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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450）、铸铁（HT200
于
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（轴与轴承）、保证机械运转性能
9、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹 10、自锁条件： λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦
角
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11、螺旋机构传动与连接： 普通螺纹由于牙斜角 β大，自锁性好，故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因
β小，传动效率高，故常用于传
动
12、螺旋副的效率： η =有效功 / 输入功 =tanλ/tan （λ+ψv）一般螺旋升角不宜
大于 40°。在 d2 和 P 一定的情况下，锁着螺纹线数 n 的增加， λ将增
传动效率也相应增大。因此，要提高传动效率，可采用多线螺旋传动大，
13、螺旋机构的类型及应用：①变回转运动为直线运动，传力螺旋（千斤顶、压
力机、台虎钳）、传导螺旋（车窗进给螺旋机构） 、调整螺旋（测微计、分度 机构、调整机构、道具进给量的微调机构）②变直线运动为回转运动 14、螺旋机构的特点：具有大的减速比；具有大的里的增益；反行程可以自锁；
传动平稳，噪声小，工作可靠；各种不同螺旋机构的机械效率差别很大（具 有自锁能力的的螺旋副效率低于 50%）
15、连杆机构广泛应用的原因： 能实现多种运动形式的转换； 连杆机构中各运动
副均为低副，压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长；其接触表面是圆柱面或 平面，制造比较简易，易于获得较高的制造精度
16、曲柄存在条件：①最短杆长度 +最长杆长度≤其他两杆之和②最短杆为连架
杆或机架。
17、凸轮运动规律及冲击特性：①等速：刚性冲击、低速轻载②等加速等减速：
柔性冲击、中速轻载③余弦加速度：柔性冲击、中速中载④正弦加速度：无 冲击、高速轻载
18、凸轮机构压力角与基圆半径关系： r0=v2/(ωtanα)-s，其中 r0 为基圆半径，
s 为推杆位移量
19、滚子半径选择： ρa=ρ-r，当ρ=r 时，在凸轮实际轮廓上出现尖点，即变尖
现象，尖点很容易被磨损； 当ρ＜r 时，实际廓线发生相交，交叉线的上面部分在实际加工中被切掉，使得推杆在这一部分的运动规律无法实现，即运动
失真；所以应保证 ρ＞r，通常取 r≤0.8ρ，一般可增大基圆半径以使 ρ增
大
20、齿轮传动的优缺点：①优点：适用的圆周速度和功率范围广；传动比精确；
机械效率高； 工作可靠； 寿命长；可实现平行轴、 相交轴交错轴之间的传动； 结构紧凑；②缺点：要求有较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜于远 距离的两轴之间的传动
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21、渐开线的特性： ①发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的弧长；
②渐开线上任一点的法线必与基圆相切， 且 N 点位渐开线在 K 点的曲率中心， 线段 NK 为其曲率半径； ③cosαk=ON/OK=rb/rk 渐开线上各点的压力角不等， 向径 rk 越大，其压力角越大，基圆上压力角为零；④渐开线的形状取决于基 圆大小，随着基圆半径增大，渐开线上对应点的曲率半径也增大，当基圆无 限大时，渐开线成为直线，故渐开线齿条的齿廓为直线；⑤基圆以内无渐开 线
22、齿轮啮合条件： 必须保证处于啮合线上的各对齿轮都能正确的进入啮合状态，
m1=m2=m；α1=α2=α 即模数和压力角都相等； 斜齿轮还要求两轮螺旋角必 须大小相等，旋向相反；锥齿轮还要求两轮的锥距相等；涡轮蜗杆要求蜗杆 的导程角与涡轮的螺旋角大小相等，旋向相同
23、轮齿的连续传动条件：重合度 ε=B1B2/ρb＞ 1（实际啮合线段 B1B2 的长度
大于轮齿的法向齿距） 1
24、齿廓啮合基本定律：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬时接触点的公法线，
必于两齿轮的连心线交于相应的节点 C，该节点将齿轮的连心线所分的两个
线段的与齿轮的角速成反比。
25、根切：①产生原因：用齿条型刀具（或齿轮型刀具）加工齿轮时。若被加工
齿轮的齿数过少，道具的齿顶线就会超过轮坯的啮合极限点，这时会出现刀 刃把齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分的现象，即根切；②后果：使得齿轮 根部被削弱，齿轮的抗弯能力降低，重合度减小；③解决方法：正变位齿轮 26、正变位齿轮优点：可以加工出齿数小于
Zmin 而不发生根切的齿轮，使齿轮 传动结构尺寸减小；选择适当变位量来满足实际中心距得的要求；提高小齿 轮的抗弯能力，从而提高一对齿轮传动的总体强度
27、齿轮的失效形式：齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损；开式齿轮主
要失效形式为齿轮磨损和轮齿折断；闭式齿轮主要是齿面点蚀和轮齿折断； 蜗杆传动的失效形式为轮齿的胶合、点蚀和磨损
28、齿轮设计准则： 对于一般使用的齿轮传动， 通常只按保证齿面接触疲劳强度
