四、影响极限有效拉力Felim的因素有哪些？

1）初拉力F0 —— F0↑，正压力↑，∑Ffmax↑， Felim↑但F0↑↑，磨损加快，带的寿命↓；

2）小轮包角α1——α1↑，包围弧↑，∑Ffmax↑，Felim↑α1大小取决于设计参数i、d1、d2及a；

3）摩擦系数f —— f↑，∑Ffmax↑，Felim↑，f取决于带和带轮的材料

五、提高V带传动承载能力的措施有哪些？

1. 增加V带根数

2. 提高单根V带的额定功率[P]

3. 增大摩擦系数 —— fv铸铁带轮—皮革带=0.595，fv铸铁带轮—胶带=0.51；

4. 采用新型带：多楔带，齿形带。

第五章 链传动设计

考题类型

选择题、填空题、问答题、

重点、常考点

1链传动的失效形式，设计准则

2链传动的多边形效应，以及动载荷的系数的类型

3链传动的张紧

考题、真题回顾

一、0704链传动应该怎样布置？连传动中的动载荷主要与什么参数有关？高速重载下选择何种参数的链条？

链传动的布置是否合理，对传动的质量和使用寿命有较大的影响。布置时链传动的两轴应平行，两链轮应处于同一平面内；一般宜采用水平或接近水平布置，并使松边在下。

二、0608滚子链传动的主要失效形式有哪些？链传动中的内部附加动载荷产生的因数有哪些？

滚子链传动的主要失效形式有：

1链的疲劳破坏，如链板疲劳断裂，套筒，滚子表面出现疲劳点蚀

2链条铰链的磨损

3链条铰链的胶合

4链条静力拉断

5链轮轮齿磨损，塑性变形及断裂。

链传动内部产生附加动载荷原因：

1链传动在工作过程中，链条和从动链论都是作周期性的变速运动，因而造成和从动链轮向连的零件也产生周期性的速度变化，从而引起动载荷

2由于链条横向分速度也在作周期性的变化，将是了条发生横向振动，甚至发生共振

3链节和链轮啮合瞬间的相对速度也将引起冲击和动载荷

4链轮与链条的制造误差

5链条用了一段时间应力松弛，当链启动，制动，反转，突然加载和卸载时会产生动载荷。

三、滚子链传动中，当滚速v》0.6m/s时，按功率曲线设计计算，当v<0.6m/s时，按静强度设计计算

四、链传动跟带传动和齿轮传动相比有什么特点。

链传动跟齿轮传动相比，链传动较易安装，成本低廉；其结构要比齿轮传动轻便得多。只有在要求传动中心距小、传动比恒定、转速高、躁声小的场合下，链传动才不如齿轮传动。与带传动相比，链传动的传动比相对准确；传动效率较高；压轴力小；结构尺寸紧凑；能在低速重载下较好的工作；能适应恶劣环境如多尘、有腐蚀性气体和高温等场合。但它的躁声大，需要润滑，若中心距很大、转速极高时，不及带传动。

五、链传动的运动“多边形效应”特性是什么？

与带传动相比，链传动是以多边形的形式包围链论，它使得链每转过一周，链速就重复一次循环变化。这种链速时快时慢、v1忽上忽下的变化，称为链传动的“多边形效应”。它使得传动不平稳，并产生周期性的振动。

六、链传动中中心距和链节数对传动有什么影响？

中心距对传动有很大影响，中心距小时，链节数少，链速一定时，单位时间内每一链节的应力变化次数和屈伸次数增多，因此，链的疲劳和磨损增加。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角减小，每个轮齿上所受的载荷增大，容易出现跳齿和脱齿现象。中心距大时，链节数增多，中心距太大时，会发生链的颤抖现象，使运动的平稳性降低。

七、链条张紧的目的是什么？

链条张紧的目的，主要是为了避免链的悬垂度太大，啮合时链条产生横向振动，同时也是为了增加捏合包角。常用的方法有：1用调整中心距张紧2用张紧装置张紧，中心距不可调时用张紧轮。

