《机械设计》学位考辅导本科.ppt

机械设计学位考试辅导,安 琦华东理工大学机械与动力工程学院2010年9月,第1章 绪论1、通用零件和专用零件有何区别？2、机械设计的内容涵盖哪些方面？3、本课程的学习目的是什么？4、设计机器应满足的要求有哪些？5、常用设计方法有哪几种？6、机器的一般设计程序是怎样的？7、何谓零件的工作能力准则？8、零件的一般设计步骤如何？9、何谓名义载荷和计算载荷？两者有何关系？10、何谓机械零件的“三化”？11、国标代号是什么？,第2章 机械零件的强度和计算准则1、何谓零件的失效？常见形式有哪些？2、载荷、应力各如何分类？基本变应力有哪几种？用哪些参数描述变应力？3、如何判断零件受力类型？4、两种判断零件强度的方式是什么？5、单向静应力及复合静应力作用下零件强度如何判断？复合静应力安全系数如何求出？6、何谓疲劳极限？它与哪些因素有关？7、安全系数如何选择？其大小会产生什么影响？8、提高零件强度有哪些措施？9、表面强度有哪几种？点蚀是怎样发生的？如何提高接触疲劳强度？如何计算挤压和磨损强度？,10、何谓刚度和柔度？刚度不足会产生什么影响？影响刚度的因素有哪些？11、根据冲击模型推导解释冲击载荷的危害及如何缓和冲击作用。12、温度因素从哪些方面影响零件的工作能力？13、何谓振动、共振及失稳？稳定性计算的准则是什么？减轻振动的措施有哪些？,第3章 机械零件的疲劳强度1、机械零件疲劳强度计算有哪两种？2、零件的疲劳断裂过程分为哪几个过程？断裂面有何特点？何谓疲劳极限？3、什么叫疲劳曲线？分为哪几个区？KN,N0,m,r的几何意义及如何确定？r对rN如何影响？4、什么是极限应力图？如何绘制简化？5、影响零件疲劳强度的主要因素有哪些？如何加以修正？铸铁件为何不考虑应力集中？高强度钢零件为何表面要求加工质量较高？综合影响系数如何定义？它只影响什么？6、何谓稳定变应力、非稳定变应力？怎样对随机非稳定变应力进行处理？,7、如何在极限应力图中绘制许用极限应力图？工作应力增长的方式有哪几种？8、许用极限应力图中的塑性安全区及疲劳安全区如何划分？每个区中的安全系数如何计算？复合应力作用下安全系数如何计算？9、什么是疲劳损伤积累假说？规律性非稳定变应力作用下零件的安全系数如何计算？,第4章 摩擦、磨损、润滑及密封1、什么叫摩擦、摩擦力、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦、流体润滑、混合润滑、固体润滑？2、摩擦特性曲线分为哪几个阶段？3、摩擦的粘着理论如何解释摩擦的产生？4、边界膜有哪几种？各有何特点？5、什么叫磨损？其过程分为哪几个阶段？影响磨损的因素有哪些？6、常见磨损类型有哪些？7、什么叫轴承数？什么叫流体动力润滑和弹性流体动力润滑？什么叫流体静压润滑？,8、如何判断润滑所处的状态？9、润滑剂有哪几种？各有何特点？10、润滑剂通常有哪些指标？什么叫添加剂？11、粘度是如何定义的？常用单位是什么？12、温度和压力是如何影响粘度的？,第5章 螺纹联接1、什么叫可拆及不可拆联接？常用联接有哪些种？2、螺纹联接的主要类型有哪些？3、螺栓联接拧紧有何作用？如何对螺栓拧紧过程进行力分析及计算？4、螺纹防松的方法有哪几种？其原理如何？5、静载荷及变载荷作用下螺栓的损坏形式如何？常发生于什么部位？6、受拉松螺栓及紧螺栓联接的强度计算条件是什么？7、螺栓与被连接件间的变形协调关系如何绘制？何谓相对刚度系数？它与那些因素有关？,8、受剪螺栓的强度条件是什么？9、螺栓组联接受力分析的任务是什么？通常作什么假设？10、受轴向力、横向力、翻转力矩、旋转力矩作用的螺栓组受力如何计算？11、如何螺纹牙受力分布？12、附加弯曲应力对螺栓有何危害？如何改善？13、螺纹应力集中一般发生于什么部位？如何改善？14、螺旋传动分为哪几种？,第6章 轴毂联接1、键联接有哪些类型？以何种最为常用？2、平键、斜键各有何特点？平键联结的强度条件是什么？3、花键联接有何优点？各适用于什么工况？4、矩形及渐开线花键的定心方式有哪几种？5、如何校核花键联接的强度？6、销联接有哪几种？作用是什么？