大学精品课件:机械设计各章要点.doc
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1、 1 机械设计复习要点机械设计复习要点 1、 在做设计方案经济性评价时,要同时考虑哪两个经济性? 1) 、制造经济性 2) 、使用经济性 2、一部机器主要应满足哪些要求? 1) 、使用功能要求 2) 、经济性要求 3) 、劳动保护和使用环境的要求 4) 、可靠性要求 2、 机械设计应满足的三化是什么? 1) 标准化 2) 系列化| 3) 通用化 24 3、机械零件的主要失效形式 1) 、整体断裂 2) 、过大的残余变形 3) 、零件的表面破坏 4) 、破坏正常工作条件引起的失效 4、机械零件的设计准则及其含义 1) 、强度准则及其含义 2) 、刚度准则及其含义 3) 、寿命准则及其含义 4)
2、、振动稳定性准则 5) 、可靠性准则 5、 浴盆曲线的三阶段及其含义 1) 跑和磨损阶段 2) 正常使用阶段 3) 损坏阶段 27 1、机械零件的三 R 设计方法及其含义 1) 、理论设计 2) 、经验设计(类比法设计) 3) 、模型实验设计 210 1、标准的概念 通过对零件的尺寸,结构,材料性能,设计方法检验方法,制图要求与一系列问题,制定出各式各样的大家共 同遵守的标准 3、 标准化的优点 1) 高了制造质量,降低了成本 2) 提高了零件性能的可靠性 2 3)简化设计工作,缩短设计周期,提高了设计质量 4、 现已发布的与机械零件设计有关的标准共有哪三级? 1) 、国家标准(GB) 2)
3、、行业标准 3) 、企业标准 4、从使用的强制性来说,设计标准有哪几类 1) 、必须执行的(有关度、量、衡及涉及人身安全的如齿轮的模数、压力角等) 2) 、推荐使用的(如标准直径等) 第三章第三章 1、机械零件的强度分为哪两种? 2、当应力循环次数小于 3 10时,应按何种强度计算?(静力强度)? 3、材料的疲劳特性用哪三个因素来表示? N, max 4、变应力是否都因变载荷引起? 5、何为低周疲劳?在低周疲劳时,是否有塑变发生?低周疲劳又称为何种疲劳? A、循环次数 4 10n B、有塑变 C、应变疲劳 6、有限寿命疲劳极限 rN 与无限寿命疲劳极限 r 间的关 Nr m rrN K N N
4、 0 7、是否变应力作用时,一定是以疲劳失效为主。 (否,当 am 时,以塑变为主) 8、当, 1, 0, 1时,? r 101 ,; rrr 9、材料 r 的值与什么有关?零件的 r 与什么有关?两者有何不同? 答:A 材料的 r 主要与材质有关 B 零件的 r 与零件的尺寸,结构,强化,加工质量有关,举 r=1 时的状态为例 K e 1 1 , K弯 曲疲劳时的综合影响系数 C、零件的 re 小于材料的 r 10、单向不稳定应力如果先作用大的,将会使材料怎样,这时会提高失效还是延迟失效?反之又如何? 3 答:1、削弱,提前失效 2、如果先作用小的,后作用大的,将会延迟失效 11、图形 3-
5、1 曲线的实验前提条件是什么? 答:1、特定 2、材料特定 12、图 3-1 曲线上 D 的意义是什么? 对应 D: limrD (永久疲劳极限) 对应 D: 00 NN 13、当 0 NN 可认为材料的循环次数为什么?对应 00 NN 时的疲劳极限叫什么? 1) 、无限(寿命无限长) 2) 、 时应 0 NN 时疲劳极限叫永久疲劳极限 r ,且当实际作用的 r 时,认为材料寿命为无限即材料 在作用下不会发生疲劳失效. 14 1)图形 3-1 材料疲劳曲线之一, 2)图 3-2 材料疲劳曲线之二的实验前提分别是什么? 1) 1) r 特定 2) 材料特定 2), (1)11 (2)材料特定 (
6、3) 0 NN 15 通过材料疲劳曲线之一,导出了什么关系式?有限寿命疲劳极限 rN 与永久疲劳极限 r 间的关系 rN m rrN K N N 0 16 若已知 1 r时 rN 如何求? m rN N N0 1 1 7 当 r=C 时,图形 33 的两个区GAO为什么区?强度校核公式怎么表达?落在该区域外时又为什么意思?若 工作应力落在CG O 区域内为何意思?其强度校核公式如何表示?落在CG O 之外又为何意思? 1 当 工 作 应 力 落 在GAO内 时 说 明 不 会 发 生 疲 劳 失 效 即 lim 其 强 度 校 核 公 式 S S r lim ma ca K S 1 当工作应力