第六章 齿轮传动设计

考题类型

选择题、填空题、问答题、计算题、作图题

重点、常考点

1齿轮传动的失效形式，设计准则

2齿轮传动受力分析

3圆柱齿轮强度计算中的重要基础概念。

考题、真题回顾

一、0705、0201齿轮传动的失效形式有哪些？各发生在什么场合？齿轮传动的优点和缺点？

齿轮传动的失效形式有

1轮齿断裂。多发生在脆性材料轮齿根部

2齿面磨粒磨损。是开式齿轮传动的只要失效形式之一

3齿面点蚀。多发生于润滑良好的闭式齿轮传动中

4齿面胶合。多发于高速重载的齿轮传动

5齿轮塑性变形，多发于低速、重载、频繁启动的软齿轮上

齿轮传动的优点和缺点：

优点：传动效率高、工作可靠、寿命长、传动比准确、结构紧凑、转速高、躁声小。

缺点：制造精度要求高，制造费用大，精度低时振动和躁声大，不适用于轴间距离较大的传动。

齿轮材料的选择：

选择齿轮材料时，应使齿面具有足够的强度和耐磨性，以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合及塑性变形；而且还应该具有足够的弯曲强度，以抵抗齿根折断。故对齿轮材料的基本要求是：齿面要硬、齿心要韧。

二、0504与直齿轮传动相比，斜齿轮传动有哪些优点？

1啮合性能好，斜齿轮轮齿之间是一种逐渐啮合过程，轮齿上的受力也是逐渐由小到大，在由大到小，因此斜齿轮

啮合较为稳定，冲击和躁声小，适用于大功率的传动。

2重合度大，在同等条件下，斜齿轮的啮合过程比直齿轮长，即重合度较大，这就降低了每对齿轮的载荷，从而提高了齿轮的承载能力，延长了齿轮的使用寿命，并使传动平稳，结构紧凑，其无根切标准齿轮的最小轮齿比直齿圆柱齿轮少，因而可以得到更加紧凑的结构特点。轮齿啮合时的力为轴向力，该轴向力是有害的，将增大传动的摩擦损失，它是由螺纹角β引起的。

三、0505齿轮传动常见的损伤形式有哪几种？如何提高齿轮轮齿的抗折断能力？如何提高出论轮齿齿面的抗点蚀能力？

齿轮传动的失效形式有：1轮齿断裂2齿面磨粒磨损3齿面点蚀4齿面胶合5齿轮塑性变形。

选用合适的材料及热处理方法，是齿根芯部有足够的韧性；采用正变位齿轮，以增大齿根的厚度；增大齿根圆角半径，消除齿根加工刀痕；对齿根处进行喷丸、碾压等强化处理工艺，都可以提高齿轮的抗折断能力。

提高齿面硬度和润滑油的粘度，采用正角度变位，降低齿面粗糙度，均可以提高齿轮的抗点蚀能力？

四、余0501、0302齿面点蚀为什么首先出现在节线附近靠近齿根的表面上？

1节线附近常为单对齿啮合区，轮齿受力与接触应力最大

2节线处齿廓相对滑动速度低，润滑不良，不易形成油膜，摩擦力较大

3润滑油挤入裂纹使裂纹扩张

五、0404怎样提高渐开线圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度？和接触疲劳强度？

提高齿根弯曲疲劳强度的措施：

1增大模数，可以使齿根根弯曲疲劳应力显著减小

2适当增大齿宽，齿宽过大会引起偏载反而使应力增大

3选用大变位系数

4提高制造精度

5适当选择热处理方法及选用疲劳强度较高的材料

提高齿根接触疲劳强度的措施：

1增大直径或中心距，可使齿面接触疲劳应力显著减小

2适当增大齿宽或齿宽系数

3采用正变位齿轮传动

4提高制造精度

5选用接触疲劳强度较高的材料，或采取适当的热处理方法

六、试述斜齿圆柱齿轮中，增大螺旋角β对传动性能的影响。

斜齿轮传动增大螺旋角β的影响是β增大可使重合度增大，提高传动平稳性和承载能力，但β过大轴向力增加，支承轴承尺寸变大，效率变低，轴承装置复杂。β过小斜齿轮优点不明显，对于人字齿轮，因轴向力可以相互抵消，故β可以选大一些.

