机械设计》期末考试复习提纲
1．考试重点：第五、八、九、十、十二、十三和十五章，计算题基本以这几章为主，其余 所讲各章以概念为主。
2．考试题型：填空、选择、简述、结构分析或改错及计算题。 3． 3．各章重点
4．第二章 机械设计总论
以概念为主，包括：机器组成、机械零件的主要失效形式、设计机械零件时应满足的基本要求、设计准则、机械零件常用材料 第三章 机械零件的强度
1．图3-1中对各段曲线的划分及意义 2．图3-3的作法
3．应用图3-4如何确定单向稳定应力时当r=C、σm=C、σmin=C几种情况下极限应力。 4．提高机械零件疲劳强度的措施 第四章 摩擦、磨损及润滑概述
1．概念：摩擦、磨损、干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦 2．磨损的种类、零件的磨损曲线含义（图4-6） 3．润滑的方法 第五章 螺纹联接和螺旋传动 1．概念 螺纹的预紧、防松 2．螺纹的类型（表5-1）、主要参数（大径、小径、螺距、导程、螺纹升角、牙形角等）、 螺纹联接的基本类型及其特点。
3．螺纹的强度计算：几种螺栓联接强度计算的公式、紧螺栓联接公式中“1.3”代表的意 义，叙述图5-16单个紧螺栓联接受力的变形过程；能够对螺栓的相对刚度进行分析。 4．螺栓组的受力计算：包括受横向载荷的联接、受转矩的螺栓组联接、倾覆力矩的螺栓 组联接等四种情况。
5．提高螺纹联接强度的措施
6．参看：书88页例题、习题5-4，5-5、5-6以及5-10 第六章 键、花键、无键联接和销联接
1．键联接：主要类型、半圆键的优缺点、楔键和切向键的工作原理，工作表面 2．花键联接：种类、定心方式 第七章 不考 第八章 带传动
1．概念：带传动、弹性滑动、打滑、预紧 2
2．带传动的类型、普通V带的结构、带的应力分析、张紧方法 3．对弹性滑动和打滑的分析以及两者之间的关系 4．利用欧拉公式分析对带传动能力的影响因素。 习题：8-1、8-2 第九章 链传动
1．链传动与带传动的比较、滚子链的结构 2．链传动的运动特性分析（图9-9），链传动的受力分析（即松、紧边力组成）
第十章 齿轮传动
1．概念：使用系数Ka、动载系数Kv、齿间载荷分配系数Kα、齿向载荷分布系数Kβ、 齿宽系数Ψ
2．标准直齿圆柱齿轮传动的受力分析、力的计算公式
3．弯曲强度公式及计算点，公式中各参数的意义（YFa，YSa、[σF]）
4．齿面接触疲劳强度公式及计算点，公式中各参数的意义（ZH、ZE、[σH]） 5．齿轮设计中的参数选择及影响
6．标准斜齿圆柱齿轮传动的受力计算及受力图的绘制 7．齿根弯曲疲劳强度公式和齿面疲劳强度公式的应用，及与直齿轮公式的比较； 参考习题：10-1、10-5、10-2 第十一章 蜗杆传动
1．蜗杆传动的类型、参数原则、失效形式、设计准则 2．蜗杆传动的受力分析 参考习题：11-1
第十二章 滑动轴承 1．概念：滑动轴承、滚动轴承、液体动力润滑轴承、液体静压润滑轴承、径向滑动轴承 2．径向滑动轴承的结构型式、失效形式、常用材料的类型及要满足的要求、轴瓦的结构 3．形成流体动力润滑的必要条件
4．对一维雷诺方程的分析，径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程 5．径向动力润滑滑动轴承的压力分布图 第十三章 滚动轴承
1．概念 向心推力轴承、轴承的寿命、轴承的额定寿命、额定动载荷、当量动载荷 2．滚动轴承基本代号各位的意义，熟悉30000、60000、70000型的性能及特点 3．滚子轴承与球轴承的性能对比
4．滚动轴承寿命及当量动载荷的计算 5．轴承装置的配置方法（三种） 参考习题：13-1、13-5、例题13-2、例题13-3 第十四章 联轴器和离合器
1．概念 离合器、联轴器、刚性联轴器、挠性联轴器 2．刚性联轴器的种类及特点、挠性联轴器的种类及特点
3．掌握十字滑块联轴器的原理、万向联轴器的原理、齿式联轴器的原理 3
4．离合器的种类和特点 第十五章 轴
1．概念 传动轴、心轴、转轴、 2．轴上零件的周向定位方法 3．轴上零件的轴向定位方法 4．提高轴强度的常用措施
5．轴的强度校核计算（按扭转强度、弯扭组合） 6．纠正轴的错误画法 参考习题： 填空题
001 计算载荷Fca、、平均载荷F和载荷系数K的关系式 ,强度计算时应该用 载荷.
