机械设计复习要点及重点习题
摩擦、磨损及润滑概述
1、如何用膜厚比衡量两滑动表面间的摩擦状态？
【答】膜厚比（λ）用来大致估计两滑动表面所处的摩擦（润滑）状态。
2/12221min
)(q q R R h +=λ
式中，min h 为两滑动粗糙表面间的最小公称油膜厚度，1q R 、2q R 分别为两表面轮廓的均方根偏差。 膜厚比1≤λ时，为边界摩擦（润滑）状态；当31～=λ时，为混合摩擦（润滑）状态；当3>λ时为流体摩擦（润滑）状态。
2、机件磨损的过程大致可分为几个阶段？每个阶段的特征如何？
【答】试验结果表明，机械零件的一般磨损过程大致分为三个阶段，即磨合阶段、稳定磨损阶段及剧烈磨损阶段。
1） 磨合阶段：新的摩擦副表面较粗糙，在一定载荷的作用下，摩擦表面逐渐被磨平，实际接触面
积逐渐增大，磨损速度开始很快，然后减慢；
2） 稳定磨损阶段：经过磨合，摩擦表面加工硬化，微观几何形状改变，从而建立了弹性接触的条
件，磨损速度缓慢，处于稳定状态；
3） 剧烈磨损阶段：经过较长时间的稳定磨损后，因零件表面遭到破化，湿摩擦条件发生加大的变
化（如温度的急剧升高，金属组织的变化等），磨损速度急剧增加，这时机械效率下降，精度降低，出现异常的噪声及振动，最后导致零件失效。
3、何谓油性与极压性？
【答】油性（润滑性）是指润滑油中极性分子湿润或吸附于摩擦表面形成边界油膜的性能，是影响边界油膜性能好坏的重要指标。油性越好，吸附能力越强。对于那些低速、重载或润滑不充分的场合，润滑性具有特别重要的意义。
极压性是润滑油中加入含硫、氯、磷的有机极性化合物后，油中极性分子在金属表面生成抗磨、耐高压的化学反应边界膜的性能。它在重载、高速、高温条件下，可改善边界润滑性能。
4、润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项？
【答】润滑油的主要质量指标有：粘度、润滑性（油性）、极压性、闪点、凝点和氧化稳定性。 润滑脂的主要质量指标有：锥（针）入度（或稠度）和滴点。
5、什么是粘度？粘度的常用单位有哪些？
【答】粘度是指润滑油抵抗剪切变形的能力，标志着油液内部产生相对运动运动时内摩擦阻力的大小，可定性地定义为它的流动阻力。粘度越大，内摩擦阻力越大，流动性越差。粘度是润滑油最重要的性能指标，也是选用润滑油的主要依据。
粘度的常用单位有s Pa ?（国际单位制），2cm s dyn ?(P 泊，cP 厘泊)，St(斯)，cSt （厘斯），t E （恩氏
度），SUS （赛氏通用秒），R （雷氏秒）等。
6、流体动力润滑和流体静力润滑的油膜形成原理在本质上有何不同？
【答】流体动力润滑是借助于相对速度而产生的粘性流体膜将两摩擦表面完全隔开，由流体膜产生的压力来平衡外载荷，具有一定粘性的流体流入楔形收敛间隙产生压力效应而形成。
流体静力润滑是靠液压泵（或其它压力流体源），将加压后的流体送入两摩擦表面之间，利用流体静压力来平衡外载荷。
四 螺纹连接和螺旋传动
1、简要分析普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的特点，并说明哪些螺纹适合用于连接，哪些
螺纹适合用于传动？哪些螺纹已经标准化？
【答】普通螺纹：牙型为等边三角形，牙型角60度，内外螺纹旋合后留有径向间隙，外螺纹牙根允许有较大的圆角，以减小应力集中。同一公称直径按螺距大小，分为粗牙和细牙，细牙螺纹升角小，自锁性好，抗剪切强度高，但因牙细不耐磨，容易滑扣。应用：一般连接多用粗牙螺纹。细牙螺纹常用于细小零件，薄壁管件或受冲击振动和变载荷的连接中，也可作为微调机构的调整螺纹用。
矩形螺纹：牙型为正方形，牙型角 0=α，传动效率较其它螺纹高，但牙根强度弱，螺旋副磨损后，
间隙难以修复和补偿，传动精度降低。
梯形螺纹：牙型为等腰梯形，牙型角为30度，内外螺纹以锥面贴紧不易松动，工艺较好，牙根强度高，对中性好。主要用于传动螺纹。
锯齿型螺纹：牙型为不等腰梯形，工作面的牙侧角3度，非工作面牙侧角30度。外螺纹牙根有较大的圆角，以减小应力集中，内外螺纹旋合后，大径无间隙便于对中，兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙型螺纹牙根强度高的特点。用于单向受力的传动螺纹。
普通螺纹适合用于连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹适合用于传动。
普通螺纹、、梯形螺纹和锯齿形螺纹已经标准化。
2、将承受轴向变载荷连接螺栓的光杆部分做的细些有什么好处？
【答】可以减小螺栓的刚度，从而提高螺栓连接的强度。
3、螺纹连接为何要防松？常见的防松方法有哪些？
【答】连接用螺纹紧固件一般都能满足自锁条件，并且拧紧后，螺母、螺栓头部等承压面处的摩擦也都有防松作用，因此在承受静载荷和工作温度变化不大时，螺纹连接一般都不会自动松脱。但在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，连接有可能松动，甚至松开，造成连接失效，引起机器损坏，甚至导致严重的人身事故等。所以在设计螺纹连接时，必须考虑防松问题。
螺纹连接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。具体的防松装置或方法很多，按工作原理可分为摩擦防松、机械防松和其它方法，如端面冲点法防松、粘合法防松，防松效果良好，但仅适用于很少拆开或不拆的连接。
4、简要说明螺纹连接的主要类型和特点。
【答】螺纹联接的主要类型有螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接和紧定螺钉联接四种。主要特点是： １）螺栓联接：有普通螺栓联接和铰制孔螺栓联接两种。普通螺栓联接被联接件的通孔与螺栓杆之间有间隙，所以孔的加工精度可以低些，不需在被联接件上切制螺纹，同时结构简单、装拆方便，所以应用最广。铰制孔螺栓联接螺栓杆与孔之间没有间隙，能确定被联接件的相对位置，并能承受横向载荷。
2）螺钉联接：螺钉直接旋入被联接件的螺纹孔中。适用于被联接件之一较厚，或另一端不能装螺母的场合。由于不用螺母，所以易于实现外观平整、结构紧凑；但要在被联接件上切制螺纹，因而其结构比螺栓联接复杂一些。 不适用于经常拆装的场合。如经常拆装，会使螺纹孔磨损，导致被联接件过早失效。
3）双头螺柱联接：使用两端均有螺纹的螺柱，一端旋入并紧定在较厚被联接件的螺纹孔中，另一端穿过较薄被联接件的通孔，加上垫片，旋上螺母并拧紧，即成为双头螺柱联接。这种联接在结构上较前两种复杂，但兼有前两者的特点，即便于拆装，又可用于有较厚被联接件或要求结构紧凑的场合。
４）紧定螺钉联接：将紧定螺钉拧入一零件的螺纹孔中，其末端顶住另一零件的表面，或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相对位置，并可传递不大的力或扭矩,多用于固定轴上零件的相对位置。
5、简要说明平垫圈、斜垫圈和球面垫圈的用途？
【答】垫圈的主要作用是增加被联接件的支承面积或避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。常用的是平垫圈。当被联接件表面有斜度时，应使用斜垫圈，特殊情况下可使用球面垫圈。
6、在铸、锻件等的粗糙表面上安装螺栓时，为何应制成凸台或沉头座？
【答】1）降低表面粗造度，保证连接的紧密性；2）避免螺栓承受偏心载荷；3）减少加工面，降低加工成本。
7、如图所示的底板螺栓组连接受外力的∑F 作用，外力∑F 作用在包含x 轴并垂直于底板结合面的平面内。试分析底板螺栓组的受力情况，判断哪个螺栓受力最大？保证连接安全工作的必要条件有哪些？
【解】
将∑F 等效转化到底板面上，可知底板受到轴向力
y F ∑，横向力x F ∑和倾覆力矩M 。
（1） 底板最左侧螺栓受力最大，为防止螺栓拉断，应
验算该螺栓的拉伸强度，要求拉应力][σσ≤；
（2） 为防止底板右侧压碎，应验算底板右侧边缘的最
大挤压应力，要求最大挤压应力][max σσ≤p ；
（3） 为防止底板左侧出现间隙，应验算底板左侧边缘
的最小挤压应力，要求最小挤压应力0min >p σ；
（4） 为防止底板向右滑移，应验算底板在横向力作用题 7图
下是否会滑动，要求摩擦力x f F F ∑>。
8、如图所示，两块金属板用两个M12的普通螺栓连接。若结合面的摩擦系数3.0=f ，螺栓预紧力控制在屈服极限的70%，螺栓用性能等级为4.8的中碳钢制造，求此连接所能传递的最大横向载荷F 。
【解】
参考书给出的答案有问题：螺栓数目为2，接合面数为1，取防
滑系数为2.1=s K ，性能等级为4.8的碳钢MPa 320=s
σ。螺栓所需预紧力0F 为fzi F K F s ∑
≥0
因此，所能传递的最大载荷为
8601012.12
.1123.0103207.0?=?????=≤∑s K fzi F F N 正确解法：
1、 M12的螺纹内径为m m 106.101=d ；
2、 确定螺栓的预紧力 性能等级为4.8的碳钢MPa 320=s σ，由题意，预紧力为47.07.02110d A F s s πσσ==
3、 由公式 ∑≥F K fziF s 0 2.13.012====s K f i z ，取，，，因此，该连接能传递的最大横向载荷为
N 93.89834
106.103207.02.1123.020max =??????==πs K fziF F 9、受轴向载荷的紧螺栓连接，被连接钢板间采用橡胶垫片。已知螺栓预紧力150000=F N ，当受轴向工
作载荷10000=F N 时，求螺栓所受的总拉力及被连接件之间的残余预紧力。
【解】
采用橡胶垫片密封，取螺栓的相对刚度
9.0=+m
b b C C C 由教材公式（5-18），螺栓总拉力 24000100009.0150002=?+=++=F C C C F F m
b b N 由教材公式（5.15），残余预紧力为
14000100002400021=-=-=F F F N
键、花键、无键连接和销连接
1、分析比较平键和楔键的工作特点和应用场合。
题 8 图
F F
