南京工业大学机械设计基础汇总.pdf
机械基础复习资料 1 1.金属材料的热处理有哪些？常用钢材的表示形式？ A 钢的热处理：将钢在固态下加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后用一 定的速度冷却，来改变金属及合金的内部结构，以期改变金属及合金的物理、化学 和力学性能的方法。 常用热处理的方法：退火、正火、淬火、回火、表面热处理等。 退火：将钢加热到一定温度（45 钢 8308600C） ，保温一段时间，随炉缓冷。退火可 消除内应力，降低硬度。 正火：与退火相似，只是保温后在空气中冷却。正火后钢的硬度和强度有所提高。 低碳钢一般采用正火代替退火。 淬火：将钢加热到一定温度（45 钢 8408500C） ，保温一段时间，而后急速冷却 （水冷或油冷） 。淬火后钢的硬度急剧增加，但脆性也增加。 回火： 将淬火钢重新加热到一定温度，保温一段时间，然后空冷。回火可减小淬火 引起的内应力和脆性，但仍保持高的硬度和强度。根据加热温度不同分低温回火、 中温回火、高温回火。淬火后高温回火称调质。 表面热处理： 表面淬火：将机械零件需要强化的表面迅速加热到淬火温度，随即快速将该表面冷 却的热处理方法。 化学热处理：将机械零件放在含有某种化学元素（如碳、氮、铬等）介质中加热保 温，使该元素的活性原子渗入到零件表面的热处理方法。据渗入元素不同有渗碳、氮化、 氰化。 B 钢材的表示形式： 1.碳素钢的结构：Q（屈服的意思）+屈服极限 +质量等级符号+脱氧方法符号 质量等级有A,B,C,D 四个等级 脱氧符号： F 沸腾钢， b 半镇静钢， Z 镇静钢， TZ 特殊镇静钢， Z 或 TZ 可以省略 2.合金钢结构：数字（钢中平均含碳量）+化学元素 +数字（合金元素的平均含量） 3.铸钢： ZG 数字（屈服极限）数字（拉伸强度极限） C 铸铁 1.灰铸铁： HT+ 数字（拉伸强度极限） 2.球墨铸铁： QT+数字（拉伸强度极限）数字（伸长率） 2.机械零件选择的要求：零件的使用要求，工艺性和经济性 从零件的工艺性出发，三个要求：1.选择合理的毛坯种类2.零件的结构简单合理3.规定合 理精度和表面粗糙度。 3.机械运动：机械运动必要条件：F（自由度数）0 当原动件数F，机械卡死不能动或者破坏； 原动件数 =F，机构运动确定 原动件数 F，机构开始运动 机械基础复习资料 2 4.带传动的特点： 优点： 1）有过载保护作用 2）有缓冲吸振作用 3）运行平稳无噪音 4）适于远距离传动（amax=15m） 5）制造、安装精度要求不高 缺点： 1）有弹性滑动使传动比i 不恒定 2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大 3）结构尺寸较大、不紧凑 4）打滑，使带寿命较短 5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。 5.V 带传动的工作面是？ 截面为梯形，工作面为两侧面，只用于开口传动，由于V 带是两侧面工作，所以与平带相 比 ，在同样的张紧力下，带与带轮间能产生较大的正压力及摩擦力，所以，V 带传动具有 较大的传动能力。 6.带在转动过程中最大部位的应力的组成？及各个字母的含义？ 7.为什么要限制小带轮的直径？ 弯曲应力与带轮直径有关，dd1b2应控制带轮直径不要过小（表 6-4 及 6-7） d b d h E 8.打滑与弹性滑动的区别？ 弹性滑动 : 由于带的弹性变形而引起的带与带轮面间的局部相对滑动。这是带的固有属性， 不可避免。 打滑：是带轮间的全面滑动，是一种失效形式，应当避免。 机械基础复习资料 3 9.A,B,C,D 型带根据什么来选择？ V 带型号的选取 由 设 计功 率和小带轮转速n1，查图 6-9。 KA 工作情况系数（表 6-6） 10.链传动与带传动有什么区别？ 带传动：紧边在上面链传动：紧边在下面 平均传动比恒定，传动效率高。但无恒定的瞬时传动比 轴上的径向压力小，高温，低速都可以使用。 11.链传动的节数是不是偶数，若是，原因？ 链节为偶数时（多用） ，链节为奇数（少用）原因：磨损均匀。 ；链节为奇数，采用过 渡链节过渡链节强度较差 12.齿轮传动的分类？ 平行轴圆柱齿轮传动。圆柱齿轮按轮齿相对轴线的不同分成直齿、斜齿、人字形圆柱齿 轮 相交轴圆锥齿轮传动。圆锥齿轮按轮齿相对圆锥母线的方向不同可以分为直齿，斜齿锥 齿轮 交错轴的斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动和蜗杆传动 13.齿廓啮合基本定律：两轮齿廓不论在任何位置接触，过接触点的公法线必须与啮合两轮 的连心线交于一点。 14.渐开线齿轮的正确啮合条件：两齿轮的模数和压力角应分别相等。 PPT 上： 两齿轮的相邻两齿同侧齿廓间的法线距离应相等，即两齿轮的法向齿距应相等。 