機械設計知識點(經(jīng)典)總結 (1)-純圖版

機械設計知識點(經(jīng)典)總結1.螺紋聯(lián)接的防松原因和措施：螺紋聯(lián)接在沖擊、振動和變載的作用下，預緊力可能在某一瞬間消失，聯(lián)接有可能松脫。高溫的螺紋聯(lián)接，由于溫度變形差異等原因，也可能發(fā)生松脫現(xiàn)象。因此，在設計時必須考慮防松。利用附加摩擦力防松的措施包括使用槽型螺母、開口銷和止動墊片等。其他方法包括沖點法防松和粘合法防松。2.提高螺栓聯(lián)接強度的措施：為了降低螺栓總拉伸載荷Fa的變化范圍，可以采取以下措施：a)減小螺栓剛度，可減少螺栓光桿部分直徑或采用空心螺桿；也可增加螺桿長度。b)當被聯(lián)接件本身的剛度較大，但被鏈接間的接合面因需要密封而采用軟墊片時，可采用金屬薄墊片或采用O形密封圈作為密封元件，仍可保持被連接件原來的剛度值。其他措施包括改善螺紋牙間的載荷分布、減小應力集中和避免或減小附加應力。3.輪齒的失效形式：輪齒的失效形式包括輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損和齒面塑性變形。輪齒折斷一般發(fā)生在齒根部分，因為輪齒受力時齒根彎曲應力最大，而且有應力集中。輪齒折斷可分為過載折斷和疲勞折斷。4.齒輪傳動的潤滑：開式齒輪傳動通常采用人工定期加油潤滑，可采用潤滑油或潤滑脂。一般閉式齒輪傳動的潤滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度V的大小而定。當V≤12時，多采用油池潤滑；當V>12時，不宜采用油池潤滑。這是因為：1)圓周速度過高，齒輪上的油大多被甩出去而達不到嚙合區(qū)；2)攪拌過于激烈使油的溫升增高，降低潤滑性能；3)會攪起箱底沉淀的雜質，加速齒輪的磨損。常采用噴油潤滑。5.蝸桿傳動的熱平衡計算及冷卻措施：由于蝸桿傳動效率低，發(fā)熱量大，若不及時散熱，會引起箱體內(nèi)油溫升高，潤滑失效，導致齒輪磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此，對連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算。措施包括：1)增加散熱面積，合理設計箱體結構，鑄出或焊上散熱片；2)提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，在蝸桿軸上裝置風扇，或在箱體油池內(nèi)裝設蛇形冷卻水管。6.帶傳動的優(yōu)缺點：帶傳動的優(yōu)點包括適用于中心距較大的傳動、帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動、過載時帶與帶輪間產(chǎn)生打滑，可防止損壞其他零件、結構簡單，成本低廉。帶傳動的缺點包括傳動的外廓尺寸較大、需要張緊裝置、由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比、帶的壽命短、傳動效率較低。7.彈性滑動和打滑的定義：彈性滑動是指在傳動過程中，由于帶或鏈的彈性變形，使傳動比發(fā)生瞬時變化的現(xiàn)象。打滑是指在傳動過程中，由于負載過大或傳動比不合適，導致帶或鏈與輪齒之間發(fā)生相對滑動的現(xiàn)象。17.齒輪傳動中誤差的影響：齒輪傳動中的誤差會影響傳遞運動的準確性，使瞬時傳動比無法保持恒定不變，從而影響傳動的平穩(wěn)性，并且會影響載荷分布的均勻性。18.齒輪傳動的功率損耗：齒輪傳動的功率損耗包括嚙合中的摩擦損耗、攪動潤滑油的油阻損耗和軸承中的摩擦損耗。19.單圓弧齒輪的優(yōu)缺點：單圓弧齒輪的優(yōu)點包括齒面接觸強度高、齒廓形狀對潤滑有利，效率較高，齒面容易飽和，且無根切，齒面數(shù)可較少。