【答】平键连接的工作面是两侧面，上表面与轮毂槽底之间留有间隙，工作时，靠键与键槽的互压传递转矩，但不能实现轴上零件的轴向定位，所以也不能承受轴向力。具有制造简单、装拆方便、定心性较好等优点，应用广泛。
楔键连接的工作面是上下面，其上表面和轮毂键槽底面均有1:100的斜度，装配时需打紧，靠楔紧后上下面产生的摩擦力传递转矩，并能实现轴上零件的轴向固定和承受单向轴向力。由于楔紧后使轴和轮毂产生偏心，故多用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的场合。
2、平键连接有哪些失效形式？普通平键的截面尺寸和长度如何确定？
【答】平键连接的主要失效形式是较弱零件（通常为轮毂）的工作面被压溃（静连接）或磨损（动连接，特别是在载荷作用下移动时），除非有严重过载，一般不会出现键的剪断。键的截面尺寸h b ?应根据轴径d 从键的标准中选取。
键的长度L 可参照轮毂长度从标准中选取，L 值应略短于轮毂长度。
3、为什么采用两个平键时，一般布置在沿周向相隔180°的位置，采用两个楔键时，则应沿周向相隔90°～120°，而采用两个半圆键时，却布置在轴的同一母线上？
【答】两个平键连接，一般沿周向相隔
180布置，对轴的削弱均匀，并且两键的挤压力对轴平衡，对轴不产生附加弯矩，受力状态好。
采用两个楔键时，相隔 120~90布置。若夹角过小，则对轴的局部削弱过大。若夹角过大，则两个楔键的总承载能力下降。当夹角为 180时，两个楔键的承载能力大体上只相当于一个楔键盘的承载能力。
采用两个半圆键时，在轴的同一母线上布置。半圆键对轴的削弱较大，两个半圆键不能放在同一横截面上。只能放在同一母线上。 五 带 传 动
1、影响带传动工作能力的因素有哪些？
【答】由公式（8-7）α
α
f f ec e e F F /11/1120+-=
影响带传动工作能力的因素有： （1） 预紧力：预紧力越大，工作能力越强，但应适度，以避免过大拉应力；
（2） 包角：包角越大越好，一般不小于120度；
（3） 摩擦系数：摩擦系数越大越好。
2、带传动的带速为什么不宜太高也不宜太低？
【答】由公式（8-10）A c 2
υσ=可知，为避免过大的离心应力，带速不宜太高；
1） 由公式（8-3）和（8-4）可知，紧边拉力
υP F F F F e 10002001+=+
= 因此，为避免紧边过大的拉应力A F 1
1=σ，带速不宜太低。
3、带传动中的弹性滑动和打滑是怎样产生的？对带传动有何影响？
【答】带传动中的弹性滑动是由于带松边和紧边拉力不同，导致带的弹性变形并引起带与带轮之间发生相对微小滑动产生的，是带传动固有的物理现象。
带传动中由于工作载荷超过临界值并进一步增大时，带与带轮间将产生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。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，这种情况应当避免。
4、带传动的主要失效形式和设计准则是什么？
【答】带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。
带传动的设计准则是在保证带传动不打滑的条件下，具有一定的疲劳强度和寿命。
5、V 带传动的r/m in 14501=n ，带与带轮的当量摩擦系数51.0=v f ，包角 1801=α，预紧力N 3600=F 。试问：
1） 该传动所能传递的最大有效拉力为多少；
2） 若m m 1001=d d ，其传递的最大转矩为多少；
3） 若传动效率为0.95，弹性滑动忽略不计，求从动轮的输出功率。
【解】(1) N e
e e e F F fa fa ec 35.478/11/113602/11/11251.051.00=+-??=+-=ππ
(2) 传递的最大扭矩
N d F T d ec 5.239172
10035.47821=?=?
=.mm (3) 输出功率 kW 63.395.01000100060100145035.478 95.0100010006095.0100011=??????=????=?=
ππυd ec ec d n F F P 6、V 带传动传递的功率5.7=P kW ，带速m /s 10=υ，紧边拉力是松边拉力的两倍，即 212F F =，试求紧边拉力1F 、有效拉力e F 和预紧力0F 。 【解】由kW F P e 1000
υ=，得 N P
F e 75010
5.710001000=?==υ 由21F F F e -=，又212F F =，得
N F F 150********=?== 由2
01e F F F +=，得 N F F F e 11252
7501500210=-=-= 六 链 传 动
1、与带传动相比，链传动有哪些优缺点？
【答】与属于摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保证准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不需要像带那样张得很，所以作用于轴上的径向压力较小；在同样的条件下，链传动结构较为紧凑。同时链传动能在高温和低温的情况下工作。
2、何谓链传动的多边形效应？如何减轻多边形效应的影响？
【答】链传动运动中由于链条围绕在链轮上形成了正多边形，造成了运动的不均匀性，称为链传动的多边形效应。这是链传动固有的特性。
减轻链传动多边形效应的主要措施有：
1） 减小链条节距；
2） 增加链轮齿数;
3） 降低链速。
3、简述滚子链传动的主要失效形式和原因。
【答】滚子链传动的主要失效形式和原因如下：
1）链的疲劳破坏：链在工作时，周而复始地由松边到紧边不断运动着，因而它的各个元件都是在变应力作用下工作，经过一定循环次数后，链板将会出现疲劳断裂，或者套筒、滚子表面将会出现疲劳点蚀（多边形效应引起的冲击疲劳）。
2）链条铰链的磨损：链条在工作过程中，由于铰链的销轴与套筒间承受较大的压力，传动时彼此又产生相对转动,导致铰链磨损,使链条总长伸长,从而使链的松边垂度变化,增大动载荷,发生振动,引起跳齿,加大噪声以及其它破坏,如销轴因磨损削弱而断裂等。
3）链条铰链的胶合：当链轮转速高达一定数值时，链节啮入时受到的冲击能量增大，销轴和套筒间润滑油被破坏，使两者的工作表面在很高的温度和压力下直接接触，从而导致胶合。因此，胶合在一定程度上限制了链的传动的极限转速。
4）链条静力拉断：低速（6.0<υ
m/s ）的链条过载，并超过了链条静力强度的情况下，链条就会被
拉断。
4、在如图所示链传动中，小链轮为主动轮，中心距p a )5030(～ 。问在图a 、b 所示布置中应按哪个方向转动才合理？两轮轴线布置在同一铅垂面内（图c ）有什么缺点？应采取什么措施？
a ）
b ）
c ）
题 4 图
【答】a ）和b ）按逆时针方向旋转合理。
c ）两轮轴线布置在同一铅垂面内下垂量增大，下链轮的有效啮合齿数减少，降低了传动能力，应采取
（1）调整中心距（2）加张紧轮（3）两轮偏置等措施。
七 齿 轮 传 动
1、齿轮传动常见的失效形式有哪些？简要说明闭式硬齿面、闭式软齿面和开式齿轮传动的设计准则。
【答】齿轮传动常见的失效形式有以下几种：（1）轮齿折断；（2）齿面点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）塑性变形。
闭式硬齿面的设计以保证齿根弯曲疲劳强度为主；闭式软齿面的设计通常以保证齿面接触疲劳强度为主；开式齿轮传动的设计目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。
2、简要分析说明齿轮轮齿修缘和做成鼓形齿的目的。
【答】齿轮轮齿修缘是为了减小齿轮传动过程中由于各种原因引起的动载荷。做成鼓形是为了改善载荷沿接触线分布不均的程度。
3、软齿面齿轮传动设计时，为何小齿轮的齿面硬度应比大齿轮的齿面硬度大30～50 HBS ？
【答】金属制的软齿面齿轮配对的两轮齿中，小齿轮齿根强度较弱，且小齿轮的应力循环次数较多，当大小齿轮有较大硬度差时，较硬的小齿轮会对较软的大齿轮齿面产生冷作硬化的作用，可提高大齿轮的接触疲劳强度。所以要求小齿轮齿面硬度比大齿轮大30~50HBS 。
4、试分析图示斜齿圆柱齿轮所受的力（用受力图表示出各力的作用位置和方向）。
【解】
a
F t2 F r1
F r2 F r3 F r4
F t1
F t3 F t4
F a1 F a3
F a4
题 5 图
5、设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，问：
1） 低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反；
2） 低速级螺旋角β应取多大数值才能使中间轴上两个轴向力互相抵消。
【解】
（1）由于中间轴上两齿轮分别为主动
和从动轮，且旋转方向相同，因此为使轴向
力方向相反，必须使齿轮3的螺旋方向与齿
轮2的相同。齿轮2为左旋，故齿轮3必须
左旋，齿轮4右旋。
（2）使中间轴上轮2和轮3的轴向力
互相完全抵消，需要满足32a a F F =。
333222tan ,tan ββt a t a F F F F ==
因齿轮2和齿轮3传递的转矩相同 2
23322d F d F T t t ==，且 33332222cos /,cos /ββn n m z d m z d ==
整理后可得
3
22233233223cos cos tan tan ββββn n t t m z m z d d F F === 因此 1438.015sin 51
3175sin sin 222333=??== ββn n m z m z "2'16827.83 ==β
6、齿轮传动设计时，为何小齿轮的齿宽应比大齿轮的齿宽大5～10 mm ？
【答】将小齿轮的齿宽在圆整值的基础上人为地加宽5~10mm ，以防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的工作载荷。
7、对于做双向传动的齿轮来说，它的齿面接触应力和齿根弯曲应力各属于什么循环特性？在做强度计算时应怎样考虑？
