机械设计总结

一．  学习本课程的目的

1.掌握通用零件的设计方法。

2.具有设计简单机械的能力（运用标准、规范、手册、图册、查资料）。

二．  各篇章节回顾

第一章：绪论

了解本课程研究内容、性质、任务、基本术语

第二章：机械设计概述

1.机械设计概述  要求：功能、经济性、劳保

程序: 计划®总体®技术®试制®生产

 失效形式：断裂、表面失效、塑性变形、破坏正常工作条件

2.零件设计概述   设计准则：强度、刚度、稳定性、寿命

设计步骤：选择结构®算力®选材®计算尺寸®结构设计®校核计算®工作图

第三章：强度计算

1. 术语：名义（公称）载荷、计算载荷、载荷系数等。

2.整体强度计算

?s_a-s_m、影响疲劳强度因素、综合影响系数K_s                             

       疲劳强度   单向  稳定：g=C、s_m=C、s_min=C

3.接触疲劳强度    赫兹公式

 影响因素（材料、粘度、曲率半径、表面质量）

第五章：螺纹联接

 

第六章：键、花键、销的联接

1. 键的分类、工作原理

2. 平键、花键、销联接特点

3. 平键失效形式、设计准则及方法

第八章：带传动

1.概述®带传动作用、特点

2.力分析®有效拉力、欧拉公式、离心力、弹性滑动、打滑、提高带传动工作能力的措施

3.应力分析®s₁(s₂)、s_c、s_b1(s_b2)

4.V带设计®失效形式、设计准则、设计计算

第十章：齿轮传动

1. 齿轮传动特点、分类

轮齿折断

疲劳点蚀

2. 失效形式及设计准则    磨损

塑性变形

胶合

3. 选材及热处理原则

直4. 受力分析：    斜   大小、方向、旋向

锥

5. 计算载荷：K=K_AK_vK_aK_b  

直     接触

6. 强度计算：    斜

锥     弯曲

 

第十一章：蜗杆传动

一．  蜗杆传动特点（i ­、h¯、自锁、传动平稳）及作用；

二．  力分析（大小、方向）；

三．  设计计算特点、降温方法。

第十二章：滑动轴承

1. 滑动轴承特点、选材要求

2. 非液体摩擦滑动轴承设计计算

3. 液体摩擦滑动轴承的启停过程

4. 形成动压润滑条件、c与载荷、速度关系

第十三章：滚动轴承

1. 特点

2. 代号6、7、3；内径

3. 失效形式，基本额定寿命，基本额定动载荷

4. 当量动载荷

5. 角接触轴承、圆锥滚子轴承派生轴向力计算；轴向力计算

6. 寿命计算L=10⁶/60n*(C/P)^e，e=3（球轴承）；e=10/3（滚子轴承）

7. 基本额定静载荷

8. 轴承的组合设计：支承形式、轴向固定、定位高度、密封、润滑

第十五章：轴

1.轴的分类

2.轴的结构设计：安装次序，轴上零件的定位(轴向，周向)、各段长度与直径、工艺

4. 轴的计算：按扭矩计算，按弯扭组合计算、精确校核计算（应力、应力集中系数的确定）

5. 提高轴的强度措施、刚度措施

 

第二篇：机械设计总结

第八章轮系

1轮系分为定轴轮系，周转轮系。由一系列齿轮组成的传动系统

2定轴轮系：传动比：从动轮齿数乘积/主动轮齿数乘积，方向判断：箭头法，正负号法。惰轮只改变方向不改变传动比。

3周转轮系：太阳轮，行星轮，行星架。差动轮系：两个太阳轮都可以转动自由度为2，行星轮系：有一个中心轮固定不动，自由度为1.。求传动比的方法是转化轮系法。

4确定定轴轮系：若一系列互相啮合的齿轮的几何轴线都是固定不动；周转轮系：先找行星轮再找行星架最后再找太阳轮。

5轮系的主要作用：实现变速传动，分路传动，获得最大传动比，在尺寸重量较小的情况下实现大功率传动，用做运动的合成及分解，旋轮线的利用。 第九章带传动

1带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成。

2带传动按其工作原理分为摩擦型带传动和啮合型带传动摩擦型带传动按传动的横截面形状分为平带传动，v带，园带，多木契。V带传动能最大。 3带传动的主要形式，开口传动，交叉传动，半交叉传动