缺點則包括中心距及切齒深度的精度要求較高，這兩者的誤差使傳動的承載能力顯著降低；噪聲較大，在高速傳動中其應用受到限制；通常輪齒彎曲強度較低；切削同一模數(shù)的凸圓弧齒廓和凹圓弧齒廓需要使用不同的滾刀。20.軸瓦材料的性能：軸瓦材料的性能需要具備摩擦系數(shù)小、導熱性好、熱膨脹系數(shù)小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強、機械強度和可塑性足夠等特點。21.提高螺紋連接強度的措施：提高螺紋連接強度的措施包括降低影響螺栓疲勞強度的應力幅、改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象、減小應力集中的影響以及采用合理的制造工藝方法等。22.降低影響螺栓疲勞強度的應力幅、改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象、減小應力集中的影響以及采用合理的制造工藝方法，都是提高螺紋連接強度的有效措施。23.提高軸的強度的常用措施：提高軸的強度的常用措施包括合理布置軸上零件以減小軸的載荷、改進軸上零件的結構以減小軸的載荷、改進軸的結構以減小軸的載荷以及改進軸的表面質量以提高軸的疲勞強度等。24.合理布置軸上零件以減小軸的載荷、改進軸上零件的結構以減小軸的載荷、改進軸的結構以減小軸的載荷以及改進軸的表面質量以提高軸的疲勞強度，都是提高軸的強度的有效措施。25.滾動軸承的正常失效形式：滾動軸承的正常失效形式是內(nèi)外圈滾道或滾動體上的點蝕破壞。26.是內(nèi)徑為40mm的深溝球軸承尺寸系列03,級公差，組游隙。27.7211c是內(nèi)徑為55mm的角接觸球軸承，尺寸系列02,接觸角15°,級公差，組游隙。28.N408\p5是內(nèi)徑為40mm的外圈無擋邊圓柱滾子軸承，尺寸系列04,5級公差，組游隙。29.為了把潤滑油導入整個摩擦面間，軸瓦或軸頸上需要開油孔或油槽。30.軸承材料的性能應著重滿足以下主要要求：良好的減摩性、耐磨性和抗咬粘性、良好的摩擦順應性、嵌入性和磨合性、足夠的強度和抗腐蝕能力、良好的導熱性、工藝性和經(jīng)濟性等。31.軸承材料分為三大類：金屬材料、多孔質金屬材料和非金屬材料。32.軸承合金(巴氏合金)中含有錫(Sn)、鉛(Pb)、33.滑動軸承的失效形式包括摩力磨損、刮傷、咬粘、疲勞剝落和腐蝕等。34.模數(shù)越大，齒輪的彎曲疲勞強度越高；小齒輪直徑越大，齒輪的齒面接觸疲勞強度越高。35.帶傳動的參數(shù)選擇需要考慮傳動效率、傳動比、傳動功率、傳動精度、噪聲、壽命和成本等多個因素。38.選擇合適的中心距可以提高帶的壽命，增加帶輪的包角α,減少帶的循環(huán)次數(shù)。然而，中心距過大會加劇帶的波動，降低傳動的平穩(wěn)性，同時增大了帶傳動的整體尺寸。因此，一般初選中心距為0.7(d1+d2)≤aO≤2(d1+d2)mm。39.傳動比i越大，帶輪的包角就會減小。當包角減小到一定程度時，帶輪就會打滑，無法傳遞規(guī)定的功率。因此，建議傳動比i≤7,推薦使用i=2～5.40.帶輪的直徑對帶傳動的有效拉力有影響。減小帶輪直徑會增大帶傳動的有效拉力，導致V帶的根數(shù)增加，增加了帶輪的寬度和荷載在V帶之間的分配不均勻性。此外，直徑的減小會增加帶的彎曲應力，為避免應力過大，小帶輪的基準直徑不宜過小，一般保證基準直徑三最小基準直徑。41.在給定帶傳動需要傳遞的功率的情況下，減小帶輪直徑會增大帶傳動的有效拉力，導致V帶的根數(shù)增加。這不僅增加了帶輪的寬度，而且增加了荷載在V帶之間分配的不均勻性。此外，直徑的減小還會增加帶的彎曲應力。為避免應力過大，小帶輪的基準直徑不應過小，一般保證基準直徑三最小基準直徑。42.帶速對帶傳動的有效拉力和尺寸有影響。提高帶速可以降低帶傳動的有效拉力，減少帶的根數(shù)或橫截面積，從而減小帶傳動的尺寸。