【答】齿面接触应力是脉动循环，齿根弯曲应力是对称循环。
在作弯曲强度计算时应将图中查出的极限应力值乘以0.7。
八 蜗 杆 传 动
1、简述蜗杆传动的特点和应用场合？
【答】蜗杆传动的主要特点有：（1）传动比大，零件数目少，结构紧凑；（2）冲击载荷小、传动平稳，噪声低；（3）当蜗杆的螺旋升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性；（4）摩擦损失较大，效率低；当传动具有自锁性时，效率仅为0。4左右；（5）由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮（或轮圈），以便与钢制蜗杆配对组成减摩性良好的滑动摩擦副。
蜗杆传动通常用于空间两轴线交错，要求结构紧凑，传动比大的减速装置，也有少数机器用作增速装置。
2、蜗杆直径系数的含义是什么？为什么要引入蜗杆直径系数？
【答】蜗杆直径系数是蜗杆分度圆直径和模数的比值。
m
d q 1= 引入蜗杆直径系数是为了限制蜗轮滚刀的数目及便于滚刀的标准化。
3、为什么蜗轮的端面模数是标准值？蜗杆传动的正确啮合条件是什么？
【答】1）在中间平面上，普通圆柱蜗杆传动就相当于齿条与齿轮的啮合传动。所以在设计蜗杆传动时，均取中间平面上的参数（如模数、压力角等）和尺寸（如齿顶圆、分度圆等）为基准，并沿用齿轮传动的计算关系。对于蜗轮来说，端面模数等于中间平面上的模数。
2）蜗杆传动的正确啮合条件是：蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数，蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角，蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且螺旋线方向相同。即
m m m t a ==21；21t a αα=；βγ=
4、蜗杆传动的主要失效形式是什么？相应的设计准则是什么？
【答】蜗杆传动的失效形式主要有齿面点蚀、齿根折断、齿面胶合及过度磨损等。
在开式传动中多发生齿面磨损和轮齿折断，因此应以保证齿根弯曲疲劳强度作为开式传动的主要设计准则。
在闭式传动中，蜗杆副多因齿面胶合或点蚀而失效。因此，通常是按齿面接触疲劳强度进行设计，而按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
对于闭式传动，由于散热较为困难，还应作热平衡核算。
5、试分析画出图5所示蜗杆传动中各轴的回转方向、蜗轮轮齿的螺旋方向及蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置和方向。
【解】1）各轴的回转方向如图所示；
2）蜗轮轮齿的螺旋方向：
由于两个蜗杆均为右旋，因此两个蜗轮也必为右旋。
3）蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置和方向如图所示
九 滑 动 轴 承
1、滑动轴承的失效形式有哪些？
【答】滑动轴承的失效形式有：磨粒磨损、刮伤、咬合（胶合）、疲劳剥落和腐蚀，还可能出现气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等损伤。
2、滑动轴承材料应具备哪些性能？是否存在着能同时满足这些性能的材料？
【答】滑动轴承材料性能应具有以下性能：（1）良好的减摩性、耐磨性和抗咬粘性。（2）良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。（3）足够的强度和抗腐蚀能力。（4）良好的导热性、工艺性、经济性等。不存在一种轴承材料能够同时满足以上这些性能。
3、非液体润滑轴承的设计依据是什么？限制p 和υp 的目的是什么？
【答】非液体润滑轴承常以维持边界油膜不遭破坏作为设计的最低要求。
限制p 的目的是保证润滑油不被过大的压力挤出，间接保证轴瓦不致过度磨损。
轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗υfp 成正比，限制υp 的目的就是限制轴承的温升，防止吸附在金属表面的油膜发生破裂。
4、液体动压润滑的必要条件是什么？简述向心滑动轴承形成动压油膜的过程？
【答】形成流体动力润滑（即形成动压油膜）的必要条件是：
1）相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；
2）被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度（亦即滑动表面带油时要有足够的油层最大速度），其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出；
3）润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。
向心滑动轴承形成动压油膜的基本过程为：
1）轴颈静止时，轴颈处于轴承孔的最低位置，并与轴瓦接触，两表面间自然形成一收敛的楔形空间；
2）轴颈开始转动时，速度极低，带入轴承间隙中的油量较少，这时轴瓦对轴颈摩擦力的方向与轴颈表面圆周速度方向相反，迫使轴颈在摩擦力的作用下沿孔壁爬升；
3）随着转速的增大，轴颈表面的圆周速度增大，带入楔形空间的油量也逐渐增多。这时楔形油膜产生了一定的动压力，将轴颈浮起。当轴颈达到稳定运转时，轴颈便稳定在一定的偏心位置上。这时，轴承
处于流体动力润滑状态，油膜产生的动压力与外载荷相平衡。由于轴承内的摩擦阻力仅为液体的内阻力，故摩擦系数达到最小值。
十 滚 动 轴 承
1、滚动轴承的主要失效形式是什么？
【答】滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。
对于慢慢摆动及转速极低的轴承，主要失效形式是滚动轴承接触面上由于接触应力过大而产生的永久性过大的凹坑。
除点蚀和永久性变形外，还可能发生其它多种形式的失效，如：润滑油不足使轴承烧伤，润滑油不清洁使轴承接触部位磨损，装配不当使轴承卡死、内圈涨破、挤碎内外圈和保持架等。这些失效形式都是可以避免的。
2、什么是滚动轴承的基本额定寿命？什么是滚动轴承的基本额定动载荷？
【答】一组轴承中，10%的轴承发生点蚀破坏，90%的轴承不发生点蚀破坏前的转数（以106为单位）或工作小时数称为滚动轴承的基本额定寿命，以L 10表示。
滚动轴承的基本额定动载荷就是使轴承的基本额定寿命恰好为106转时，轴承所能承受的载荷值，用字母C 表示。
3、何时需要进行滚动轴承的静载荷计算？
【答】对于在工作载荷下基本上不旋转的轴承（例如起重机吊钩上用的推力轴承），或者慢慢地摆动以及转速极低的轴承，需要进行滚动轴承的静载荷计算。
4、试说明下面各轴承的类型和内径，并说明哪个轴承的公差等级最高？哪个允许的极限转速最高？哪个承受径向载荷的能力最大？哪个不能承受径向载荷？
N307/P4 6207/P2 30207 51307/P6
【答】各轴承的内径均为35 mm ；
6207/P2为深沟球轴承，公差等级最高；允许的极限转速最高；
N307/P4为圆柱滚子轴承，承受径向载荷能力最高；
30207为圆锥滚子轴承；
51307/P6为双列推力球轴承，不能承受径向载荷。
5、欲对一批同型号滚动轴承做寿命试验。若同时投入50个轴承进行试验，按其基本额定动载荷值加载，试验机主轴转速为2000=n r/min 。若预计该批轴承为正品，则试验进行8小时20分时，应约有几个轴承已失效。
【解】8小时20分时转动的转数为
r 1012000)20608(6?=?+?=L
此寿命刚好为r 6
101?，且轴承在基本额定载荷下试验，所以其失效率应为10%，应约有5%1050=?个轴承已失效。
6、某深沟球轴承需在径向载荷7150=r F N 作用下，以1800=n r/min 的转速工作3800 h 。试求此轴承应有的基本额定动载荷C 。
【解】根据式13-3有
134.531038001800601715010'6036
6=??==εh t nL f P
C kN 7、如图所示，根据工作条件，决定在轴的两端选用两个70000AC 角接触球轴承。工作中有中等冲击，转速1800=n r/min ，轴颈35=d mm 已知两轴承的径向载荷分别为33901=r F N ，10402=r F N ，外加轴向载荷为870=ae F N ，作用方向指向轴承1，试确定其工作寿命。
【解】1）确定轴承型号
根据题目要求，可以选用的轴承型号为7xx07AC ，在此
选用7207AC 轴承，其基本参数为：
基本额定动载荷0.29=r C kN
基本额定静载荷2.190=r C kN 题 7 图 F a / F r ≤e
F a / F r ＞e 派生轴向力F d 判断系数e X
Y X Y r F 68.0
0.68 1 0 0.41 0.87 2）计算派生轴向力
2.2305339068.068.011=?==r d F F N ；2.707104068.068.022=?==r d F F N
3）计算两个轴承的轴向力
如图，由于N 2.2305N 2.15778702.70712=<=+=+d ae d F F F
故轴承1被放松，轴承2被压紧，所受轴向力分别为
N 2.230511==d a F F ；N 2.14358702.230512=-=-=ae d a F F F
4）计算两个轴承的当量动载荷
由题意，在表13-6中取载荷系数5.1=p f ，对于轴承1，由于 e F F r a ===68.03390
2.230511 故轴承1的X=1，Y=0，其当量动载荷为 508533905.1)(1111=?==+=r p a r p F f YF XF f P N 对于轴承2，由于 e F F r a >==38.11040
2.143522，故轴承2的X= 0.41，Y= 0.87 其当量动载荷为 N 5.2512 )2
.143587.0104041.0(5.1)(222=?+??=+=a r p YF XF f P
5）计算两个轴承的寿命
由题意，温度系数0.1=t f 。由公式13-5a ，轴承1、2的寿命分别为