002 在静强度条件下,塑性材料的极限应力是 ,而脆性材料的极限应力是 . 003 受预紧力和轴向工作载荷的螺栓，其总拉力为 与 之和. 004 ________螺纹常用于联接，_________、_________、_________螺纹常用于传动. 005 螺纹联接的主要类型有________、________、________和________.
006 受轴向变载荷的紧螺栓联接,在工作载荷F和残余预紧力不变的情况下,要提高螺栓的疲劳强度,可以减小_________或增大__________.
007 用于联接的螺纹牙形有_________.用于传动的螺纹牙型有_________.
008 有一受轴向载荷的紧螺栓联接,所受的预紧力F′=6000N,工作时所受轴向工作载荷F=3000N,螺栓的相对刚度 m
bbCCC=0.2,则该螺栓所受的总拉力F0=________,残余预紧力F″ =__________.
009普通平键的工作面是_______，工作时靠________________________传递转矩.
010 楔键的工作面是________，键的_______和它相配的________均具有1：100的斜度。工作时靠___________________________作用来传递转矩，同时还可承受____________. 011 根据齿形不同，花键分为___________、____________和____________花键三种. 012 花键联结，对于静联接其主要失效形式是_____________，对于动联接其主要失效形式是_____________.
013 销主要用于__________，也可用于____________，还可用作为___________. 014 如需在同一轴段内安装一对平键时,应将它们布置在____________位置. 015 楔键联接的主要缺点是____________.
016 带传动工作时，带中的应力有_________、__________和___________。其最大应力发生在_________.
017 带传动的主要失效形式为_________和__________。因此，其主要设计依据为______________________________.
018 V带传动中,若小带轮包角α1过小,易出现_______________.
019 在带、链和齿轮合成的多级传动中,带传动宜布置在_________级. 020 带传动的失效形式为带的__________和___________.
021 在包角α=180°,特定长度,工作载荷平稳的条件下,影响单根普通V带的许用功率P0的 4
因素有_____________、______________、______________.
022 齿轮轮齿常见的失效形式有:__________、__________、_________、___________、___________.
023 在进行直齿圆锥齿轮传动的强度计算时，是用锥齿轮_________处的_________代替该锥
齿轮，其分度圆半径即为__________，模数即为____________，法向力即为_____________. 024 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是___________________.
025 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.
026 圆锥齿轮齿形系数YFa应按不应求 齿数,而不按 齿数查取. 027 圆锥齿轮的齿形系数与模数无关,只与_____________和______________有关. 028 齿轮传动的主要失效形式有:__________、_________、__________、_________、和______五种. 029 一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是___________、__________、_________和_________.
030 在齿轮传动的载荷系数中,反映齿轮系统内部因素引起的动载荷对轮齿实际所受载荷大小影响的系数被称为___________,影响该系数的因素是___________、____________、_____________.
031 由一对45钢制成的标准直齿圆柱齿轮传动,已知齿轮1的齿数z1=20,调质处理,硬度=220-250HBS;齿轮2的齿数z2=60,正火处理,硬度=190-220HBS,模数m=5mm,齿宽b=80mm,按无限寿命计算,则YF1______YF2;σF1______σF2;σH1______σH2;[σ]F1______[σ]F2;[σ]H1______[σ]H2. (1)> (2)< (3)=
032阿基米德蜗杆和蜗轮在中间平面上是_______啮合。故蜗杆的________和_________ 与蜗轮的________和__________分别相等，且为__________.
033 在蜗杆传动中，为使___________、____________，对每一个模数规定了_________的蜗杆分度园直径dl，而把比值________称为蜗杆的直径系数q.
034 在普通蜗杆传动中,在___________面上的参数为__________,在该平面内其啮合状态 相当于____________的啮合传动.
035 有一普通圆柱蜗杆传动,已知蜗杆头数z1=2,蜗杆直径系数q=8,蜗轮齿数z2=37,模数m=8mm,则蜗杆分度圆直径d1=________,蜗轮分度圆直径d2=________,传动中心距a=________,传动比i=________,蜗轮分度圆柱上螺旋角β2=________(β2可通过已知参数,用公式形式表达).
036 设计链传动时，链节数最好取_______；链传动的张紧轮应装在______________. 037 链传动中，链轮转速________、链节距________、链轮齿数________，动载荷都将愈大. 038 链传动的_________速比是不变的,而_________速比是变化的.
039 为了避免某些链节总是和链轮上某些齿重复啮合,以保证链条磨损均匀,应取_________________. 049 T11.005 在设计图纸上注明某链条的标记为“16A-1×50”.其中“16A”代表__________,“50”代表_________. 041 根据轴的承载情况可把轴分为转轴、心轴和传动轴。其中转轴受________和________、心轴只受_______、传动轴受_______.
042 轴的工作转速不能和临界转速重合或接近，否则将会发生_______而使轴________. 043 单向转动的轴上作用有方向不变的径向载荷时,轴的弯曲应力为_______ 循环变应力,扭转剪应力为_________循环变应力.
