 可以降低带传动的有效拉力，相应的减少带的根数或者带的横截面积，总体上减少带传动的尺寸，但是提高带速，也提高了 V 带的离心应力增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命，降低怠速则有相反的利弊，由此带速不宜过高或过低一般v525m/s最高带速正常工作时的最小初拉力（F0）min 116为了保证带传动的正常工作首先需要满足传递功率要求至少具有的总摩擦力和与之对应的最小初拉力 117带的弹性滑动和打滑 118八：带传动的参数选择 119中心距 a中心距大，可以增加带轮的包角，减少单位时间内带的循环次数，有利于提高带的寿命。但是中心距过大，会加剧带的波动，降低传动的平稳性，同时增大了带传动的整体尺寸，中心距小则有相反的利弊，一般初选中心距 07（d1d2）a02（d1d2）mm 120传动比 i 传动比大，会减小带轮的包角。当带轮的包角减小到一定程度，带轮就会打滑，从而无法传递规定的功率，因此一般传动比 i7 推荐 i25 121带轮的基准直径 122在带传动需要传递的功率给定下，减小带轮的直径，会增大带传动的有效拉力，从而导致 V 带的根数增加，这样不仅增大了带轮的宽度而且增大了荷载在 V 带之间分配的不均匀性另外直径的减小增加了带的弯曲应力，为了避免应力过大，小带轮的基准直径不宜过小，一般保证基准直径最小基准直径 123带速 v当带传动功率一定时，提高带速 v 可以降低带传动的有效拉力，相应的减少带的根数或者带的横截面积，总体上减少带传动的尺寸，但是提高带速，也提高了 V 带的离心应力增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命，降低怠速则有相反的利弊，由此带速不宜过高或过低一般 v525m/s最高带速30 m/S 124带轮的结构形式：轮缘，轮辐，轮毂组成 125九：V 带轮的轮槽与选用的 V 带的型号相对应V 带绕在带轮上以后发生弯曲变形，使 V 带工作面的夹角发生变化，为了使 V 带的工作面与带轮的轮槽工作面紧密贴合，将 V 带轮轮槽的工作面的夹角做成小于 40 126 V 带安装到轮槽中以后，一般不应超出带轮外圆，也不应与轮槽底部接触，为此规定轮槽基准直径到带轮外圆和底部的最小高度 hamin 和 hfmin 127轮槽工作表面的粗糙度为 16 或 32 128九章：链传动挠性传动由链条和链轮组成通过链轮轮齿和链条链节的啮合来传递动力 129与摩擦型带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，准确的平均传动比，传递效率高，径向压力小，整体尺寸小，结构紧凑，同时能在潮湿和高温条件下工作 130与齿轮传动相比链传动的制造和安装精度要求较低，成本低，在远距离传动时，其结构比齿轮传动要轻便的多 131链传动的缺点：只能实现平行轴间链轮的同向传动，运转时不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，工作时有噪声，不宜用在载荷变化很大，高速，急速反向的传动中。132链条按用途不同分为传动链，输送链，起重链。又可分为滚子链，齿形链（无声链）等 133链的传动速度平均速度 vz1n1p/（60*1000）z2n2p/（60*1000）134z1z2表示主从动轮的齿数