h 5.1717508510291800601060103
363161=???? ????=???? ??=P C f n L r t h
h 3.141922.251510291800601060103
363262=???? ????=???? ??=P C f n L r t h 十一 联轴器和离合器
1、简述联轴器与离合器的功用和区别。
【答】联轴器和离合器主要用来联接轴与轴（或轴与其它回转零件），以传递运动与转矩，有时也可用作安全装置。
联轴器和离合器的区别是：在机器运转时，联轴器联接的两轴不能分离，只有在机器停车并将联接器拆开后，两轴才能分离。而离合器在机器运转过程中不需停车便可使两轴随时接合或分离
2、什么是刚性联轴器？什么是挠性联轴器？哪类联轴器有缓冲吸振的能力？
【答】根据对各种相对位移有无补偿能力，联轴器可以分为刚性联轴器和挠性联轴器两种。刚性联轴器无位移补偿能力，挠性联轴器有位移补偿能力。
挠性联轴器有无弹性元件和有弹性元件的挠性联轴器两种，后者具有缓冲吸振的能力。
十二 轴
1、何谓传动轴、心轴和转轴？自行车的前轴、中轴和后轴各属于什么轴？
【答】工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。只承受扭矩而不承受弯矩（或弯矩很小）的轴称为传动轴。
自行车的前轴和后轴属于心轴，中轴属于转轴。
2、轴的常用周向和轴向定位方式有哪些？
【答】轴的常用周向定位方式有：键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等。
轴的常用轴向定位方式有：轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等。
3、若轴的强度不足或刚度不足时，可分别采取哪些措施？
【答】轴的强度不足时，可采取：增大轴的直径；改变材料类型；增大过渡圆角半径；对轴的表面进行热处理和表面硬化加工处理；提高表面加工质量；用开卸载槽等方法降低过盈配合处的应力集中程度；改进轴的结构形状等措施。
刚度不足时只能采取增大轴径，改变轴外形等措施。
4、为什么要进行轴的静强度校核计算？校核计算时为什么不考虑应力集中等因素的影响？
【答】静强度校核的目的在于评定轴抵抗塑性变形的能力。这对那些瞬时载荷很大或应力循环不对称较为严重时的轴是很必要的。
校核计算时不考虑应力集中等因素的影响，因为应力集中不影响静应力的大小，只影响轴的疲劳强度。
5、图5是某减速器输出轴的结构图，试指出其设计错误，并画出改正图。
【答】
该轴结构设计中的主要错误有：
①——轴上零件左侧无法轴向固定；②——键槽过长；③——轴承端盖与轴应有间隙，并且要有密封装置；④——角接触轴承应正装；⑤——套筒外径应小于轴承内圈外径尺寸；⑥——轴段长度应小于齿轮轮毂宽度；⑦——轴承内圈无法定位；⑧——角接触轴承应成对使用（此设计中应正装）；⑨——轴承端盖两处均应加轴承间隙调整垫片；⑩——装轴承处的轴段外径应区别开来，以保证加工精度。
正确的结构如下图所示：
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机械设计期末考试试题及答案 一、选择题 ( 共 20 分，每小题 2 分) 1、通常，一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段，按先后顺序，它们依次是 ( ) A. 剧烈磨损、磨合、稳定磨损 B. 稳定磨损，剧烈磨损、磨合 C. 磨合、剧烈磨损、稳定磨损 D. 磨合、稳定磨损、剧烈磨损 2、设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般 在80～200范围内选取，β太小斜齿轮传动的优点不明显，太大则会引起( ) 。 A. 大的切向力 B. 大的轴向力 C. 小的切向力 D. 小的轴向力 3、若一滚动轴承的寿命为1370000 转，则该轴承所承受的当量动载荷( ) 基本额定动载荷。 A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 无法判断 4、在不完全液体润滑滑动轴承设计中，除了限制轴承p 值外，还要对轴承 pv 值 进行验算，其主要目的是( ) 。 A. 限制轴承过渡磨损 B. 限制轴承的温升 C. 保证轴承的强度 D. 限制 轴承的质量 5、通常，一部机器主要是由( ) 三部分构成的。 A. 原动部分，传动部分，执行部分 B. 原动部分，传动部分，控制部分 C. 辅助系统，传动部分，控制部分 D. 原动部分，控制部分，执行部分 6、一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是( ) 。 A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C.齿面磨粒磨损 D.齿面胶合 7、在 V 带传动中，小轮包角一般应大于( ) 度。 A. 90 B. 100 C. 150 D. 120 8、一齿轮传动，主动轮 1 用 45 号钢调质，从动轮 2 用 45 号钢正火，则它们的齿面接触应力( ) 。 A. H 1 H 2 B. H 1 H 2 C. H1 H 2 D. 无法判断 9、蜗杆蜗轮传动的传动比，正确表达式是( ) 。 A. d2 B. i z2 C. i n2 D. i d1 i z1 n1 d2 d1 10、设计一对材料相同的软齿面齿轮传动时，一般应使大齿轮的齿面硬度 HBS2( ) 小齿轮的齿面硬度HBS1 。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 大于或等于 二、填空题 ( 共 10 分) 1、在轴的结构设计中，轴的最小直径d min是按初步确定的。 (1 分) 2、受轴向载荷的紧螺栓所受的总拉力是与之和。 (1 分) 3、在斜齿圆柱齿轮的设计计算中，考虑到实际承载区的转移，斜齿轮传动的许 用接触应力可取为[H ]1与[H]2。(1分) 1
《机械设计基础》复习重点、要点总结
《机械设计基础》 第1章机械设计概论 复习重点 1. 机械零件常见的失效形式 2. 机械设计中，主要的设计准则 习题 1-1 机械零件常见的失效形式有哪些？ 1-2 在机械设计中，主要的设计准则有哪些？ 1-3 在机械设计中，选用材料的依据是什么？ 第2章润滑与密封概述 复习重点 1. 摩擦的四种状态 2. 常用润滑剂的性能 习题 2-1 摩擦可分哪几类？各有何特点？ 2-2 润滑剂的作用是什麽？常用润滑剂有几类？ 第3章平面机构的结构分析 复习重点 1、机构及运动副的概念 2、自由度计算 平面机构：各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构，称为平面机构。 3.1 运动副及其分类 运动副：构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动） 按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同，通常把平面运动副分为低副和高副两类。 3.2 平面机构自由度的计算 一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，若机构中有n个活动构件(即不包括机架)，在未通过运动副连接前共有3n个自由度。当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后，每个低副引入两个约束，每个高副引入一个约束，共引入2P L+P H个约束，因此整个机构相对机架的自由度数，即机构的自由度为 F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。 例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。 解由其机构运动简图不难看出，该 机构有3个活动构件，n=3；包含4个转 动副，P L=4；没有高副，P H=0。因此， 由式(1-1)得该机构自由度为 F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=1
《机械设计基础》第六版重点复习资料
《机械设计基础》知识要点绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械第1 章：1）运动副的概念及分类 2）机构自由度的概念 3）机构具有确定运动的条件 4）机构自由度的计算第2 章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2）四杆机构极限位置的作图方法 3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4）按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3 章：1）凸轮机构的基本系数。 2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。 3）凸轮机构的压力角概念及作图。 第4 章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。 2）渐开线的性质。 3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p / n的推导过程。 5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5 章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9 章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。了解：常用材料的牌号和名称。 