第七章 蜗杆传动设计

考题类型

选择题、填空题、问答题、计算题、作图题

重点、常考点

1蜗杆传动的失效形式

2蜗杆传动受力分析

3蜗杆传动的效率和热平衡计算

考题、真题回顾

一、0706蜗杆传动中引入蜗杆直径系数的原因是什么？为什么阿基米德蜗杆传动应用广泛？

加工时，常用与之配对蜗杆具有相同参数的蜗轮滚刀来加工蜗轮。这样，只要有一种尺寸的蜗杆，就必须有一种与之配对的蜗轮滚刀。为了减少蜗轮滚刀的数目，便于刀具的标准化，将蜗杆分度圆直径d1定为标准值，即对应于每一标准模数规定了一定数量的蜗杆蜗杆分度圆直径d1，d1与m的比值称为蜗杆直径系数q。

由于阿基米德蜗杆传动具有传动比大，结构紧凑，传动平稳，振动、冲击和躁声均很小，以及在一定的条件下具有自锁性等优点而获得广泛应用

二、0506、0405、0202为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？如果不满足热平衡条件，可以采取哪些措施以降低其温升？

由于蜗杆传动的效率低，工作时会产生大量的热。在闭式蜗杆传动中，若散热不良，会因油温不断升高，使润滑失效而导致齿面胶合。所以，对闭式蜗杆传动要进行热平衡计算，以保证油温能稳定在规定的范围内。

降低其温升的措施：

1在箱体外壁增加散热片，以增大散热面积A，加散热片时，还应该注意散热片配置方向要有利于热传导。

2在蜗杆轴端设置风扇，进行人工通风，一增大散热系数。

3若采用上述办法后还不能满足散热要求，可在箱体油池中装设蛇行冷却管。

4采用压力喷油循环润滑。

三、余0504蜗杆传动变位特点与目的是什么？

蜗杆传动的变位方法与齿轮传动的变位方法相似，也是利用刀具相对于蜗轮毛坯的径向位移来实现的。但由于加工蜗轮的滚刀形状和尺寸要与蜗杆的齿廓形状和尺寸相同，为了保持刀具的尺寸不变，故只对形状和尺寸进行变位，而蜗杆的尺寸保持不变。但变位以后蜗杆的节圆改变，而蜗轮的节圆却始终与分度圆相重合。蜗杆传动变位的目的是凑中心距或凑传动比，使之符合标准值或推荐值，强度方面的考虑是次要的。

四、蜗杆传动的特点是什么？

由于蜗杆传动具有传动比大，结构紧凑，传动平稳，振动、冲击和躁声均很小，以及在一定的条件下具有自锁性等优点而获得广泛应用。蜗杆传动由于蜗杆螺牙与蜗轮齿间相对滑动大、摩擦发热大，故传动效率较其他传动低，只宜用于中、小功率的场合。

