机械设计基础

Q235：Q：“屈”，235：屈服点值

50号钢：平均碳的质量分数为万分之50的钢

第二章：机械零件工作能力计算的理论基础

(必考或者二选一)+计算

1， 在零件的强度计算中，为什么要提出内力和应力的概念？

因为要确定零件的强度条件

内力：外力引起的零件内部相互作用力的改变量。 应力为截面上单位面积的内力。

2， 零件的受力和变形的基本形式有哪几种？试各列出1~2个实例加以说明。

轴向拉伸和压缩；剪切和挤压；扭矩；弯曲

FL△

LN EA

第四章 螺旋机构 P68四选一

1、试比较普通螺纹与梯形螺纹有哪些主要区别？为什么普通螺纹用于连接而梯形螺纹用于传动？

普通螺纹的牙型斜角β较大，β越大，越容易发生自锁，所以普通螺纹用于连接。β越小，传动效率越高，固梯形螺纹用于传动。

2、在螺旋机构中，将转动转变为移动及把移动转变为转动有什么条件限制？请用实例来说明螺母与螺杆的相对运动关系。

转动变移动升角要小，保证可以自锁；而升角大的情况下，移动可转为转动

3、具有自锁性的机构与不能动的机构有何本质区别？ 自锁行的机构自由度不为0，而不能动的机构自由度为0

4、若要提高螺旋的机械效率，有哪些途径可以考虑？

降低摩擦，一定范围内加大升角，降低牙型斜角；采用多线螺旋结构

第五章 平面连杆

1、为什么连杆机构又称为低副机构？它有那些特点？ 因为连杆机构是由若干构件通过低副连接而成的 特点是能实现多种运动形式的转换

2、铰链四连杆机构有哪几种重要形式？它们之间只要区别在哪里？ 1， 曲柄摇杆机构 2， 双曲柄机构 3， 双摇杆机构

区别：是否存在曲柄，曲柄的数目，以及最短杆的位置不同。

3、何谓“整转副”、“摆转副”？铰链四杆机构中整转副存在的条件是什么？ 整转副：如果组成转动副的两构件能作整周相对转动，则该转动副称为整转副 摆转副：如果组成转动副的两构件不能作整周相对转动……

条件：1，最长杆长度+最短杆长度≤其他两杆长度之和（杆长条件） 2，组成整转副的两杆中必有一个杆为四杆中的最短杆。

4、何谓“曲柄”？铰链四杆机构中曲柄存在条件是什么？ 曲柄是相对机架能作360°整周回转的连架杆

条件：1，最长杆长度+最短杆长度≤其他两杆长度之和（杆长条件） 2，最短杆必须为连架杆或机架

5、何谓行程速比系数和极位夹角？他们之间有何关系？

极位夹角：在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，在这两个极位所形成的夹角称为极位夹角。

行程速比系数K：设极为夹角为θ，当从一个极为出发，经过180°+θ到另一个极位的速度V1，在接着转180°+θ到回到原来极位的速度V2，那么K=V2/V1=（180°+θ）（180°/-θ）

极位夹角越大，K越大，表明急回性质越明显

6、何谓连杆机构的压力角和传动角？其大小对连杆机构的工作有何影响？在四杆机构中最小的传动角出现在何位置？为什么？

压力角：从动件所受的力F与受力点速度Vc所夹的锐角。越小，机构传动性能愈好。 传动角：连杆与从动件所夹的锐角。=90-。越大，机构的传动性能越好，设计时一般使min40。

对于曲柄摇杆，最小传动角出现在摇杆与机架两次共线其中之一的位置，即AB,AD共线。

△另：满足杆长条件下：曲柄摇杆机构：最短杆为连架杆 双曲柄机构：最短杆为机架

双摇杆机构：最短杆既不是连架杆又不是机架，是连杆时

第六章 凸轮机构

1、凸轮和推杆有哪些型式？应如何选用？

按凸轮形状分：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮

推杆：按端部形状分：尖顶推杆、滚子推杆、平底推杆； 按运动形式分：直动推杆、摆动推杆 根据不同的运动规律选用

2、四种基本运动规律各有什么特点？各适用于何种场合？什么是刚性冲击和柔性冲击？ 1、等速运动规律： 产生刚性冲击 只适用于低速、轻载的场合

2、等加速等减速运动规律： 产生柔性冲击，通常取前半行程作等加速运动，后半行程作等减速运动。只适用于中、低速场合。

3、余弦加速（简谐）运动规律：只适用于中速场合 4、正弦加速（摆线）运动规律：适用于高速场合

刚性冲击：因材料具有弹性，加速度和惯性力虽不会达到无穷大，但仍很大，从而产生强

烈的冲击，这种冲击叫刚性冲击。（百度）

柔性冲击：由于加速度产生一定范围突变产生的冲击称为柔性冲击。（自己）

3、何为凸轮机构的反转法设计？它对凸轮廓线的设计有何意义？

设想给凸轮机构加上一个绕凸轮轴心并与凸轮角速度等值反向的角速度。根据相对运动原理，机构中各构件间的相对运动并不改变，但凸轮已视为静止，而从动件则被看成随同导路以角速度绕点转动，同时沿导路按预定运动规律作往复移动。从动件尖顶的运动轨迹即为凸轮的轮廓。这就是图解法绘制凸轮轮廓曲线的原理，称为“反转法”。