第10章：1）螺纹参数d、d“ d2、P、S、2、a、B及相互关系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺 纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3）螺纹联接的强度计算。 第11 章： 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。 第12章：1）蜗杆传动基本参数：m ai、m t2、丫、B、q、P a、d“ d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2）蜗杆传动受力分析。 第13章： 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、a 1、a 2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F。、CT 1、CT 2、b C、（T b及影响因素。 3）弹性滑动与打滑的区别。 4）了解：带传动的设计计算。 第14 章： 1）轴的分类（按载荷性质分）。 2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算。 第15章： 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章： 1）常用滚动轴承的型号。 2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力的计算。滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。第17章：1）联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。
机械设计学复习题知识分享
机械设计学复习题 一、名词解释： 1、功能原理设计 2、简单动作功能 3、复杂动作功能 4、机械创新设计 5、机械协调性设计 6、核心技术 7、关键技术 8、弹性强化 9、塑性强化 二、简答题： 机械设计学课后习题 1-1机械产品设计的三个基本环节是什么？ 答：机械产品设计的三个基本环节是：“功能原理设计，实用化设计和商品化设计” 1-2、机械设计具有哪些主要特点： 答：机械设计具有如下主要特点 :(1)多解性 (2)系统性 (3)创新性1-3、近代“机械设计学”的核心内容 1）“功能”思想的提出：l947年、美国工程师麦尔斯创立了“价值工程“。他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。2）“人机工程’’学科的兴起：“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计
的基本观念。 3）“工业设计”学科的成熟。工业产品设计的原则是：“技术第一，艺术第二”。工业设计师应该首先是一个工业技术专家，而不首先是一个艺术家。 1-4、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步： 创意、构思和实现。 创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。 构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。 实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。 1-5、机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计仅改变某些尺寸、外形或局部更改某些结构，使产品适应特定的使用条件或者用户特殊要求。 2）变型设计功能原理保持不变，变动产品部分结构尺寸参数，扩大规格，以满足更大范围功能参数需要的设计。 变型性设计是产品系列化的手段。 3)创新设计在全部功能或主要功能的实现原理和结构未知的情况下，运用成熟的科学技术成果所进行的新型的机械产品设计。 3-1、什么是功能原理设计？ 答：机械产品设计的最初环节，是先要针对该产品的主要功能提出一些原理性的构思。这种针对主要功能的原理性设计，可以简称为“功
机械设计期末考试模拟题
2010——2011学年第一学期 《机械设计》期末考试试卷（A卷） 课程代码:233141040 命题单位：制造学院：基础部 学院:_______班级:______姓名:______学号:________ 一．判断题（每题2分，共20分） （提示：对者画“+”，错者画“-”，其它符号一律无效） 1．蜗杆传动本质上属于齿轮传动，因此其传动比公式也为。 2．机械零件在工作中产生失效，意味着零件破坏了。 3．对于联接螺纹，即使制造和装配足够精确，螺纹牙受力也是不均匀的。 4．滚动轴承的当量动载荷是指轴承寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。5．凸缘联轴器和齿式联轴器都可以补偿两轴的安装误差。 6．在高转速、有振动的场合，楔键联接没有平键联接好。 7．带传动的平均传动比等于常数，链传动的平均传动比随载荷的大小而改变。8．带传动的弹性滑动是不可避免的。 9．传动轴只承受弯矩作用，心轴只承受扭矩作用。 10.滑动轴承在一般工作条件下应用效果比滚动轴承好。 二.填空题（每题2分，共20分） 1. 齿轮传动轮齿失效的可能形式有、、、和。 2. 通常，套筒滚子链传动的瞬时传动比不恒定，其根本原因是。 3. 普通平键的工作面是。 4. V带传动中，最大应力发生在。 5. 齿轮软、硬齿面以 HB为界划分。 6. 轴按其承受载荷的不同，分为、、。 7. 在进行轴的结构设计时，为使轴上零件定位准确，轴肩圆角半径 ____ 零件毂孔的圆角半径。
8. 机械中广泛采用油润滑是因为油润滑除了可降低摩擦系数外，还有。 9. 螺纹联接防松的实质是。 10. 零件表面粗糙度增加，其疲劳强度。 三．选择题（每题2分，共20分） 1. 在销孔是盲孔或拆卸困难的场合，最好采用 ____ 。 A.圆柱销 B. 内螺纹圆锥销 C.开尾圆锥销 D. 圆锥销 2. 对于滑键和导向键， ____ 的说法是错误的。 A.周向定位好 B.用于动联接 C.主要用于轴向定位 D.主要用于周向定位 3. 当滚动轴承主要承受径向力、轴向力较小而转速较高时，应优先考虑 用 ____ 。 A.向心球轴承 B.调心球轴承 C.角接触球轴承 D.推力球轴承 4. 大尺寸的蜗轮通常采用组合结构，其目的是 ____ 。 A.提高刚度 B.提高传动效率 C.增大使用寿命 D.节省贵重金属 5. 在设计滚子链时，一般将链节数取成偶数，其主要目的是 ____ 。 A.防止脱链 B.提高传动平稳性 C.避免使用过渡链节 D.减小链重量 6. 在开口传动中，V带用得比平带多，这是因为 ____ 。 A.V带截面积大，强度大 B.V带与带轮接触面积大 C.V带无接头 D.V带与带轮间的摩擦系数大 7. 螺杆相对于螺母转过一周时，两者沿轴线方向相对移动的距离是 ____ 。 A.一个螺距 B.螺距×线数 C.导程×线数 D.导程/线数 8. 有一转轴，初步结构设计后计算其弯曲强度和刚度，发现强度足够，刚度稍感不足，下列改进措施中， ____ 是最合理的。 A.尺寸不变，改用机械性能更好的高强度钢 B.适当减小载荷 C.改用更便宜的钢材，适当增大直径 D.材质不变，适当增大直径 9. 载荷变化较大时，联轴器宜选用 ____ 。 A.凸缘联轴器 B.弹性柱销联轴器 C.万向联轴器 D.齿轮联轴器 10. 使用弯扭合成当量弯矩法计算转轴强度时,采用校正系数是考虑到_ __ 。 A.扭转切应力可能不是对称循环应力 B. 轴上有键槽 C.弯曲应力可能不是对称循环应力 D. 轴上有应力集中
机械设计基础复习
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第一章第三章 机器,机械,机构的概念 1.机构的组成要素： （1）构件，构件与零件有什么区别 （2）运动副，运动副有哪些常用类型掌握常用运动副的特点； （3）运动链，机构 2、自由度，约束掌握平面机构自由度的计算公式； 3、掌握机构自由度的意义和机构具有确定运动的条件； 练习 1.一个作平面运动的自由构件有 3 个自由度。 2.机械是 机器 和 机构 的总称。 3.使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为 运动副 。 4.六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。（ × ） 5、复合铰链、局部自由度、虚约束，在计算机构自由度时，如何处理 6..零件是 机械中制造的 单元，构件是 机械中运动的 单元。 7.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间 B 产生相对运动。 A 、可以 B 、不能 C 、不一定能 8..两构件通过______ 面接触 _构成的运动副称为低副，它引入___2____个约束；两 9.构件通过_点，线接触 _______构成的运动副称为高副，它引入____1___个约束。 10.当机构的自由度F 0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。（√ ） 11.机器中独立运动的单元体，称为零件。（× ） 第四章平面连杆机构 、平面四杆机构的基本型式是什么它有几种类型、曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的特点各是什么他们有哪些用途 A B C F A G H E O M N 2 4 D E