第四篇轴系零、部件设计

第八章 轴的设计

考题类型

选择题、填空题、问答题、作图题

重点、常考点

1轴的功能、类型和失效形式

2轴的结构设计

3轴的结构设计改错

考题、真题回顾

一、0707轴常用的强度计算方法有哪几种？各适用于何种类型的轴？

1按扭转条件计算，适用于转轴和传动轴的初步估算轴径

2按弯扭合成强度条件计算，适用于转轴和心轴的轴径校核

3按疲劳强度条件进行精确校核，适用于重要的轴的校核

4按静强度条件进行校核，适用于瞬时过载很大或应力循环的不对称性较为严重的轴

二、0607根据轴的承载情况，轴可以分为哪些类型？各类轴的受力特点是什么？试各举一个例子。

根据轴的承载情况，轴可以分为，转轴、心轴和传动轴。

转轴：既承受弯矩又承受转矩的轴（减速器中的轴）

心轴：只受弯矩而不受转矩的轴。当心轴随轴上零件一起转动时称为转动心轴（如火车轮轴），而固定不动的心轴称为固心轴（如自行车的前轮）

传动轴：只承受转矩而不承受弯矩的轴（汽车的主传动轴、转向轴）

三、0507轴上零件的周向固定有哪些方法？详细说明分别适用什么场合？轴上零件的轴向固定有哪些方法，采用这些方法时应该注意什么？

轴上零件的周向固定方法有

1轴肩或稠环。

2轴套。

3圆螺母。

4紧定螺钉或弹簧挡圈。

5轴端挡圈与圆锥面。

轴上零件的轴向固定方法：平键、花键、销连接、过盈配合和螺钉连接。

四、余0506、0204、有一传动系统，拟采用齿轮传动、链传动、带传动，试合理安排传动顺序，并说明理由。

1带 具有结构简单、传动平稳、造价低廉及缓冲吸振等特点，打滑又起到过载保护的作用所以放在首位与原动机相联

2链传动不均匀，并且引起附加动载荷，所以应该放在最后3齿轮传动具有效率高，结构紧凑，工作可靠寿命长，传动比稳定的特点，所以放在中间。

第九章滑动轴承的设计

考题类型

选择题、填空题、问答题

重点、常考点

1滑动轴承的分类

2非液体润滑滑动轴承的失效形式

3非液体润滑滑动轴承的设计准则

考题、真题回顾

一、0709整体式和剖分式径向滑动轴承各有什么特点？

整体式的特点是结构简单、容易制造、成本低，缺点是轴瓦磨损后间隙无法调整和轴颈只能从端部装入。因此，它仅适用于低速轻载或间歇工作的机械。

剖分式的特点是轴承装拆方便，并且轴瓦磨损后可以用减少部分面处的垫片厚度来调整轴承间隙。主要用于载荷方向垂直于轴承安装基准面和载荷与轴承安装面成一定角度的场合。

二、0509对滑动轴承的轴瓦材料有哪些具体要求？说出几种轴瓦材料的名称，并说明如何选用？

滑动轴承的轴瓦材料有以下要求：1有良好的减摩性，耐磨性和抗胶合性，良好的跑合性，良好的导热性，热稳定性，具有足够的强度，对润滑油有较强的吸附能力，耐腐蚀和便于加工。

1铸铁只易用于轻载低速和不受冲击的场合。

2轴承合金适用于高速重载的场合，一般只用作轴承衬的材料

3铜合金易用于中速重载和低速重载的轴承

三、0508余0503试述非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式及其设计准则？

磨损：非液体摩擦滑动轴承工作表面,在工作时有局部金属接触,会产生不同程度的摩擦和磨损，导致轴承配间隙增大,影响轴的旋转精度,从而使轴承不能正常工作。

胶合：当载荷过大而导致油膜破裂时；或在润滑油供应不足条件下，轴承温升过高，轴颈和轴承的相对运动表面材料发生粘附和迁移，从而出现胶合。

由于目前对磨损和胶合尚没有完善的设计计算方法，一般仅从限制轴承的压强P以及压强和轴径圆周速度的乘积PV值进行条件计算。用限制P来保证摩擦面之间保留一定的润滑剂，避免轴承过度磨损而缩短寿命；限制PV值来防止轴承过热而发生胶合，对于压强小的轴承，应限制轴径圆周速度值。以免加速磨损而使轴承报废。