及保证齿根弯曲疲劳强度进行计算
29、参数选择：①齿数：保持分度圆直径不变，增加齿数能增大重合度，改善传
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动的平稳性，节省制造费用，故在满足齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数多 一些好；闭式 z=20~40开式 z=17~20；②齿宽系数：大齿轮齿b2=b；小齿
轮 b1=b2+（2~10宽
）mm；③齿数比：直齿 u≤ 5；斜齿 u≤ 6~7；开式齿轮或手 动齿轮 u 可取到 8~12
30、直齿轮传动平稳性差，冲击和噪声大；斜齿轮传动平稳，冲击和噪声小，适
合于高速传动
31、轮系的功用：获得大的传动比（减速器） ；实现变速、变向传动（汽车变速
箱）；实现运动的合成与分解（差速器、汽车后桥） ；实现结构紧凑的大功率 传动（发动机主减速器、行星减速器）
32、带传动优缺点： ①优点：具有良好的弹性，能缓冲吸振， 尤其是 V 带没有接
头，传动较平稳， 噪声小；过载时带在带轮上打滑， 可以防止其他器件损坏； 结构简单，制造和维护方便，成本低；适用于中心距较大的传动；②缺点： 工作中有弹性滑动，使传动效率降低，不能准确的保持主动轴和从动轴的转 速比关系；传动的外廓尺寸较大；由于需要张紧，使轴上受力较大；带传动 可能因摩擦起电，产生火花，故不能用于易燃易爆的场合
33、影响带传动承载能力的因素： 初拉力 Fo 包角 a 摩擦系数 f 带的单位长度质
量 q 速度 v
34、带传动的主要失效形式：打滑和疲劳破坏；设计准则：在不打滑的前提下，
具有一定的疲劳强度和寿命。
35、弹性滑动与打滑： 打滑： 由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动， 可以避
免；弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动，不可避免 36、螺纹连接的基本类型：螺栓连接（普通螺栓连接、铰制孔用螺栓连接）
、双
头螺柱连接、螺钉连接、紧螺钉连接
37、螺纹连接的防松：摩擦防松（弹簧垫圈、双螺母、椭圆口自锁螺母、横向切
口螺母）、机械防松（开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连 钢丝）、永久防松（冲点法、端焊法、黏结法）
38、提高螺栓连接强度的方法：避免产生附加弯曲应力；减少应力集中
39、键连接类型： 平键连接（侧面）、半圆键连接 （侧面）、楔键连接 （上下面）、
花键连接（侧面）
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40、平键的剖面尺寸确定：键的截面尺寸 b×h（键宽×键高）以及键长 L 41、联轴器与离合器区别：连这都是用来连接两轴（或轴与轴上的回转零件）
，
使它们一起旋转并传递扭矩的器件，用联轴器连接的两根轴，只有在停止运 转后用拆卸的方法才能将他们分离；离合器则可在工作过程中根据工作需要 不必停转随时将两轴接合或分离
42、联轴器分类：刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器（有补偿能力） 43、联轴器类型的选择： 对于低速、刚性大的短轴可选用刚性联轴器； 对于低速、
刚性小的长轴可选用无弹性元件的挠性联轴器；对传递转矩较大的重型机械 可选用齿式联轴器；对于高速、有振动和冲击的机械可选用有弹性元件的挠 性联轴器；对于轴线位置有较大变动的两轴，则应选用十字轴万向联轴器 44、轴承摩擦状态： 干摩擦状态、边界摩擦状态、 液体摩擦状态、 混合摩擦状态；
边界和混合摩擦统称为非液体摩擦
45、验算轴承压强 p：控制其单位面积的压力，防止轴瓦的过度磨损；演算
pv：控制单位时间内单位面积的摩擦功耗 fpv，防止轴承工作时产生过多的热量而 导致摩擦面的胶合破坏；演算 v：当压力比较小时， p 和 pv 的演算均合格的 轴承，由于滑动速度过高， 也会发生因磨损过快而报废， 因此需要保证 v≤[v] 46、非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合
47、轴的分类： 心轴（转动心轴、 固定心轴； 只承受弯矩不承受扭矩） 、转轴（即
承受弯矩又承受扭矩） 、传动轴（主要承受扭矩，不承受或承受很小弯矩） 48、轴的计算注意：①轴上有键槽时，放大轴径：一个键槽
3°--5°；两个键槽
7°--10°②式中弯曲应力为对称循环变应力，当扭转切应力为静应力时，取 α=0.3；当扭转切应力为脉动循环变应力时， 取α=0.6；若扭转切应力为对
循环变应力时，取 α=1
（α为折合系称
数）
49、轴结构设计一般原则： 轴的受力合理， 有利于满足轴的强度条件； 轴和轴上
的零件要可靠的固定在准确的工作位置上；轴应便于加工；轴上的零件要便 于拆装和调整；尽量减少应力集中等
50、滚动轴承类型选择影响因素：转速高低、受轴向力还是径向力、载荷大小、
安装尺寸的要求等
51、机械速度波动： ①原因： 原动机的驱动力和工作机的阻抗力都是变化的， 若
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两者不能时时相适应，就会引起机械速度的波动。当驱动功大于阻抗功时， 机器出现盈功，机器的动能增加，角速度增大，反之相反。②危害：速度波 动会导致在运动副中产生附加动压力，并引起机械振动，降低机械的寿命， 影响机械效率和工作质量；③调节方法：周期性：在机械中加上一个转动惯 量较大的回转件飞轮；非周期性：采用调速器来调节
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