4带传动受力分析，

有效拉力=紧边拉力-松变拉力=F1-F2=Ff

5带在工作时的主要应力由拉应力、离心拉应力和弯曲应力组成。离心应力都相等，最大应力：数值=

位置：带的紧边开始绕上小轮处

6 由紧边和松边的拉力差造成的带与带轮间微小的相对滑动的现象，称为弹性滑动。无害是固有特性，不可避免，当有效拉力F达到或超过与小带轮间的摩擦力总和的极限值时，带与带轮在整个接触弧上发生相对滑动。这种现象称为打滑。有害，必须避免 7失效形式：打滑，疲劳破坏。设计准则：在保证带传动不发生打滑的前提下，充分发挥带传动的能力，并使传动具有一定的疲劳强度和寿命。 第十章链接设计

?

d-大径：螺纹的最大直径，在螺纹标准中定为螺纹的公称直径；

?

d1小径：螺纹的最小直径。在强度计算中常用作危险剖面的计算直径；

?

d2中径：表示螺纹的牙宽度与牙槽宽度相等处的圆柱面直径；

?

p-螺距：螺纹相邻两牙在中径线上两

对应点间的轴向距离； ? n-线数：螺纹的螺旋线数； ?

S(或L)-导程：同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离；对单线螺纹，s=p；对多线螺纹，s=np。

? ?，?-牙型角，牙侧角；

? h-螺纹工作高度：内外螺纹沿径向的接触高度；

? λ-螺纹升角：螺纹中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直螺纹轴线的平面间的夹角。

2螺纹的类型：三角形螺纹（自锁性能最好，宜用于薄壁零件和微调装置）管螺纹（多用于有紧密性要求的管件链接）矩形螺纹（传动效率最高，应用少）梯形螺纹（广泛应用）锯齿形螺纹（适用于单向受载的转动螺旋）常用螺纹的旋向为右旋。 3螺旋副是由外螺纹和内螺纹组成的运动副 转动螺纹所需要的转矩 自锁条件

4螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接是螺纹联接的四种基本类型。

5 一般螺纹联接在装配的时候都必须拧紧，从而使螺栓和被联接件在承受工作载荷前就受到预紧力F’的作用。预紧的目的是增强联接的可靠性、紧密性和防松能力。

6防松：摩擦防松，机械防松，冲边法防松，黏合法 7提高螺栓连接强度：降低螺栓的应力幅度（柔性螺栓，刚度大的垫圈）改善螺纹牙间的偏载现象，减小应力集中，避免螺栓承受偏心载荷，采用合理的制作工艺。

8受拉螺栓的松紧连接的不同：松螺栓连接不需将螺母拧紧，不受预紧力，紧螺栓连接需将螺母拧紧，在拧紧力矩作用下，螺栓不仅受预紧力F’产生的拉应力作用，同时还有产生的扭剪应力，对于普通螺纹根据第四理论强度求出当量应力为1.3倍的拉应力，因此对紧螺栓连接的强度计算，只要将所受的拉应力增大0.3倍以考虑剪应力的影响 第十一章轴的设计

1轴的分类：按轴的形状分为直轴，曲轴。直轴分为光轴，阶梯轴；根据轴的受载分为转轴（同时承受弯矩和转矩）心轴（只承受弯矩）传动轴（只承受转矩） 2轴向定位目的是保证零件受力时不发生轴向移动，有准确的工作位置:轴肩和轴环（承受较大轴向力）套筒（轴上两零件距离较短，高速不宜使用）轴端挡圈（固定轴端零件）圆锥面（固定轴端零件，适用于

