机械设计基础在高考中的相关知识点通常与物理、通用技术等科目结合，主要考查机械原理、材料力学、传动机构等基础内容。以下是高频考点解析及对应的知识要点：

一、机械零件的失效形式与强度计算

1. 常见失效形式

  • 整体断裂：因静载荷或变应力超过材料强度极限导致，如轴类零件的疲劳断裂。
  • 表面破坏：包括腐蚀、磨损、接触疲劳（如齿轮齿面点蚀）。
  • 过大变形：如轴类零件因刚度不足导致的弯曲变形。
  • 振动失效：高速传动中因振动稳定性不足引发的共振问题。

    • 2. 强度准则

  • 静应力强度：适用于受稳定载荷的零件，如螺栓连接的抗拉强度计算。
  • 疲劳强度：需考虑变应力的循环次数和应力比（如对称循环、脉动循环应力）。

    • 二、机械传动与机构设计

    1. 齿轮传动

  • 传动比计算：公式 ( i = n_1 / n_2 = z_2 / z_1 )，涉及模数、压力角等参数。
  • 失效形式：轮齿折断（闭式齿轮）、齿面磨损（开式齿轮）。
  • 渐开线特性：基圆越大，渐开线越平直，齿条齿廓为直线。

    • 2. 带传动与链传动

  • 弹性滑动与打滑：弹性滑动因拉力差引起且不可避免；打滑因过载需避免。
  • 传动效率：带传动效率较低（约80%-95%），链传动效率更高但噪声大。

    • 3. 连杆机构

  • 曲柄存在条件：最短杆+最长杆 ≤ 其余两杆之和，且最短杆为连架杆或机架。
  • 应用特点：低副接触、承载能力高，但设计复杂（如四杆机构演化）。

    • 三、连接与紧固设计

    1. 螺纹连接

  • 自锁条件：螺旋升角 ( λ ≤ ) 当量摩擦角 ( ψ )，单线螺纹更易自锁。
  • 防松措施：摩擦防松（弹簧垫圈）、机械防松（开口销）、破坏螺纹副运动关系（冲点法）。

    • 2. 键连接

  • 类型与适用场景：平键（定心好）、楔键（承受单向轴向力）、切向键（重载）。

    • 四、材料选择与热处理

    1. 常用材料

  • 碳素钢：Q235（普通结构件）、45钢（轴类零件）。
  • 铸铁：HT200（抗拉强度200MPa，用于机架类零件）。

    • 2. 热处理工艺

  • 退火与正火：改善切削性能，消除内应力。
  • 调质处理：淬火+高温回火，提高综合力学性能（如齿轮、轴类）。

    • 五、机械制图与公差配合

    1. 制图基础

  • 比例尺：常用1:1、1:2、1:5等，特殊场景用1:20。
  • 图线类型：实线（轮廓线）、虚线（隐藏线）、点画线（中心线）。

    • 2. 公差与配合

  • 精度等级：IT01至IT12，IT7-IT8用于一般机械零件。
  • 配合类型：间隙配合（轴与孔）、过盈配合（需压力装配）。

    • 六、润滑与摩擦

    1. 润滑剂选择

  • 液体润滑：润滑油（高速）、润滑脂（低速重载）。
  • 润滑方式：油池润滑（低速齿轮）、喷油润滑（高速齿轮）。

    • 2. 摩擦类型

  • 干摩擦：无润滑剂，磨损严重；流体摩擦：油膜完全分隔摩擦面。

    • 备考建议

    1. 重点题型：选择题和填空题常考失效形式、材料代号、传动比计算；简答题需掌握防松措施、齿轮失效原因等。

    2. 计算题：滚动轴承寿命计算、螺栓强度校核、齿轮几何参数计算是高频考点。

    3. 实践结合：通过机构简图分析（如四杆机构演化）和轴系结构改错题提升设计思维。

    如需更详细的真题解析或复习资料，可参考相关教材和题库（如网页1、28、46中的资源）。