,第8章 带传动1、带传动有哪些优缺点？V形带有哪几种型号？2、V带由哪几部分组成？有何几何特点？3、描述带传动的几何尺寸有哪些？4、带传动中紧边拉力、松边拉力及张紧力三者间关系如何？5、带传动中应力大小及分布规律如何？最大应力发生于何处？6、弹性滑动、打滑各是如何产生的？能否避免？其后果是什么？7、带传动的失效形式有哪些？带传动的设计准则是什么？8、P0及P0的含义是什么？9、带轮直径、带速、中心距、带长、包角及张紧力的大小对传动有何影响？10、带传动为什么常用张紧装置？常用的张紧装置有哪些？,第9章 链传动1、链传动和带传动相比有什么优缺点？应用范围如何？2、传动链有哪几种结构形式？各有何特点？3、链传动的传动比及圆周速度不均匀性是怎样产生的？变化过程如何？4、链传动中产生动载荷的原因有哪些？如何对其进行分析？5、链传动中的主要作用力有哪几种？各如何计算？作用于轴上的力如何计算？6、链传动的失效形式有哪些？极限功率曲线如何获得？,7、在设计链传动时，传动比、链轮齿数、链速和链轮的极限转速、链节距、链长度和中心距等参数如何选定？8、如何对链传动进行合理布置及张紧？9、如何对链传动进行润滑？,第10章 齿轮传动1、齿轮传动的主要优点及基本要求有哪些？为什么要规定模数标准？齿轮传动比与齿数比有什么关系？采用变位有何好处？2、齿轮传动的失效形式有哪些？各在什么情况下发生？如何防止？3、齿轮的计算准则有哪几种？各针对什么失效形式？4、直齿、斜齿及锥齿轮传动的载荷如何计算？载荷系数有哪几部分组成？每项的含义如何？5、直齿、斜齿、锥齿轮齿面接触疲劳强度如何计算？,6、直齿、斜齿、锥齿轮齿根弯曲疲劳强度如何计算？7、开式齿轮传动为什么不出现点蚀破坏？8、硬齿面闭式传动与软齿面闭式传动的失效形式有何不同？9、为什么软齿面闭式传动齿轮齿数尽量取大，硬齿面闭式传动齿数尽量取小？10、锥齿轮和斜齿轮的当量齿数如何求出？,第11章 蜗杆传动1、蜗杆传动的主要优缺点是什么？常用于何种工况？2、蜗杆传动有哪几种分类方法？那种最常用？3、蜗杆传动的常见失效形式有哪些？4、蜗杆直径系数如何定义？5、导程角如何计算？其大小对蜗杆传动有何影响？6、蜗杆直径为何要标准化？蜗杆头数及蜗轮齿数如何选取？传动比与齿数比有何关系？什么情况下应对蜗杆变位？如何求变位系数？,8、蜗杆传动中的受力如何计算？方向如何确定？载荷系数包括哪几项？9、蜗杆传动的效率包括哪几项？每项如何确定？10、为什么要对蜗杆传动进行热平衡计算？如何计算？,第12章 轴1、轴的作用是什么？如何区别转轴、传动轴、心轴？2、轴材料如何选择？轴结构与哪些因素有关？3、零件在轴上轴向及周向固定方法有哪些？各有何特点？4、轴的强度计算方法有哪几种？各有何特点？5、轴的当量弯矩计算公式中的含义是什么？如何确定？6、轴的刚度由哪几个参量表述？轴的刚度不足会产生什么影响？7、何谓轴的共振及临界转速？何谓刚性轴及挠性轴？,第13章 滑动轴承1、轴承的作用是什么？如何分类？滑动轴承有何优缺点？2、轴承材料指的是什么材料？应满足什么要求？3、油孔、油沟及油室起什么作用？如何设置？4、滑动轴承润滑方法有哪几种？如何确定？5、滑动轴承条件性计算包括哪几项？各针对什么失效形式？6、雷诺方程如何导出？油膜承载能力的建立需满足哪几项条件？7、描述滑动轴承的几何参数有哪些？动力润滑的建立过程包括哪几个阶段？8、如何计算滑动轴承的承载能力？,第14章 滚动轴承1、滚动轴承有何优缺点？2、滚动轴承由哪几部分组成？各部分作用如何？3、常用滚动轴承有哪几类？代号如何？实际应用如何选取？4、轴承代号中每段各表示什么内容？5、向心轴承受力最大的滚动体受力如何计算？6、如何角接触轴承有半圈以上的滚动体受力？7、滚动轴承的失效形式有哪几种？与之对应的计算准则是什么？8、什么叫滚动轴承的寿命、基本额定寿命、基本额定动载荷、当量动载荷、额定静载荷、当量静载荷？各如何计算？,9、角接触轴承的轴向力如何确定？10、极限转速如何定义？如何修正？11、滚动轴承轴系的固定形式有哪几种？12、提高轴系刚度的措施有哪些？预紧主要应用于何种滚动轴承？如何预紧？目的是什么？