第七章 齿轮传动

1、对于定传动比的齿轮传动，其齿廓曲线应满足的条件是什么？

满足传动比的要求，目前普遍采用渐开线齿廓、摆线齿廓和圆弧齿廓。

2、节圆与分度圆，啮合角与压力角有什么区别？

节圆：以轮心为圆心，到节点的距离为半径做出的圆~ 分度圆：具有标准模数和标准压力角的圆

啮合角：啮合线与节点在节圆的切线所夹的锐角~ 压力角：法向力的方向与速度方向所夹的锐角。

△节点：公切线与中心距那条线的交点~

啮合线：N1N2：就是那条内公切线，2齿轮的接触点都在这上面。

3、按标准中心距安装的标准齿轮传动具有哪些特点？ （△按标准中心距时，2齿轮分度圆分别与其节圆重合）

当两标准齿轮按标准中心距安装时，既能保证两轮顶隙为标准值，又能保证齿侧间隙为零，（即 c = c*m , c′= 0。）

4、标准齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，下列参数：传动比，啮合角，分度圆半径，节圆半径，基圆半径，顶隙等中哪些发生变化？哪些不变？ 变大：顶隙、啮合角、节圆半径

不变：传动比、分度圆半径、基圆半径

5、常用的轮齿切制方法有哪些？各有什么特点？

仿形法：加工齿轮的刀具在其轴剖面内刀刃的形状与被加工齿轮的齿槽形状相同。 展成法：利用共轭齿轮的齿廓互为包络线的原理来切制齿轮。

P137页2个计算

正确啮合条件 模数与压力角分别相等 连续传动条件！！！必考P108 εα = B1B2 /pb ≥1

根切问题：齿数过少 Zmin=17 不过实际中，对齿轮承载能力影响甚微，所以允许最少齿数为14

第八章 轮系

1、在什么情况下要考虑采用轮系？轮系有哪些功用？试举例说明。

机械传动中，为了将原动机的运动和动力按照多方面工作的需要传递给工作机械或执行机构，固考虑使用轮系。

功用：获得大的传动比；实现变速变向传动；实现运动的合成和分解；实现结构紧凑的大功率传动。

2、定轴轮系与周转轮系有什么区别？行星轮系与差动轮系的区别是什么？

定轴各轮都是固定的，周转至少有一个相对于机架不固定。行星轮系自由度F=1，差动F=2

3、*定轴轮系传动比如何计算？首末两轮的转向关系如何确定？ 你懂的~

第九章 带传动及链传动

1、带传动中的弹性滑动与打滑有何区别？对传动有何影响？影响打滑的因素有哪些？如何避免打滑？

（弹性滑动：由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。）

弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，是不可以避免的。 （弹性滑动会使从动轮速度低于主动轮速度 ；打滑将使带的磨损加剧，从动轮转速急剧降低，甚至使传动失效。）

影响因素：超过带能传动的最大有效拉力或者张紧力过小 如何避免：张紧力不要过大也不要过小。

2、带传动失效形式有哪些？其计算准则如何？计算的主要内容是什么？

打滑和疲劳破坏，准则：在不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和使用寿命。 计算内容涉及公式，估计不考

3、试分析参数a1、D1、i12的大小对带传动的工作能力有何影响？

4、带和带轮的摩擦因数、包角与有效拉力有和关系？（涉及公式，估计不考） 公式：P159 关系增大

第十章 间歇运动机构及组合机构

填空*1

第十一章 连接

1、 ？常用的连接有哪些类型？它们各有哪些优缺点？各适用于什么场合？ 1、 形锁合连接 2、 摩擦锁合连接 3、 材料锁合连接

2、 试分析普通螺纹、管螺纹的特点，并举例说明它们的应用。P188

3、 常用的螺纹连接紧固件有哪些？螺纹连接有哪些基本类型？各适用于什么场合？ 螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等