然而，提高帶速也會增加V帶的離心應力和單位時間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，不利于提高帶傳動的疲勞強度和壽命。因此，帶速不宜過高或過低，一般v=5～25m/s,最高43.V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。44.V帶繞在帶輪上后會發(fā)生彎曲變形，使V帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使V帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密貼合，V帶輪輪槽的工作面的夾角應小于40°。45.安裝后，V帶不應超出帶輪外圓，也不應與輪槽底部接觸。因此，規(guī)定輪槽基準直徑到帶輪外圓和底部的最小高度46.輪槽工作表面的粗糙度應為1.6或3.2.48.帶傳動應與電動機相連，設置在高速級上，因為除了極高速的情況外，皮帶的基本額定功率都隨速度增加而增加。高速下帶傳動可以充分發(fā)揮其工作能力，減少其總體損失。鏈傳動應置于低速級，因為鏈傳動速度越高，鏈所承受的慣性力和動載荷就越大，所承受的沖擊力就越大，導致鏈傳動以不同形式失效。49.增大相對間隙，減小軸頸和軸承孔表面粗糙度值(h小于許用h)。50.增大寬頸比可以增加軸承寬度，從而減小p和pv值。應重新選擇(p)和(pv)較大的軸瓦材料。51.為了保證回油油溫降低到所要求的入口溫度，需要加大存油容積，并適當降低軸瓦和軸頸的表面粗糙度。53.動壓油膜的形成有三個必要條件：1)兩工作面之間必須有楔形間隙；2)兩工作面之間必須充滿潤滑油或其他粘性流體；3)兩工作面之間必須有相對滑動速度，其運動方向必須使?jié)櫥蛷拇蠼孛媪鬟M，小截面流出。此外，對于一定的載荷，必須使速度、粘度和間隙等匹配恰當。55.聯(lián)軸器和離合器都用于軸與軸之間的鏈接，使它們一起回轉并傳遞轉矩。用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩根軸只有在機器停車后經(jīng)過拆卸才可以分離。而用離合器聯(lián)接的兩根軸，在機器工作中即能方便地使它們分離或接合。57.變應力下，零件疲勞斷裂具有的特征有三個：1)疲勞斷裂的最大應力遠比靜應力下材料的強度極限低，甚至屈服極限低；2)不管是脆性材料還是塑性材料，疲勞斷裂口均表現(xiàn)為無明顯塑性變形的脆性突然斷裂；3)疲勞斷裂是損傷的積累過程。59.機械磨損的主要類型包括磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損。60.墊圈的作用是增加被聯(lián)接件的支撐面積，以減小接觸處的壓強并避免擰緊螺母時擦傷被聯(lián)接件的表面。62.滾動螺旋的優(yōu)點有：1)磨損很小，還可以用調整方法消除間隙并產(chǎn)生一定預變形來增加剛度，因此其傳動精度很高；2)不具有自鎖性，可以將直線運動變?yōu)樾D運動。缺點包括：1)結構復雜，制造困難；2)有些機構中為了防止逆轉而需另加自鎖機構。64.齒輪傳動中的誤差會影響傳遞運動的準確性、瞬時傳動比的恒定性和載荷分布的均勻性。65.齒輪傳動的功率損耗包括嚙合中的摩擦損耗、攪動潤滑油的油阻損耗和軸承中的摩擦損耗。66.單圓弧齒輪的優(yōu)點包括齒面接觸強度高、齒廓形狀對潤滑有利、效率較高、齒面容易飽和和無根切，齒面數(shù)可較少。缺點包括中心距及切齒深度的精度要求較高，這兩者的誤差會導致傳動的承載能力顯著降低；噪聲較大，在高速傳動中應用受到限制；通常輪齒彎曲強度較低；切削凸圓弧齒廓和凹圓弧齒廓需要使用不同的滾刀。67.軸瓦材料的性能應具備以下特點：1)摩擦系數(shù)??；2)導熱性好，熱膨脹系數(shù)??；3)耐磨、耐蝕、抗膠合能力強；4)具備足夠的機械強度和可塑性。68.