3、铰链四杆机构有曲柄的条件是什么 4. 什么是压力角传动角掌握连杆机构传动角的计算方法；最小传动角的位置； 5、极位夹角急回运动行程速比系数掌握极位夹角与行程速比系数的关系式； 6、机构的死点位置掌握死点位置在机构中的应用； 7.已知行程速比系数设计四杆机构(曲柄滑块机构、导杆机构)；已知连杆的两对应位置；已知摇杆的两对应位置； 练习 1.当连杆机构处于死点位置时，有。 2.一个曲柄摇杆机构，行程速比系数等于，则极位夹角等于。 3.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于42o，则行程速比系数等于。 4.机构具有确定运动的条件是数目等于机构的自由度数。 5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，其连杆与摇杆的夹角∠BCD＝130°，其传动角为。 6..当行程速度变化系数k 时，机构就具有急回特性。 A 小于1； B. 大于1； C. 等于1； D. 等于0 7.平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是。 8.平面铰链四杆机构具有曲柄的条件是且。 9.曲柄滑块机构在，会出现死点 9.在铰链四杆机构中，如存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。（） 10.对心曲柄滑快机构急回特性。 11.偏置曲柄滑快机构急回特性。 12.机构处于死点时，其传动角等于。 13.曲柄滑快机构，当取为原动件时，可能有死点。 14.机构的压力角越对传动越有利。 15.图示铰链四杆机构，以AB为机架称机构；以CD为机架称机构。
《机械设计基础》第六版重点复习资料
《机械设计基础》知识要点 绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械 第1章：1）运动副的概念及分类 2）机构自由度的概念 3）机构具有确定运动的条件 4）机构自由度的计算 第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2）四杆机构极限位置的作图方法 3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4）按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3章：1）凸轮机构的基本系数。 2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。 3）凸轮机构的压力角概念及作图。 第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。 2）渐开线的性质。 3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。 5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。 了解：常用材料的牌号和名称。 第10章: 1）螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3）螺纹联接的强度计算。 第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。 第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2）蜗杆传动受力分析。 第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。 3）弹性滑动与打滑的区别。 4）了解：带传动的设计计算。 第14章: 1）轴的分类（按载荷性质分）。 2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算。 第15章: 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章: 1）常用滚动轴承的型号。 2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力的计算。 滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章: 1）联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。
机械设计学复习题
1、现代机器定义：机器是由两个或两个以上互相联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件限定的相对运动，能转变某种源动力和运动，以执行人们预期的工作，在人或其他智能体的操作和控制下，实现为之设计的某种或某几种功能。 2、从功能观点看：机器可分为工艺类和非工艺类；工艺类是指对物料进行工艺性加工的机器，主要特征是既有专用工作头，并进行独特的工艺加工动作，非工艺类则不对任何物料进行工艺性加工，只是实现某些特殊的动作性功能。 3、机构能实现哪些动作功能：（1）利用机构实现运动形式或运动规律变换的动作功能（2）利用机构实现开关、联锁和检测等动作功能（3）利用机构实现程序控制或手动控制的功能①利用时间的序列进行控制②利用动作的序列进行控制③利用运动的变化等进行控制。 4、选择机构来实现功能原理的原则和范围：（1）功率性的机械运动形式或规律的变换功能 （2）固定轨迹或简单可调的轨迹功能（3）在特定条件下能优质地实现开关、联锁和检测等功能（4）简单的固定程序或可变程序的控制功能。 5、传动机构的作用是将原动机的运动和动力传递给执行机构，（齿轮机构、连杆机构、凸轮机构、螺旋机构、楔块机构、棘轮机构、槽轮机构、摩擦轮机构、挠性件机构、弹性件机构、液气动机构、电气机构，及其组合机构）。 6、执行机构是带工作头进行工作并使之获得工作力或力矩的机构。其作用是（1）实现特定运动规律（2）实现特定的运动轨迹（3）实现某种特殊的信息传递。 7、工作头的作用是（1）夹持（2）搬运、输送及转换工位（3）施力。 8、运动机构协调设计的方法（1）集中驱动，分散控制（比较小型的机器上：家用缝纫机） （2）集中控制，分散驱动（比较大的机器上：挖掘机、大型工作机床） 9、整机总体参数确定方法：（1）理论计算方法（2）经验公式法（3）相似类比法（4）实验法 10、由多级传动机构组成的传动系统再将输入运动传递到输出级的同时，也将各级传动机构所产生误差向后续机构传递。输出角度包含了各级误差的叠加，各级传动所产生的误差对输出误差影响不同，合理分配传动比与各级传动件精度，可经济的实现合理的精度。分析发现：最后一级选择较大的传动比、较高的精度，可以提高整个传动系统的传动精度。传动总误差2212113i /i i /δδωω++=2 21i /θθθ?+?=?11、（1）传动系统可分为：单流传动（原动机所输出的能量顺序经过每一级传动件的传动形式）、（2）分流传动（原动机所输出的能量有多个分支传动到执行系统的传动形式）、（3）汇流传动（原动机所输出的能量经多条传动路线的传动后汇聚于执行机构）、（4）混流传动（在传动系统中既有分流传动又有汇流传动的传动系统） 12、机械设计的原理：①等强原理（要求设计者确定的结构参数应使结构的各部分具有形同
机械设计考试题库(带答案)71317
机械设计模拟题 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、机械零件的设计方法有理论设计经验设计模型试验设计。 2、机器的基本组成要素是机械零件。 3、机械零件常用的材料有金属材料高分子材料陶瓷材料复合材料。 4、按工作原理的不同联接可分为形锁合连接摩擦锁合链接材料锁合连接。 5、联接按其可拆性可分为可拆连接和不可拆连接。 6、可拆联接是指不需破坏链接中的任一零件就可拆开的连接。 7、根据牙型螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 8、螺纹大径是指与螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径，在标准中被定为公称直径。 9、螺纹小径是指螺纹最小直径，即与螺纹牙底相切的假想的圆柱直径。 10、螺纹的螺距是指螺纹相邻两牙的中径线上对应两点间的轴向距离。 11、导程是指同一条螺纹线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴线距离。 12、螺纹联接的基本类型有螺栓连接双头螺栓连接螺钉连接紧定螺钉连接。 13、控制预紧力的方法通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小。 14、螺纹预紧力过大会导致整个链接的结构尺寸增大，也会使连接件在装配或偶然过载时被拉断。 15、螺纹防松的方法，按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松、破坏螺旋运动关系防松。 16、对于重要的螺纹联接，一般采用机械防松。 17、受横向载荷的螺栓组联接中，单个螺栓的预紧力F?为。 18、键联接的主要类型有平键连接半圆键连接楔键连接切向键连接。 19、键的高度和宽度是由轴的直径决定的。 20、销按用途的不同可分为定位销连接销安全销。 21、无键联接是指轴与毂的连接不用键或花键连接。 22、联轴器所连两轴的相对位移有轴向位移径向位移角位移综合位移。 23、按离合器的不同工作原理，离合器可分为牙嵌式和摩擦式。 24、按承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴传动轴。
机械设计基础复习资料汇总
第一章平面机构的自由度和速度分析1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图 答案：
1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。