7、点在GAO外则会发生疲劳失效 2 当工作应力点在CG O 内时不会发生塑性变形,其强度校核公式: 4 S S S lim ma S ca S 以静强度校核为主 若工作应力点在CG O 外则会发生静力失效(朔变) 18,图 3-2 与图形 3-3 的关系是什么?图形 3-3 与图形 34 的关系是什么? 19,当应力的变化规律比较复杂时即无法确定CCC m min ,时如何选择强设计的方法? 答:按 r=C 来选择 第五章第五章 螺纹联接螺纹联接 5-1 1,按功能分,螺纹分为哪几种 (1)联接螺纹 (2)传动螺纹 2,常用的螺纹类型?P60 哪种用于联接?哪种用于传动?P60 (1)用用于联接
8、的:普通螺纹,米制锥螺纹,管螺纹 (2)用于传动的:梯形螺纹,矩形螺纹,锯齿形螺纹 3,说明螺纹大径,小径,中径的含义?螺纹的公称直径是什么,如何表达? 答: (2)公称直径为大径,用 Md 表示。 4,何为螺纹的线数?单线用于何场所,多线用于何场所?为什么? 答:单线用于联接,多线用于传动,因线数越少,自锁能力越强。 5-2 1,熟练掌握螺纹联接的四种主要类型的用途,使用场所,以及结构画法。 2,螺纹联接分为几个精度等级?其代号?具体含义为?P65 代号:A B C A 级用于:精度最高,用于配合精度,防止振动的重要场所 B 级用于:爱载大,经拆常卸,调整或受变载荷的联接 C 用于:一般联接
9、 5-3 1,预紧的目的是什么?P66 过大的预紧有何不利的影响?P66 2,预紧力 F0的大小一般按何方法确定?由公式(5-2)分析,是理论的方法,还是经验的方法 P66 3,通常用哪两种方法来控制预紧力?P66 4,拧紧螺母时,需克服的阻力矩有几种?拧紧力矩的表达式?P67 (1)螺纹的副间的磨擦力力矩)tan( 2 . 2 01 d FT (2)螺母与支承间磨擦力矩为 2 0 2 0 3 0 3 0 02 . 3 1 dD dD FfT c (3) 拧紧力矩 T= 21 TT 5 对于重要的联接,为何不能采用直径过小的螺纹?(P67) 5 这个直径是多大,如何表达?P67 6,采用定力矩
10、板手或测力矩扳手控制预紧力的缺点是?对于重要的联接或大型的联接,还可采用何种方法来控制 预紧力?P67 5-4 1,螺纹联接松脱的主要原因有哪两类?P68 2,防松的根本问题是?P68 3,按工作原理,螺纹联接的防松可分为哪几类?P68,试举两例说明,共三类 4,何为粗牙螺纹(参阅杨可桢机械设计基础第四版 P134) 5,采用钩头螺纹栓联接有何弊端?(邱宣怀机械设计基础第四版 P116) 6,螺纹联接件有几种精度等级?几种强度等级?(P83) 5-5 5-6 P76-P82 1,对于铰制孔用螺栓联接,为何不能在平行于工作载荷的方向成排的布置八个以上的螺栓? (P76) 2,为何在联接承受变矩和
11、转矩时,尽量使螺栓的位置靠近联接接合面的边缘?(P76) 3,在铸、锻件等粗糙表面上安装螺栓时,制成凸台或沉头捉座的目的是?(P77) 4,当螺栓组成承受横向载荷时,单个螺栓是否一定承受横力?P68 5,普通螺栓联接受横向力作用,单个螺栓受什么力作用?其计算应力 ca : 2 1 0 4 d F ca , 2 1 0 4 3 . 1 d F ca 两 个公式哪个正确?为何?( (P7071) 6,联接受横向力作用时,联接是否一定采用铰制孔用螺栓? 7,当螺栓即受预紧力 F0作用, ,又受工作拉力 F 作用时,其受的总拉力 F2?F0和残余预紧力 F1的关系又如何? 8,螺栓的刚度 Cb,被联接