四、0401提高液体摩擦动压径向滑动轴承承载能力的具体措施有哪些？

五、液体动力润滑理论重点

1.雷诺方程

2.形成流体动力润滑（即形成动压油膜）的必要条件

3.径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程

4为了保证轴承获得完全的液体摩擦，必须使轴承的最小油膜厚度大于轴承和轴瓦表面粗糙度之和即hmin>Rz1+Rz2

六、轴承主要参数的选择

轴承的主要参数有宽径比、相对间隙及动力粘度。

1.宽径比：宽径比选得小时可增大P，提高轴承运转的平稳性，同时使端流量增大，功耗小，油温升降低，但轴承的承载能力也会降低。

对高速重载荷轴承，取值小：对低速载荷的轴承，为了提高整体刚性，取大值：对高速轻载荷轴承，取小值; 二对较大支承刚度的机床轴承，取值较大

2相对间隙：取值小，轴承的承载能力和旋转精度高：取值大，润滑油的流量增加，油的温度升降低。

3动力粘度：在相同条件下，提高n 可以显著提高轴承的承载能力，但也增大了摩擦阻力和轴承温升，由于温升而使粘度下降，承载能力反而下降。选择动力粘度的原则是：载荷大、速度低时，选择粘度较大的润滑油：载荷小，转速高，则选用粘度较低的润滑油。

第十章滚动轴承的设计

考题类型

选择题、填空题、问答题、计算题

重点、常考点

1滚动轴承的分类

2滚动轴承的失效形式

3滚动轴承的受力分析、载荷和寿命计算

考题、真题回顾

一、0708圆锥滚子轴承的主要特征有哪些？

1能承受的径向载荷，单轴向载荷都很大

2相对于球轴承，极限转速低

3轴承的内外圈可分离

4安装时需调整间隙

5一般要求对称安装，成对使用。圆锥滚子轴承适用于转速不太高、轴刚性较好的场合。

二、0710常见的滚动轴承轴向组合布置方式有哪几种？各用于什么场合？

1固定式（双支点各单向固定）适用于温度不太高，轴向间隙不太大的短轴

2固游式（支点双向固定，另一端支点游动），适用于工作温度较高，跨距较大的长轴

3游动式（两端游动支承）用于能轴向双向移动的轴

三、轴承基本额定寿命的定义，以及滚动轴承的代号。

第十一章 联轴器、离合器、制动器

考题类型

选择题、填空题、问答题

重点、常考点

1联轴器的分类

2联轴器的选择

考题、真题回顾

一、联轴器的分类

1.刚性联轴器：它用在被连接的两个轴要求严格对中以及工作中无相对位移之处

2.挠性联轴器：它用在被连接的两轴油较大的安装误差及工作相对位移之处

3.常用的联轴器有：刚性联轴器、滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器等

二、联轴器的选择

联轴器的类型主要是根据机器的工作特点、性能要求，结合联轴器的性能选择合适的类型。一般来说，对载荷平稳、同轴度好、无相对位移的可选刚性联轴器；难以保持两轴严格对中，有相对位移的应选择挠性联轴器；对传递转矩较大的重型机械，可以选用齿轮联轴器；对需要有一定补偿量，单向转动而冲击载荷不大的低速传动的水平轴的连接，可以选用滚子键联轴器；对高速轴，应选用挠性联轴器；对轴线相交的轴，选用万向联轴器。

三、0510、0304简单说明选择联轴器的原则，刚性联轴器有哪几种？分别适用于什么场合？

第五部分 真题大题、计算题、作图题讲解

题型分类

一、齿轮受力分析题

二、螺栓连接受力分析题

三、轴承寿命计算题

四、改错题

五、轴的结构设计题（作图题）

具体例题（见手写稿）

第六部分 复试情况说明（见附录）

第七部分 赠送参考资料使用说明

赠送参考资料明细如下：

1.机械设计历年考研真题02——08年（含部分参考答案见讲义）

2.机械设计本科教学课件

3.机械设计09年考研讲义

4.机械设计06、07、08年点题范围

说明：

1机械设计06、07、08年点题范围首先看，把握近几年考试范围

2真题结合课件，讲义补充，重点理解，记忆，背诵，默写，默画。