15.渐开线齿轮连续传动的条件： 必须在前一对轮齿尚未终止啮合之前，后一对轮齿就应已进入啮合。 即啮合度大于等于1 而齿数 17 时， 且按标准中心距安装时就可以保证啮合度总大于1 重合度的对齿轮传动的影响： 1.重合度越大，表明多对齿啮合的时间越长，齿轮的承载能力提高，传动更加平稳。 2.重合度不仅是齿轮传动的连续性条件，而且也是衡量齿轮承载能力和传动平稳性的重 要指标。 3. 1.75 表明有 75的时间两对齿啮合，25的时间一对齿啮合。 16.渐开线齿轮加工方法： 1.仿形法2.展成法（限制最少齿数的原因以及个数）：齿数太少时会有跟切现象， Zmin=17 17.齿轮的失效形式五种（写成名字即可） 1、轮齿折断 2、齿面疲劳点蚀 3、齿面磨损 4、齿面胶合 5、齿面塑性变形 18.设计一般使用的齿轮：保证齿根弯曲疲劳强度以避免轮齿折断（硬齿面）;保证齿面接触 疲劳强度以避免齿面点蚀（软齿面）。 PKP Ac 机械基础复习资料 4 19. 软硬齿面的划分 齿面硬度 350HBS 的为硬齿面齿轮硬度比大齿轮的硬30-50HBS 20.软硬齿面的用什么公式设计，校核？ 齿根弯曲疲劳强度计算： 校核公式 MPa mbz YKT mbd YKT F FF F 22000 2 1 1 1 1 设计公式 mm z YKT m Fd F 3 2 1 1 2000 db d / （齿宽系数） 齿面接触疲劳强度计算： 校核公式 1 112 1 1 HEH u u bd KT Z 设计公式 3 2 1 1 1121 H E d Z u uKT d 补 P128 21.齿轮接触时，接触应力一样，齿跟弯曲应力不同。 22.一对斜齿轮正确啮合的条件是有：两轮分度圆压力角相等，模数相等，螺旋角大小相等， 方向相反。 23.斜齿轮的受力分析Fa,Ft，Fr 24.法面：与分度圆面上螺旋线垂直的平面 端面：垂直于斜齿轮轴线的平面 由于刀具进刀方向垂直于法面。即刀具沿着螺旋齿槽方向进行切削，所以法面参数 （法向 模数与法向端角）是标准值。 25.蜗杆特点： 1.传动比大，结构紧凑。2.效率低，发热量大。 26.蜗杆中什么是主平面，为什么？ 主平面：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。 27.涡轮蜗杆的受力分析 28.与齿轮相比蜗轮蜗杆不一样的是：蜗杆传动存在热平衡的计算 29.定轴轮系的受力分析定轴轮系（所有齿轮的轴线是固定的） 周转轮系的受力分析（简单考）平面定轴轮系（轮系所有齿轮轴线平行） 30.普通平键的3 种类型： A,B,C 。键的上表面与轮毂槽底面之间留有间隙。 1.工作面是它的两个侧面，即受力面。 2，键与键槽的尺寸是由轴的公寸直径决定的。 机械基础复习资料 5 31.螺纹升角：将一底边长度ab 等于 d1 的直角三角形abc 绕在一直径为d1 的圆柱体上， 并使底边ab 绕在圆柱体的底边上，则它的斜边ac 在圆柱体上便形成一螺旋线。三角形的斜 边与底边的夹角就是。 32.螺纹形状及其用途：三角形-多用联接；矩形- 多用于传动；梯形-多用于传动；锯 齿形 -多用于传动。 33.螺纹副的自锁条件：为升角 , 为摩擦当量 34. 自锁： 1. 效率： 1. 35.螺纹连接防松方法:摩擦力防松、机械防松、永久止动防松 36.螺栓连接的强度计算： （一）松螺栓联接 1、强度条件：按拉杆强度计算 4 2 1 d F A F 2、设计选型： 4 1 F d （二）紧螺栓联接 A.只受预紧力作用 强度条件 : 4 3.1 2 1 0 d F B.受横向外载荷 a.防松条件 : Rf FKfmF 0 b.强度条件 : 3.14 3.13 2 1 022 d F ca （此类计算题不能遗忘螺栓的数目） 37.轴可以分为转轴，心轴和传动轴。 心轴 ：只承受弯距、不承受转距的轴。心轴又分为转动心轴（受变应力）和固定心轴（受静 应力） ，前者如与滑轮用键相联的轴；后者如与滑轮动配合的轴（自行车前轴） 转轴 ： 工作时同时承受弯距和转距的轴。如齿轮减速器的轴。转轴是机器中最常见的轴。 （齿 轮减速器中的轴） 传动轴： 工作时主要承受转距作用的轴。如汽车变速箱到后桥的传动装置的传动轴。（汽车 到后轿的传动轴） 机械基础复习资料 6 38.轴上零件的定位 轴向固定常用：轴肩、轴环、套筒、轴承端盖、轴端挡圈和圆螺母等固定方法。 周向固定方法有：键、花键、销、成形联接和过盈配合等。 39.轴的强度的计算分析和轴的载荷分析图（P207） 40.引入折合系数的原因：弯矩的弯曲应力是对称循环变应力和扭矩扭转切力不是对称循环 变应力，考虑两者循环特性不同，引入折合系。 41.轴的寿命，轴承的基本额定动载荷的概念 42.最常用的三种滚动轴承：深沟球轴承（向心球轴承） 6 型 圆锥滚子轴承 3 型角接触球轴承 7 型 43.滚动轴承的代号解读 44.轴的剖面图的改错