螺纹连接基本类型：螺栓连接：用于被连接件不太厚，并且有足够拆装空间的场合。

双头螺柱连接:用于被连接件之一太厚不便钻孔的场合。 螺钉连接：同上

紧定螺钉连接：用于轴上零件与轴的轴向固定。

4、 为什么大多数螺纹连接必须预紧？预紧后，螺栓和被连接件各受到什么载荷？

为了保证螺纹连接的可靠性或被连接件的密封性。 螺栓：

被连接件：

5、 普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接在结构、承载原理各有什么特点？P189

6、 在螺纹连接中，为什么要采用防松装置？

防止螺旋副的相对转动

7、 键连接有哪些类型？平键连接与楔键连接在结构和使用性能上有什么不同？ 1、平键连接；2、半圆键连接；3、楔键连接；4、花键连接

平键连接两侧面是工作面而楔键连接上下表面为工作面；平键连接定心性较好而楔键连接定心性较低。

8、 平键的截面尺寸b×h和键的长度L如何确定？平键连接的失效形式是什么？如何进行

强度校核？

b×h根据轴径d查表；L按轮毂的长度确定。 平键连接的主要失效形式是工作面崩溃。 根据挤压强度条件：公式：P200

9、 花键连接与平键连接相比有哪些优缺点？

花键比平键的承载能力大，定心性和导向性好，对轴的削弱小 缺点：加工需要专门的设备和工具，成本高

10、 销的基本类型及其功用有哪些？型面连接有何特点？ 1、普通圆柱销；2、普通圆锥销

特点：是利用非圆截面的柱面体或锥面体与相同轮廓的轮毂孔配合来传递转矩的可拆连接。

11、 试比较铆接、焊接、胶接的特点及其应用。

第十二章 联轴器、离合器和制动器

1、联轴器和离合器的主要功能是什么？主要区别是什么？

两个都是用来连接两轴（或轴与轴上的回转零件）的，它们都传递转矩。

不同的是，拆下联轴器需要停止运转，而离合器不用停转随时将两轴接合或分离。

2、刚性联轴器与挠性联轴器的主要区别是什么？

区别是对各种相对位移有无补偿能力（即能否在发生相对位移的条件下保持连接功能），前者无，后者有补偿能力。

3、十字轴万向联轴器为何常成对使用？如何布置才能使主、从动轴等速转动？ 为了消除附加动载荷。主、从动轴和中间轴位于同一平面；中间转轴两端叉头在同一平面内；两端联轴器的夹角a必须相等。

第十三章 支承

1、滑动轴承的摩擦状态有哪几种？有何本质区别？P216 1， 干摩擦状态 2， 边界摩擦状态 3， 液体摩擦状态 4， 混合摩擦状态 区别应该和介质有关

2、对轴瓦和轴承衬的材料有什么要求？ 1， 摩擦系数小

2， 导热性好，热膨胀系数小 3， 耐磨、耐腐蚀、抗胶合能力强 4， 有足够的机械强度和塑性

3、滚动轴承的组合支承方式分为哪三类？各由于什么场合？

1， 双支点各单向固定。 只适用于热伸长量不大的短轴。

2， 一支点双向固定，另一支点游动。 适用于轴的支点跨距较大或工作温度较高时。 3， 双支点游动。 只用于人字齿轮传动。

N208/P5：圆柱滚子轴承，宽度系列为0系列，直径系列为2系列，内径d=40，公差等级为5级。

7321C： 角接触球轴承，宽…0，直…3，d=105,0公差等级，接触角为15° AC 接触角a=25°

B 40° 30310：圆锥滚子轴承，宽0，直3，d=50,0公差 5207： 推力球轴承，宽0，直2，d=35,0公差

6101： 深沟球轴承，宽0，直1，d=12mm，0公差……

注意：00（10），01（12），02（15），03（17）

第十四章 轴

1、 轴在机械中的功用是什么？

支持转动零件，使其具有确定的工作位置，并传递运动和动力。

2、 按受载情况分类，轴有几种？ 心轴，转轴，传动轴

3、轴上的零件的轴向、周向定位和固定各有哪几种方法？ 轴向：轴肩、圆螺母（止动片）、套筒、弹性挡圈、紧定螺钉、轴端挡圈定位等 周向：键、花键、销、过盈配合、弹性环联接、成形联接等

填空题：

第五章：

螺纹类型：普通螺旋、管螺纹（前二主用于连接）、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹（后三主用于传动）

第七章：

定传动比齿轮传动分为（还有一个变传动比…）：平面齿轮传动；空间齿轮传动。。还有一种分类：平行轴间的传动，相交轴间的传动，交错轴间的传动 渐开线齿轮的加工：仿形法，展成法

第九章：

带传动类型：摩擦带传动 啮合带传动

第十章：

间歇运动机构：槽轮机构，棘轮机构，不完全齿轮机构，凸轮间歇运动机构

第十三章：

滑动摩擦XX，滚动摩擦XX

按承受载荷方向：向心轴承 推力轴承 向心推理轴承