,模拟试题,（3）,模拟试题（4）一、选择题（每题2分，共30分）1、有一部件，由三个零件组成，若它们的可靠度为R1=0.99,R2=0.97,R3=0.92。则此部件的可靠度为。(1).0.97,(2).0.96,(3).0.91,(4).0.882、联接用的螺母、垫圈是根据螺纹的 选用的。(1).中径d2,(2).内径d1,(3).外径d3、受拉螺栓的断裂，最多发生于。(1).靠近螺栓头的部位,(2).螺杆当中的部位,(3).螺纹收尾的部位,(4).靠近螺母支承面的螺纹部位.4、确定紧联接螺栓中的拉伸和扭转复合作用下的当量应力，通常是按照 来进行计算的。(1).第一强度理论,(2).第二强度理论,(3).第三强度理论,(4).第四强度理论5、被联接件受横向外力作用时，如采用普通螺栓联接，则螺栓可能的失效形式为。(1).剪切或挤压破坏,(2).拉断,(3).拉、扭断裂6、花键联接的强度，主要取决于 强度。(1).齿根弯曲,(2).齿根剪切,(3).齿侧挤压,(4).齿侧接触,7、三角带轮的最小直径Dmin取决于。(1).带的型号,(2).带的线速度,(3).高速轴的转速,(4).传动比8、带传动的中心距与小带轮的直径一定时，若增大传动比，则小带轮上的包角。(1).增大,(2).减小,(3).不变9、链传动中排数设计一般不超过34排，其主要原因是为了：(1).便于安装,(2).不使轴向过宽,(3).使各排受力均匀,(4).减轻链的重量10、一定型号的标准V带传动，当带速增大一倍时，带内的离心应力即随之增大了。(1).1倍，(2).2倍,(3).3倍,(4).4倍11、链条由于静强度不足而被拉断的现象，多发生于 情况下。(1).低速重载,(2).低速轻载,(3).高速重载,(4).高速轻载12、硬齿面闭式传动中，当直径一定时，应取较小的齿数，使模数增大，以。(1).提高齿轮的弯曲强度,(2).在加工时减少分度时间,提高生产效率,(3).提高啮合效率,减轻轮齿发生胶合的可能性.13、直齿圆锥齿轮的标准模数是指。(1).大端模数,(2).小端模数,(3).平均模数,14、蜗杆传动的啮合效率，开始随升角的增大而增大，当升角达到 时，效率达到最大。(1).,(2).,(3).15、后轮驱动的汽车，其前轮的轴是。(1).心轴,(2).转轴,(3).传动轴二、填空题（每空1分，共20分）1、一般情况下，轴主要由、三部分构成。2、低于第一临界转速下工作的轴称作，超过第一临界转速工作的轴称作。3、滑动轴承的轴瓦上开的油孔用于，开的油沟用于。4、滚动轴承的常见失效形式主要有、。5、基本额定寿命为，可靠度为 时滚动轴承所能承受的恒定载荷为基本额定动载荷。6、链传动的 速比是不变的，而 速比是变化的。7、一对相啮合的大小齿轮的齿面接触应力是 等的，而其接触强度是 等的。,8、装在一根轴上两端的两个滚动轴承均轴向固定，适用于温升较、轴较 的情况下。9、直齿轮的齿形系数YFa只与 和 有关。三、分析、计算题1、（本题10分）如图1所示为斜齿轮-蜗杆传动装置。动力由齿轮1输入，蜗杆3为右旋蜗杆。试问：（1）、为使蜗轮4按图中方向转动，确定斜齿轮1的转动方向；（2）、为使蜗杆所在的轴上所受轴向力能互相抵消一部分，确定斜齿轮1和斜齿轮2的轮齿旋向；（3）、在图上画出齿轮1和蜗轮4所受的各分力（Ft,Fr,Fa）方向（垂直纸面向外的力画、向内的力画）。图1,2、（本题10分）一轴两端各由一个角接触轴承支承，受力情况如图2所示，载荷系数，试求两个轴承的当量动载荷P。（已知:轴承内部轴向力S=Fr/2Y，Y=1.6，）。图2,3、（本题10分）如图所示的夹紧联接，柄部承受载荷P=600N，柄长L=350mm,轴直径db=60,螺栓个数z=2,接合面摩擦系数f=0.15,螺栓的许用应力，试确定螺栓直径。,4、（本题10分）如图4所示为普通螺栓组联接，载荷R=4000N作用在水平轴x上的A点，已知L=400mm,l=200mm，试分析求解每个螺栓所受的工作载荷。图4,5、（本题10分）分析图5所示的齿轮轴轴系的错误，并标注说明。图5,全文结束预祝大家取得好成绩！,