零件的疲勞極限受到零件尺寸、幾何形狀變化、加工質量以及強化因素等影響，因此通常小于材料的疲勞極限。當r=c時，0與m的連線為直線；當σm=c時，角度為90度；當omin=c時，角度為45度。69.摩擦可分為干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦和混合摩擦。70.磨損是由于運動副之間的摩擦導致零件表面材料喪失或遷移。磨損可分為三個階段：磨合階段、穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段。在設計和使用機器時，應力求縮短磨合期，延長穩(wěn)定磨損期，推遲劇烈磨損期的到來。71.磨損可按磨損機理分類為粘附磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、沖蝕磨損、腐蝕磨損和微動磨損。72.潤滑劑的作用包括降低摩擦、減輕磨損、保護零件不受銹蝕、散熱降溫、緩沖吸振和提高密封能力。潤滑劑可分為氣體、液體、半固體和固體，包括有機油、礦物油和化學合成油等。74.潤滑劑的性能指標包括：1)粘度(動力粘度和運動粘度);2)潤滑性；3)極壓性；4)閃點(遇火焰能發(fā)出閃光的最低溫度);5)凝點(不能再自由流動的最高溫度);6)氧化穩(wěn)定性。75.螺紋包括外螺紋和內(nèi)螺紋，共同組成螺旋副。常用的螺紋包括連接螺紋和傳動螺紋。連接螺紋包括普通螺紋、非螺紋密封的管螺紋和用螺紋密封的管螺紋。傳動螺紋包括矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。76.螺紋的參數(shù)包括大徑(螺紋的最大直徑，也稱公稱直徑)、小徑d1(螺紋的最小直徑)、中徑d2(近似平均直徑，d2=1/2(d+d1))、線數(shù)n(螺紋的螺旋線數(shù)目，沿一根螺旋線形成的螺紋為單線螺紋)、螺距p(每個螺旋線的距離)和螺紋升角(arctan(np/πd2))。牙型角、接觸高度h等也是螺紋的重要參數(shù)。77.螺紋連接的仿松實質是為了防止螺旋副在受載時發(fā)生相對轉動。措施可按工作原理分為摩擦防松、機械防松和破壞螺旋副運動關系防松。摩擦防松的方法包括對頂螺母、彈簧墊圈和自鎖螺母等。機械防松的方法包括開口銷與六角開槽螺母、止動墊圈和串聯(lián)鋼絲等。破壞螺旋副運動關系防松的方法包括鉚合、沖點和涂膠粘劑等。78.螺紋連接的預緊力目的在于增強連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件間出現(xiàn)隙縫或者相對滑移。79.螺栓的強度計算是根據(jù)材料的力學性能和受力情況來確定螺栓的強度，以保證螺栓在使用中不會發(fā)生斷裂或塑性變80.螺栓的總拉力F2等于殘余預緊力F1加上工作拉力F。81.預緊力F0等于F1加上F*Cm/(Cm+Cb),而F2等于F0栓的剛度，而Cb/(Cm+Cb)則表示螺栓的相對剛度。此外，不同類型的墊圈也會影響剛度，如7銅皮石棉墊圈、8橡膠墊圈和9皮革墊圈。82.得到F2之后，需要進行強度計算。84.螺紋連接件的材料一般用數(shù)字來表示螺母保證最小應力omin的1/100.在選擇材料時，需要注意所用材料的性能等級應不低于與其相配螺栓的性能等級。屈服極限或者強度極限，而S為安全系數(shù)。86.提高螺紋連接強度的措施包括：87.降低影響螺栓疲勞強度的應力幅，可通過盡量減小Cb/(Cm+Cb)來實現(xiàn)。具體可采取兩種方法：一是增加螺栓的長度以減小其剛度Cb;二是使用剛度較大的墊片或者不使用墊片以增大被連接件的剛度Cm。88.改善螺紋牙上載荷分布不均的現(xiàn)象，可采用懸置螺母、采用鋼絲螺套等方法，減小螺栓旋合段本來受力較大的幾圈螺紋牙的受力面積。89.減小應力集中的影響，可采用較大的圓角和卸載結構，或將螺紋收尾改為退刀槽。90.