1-5解 滚子是局部自由度，去掉 n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=1 1-6解 滚子是局部自由度，去掉 n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=1 1-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=2 1-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=1 1-9解 滚子是局部自由度，去掉 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-10解 滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移动副，去掉一个. n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=1
1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3 第2章 平面连杆机构 2-1 试根据2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 （a ）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构，A B 整转副 （b ）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲柄摇杆机构，A B 整转副 （c ）60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构 （d ）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。
机械设计复习要点及重点习题(机械类)
复习课本，课后每章作业题，以及打印习题 做过作业题每个都必须掌握，没掌握看书，涉及到公式记住，讲过的题必须掌 握方法， 一绪论 1、机器的基本组成要素是什么？ 【答】机械系统总是由一些机构组成，每个机构又是由许多零件组成。所以，机器的基本组成要素就是机械零件。 2、什么是通用零件？什么是专用零件？试各举三个实例。 【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。 在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。 3、在机械零件设计过程中，如何把握零件与机器的关系？ 【答】在相互连接方面，机器与零件有着相互制约的关系； 在相对运动方面，机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求； 在机器的性能方面，机器的整体性能依赖于各个零件的性能，而每个零件的设计或选择又和机器整机的性能要求分不开。 二机械设计总论 1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用是什么？ 【答】机器的三个基本组成部分是：原动机部分、执行部分和传动部分。 传动装置的作用：介于机器的原动机和执行部分之间，改变原动机提供的运动和动力参数，以满足执行部分的要求。 2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？ 【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。 机械零件的主要失效形式有 1）整体断裂； 2）过大的残余变形（塑性变形）； 3）零件的表面破坏，主要是腐蚀、磨损和接触疲劳； 4）破坏正常工作条件引起的失效：有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，如果破坏了这些必要的条件，则将发生不同类型的失效，如带传动的打滑，高速转子由于共振而引起断裂，滑动轴承由
中南大学机械设计学复习题
机械设计学复习题 第一章绪论1-1“设计学”从古代到现代的三个发展阶段阶段1 直觉设计阶段阶段2：半经验半理论设计阶段阶段3：半理论半经验设计阶段1-2 机械是机器和机构的统称。1-3 “设计”是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。它是从合理的目标参数出发，通过各种方法和手段创造出一个所需的优化系统或结构的过程。1-4由想法到产品的过程机械产品设计的一般过程：认识需求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。设计的第一步是认识需求，由此决定要设计一种装置满足它。认识需求有时是一种很高创造性的活动。第二部是目标界定。基本目的是把需求限定在某种确定方面，并限定满足需求的一些特殊的技术和特性，以便在下一步寻求解决这一问题的解法。第三步是问题解决。就是我们所说的功能原理设计，应该把各种可能的解法尽可能多地收集起来，供下一步分析比较，这是至关重要的一步。第四部是分析和优选。第五步是评价决策，这是最困难的一步。第六步是表达，设计的表达有写说画。其中画是最重要的表达方式。第七部是实现，实现的手段是实用样机，实现的最后标准是市场，市场是检验设计成功与否的惟一标准。第一章 1.机械的概念 机械是机器和机构的统称：完成做功的各种具体机器和以传递力与运动的各类机构总称为机械。 2.机械设计主要特点 1)多解性2)系统性3)创新性4)设计与科学研究 3.“机械设计学”的学科组成 1)功能原理设计2)实用化设计3)商品化设计 4.现代设计,以功能为核心，构思实现该功能所需的方法和手段,具体方法和手段有： CAD/CAM/CAE技术，CIMS工程、并行工程、优化设计、有限元方法、可靠性设计、创新设计、快速响应设计、反求工程、逆向工程、虚拟设计方法等。 5. 近代“机械设计学”的核心内容 1）功能思想的提出2）人机工程学科的兴起3）工业设计学科的成熟 6.机械设计按其创新程度可分为以下三种类型： 1)适应性设计2）变型设计3)创新设计 第三章 1. 任何一种机器的更新换代都存在三个途径: 1）改革工作原理；2）通过改进工艺、结构和材料提高技术性能；3）加强辅助功能使其更适应使用者的心理。 2. 功能原理设计的工作特点 1).用一种新的物理效应来代替旧的物理效应，使机器的工作原理发生根本的变化的设计。 2).引入某种新技术(新材料、新工艺、……)，但首先要求设计人员有一种新想法(New Idea)、新构思。 3).使机器品质发生质的变化。 3. 功能原理设计的任务和主要工作内容 1).功能原理设计的任务：针对某一确定的“功能目标”．寻求一些（一种）“物理效应”并借助某些“作用原理”来求得一些实现该功能目标的“解法原理”。 例如：为实现直线移动的功能要求，可寻求液压、电磁或机构等物理效应，通过油缸、直线电机或刚体传动等作用原理，求得最终实现机械直线移动这个功能目标的解法原理。 2).功能原理设计的主要工作内容： (1)明确功能目标；(2)构思能实现功能目标的新的解法原理；(3)改进、完善解法。 4.根据系统工程学用黑箱来描述功能，请描述采用的哪三种流的转换。 任何技术系统都可以视为3种流的处理系统： 能量流:机械能、热能、电能、化学能、光能、核能。 物料流：气体、液体或各种形式的固体。信息流：各种测量值、输入指令、数 5.功能的分解。
《机械设计基础》期末考试题汇总(最新整理)
2、极位夹角是曲柄摇杆机构中夹角。（×）改：曲柄 5、凸轮轮廓的形状取决于从动件的运动规律。（×）改：决定 7、楔键的两侧面是工作面。（×）改：上下两表面 8、普通车床变速箱内齿轮的润滑方式时油雾润滑。（×） 9、滚动轴承的基本额定动载荷C 值越大，则轴承的承载能力越高。（√） 三、选择题（每题2 分，共20 分） 2、为了使相啮合的一对齿轮其强度和寿命接近，通常（ B ）。 A、齿轮的硬度大于小齿轮的硬度 B、小齿轮的硬度大于大齿轮的硬度 C、大、小齿轮的硬度相同 3、下列哪一种普通平键用于轴端。（ C ）。P159 A、A 型 B、B 型 C、C 型 4、渐开线在基圆上的压力角为多大?（A ） A、0° B、20° C、90° 5、下列螺纹用于传动的是（ A ）。 A、梯形螺纹 B、管螺纹 C、普通螺纹 7、在螺栓联接中，当有一个被联接件较厚，而且需要经常拆卸时，宜选用的联接类型是（ A ）联接。 A、双头螺柱 B、紧定螺栓 C、普通螺栓 8、用来传递双向转矩的一对切向键，在轴上相隔多少度为宜? （C ） A、90°～120° B、135°～150° C、120°～130° 试题一 2.曲柄摇杆机构中，摇杆为主动件时，曲柄与连杆共线时为死点位置。
（A）不存在（B）曲柄与连杆共线时为（C）摇杆与连杆共线时为 3.为保证四杆机构良好的机械性能，传动角不应小于最小许用值。 （A）压力角（B）传动角（C）极位夹角 4.凸轮轮廓曲线决定了从动杆的运动规律。 （A）凸轮转速（B）凸轮轮廓曲线（C）凸轮形状 5.凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈_小，机构传动性能愈好。 6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于：前者安装后，键与键槽之间就存在有摩擦力。(A) 压紧力(B) 轴向力(C) 摩擦力 7.链“B18X80”的含义是 B 型键宽度b=18mm，长度L=80mm 。 8.螺纹联接是指利用螺纹零件把需要固定在一起的零件固连起来。 螺旋传动是指利用螺纹零件实现回转运动转换成直线运动。 9.螺纹的公称直径是指它的外径，螺纹“M12X1.5”的含义为_细牙螺纹外径12mm，螺距1.5 。 10.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，切材料较软，在需要经常装卸的情况下，宜采用双头螺栓联接_。用于薄壁零件联接的螺纹，宜采用三角形细牙螺纹。 (A)螺栓联接(B) 双头螺栓联接(C) 螺钉联接(D) 三角形细牙螺纹 (E) 三角形粗牙螺纹(F) 矩形螺纹 11.某调整螺纹，采用双头粗牙螺纹，螺距为3mm，为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm，则螺杆应转 2 圈。 12.国标规定，三角带有_ Y Z A B C D E 七种类型，代号‘B2240’表示_B 型基准长度2240mm 。
机械设计基础复习资料(综合整理)..
