第 2章
静载荷、变载荷、静应力、变应力。 工作载荷、名义载荷、计算载荷。 判断机械零件强度的两种方法是： • 判断危险截面处的最大应力是否小于或等于许用 应力； • 判断危险截面处的实际安全系数是否大于或等于 需用安全系数； 在变应力工况下，机械零件的强度失效主要是疲 劳断裂。 疲劳断裂是与应力循环次数(即使用寿命)有关的 断裂。
第3章
1、螺纹的主要参数。 大径 d (D)—公称直径 小径 d1 (D1)—强度计算时所用 中径 d2 (D2)—确定螺纹几何参数和配合性质 螺距 P 导程 S S=nP 螺纹升角ψ 牙形角 牙侧角 = /2 工作高度h 矩形螺纹 = 0 根据牙型 螺纹分 梯形螺纹 = 30 锯齿形螺纹 = 3, = 30 多用于螺2、螺纹连接的基本类型、结构类型及其应用 场合。 螺栓连接的结构特点是被连接件的孔中不切制 螺纹，装拆方便。 双头螺柱用于受结构限制而不能用螺栓或希望 联接结构较紧凑的场合。适于常拆卸而被连接 件之一较厚时。 螺钉联接应用于双头螺柱联接相似，但不易于 用于时常装拆的联接，以免损坏被联接件的螺 纹孔。 紧定螺钉联接用于固定两个零件的相对位置， 并可传递不大的力或转矩。

2）螺栓杆与孔壁的挤压强度条件为：
F P P d 0lmin
螺栓组连接设计的基本内容、基本理论、和基本方法。 ① 螺栓组连接的结构设计原则，包括：确定接合面的 形状、连接结构类型及防松方法、螺栓数目及其在接 合面上布置、提高螺栓连接强度的结构措施。
② 螺栓组连接的受力分析
需确定的是螺栓 的预紧力 需确定的是螺栓的 所受的横向载荷
铰制孔 用螺栓
螺栓组受连接 受轴向载荷或 (和)倾覆力矩时
只能采用 普通螺栓
需确定的是螺栓所 受轴向工作载荷
对普通螺栓： 按轴向载荷F轴和（或）倾覆力矩M→轴向工作拉力。 按横向载荷F横和（或）转矩T →横向工作载荷→
ifF0 KsF
cm if F0 F轴 KsF cm cb
确定连接所需 的预紧力
以受力最大的螺栓的轴向工作拉力F和预紧力F0确 定螺栓所受总拉力F2. Cb
F2 F0 Cb Cm F
4 1.3F2 由 d1 [ ] 确定螺栓直径，以满足螺栓强度。
对普通螺栓，只承受横向载荷或转矩时： 横向载荷和（或）转矩确定连接所需的预紧力
4 1.3F0 由 d1 [ ]
▲螺栓组连接复杂受力状态下的受力分析。 技巧：利用静力分析法将复杂的受力简化成简单的
受力状态，即轴向载荷、横向载荷、旋转力矩、倾
覆力矩。分别计算螺栓组连接在这些简单受力状态
下每个螺栓的工作载荷，然后按同类工作载荷矢量 叠加，便可得到每个螺栓总得工作载荷，最后求出
受力最大的螺栓总拉力。
普通螺栓
螺栓组受连接 受横向载荷或 (和)旋转力矩时
▲受力分析的目的： 根据连接的结构和受载情况，求出受力最大的螺栓 及其所受的力，以便进行螺栓连接的强度计算。 ▲ 受力分析时所作假设： a)所有螺栓的材料、直径、长度和预紧力均相同； b)螺栓组的对称中心与连接接合面的形心重合； c)受载后连接接合面仍保持为平面。 ▲螺栓组连接四种典型受力状态（轴向力、横向力、 旋转力矩、倾覆力矩）下的受力分析。
Cb F 螺栓的总拉力 F2 F0 Cb Cm
螺栓的预紧力 F0 F1
Cm F Cb Cm
a）静强度（F不变化时）
1.3F2 强度条件: 2 [ ] d1 / 4
4 1.3F2 设计公式: d1 [ ]
b) 疲劳强度计算（F变化时） 强度条件，应力幅σa a
b 2 CbC Cm F
πd12
2 Kc F a 2 πd1
当普通螺栓承受横向工作载荷时， 预紧力F0导致 接合面所产生的摩擦力应大于横向载荷F。
Ks F 预紧力F0 ： F0 zif
④ 受剪螺栓连接的强度计算理论与公式。
1）螺栓杆的剪切强度条件为：

4 F
2 d0 m
并根据被连接件厚度、螺母、垫圈厚度确定螺栓的 标准长度。 5、提高螺栓连接强度的措施。
钢制零件的疲劳曲线中，当N≥N0时为无限寿命区； 而当N<N0时又处在有限寿命区。 理解疲劳极限应力图意义。 影响机械零件疲劳强度的主要因素有哪些？ 应力集中、尺寸大小、表面状态。 疲劳点蚀。 摩擦的类型：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩 擦。 什么是磨损？按机理不同，磨损主要有哪几种形式？ 零件磨损过程分那几个阶段？P29~30. 润滑剂作用。
保证受拉螺栓的静力或疲劳拉伸强度； ②设计准则： 保证受剪螺栓联接的挤压强度和螺栓的剪切强度。 螺栓强度计算时，螺栓螺纹部分危险截面的面积要 用螺纹小径d1。 ③ 受拉螺栓连接的强度计算理论与公式，尤其要记 住：受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接的受力变形图、螺栓总拉力的确定及紧螺栓连接强度计算 公式中系数1.3的意义。
机械设计复习提纲
第 1章
机器的基本组成要素是机械零件。P2 机械设计的一般程序。P8
机械零件的主要失效形式。P10 在静应力工况下的机械零件的强度失效主要是塑性 变形和断裂。 机械零件设计计算准则 ：强度准则（最基本）、刚 度准则、寿命准则、耐耐磨性准则、振动稳定性准 则。 产品设计中的“三化”指标准化、系列化、通用化。
3、螺纹连接的预紧与防松。 预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，以防止受 载后被连接件间出现缝隙或发生相对移动。 防松的本质在于防止螺旋副发生相对转动。 按工作原理的不同，防松方法分三类：摩擦防松、机 械防松、永久防松。
4、单个螺栓连接的强度计算理论与公式。
① 螺纹连接主要失效形式： 受拉螺栓(轴向载荷)— 螺栓杆螺纹部分发生断裂 受剪螺栓(横向载荷)— 螺栓杆和孔壁的贴合面上出 现压溃或螺栓杆被剪断。