采用合理的制造工藝方法，如冷鐓螺栓頭部和滾壓螺紋，可以顯著提高螺栓的疲勞強度。這是因為這些方法不僅可以降低集中應力，而且不切斷材料纖維，金屬流線的走向合理及冷作硬化效果使表面有殘余應力。此外，采用氮化、氰化、噴丸等處理也可以提高螺栓的疲勞強度。91.鍵連接的主要類型包括平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。根據(jù)用途不同，平鍵可分為普通平鍵、薄型平鍵(靜連接)、導向平鍵和滑鍵(動連接)。按構造分，型)和單圓頭(C型)。92.鍵的選擇原則包括類型選擇和尺寸選擇兩方面。類型選擇應根據(jù)鍵連接的結構特點、使用要求和工作條件來選擇。尺寸選擇應按照符合標準規(guī)格和強度要求來取定，鍵的尺寸為截面尺寸(鍵寬b*鍵高h)與長度L。截面尺寸b*h由軸的直徑d由標準中選定，鍵的長度L一般可按輪轂的長度而定，即鍵長L≤輪轂長度。而導向平鍵則按輪轂的長度及滑動距離96.平鍵連接的強度計算，普通平鍵的強度計算公式為失效形式為工作面被壓潰。對于導向平鍵或者滑鍵連接，失效形式為工作面的過度磨損。98.強度計算公式為p=2*T*1000/(kld),其中p為導向平鍵或滑鍵的強度，T為傳遞的扭矩，k為鍵與鍵槽輪轂的接觸高度，1為鍵的工作長度。99.傳遞的扭矩T可以近似為F*d/2n*m,其中F為作用力，100.鍵與鍵槽輪轂的接觸高度k等于0.5倍的鍵高h,其中h為鍵的高度，單位為毫米。101.圓頭平鍵的工作長度1等于鍵的公稱長度L減去鍵寬b,而平頭平鍵的工作長度1等于鍵的公稱長度L,其中L為鍵的公稱長度，b為鍵寬，單位均為毫米。分別為鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用應力，單位為兆帕。103.花鍵由外花鍵和內(nèi)花鍵組成，是平鍵連接在數(shù)目上的一種發(fā)展。104.花鍵連接相比平鍵連接的優(yōu)勢有：①受力均勻；②軸和轂的強度削弱較少；③齒數(shù)多接觸面積大，承受荷載大；④軸上零件和軸的對中性較好；⑤導向性好；⑥可用磨削方法提高精度和連接質量。缺點是應力集中仍然存在，加工成本較高。花鍵連接適用于定心精度高、荷載大或經(jīng)?；频倪B接。按齒形不同，花鍵連接分為矩形花鍵和漸開線花鍵。105.帶傳動是一種撓性傳動，基本組成零件為帶輪和傳動106.帶傳動按工作原理不同可分為摩擦型(平帶傳動、圓帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動)和嚙合型。107.V帶傳動的材料包括頂膠、抗拉體、底膠和包布。108.根據(jù)抗拉體的不同，V帶傳動分為簾布芯V帶和繩芯109.帶傳動的受力分析包括緊邊拉力F1、松邊拉力F2、不工作時初拉力F0.其中F1+F2=2F0.110.傳動帶工作面上的總摩擦力為Ff=F1-F2.111.帶的有效拉力Fe等于Ff,即Fe=F1-F2.112.有效拉力Fe與帶傳動傳遞功率P的關系為P=Fe*v/1000,其中v為帶傳動的線速度，單位為米每秒，P的單位為千瓦。115.帶傳動的初拉力F0應大于正常工作時的最小初拉力116.為了保證帶傳動的正常工作，首先需要滿足傳遞功率要求，至少具有的總摩擦力和與之對應的最小初拉力。117.帶傳動會出現(xiàn)彈性滑動和打滑現(xiàn)象。118.帶傳動的參數(shù)選擇包括中心距a、傳動比i和帶輪的基準直徑。119.中心距a過大會加劇帶的波動，降低傳動的平穩(wěn)性，同時增大了帶傳動的整體尺寸；中心距a過小則會減小帶輪的包角α,不利于提高帶的壽命。一般初選中心距為0.7(d1+d2)120.傳動比i過大會減小帶輪的包角，當包角減小到一定程度時，帶輪就會打滑，無法傳遞規(guī)定的功率。一般推薦傳動比i≤7,初選i為2～5.121.帶輪的基準直徑是帶傳動設計中重要的參數(shù)之一。122.當給定帶傳動需要傳遞的功率時，減小帶輪的直徑會