机械设计基础复习资料 一、基础知识 0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副） 0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。 连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构 0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。 0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。 0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低 1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。 1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】 1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。 1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑 1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。 2．开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』开式齿轮磨损较快，一般不会点蚀 2.1. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的节线靠近齿根处部位。 在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些 2.12. 根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计，按弯曲强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计，按接触强度校核。 2．13在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。 标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用平均分度圆直径。 2.15、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不相等的。 2.16、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。
机械设计期末考试试题及答案
中 原 工 学 院 2003～2004学年 第一学期 机械制造及自动化专业 机械设计课程期末试卷（答案） 一、是非题(用“√”表示正确，“×”表示错误填在题末的括号中)。 (本大题共10小题，每小题1分，总计10分) 1、受静载荷作用的零件只能产生静应力，受变载荷作用的零件才能产生变应力。 （ × ） 2、受交变横向载荷作用的普通螺栓联接，在正常工作时螺栓杆所受到的拉力不变。 （ √ ） 3、为了使V 带的工作侧面能与V 带轮轮槽的工作侧面紧紧贴合，因为V 带的剖面楔角为40o，因而V 带轮轮槽角也相应为40o 。 （ × ） 4、为了避免带打滑，可将带轮上与带接触的表面加工得粗糙些以增大摩擦。 （ × ） 5、对轮齿沿齿宽作适当的修形（鼓形齿），可以大大改善载荷沿接触线分布不均匀的现象。 （ √ ） 6、齿面点蚀是润滑良好的软齿面闭式齿轮传动常见的失效形式。 （ √ ） 7、直齿圆锥齿轮的强度计算中，通常近似地以大端分度圆处的当量圆柱齿轮来代替圆锥齿轮进行强度计算。 （ × ） 8、与齿轮传动的变位方法相类似，不仅可以对蜗杆进行变位加工，而且也可以对蜗轮进行变位加工。 （ × ） 9、某45钢轴的刚度不足，可以采取改用40Cr 合金钢措施来提高其刚度。 （ × ） 10、滚动轴承的基本额定寿命是指一组轴承中10%的轴承发生疲劳破坏，而90%的轴承不发生疲劳破坏前的转数（以106为单位）或工作小时数。 （ √ ） 二、选择题(将正确的代码A 、B 、C 、D 填入横线上方的空格处)。 (本大题共15小题，每小题1.5分，总计15分) 1．零件的截面形状一定，当截面尺寸增大时，其疲劳极限值将随之__ B __。 A. 增高 B. 降低 C. 不变 D. 有时增高，有时降低 2．对于联接用螺纹，主要要求联接可靠，自锁性能好，故常选用__ A __。 A ．升角小，单线三角形螺纹 B ．升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D ．升角大，双线矩形螺纹 3. 设计键联接时，有以下主要内容：①按使用要求选择键的类型；②对键联接进行必要的强度校核计算；③按轴径选择键的剖面尺寸；④按轮毂宽度选择键的长度。在具体设计时，一般的顺序为 C 。 A. ③→④→②→①； B.①→③→②→④； C. ①→③→④→②； D. ①→④→②→③ 4．选取V 带型号，主要取决于____ D ____。 A ．带的松边拉力 B ．带的线速度 C. 带的紧边拉力 D ．带传递的功率和小带轮转速 5．带传动不能保证准确的传动比，其原因是____B ____。 A.带容易变形和磨损 B.带传动工作时由拉力的变化而引起的弹性滑动 C.带在带轮上出现打滑 D.带的弹性变形不符合虎克定律 6. 轮齿弯曲强度计算中的齿形系数Fa Y 与 C 无关。 A ．齿数z B ．变位系数x C ．模数m D ．斜齿轮的螺旋角β 7. 按齿根弯曲疲劳强度设计公式： []3 2112? ??? ??≥F Sa Fa d Y Y z KT m σφmm 计算齿轮传动的模数时，其公式中 []? ??? ? ?F Sa Fa Y Y σ应代入： B 。
机械设计学复习资料要点
第一章绪论 1.机械设计学学科的三个组成部分（或机械产品设计的基本环节）：功能原理设计、实用化设计、商品化设计。 2.机械设计具有哪些主要特点？（多解性、系统性、创新性） 3.近代“设计学”的重大发展（功能思想的提出和发展；人机学思想的形成和发展；工业设计学科体系的发展和成熟） 4.从设计构思的角度将机械设计步骤归纳为哪三大步？（创意、构思、实现） 5.“设计”是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。机械产品设计的一般过程：认识需求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。 6.机械设计学的研究对象 机械设计学研究机械设计的规律、过程、原理、方法、设计原则以及其他机械设计的共性技术。 7.功能是产品的核心和本质。 第二章机器的组成及典型机器的功能分析 1.机器的定义：有两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件的限定的相对运动，能将某种原动力和运动转变，以执行人们预期的工作，在人或其他智能体的操作或控制下，实现为之设计的某种或几种功能。 2.从不同角度看机器的组成：从机构学的角度看：各种基本机构，自由度=原动机数；从结构学的角度看：各种基本零件；从专业的角度看：各种主要部件 3.从功能的观点看机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成，它们的协调工作实现了实现了机器的总功能。又可进一步分为：工作机（工作头、执行机构）传动机原动机控制器。 4.从功能的观点看机器的分类可分为：工艺类机器：对物料进行工艺性加工的机器，主要特征是具有专用的工作头并进行独特的工艺加工动作；非工艺类-不对任何物料进行工艺性加工，只实现某些特殊的动作性的机器。 5.家用缝纫机是一种典型的工艺类机器。工艺方式：一是采用针尖引线的方法代替针尾引线；二是采用双线互锁交织的方法代替反复穿刺。 功能分析：（1）总功能：将线按一定规律缝于缝料上，它可使一根线或多根线通过自连、互连、交织，在缝料上形成一定形式的线迹。（2）主要功能：引面线造环功能，勾面线扩环供给和收回面线的功能，输送缝料的功能。（3）调节面线和底线阻尼的功能，调节压脚和压紧力的功能，调节送布针距的功能，绕底线功能。（4）控制功能：机械控制功能，人机控制功能，电子控制功能。 6.现代银行点钞机是一种典型的机电一体化系统，属于工艺类机器。功能要求：要有堆放准备清点纸币的空间，并能将纸币连续输入，直到最后一张；要有能把
《机械设计学》总复习答案
《机械设计学》总复习答案 一、填空题 1、功能原理设计、实用化设计、商品化设计； 2、原动机、传动机、工作机； 3、动作功能、工艺功能； 4、物场（或者S-Fields）； 5、单流传动、分流传动、汇流传动、混流传动； 6、内联传动链、外联传动链； 7、承担载荷、传递运动和动力； 8、直接相关关系、间接相关关系； 9、工作要素（或工作表面）、连接要素（或连接表面）；10、等强原理、变形协调原理、自助原理、稳定性原理；11、原始误差、原理误差、工作误差、回程误差；12、简单、明确、安全可靠；13、温度差，越大；14、运动循环图；15、人、机器、环境；16、理论计算方法、经验公式法、相似类比法、实验法。 二、判断题 1、√； 2、×； 3、√； 4、×； 5、×； 6、√； 7、×； 8、×； 9、√；10、√； 11、√；12、×；13、√；14、√；15、√。 三、简答题 1、简单动作功能：圆珠笔的伸缩双动功能、带轴的轮子、拉链、门锁、电视机双动调节盒盖等。 复杂动作功能：硬币机的卷边功能系统所采用的一组六杆机构、硬币计数包卷机驱动工作头的执行机构和传动机构（连杆机构、齿轮机构、挠性机构、凸轮机构、螺旋机构、间歇机构六种基本机构的组合机构）等。 工艺功能：刮削器、耕地的犁、绞肉机、激光切割、水刀切割、割草机等。 2、P69-71 3、P75 4、习题（6-4） 5、习题（6-10） 6、P132 7、习题（6-5） 8、习题（6-8） 9、习题（6-9） 10、习题（6-11）
11、P162 12、P178 13、P65 14、P58 15、P200 16、P261 17、千斤顶的基本功能：支撑和顶起重物；其辅助功能：动力和传动功能，千斤顶的升降、定位功能，自锁功能等。 金属切削机床的基本功能：对金属材料进行切削；其辅助功能：动力和传动功能，实现刀具的进给运动功能，刀具的装夹功能，工件的装夹功能、冷却液的开停功能、排屑功能等。 18、习题（6-6） 四、计算题 1.解：N=200，3)60(=n ,4)460(=+n ，6)664(=+n ，41 =?t ，62=?t 则[]()h n N n n /%13.04 3100344)60()60()460()60(=?--=?--+=λ []()h n N n n /%17.06 4100466)64()64()664()64(=?--=?--+=λ 2.解：（1）零件寿命服从)40,200(2N ，由δμ-= t Z 可得 )40 200100()()100(->=->=Z P t Z P R δμ )5.2(1)5.2(-≤-=->=Z P Z P 9938.00062.01)5.2(1=-=-Φ-= 失效概率 0062.0)100(1)100(=-=R F （2）当%10)(=t F 时，有)(1%90)(z t R Φ-== 则%10)(=Φz ，又因为%10)28.1(=-Φ 所以28.1-=Z