044 在轴的弯扭合成强度计算公式Mce= 2 2 ) (TM
?中,α的含义是
5
____________________.
045 工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作_______轴;只受扭矩不受弯矩的轴叫 作_______轴;同时受弯矩和扭矩的轴叫作_______轴.
046 代号为6206的滚动轴承，类型是________，内径是_______mm；代号为30208 的滚动轴承，类型是_________，内径是______mm，它们的公差等级是__________级. 047 寿命等于________,可靠度为________时的滚动轴承所能承受的载荷为额定载荷. 048 滚动轴承代号为7315C,其类型为_________轴承,内径为_______mm,直径系列为_________系列.
049 滚动轴承部件两端固定式,适用于温升较_______,轴较_______处.
050 在下列滚动轴承中:6208、N208/P6、7208C/P4、1208、51208/P5.它们的内径d=______,承受径向载荷能力最大的是_______,承受轴向载荷能力最大的是_______,调心性能最好的是_________,精度最高的是_________.
051 液体动力润滑径向滑动轴承的承载量系数CP随着偏心率ε的增加而________。这时，相应的油膜厚度将_______，这意味着对_________和___________精度有较高的要求.
052 对一定量的CP值，轴承的承载能力F与_______、________成正比，与________的平方成反比.
053 刚性联轴器适用于_______________的地方；弹性联轴器适用于________________的地方.
二、指出图中轴的结构设计有那些不合理,并画出改正后的轴结构图.
三、在图示的二级斜齿圆柱齿轮减速器中，已知高速轴齿轮齿数z1=41,z2=97,模数mn1=2.5mm,分度圆柱螺旋角β=11°12′,低速级齿轮齿数z3=42,z4=96, mn2=3.5mm, 分度圆柱螺旋角β=9°42′,输出功率PⅡ=30KW，输出轴转速nⅡ=310r/min，转向如图所示，齿轮啮合效率η1=0.98，滚动轴承效率η2=0.99，试求：
(1)高速级大齿轮的旋向，使中间轴上的轴承受的轴向力较小。 (2)各轴的转向及所受转矩。
（3） 齿轮各啮合点作用力的方向和大小（各用三个分力表示）。 6
四、现有A、B两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，A对参数为：模数m＝2mm，齿数z1
＝40，z2＝90，齿宽b＝60mm；B对参数为：模数m＝4mm，齿数z1＝20，z2＝45，齿宽b＝60mm。两对齿轮精度为8级，小齿轮转速均为1450r／min，其它条件分别相同.试比较两对齿轮接触强度及抗弯强度的高低
五、在图示气缸盖的螺栓连接中，以知气缸的直径D=400mm，气缸内气体的压强p在0—0.6Mpa的范围内循环变化，采用16个M22mm的螺栓（d1=19.294mm），连接的相对刚度系数C1/(C1+C2)=0.8，剩余锁紧力F\螺栓的许用应力[σ]=50Mpa,许用应力幅[σa]=20MPa，试校核该螺栓的静强度和疲劳强度是否满足使用要求。 六、图示夹紧联接螺栓组中,已知螺栓数目z=4,轴的直径d=65mm，外载荷R=240N, 外载荷作用线到轴中心距离L=420mm, 轴与毂之间的摩擦系数f=0.12,防滑系数KS=1.2,螺栓材料许用应力[σ]=80Mpa,试确定螺栓的小径d1. 七、图示一单向转动的从动轴，轴上为标准斜齿圆柱齿轮。已知齿轮模数mn=2mm，齿数z=50，分度圆压力角为α=20°，螺旋角为β=12°(左旋)。工作转矩T=50000Nmm。在具有最大弯矩的轴截面上，抗弯截面 模数W=2500mm3，抗扭截面模数W=5000mm3 。
(1) 分别计算该齿轮所受的三个分力的大小,并在啮合点A处标出力的方向。 (2) 作出轴的弯矩图，合成弯矩图和扭矩图。
(3) 求出最大弯矩截面上的弯曲应力幅σa和平均应力σm。
八、一圆锥齿轮轴用两个角接触球轴承，如图。已知L1=40mm，L2=200mm, 轴端作用有轴向力Fa=815N，径向力Fr=1640N，(滚动轴承派生轴向力Fd=0.7R)。试分别计算出两轴承所受的轴向载荷Fa1和Fa2。 7
九、直齿圆锥齿轮减速器的主动轴采用一对30207圆锥滚子轴承支承。已知轴的转速n1=1450r/min,轴承的径向支反力Fr1=600N,Fr2=2000N，圆锥齿轮啮合时的轴向力Fx=250N。计算轴承内部轴向力的公式Fd=Fr/2Y，载荷系数fp=1.2,温度系数ft=1。该轴承的基本额定动载荷Cr=29.4kN, e=0.37, 当(Fa/Fr)≤e时, X=1, Y=0; 当(Fa/Fr)>e时, X=0.4, Y=1.6. 现要求轴承的使用寿命Lh=20000h, 试校核该对轴承是否合用？