1螺纹联接的防松的原因和措施是什么?

　答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。

2．提高螺栓联接强度的措施

　答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。

3．轮齿的失效形式  答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合（4）齿面磨损（5）齿面塑性变形。

5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施

答： 由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。

6．带传动的有缺点。

 答， 优点——1）适用于中心距较大的传动，2）带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动，3）过载时带与带轮间产生打滑，可防止损坏其他零件，4）结构简单，成本低廉。缺点——1）传动的外廓尺寸较大，2）需要张紧装置，3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比，4）带的寿命短，5）传动效率较低。

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绪论：机械：机器与机构的总称。机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。机构：是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件：制造的单元。分为：1、通用零件，2、专用零件。

一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束：对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。复合铰链：三个或三个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副。由m个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应                  为（m-1）个。虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。

二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点：(1)面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻，寿命长，传力大。(2)低副易于加工，可获得较高精度，成本低。(3)杆可较长，可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点：(1)低副中存在间隙，精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构：具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）如果：lmin+lmax≤其它两杆长度之和，曲柄为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。(2)如果： lmin+lmax＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。急回运动：有不少的平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。             

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一，铰链四杆结构中曲柄存在的条件

1，最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。

2连架杆和机架杆中有一干为最短杆。

二，铰链四杆机构形式的判断

1，当铰链四杆机构中各杆长度满足杆长条件时：

a，最短杆的相邻杆为机架，则为曲柄摇杆机构

b，最短杆为机架，则为双曲柄机构。

c，最短杆的相对杆为机架，则为双摇杆机构。

2，不满足赶场条件时，则该机构中各相邻杆之间均不能互作整周转动，故不论以任何杆为机架，都不存在曲柄，均成双摇杆机构。

凸轮机构的特点

1，优点：只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律，并且机构简单，紧凑，工作可靠。

2，缺点：凸轮与从动件之间为点接触或线接触，易磨损，所以常用于传动不大的控制机构中。

为何要防松：在冲击，震动或变载荷的作用下，螺纹之间的摩擦力可能瞬时消失，连接就有可能自松，这将影响极其的正常运转，甚至发生严重事故。在高温或温度变化较大的情况下，由于螺纹连接件与被连接件的材料发生蠕变和应力松弛，也可能导致自松。因此，为防止连接松动，保证连接安全可靠，设计时必须采取有效的防松。

防松的方法：摩擦防松，机械防松，破坏螺旋运动副运动关系防松。

键连接的类型，特点：

1平键连接：a优点：结构简单，装拆方便，对中性较好。b缺点：不能承受轴向力，对轴上零件不能起到轴向固定作用。

2半圆键连接：a优点：对中性较好，工艺上较方便。b缺点：键槽较深，对轴的削弱力较大。 3楔键连接：a优点：能承受单方向的轴向力。b缺点：楔键打入时，迫使轴和轮产生偏心e

打滑：当带所需传递的有效拉力超过带与带轮接触面间摩擦力总和的最大值时，带就会沿着带轮轮面发生全面滑动，从动轮转速下降甚至为零，使传动失效，这种现象称为打滑。

弹性滑动与打滑的区别：打滑指由于过载引起的带在带轮上的全面滑动，造成传动失效，会使主动带轮急剧发热，带很快磨损，是应该避免也是可以避免的。弹性滑动是由于带的弹性和带两边的拉力差引起的，只要传递圆周力，就会发生弹性滑动，是可以避免的。

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机械设计知识点总结（一）

1． 螺纹联接的防松的原因和措施是什么?