12、件的刚度 Cm如何表达?(P73,公式(5-16) ) 9, (1)螺栓的相对刚度,被联接件的相对刚度怎样变化可使螺栓的总拉力 F2增加很小,试用公式 F cc c FF mb b 02 进行说明(即:? mb b CC C ,? mb m CC C ) (2)在设计中,如何表示不考虑螺栓的相对刚度影响?考虑螺栓的相对刚度影响又怎样表示(即: ? mb b CC C ,? mb m CC C )? 11,当工作拉力在 0F 之间变化时螺栓的总拉力将如何变化?此时螺栓的应力副 a ? (P7475) 12,在什么情况下,采用斜面垫圈?(P77) 13,当联接只受扭矩 T 作用时联接中所采用何种类
13、型的螺栓?单个螺栓各受什么力作用?(P79) 14,当联接受翻倒力矩作用时,所采用的螺栓为哪种类型?单个螺栓受什么力作用?此时联接应满足哪些条件? (P8082) 15,当联接受轴向载荷作用时,所采用的螺栓是哪种类型?单个螺栓受什么力作用?其强度校核公式为什么? (P78,P71,P76) 16,当螺栓的性能等级分别为 3.6、4.8、5.8 时,其 s , B 各分别为多少?(P83) 6 17,螺栓联接的强度主要取决于螺栓的强度还是被联接件的强度?(P85) 18,影响螺栓强度的因素有哪些?其相应的预防措施是什么?(p8588) 19,降低螺栓应力幅的方法有几种?其中那一种最为合适?(P8
14、5) 20,具体降低螺栓刚度的方法有哪些?具体增加被联接的刚度的方法有哪些?(P86) 21,螺纹牙载荷分布不均的现象是什么原因引起的?其改进的措施有哪些?(p86) 22,采用螺纹牙圈数过多的加厚螺母能不能提高联接的强度?(86) 23,联接中,螺栓的哪些部位发生应力集中的影响?应采用哪些措施?(P87) 24,采用切削螺纹或滚压螺纹,那种加工方法对提高疲劳强度有利?为什么?(P88) 25,联接受横向载荷,当采用普通螺栓联接时,为了保证联接的可靠性,常采用哪几种减载零件来承担横向外载 荷?(P71) 第六章键第六章键,花键联接和无联接花键联接和无联接 6-1 键联接键联接 1 键联接的主要
15、类型 2 平键联接可分为几种类型? 2 平键联接中,键的工作面是哪个面? 3 平键联接的传动方式?(靠侧面挤压) 4 平键联接能否承受轴向力? 5 普通平键分为哪几种类型?各用于何工作场合? 6 与 A 型键相比,B 型平键的轴糟应力集中大还是小?A,B 两种键哪一种在轴上的固定更好? 7,普通平键和导向平键.滑键哪种用于静联接,哪种用于动联接? 8 导向平键与滑键的区别是什么? 8 当轴上零件相对于轴的轴向滑动量较大时,应采用导向平键还是滑键?为什么? 9 半圆键一般用于何种轴毂联接?为什么?它的缺点是什么? 10,楔键的形状如何?工作面是哪个表面 11 楔键能限制轴上零件哪个方向的运动?
16、12 楔键联接的缺点是什么?它一般只能用在何种场合,为什么? 13 切向键是如何组成的?其工作面是哪个面? 14 切向键是靠什么来传递扭矩的 15 确定当传递双向扭矩时需用两个切向键,两键间的夹角为多大? 16 切向键对轴的削弱大还是小? 17 在键的中选择包含哪两个方面的内容?(P102) 18 平键的截面尺寸hb按什么来定?键的长度按什么来定?(按轴)导向平键的长度应如何确定?(按毂) 19 在平键联接中,对于静联接,其主要的失效是什么?对于动联接其主要的失效是什么?(它们的强度条件表达式应 记牢) 20 当强度不够时可采用双键.两个平键如何布置?两个半圆键如何布置?两个楔键应如何布置?
17、21 当按强度设计的所需键长过长时dL2时应采取何措施? 与平键相比花键联接的优缺点? 23 常用的花键类型? 24 矩形花键的三种定心方式其中最常见的为哪一种?(参考求宣怀教材 P126127) 24 渐开线花键的压力角为多大?哪种对轴的削弱小?哪种承载能力强?(P106) 25 花键联接强度计算公式(应记) 第八章带传动第八章带传动 1, 常用的四种带传动类型 2,一般机械中应用最广的是何种带传动? 7 3, V 带与平常相比哪种带产生的磨擦力更大?为什么?(参考吴宗泽机械零件 ) 4, V 带的节面是哪个面?当带受拉变形时该面的尺寸是否改变?(141) 6,V 带轮的基准直径为哪个直经?
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