承受冲击载荷及对中性要求高的场合）圆螺母（固定轴端零件或轴上零件间距较大的场合）弹性挡圈（轴承定位）紧定螺钉及锁紧挡圈（不适合高速，用于光轴上零件定位）

3周向定位：目的是使轴上零件与轴一起转动传递转矩，方法有键连接，销连接，过盈连接，无键连接。 第十二章轴承

1滚动轴承的基本结构：外圈，内圈，滚动体，保持架。

2滚动轴承的主要类型：向心轴承（主要承受径向载荷的滚动轴承）：径向接触轴承，向心角接触轴承；推力轴承（主要承受轴向载荷的滚动轴承）推力角接触轴承，轴向接触轴承

3圆锥滚子轴承30000（为向心角接触轴承，能承受较大的径向和单向轴向载荷，适用于转速不大，刚性较好的场合）深沟球轴承60000（为径向接触轴承主要受径向载荷，承受冲击载荷能力差，适用于高速）角接触球轴承70000（向心角接触轴承，适用于转速较高同时承受径向和轴向载荷的场合）

4滚动轴承代号：前置代号+基本代号+后置代号：基本代号：类型代号+尺寸系列代号+内径代号；轴承内部结构代号：C公称接触角=15 AC公称接触角=25 B公称接触角=40

5例如7312C轴承内径d=60mm的角接触球轴承，尺寸系列03，公称接触角 =15，公差等级为0级。 6润滑可以降低滚动轴承内部的摩擦，减少磨损和发热量轴承的摩擦发热使轴承升温，油润滑可以到起冷却作用，从而降低轴承的工作温度，延长使用寿命；在滚动体与滚道间形成一层使两者隔开的油膜，可以减小接触压力；轴承零件表面覆盖一层润滑剂，可以防止表面氧化生锈。

7密封的作用：防尘，防漏；方法：接触式密封（毡圈式密封、唇形密封圈式密封）非接触式密封（油沟式密封，迷宫式密封，油环式与油沟式组合密封） 一、1.运动副的概念：两构件直接接触所形成的可动连接成为运动副。而将两构件上能够参加接触而构成运动副的部分成为运动副的元素。低副：两构件通过面接触形成的运动副。转动副赫尔移动副。高副：链构建通过点或线形成的运动副。

2.自由度：我们将构件所具有的独立运动参数的数目成为自由度。机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于机构的自由度。F>0，且F等于机构原件个数；原动件数<F，机构无法确定运动；原动件数>F，机构不动或在薄弱处损坏。有的自由度仅与自身的局部运动有关，并不影响其他构件的运动，称为局部自

由度。有些运动副带入的约束，对机构的运动实际起不到约束作用，称为虚约束。

二、1.全部由转动副连接所形成的平面四杆结构式平面四杆机构的基本形式。在连接架中，相对于机架做整周回转的称为曲柄，只能在一定范围内摆动的称为摇杆。1.曲柄摇杆机构2.双曲柄机构3.双摇杆机构 2、铰链四杆机构存在曲柄的条件：1.机架中必须有一个味最短杆2.最短杆与最长杆之和必小于其余两杆之和 曲柄与连杆两次共线位置所夹的锐角称为极位夹角

六、1.齿轮传动特点：效率高，传动比稳定，工作可靠寿命长；适用的速度和传递的功率范围广；可实现平行轴、相交轴的传动；制造成本高。精度低时噪声大，是机器主要噪声源之一。

分类：按传动比 是否恒定，分为定传动比，和变传动比齿轮机构。按两轴的相对位置，分为平行轴、相交轴、交错轴。对齿轮传动的基本要求：传动平稳、可靠，能保证实现瞬时传动比恒定；有足够的承载能力。2.共轭齿轮：一对互相啮合的，能实现预定传动比的齿廓成为共轭齿廓。齿廓啮合基本定理：任意一瞬间相互啮合传动的一对齿轮，其传动比与两啮合齿轮齿廓接触点共法线分两轮连心线的两段线段长城正比。3.当一条直线沿半径为R的圆做纯滚动时，直线上任一点K的轨迹AK成为该圆的渐开线。渐开线齿廓啮合特性：渐开线齿廓满足啮合基本定理并能保证定传动比传动；渐开线齿廓传动具有可分性；渐开线齿廓传动具有平稳性。渐开线齿轮正确啮合条件为：两轮的模数和压力角必须分别相等。连续传动条件：两齿轮的实际啮合线B1B2应大于或至少等于齿轮的法节Pb，E=B1B2/Pb》1