答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。

2． 提高螺栓联接强度的措施

答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。

3． 轮齿的失效形式

答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，

（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。

4． 齿轮传动的润滑。

答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。

5． 为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施

答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。

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1、 机械零件常用材料：普通碳素结构钢（Q屈服强度）优质碳素结构钢（20平均碳的质量

分数为万分之20）、合金结构钢（20Mn2锰的平均质量分数约为2%）、铸钢（ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450）、铸铁（HT200灰铸铁抗拉强度）

2、 常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中冷却）、淬火（在水或油中迅速

冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）

3、 机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸

和可靠定位

4、 机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面

的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求

5、 应力的分类：分为静应力和变应力。最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应

力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种

6、 疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。特点：在某类变应力多次作用

后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征

7、 接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳

裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。疲劳点蚀使齿轮。滚动轴承等零件的主要失效形式

8、 引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况（多个行星轮）、增强机构的刚度（轴与

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机械设计基础知识点

1、循环应力下，零件的主要失效形式是疲劳断裂。

疲劳断裂过程： 

裂纹萌生、裂纹扩展、断裂

2、疲劳断裂的特点：

▲ σmax ≤  σB 甚至 σ max ≤  σS

▲ 疲劳断裂是微观损伤积累到一定程度的结果

▲ 断口通常没有显著的塑性变形。不论是脆性材料，还

是塑性材料，均表现为脆性断裂。更具突然性，更危险。

▲ 断裂面累积损伤处表面光滑，而折断区表面粗糙。

3、应力集中产生的主要原因：零件截面形状发生的突然变化。有效应力集中系数总比理论应力集中系数小

4、影响疲劳强度的主要因素

一.应力集中的影响

1.应力集中产生的主要原因：零件截面形状发生的突然变化

2.名义应力σ和实际最大应力σmax

3.理论应力集中系数与有效应力集中系数

二.尺寸效应

1.零件尺寸越大，疲劳强度越低

2.尺寸及截面形状系数εα 、ετ

三.表面状态的影响

1.零件的表面粗糙度的影响

2.表面质量系数β

四.表面处理的影响

1.零件表面施行不同的强化处理的影响

2.表面质量系数βq

五.弯曲疲劳极限综合影响系数

5、可能发生的应力变化规律

应力比为常数　　r=C  绝大多数转轴的应力状态

平均应力为常数  σm=C 振动着的受载弹簧

最小应力为常数  σmin=C 紧螺栓连接受轴向载荷 6、

6、不稳定变应力

规律性  按疲劳损伤累积假说进行疲劳强度计算

非规律性 用统计方法进行疲劳强度计算

7、提高机械零件疲劳强度的措施 

▲尽可能降低零件上应力集中的影响

▲在不可避免地要产生较大应力集中的结构处，可采　用减载槽来降低应力集中的作用

▲综合考虑零件的性能要求和经济性，采用具有高疲劳强度的材料及适当的热处理和各种表面强化处理     

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1.构件：独立的运动单元/零件：独立的制造单元

机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统（机构=机架（1个）+原动件（≥1个）+从动件（若干））

机器：包含一个或者多个机构的系统

注：从力的角度看机构和机器并无差别，故将机构和机器统称为机械

1.     机构运动简图的要点：1）构件数目与实际数目相同2）运动副的种类和数目与实际数目相同3）运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例（该项机构示意图不需要）

2.     运动副（两构件组成运动副）：1）高副（两构件点或线接触）2）低副（两构件面接触组成），例如转动副、移动副

3.     自由度（F）=原动件数目，自由度计算公式：

求解自由度时需要考虑以下问题：1）复合铰链2）局部自由度3）虚约束

4.     杆长条件：最短杆+最长杆≤其它两杆之和（满足杆长条件则机构中存在整转副）

I）           满足杆长条件，若最短杆为机架，则为双曲柄机构

II）        满足杆长条件，若最短杆为机架的邻边，则为曲柄摇杆机构

III）     满足杆长条件，若最短杆为机架的对边，则为双摇杆机构

IV）    不满足杆长条件，则为双摇杆机构

5.     急回特性：摇杆转过角度均为摆角（摇杆左右极限位置的夹角）的大小，而曲柄转过角度不同，例如：牛头刨床、往复式输送机

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