机械设计基础总结汇总

机械设计基础总结

第一章平面机构的自由度和速度分析

1.1 构件——独立的运动单元零件——独立的制造单元

运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。

机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。

机器——由零件组成的执行机械运动的装置。

机器和机构统称为机械。构件是由一个或多个零件组成的。

机构与机器的区别：

机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外还包含电气，液压等其他装置；

机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量，物料，信息的功能。

1.2运动副——接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。

运动副元素——直接接触的部分（点、线、面）

运动副的分类：

1）按引入的约束数分有：

I级副（F=5）、II级副（F=4）、III级副（F=3）、IV级副（F=2）、V级副（F=1）。

2）按相对运动范围分有：

平面运动副——平面运动

空间运动副——空间运动

平面机构——全部由平面运动副组成的机构。

空间机构——至少含有一个空间运动副的机构

3）按运动副元素分有：

高副（）——点、线接触，应力高；低副（）——面接触，应力低

1.3机构：具有确定运动的运动链称为机构

机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件

保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。

24y

原动件＜自由度数目：不具有确定的相对运动。原动件＞自由度数目：机构中最弱的构件将损坏。

1.5局部自由度：构件局部运动所产生的自由度。出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp。

复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副相联。m个构件, 有m－1转动副虚约束对机构的运动实际不起作用的约束。

计算自由度时应去掉虚约束。

出现场合：1两构件联接前后，联接点的轨迹重合，2.两构件构成多个移动副，且

导路平行。 3.两构件构成多个转动副，且同轴。4运动时，两构件上的两点距离始终不变。5.对运动不起作用的对称部分。如多个行星轮。6.两构件构成高副，两处接触，且法线重合。

1.6机构运动简图——用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。

作用——1.表示机构的结构和运动情况。2.作为运动分析和动力分析的依据。

步骤：

1）运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；

2）测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），绘制示意图。

3）按比例绘制运动简图。简图比例尺：μl =实际尺寸m / 图上长度mm

4）检验机构是否满足运动确定的条件。

1.7 F=3n－(2Pl +Ph )

1.8速度瞬心

两个作平面运动构件上速度相同的一对重合点，在某一瞬时两构件相对于该点作相对转动，该点称瞬时速度中心。求法？

若机构中有n个构件，则∵每两个构件就有一个瞬心

∴根据排列组合有N＝n(n-1)/2

求法：1）直接观察法：适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。

2）三心定律：三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。此法特别适用于两构件不直接相联的场合。

第二章平面连杆机构

2.1何谓平面连杆机构？它有何特点？能够实现哪些运动转换？

平面连杆机构是有若干构件用低副（转动副、移动副）连接组成的平面机构，又称平面低副机构。

①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损

形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。

②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。

③连杆曲线丰富。可满足不同要求。

若组成转动副的两构件能作整周相对运动，则称该转动副为整转副，否则称为摆动副。

2.2铰链四杆机构的基本形式，特性，生产中有何作用？哪些特性对工作不利？如何消除其影响？

曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构

1）曲柄摇杆机构

特征：曲柄＋摇杆

作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。如雷达天线。

2）双曲柄机构

特征：两个曲柄

)

180/(21θω-?=C C 2212t C C V =作用：将等速回转转变为等速或变速回转。

3）双摇杆机构

特征：两个摇杆

对工作不利的特性：

极位，死点位置：施加外力，利用构件自身惯性可以解决。

运动不确定性：当四个铰链中心处于同一直线上将出现运动不确定性。可以在主，从

动曲柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构来消除运动不确定状态。

2.3四杆机构的演化形式有哪些？他们是通过什么途径演化而来的？在工程上有哪些

实际应用？

（1）改变构件的形状和运动尺寸

曲柄摇杆机构，曲柄滑块机构，偏心曲柄滑块机构，对心曲柄滑块机构，双滑块机构，正弦机构。

（2）改变运动副的尺寸

偏心轮机构

（3）选不同的构件为机架

曲柄滑块机构

导杆机构

2.4在铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么？

1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

2整转副是由最短杆与其临边组成

2.5铰链四杆机构的形式和尺寸之间关系如何？曲柄存在的条件：

曲柄存在的条件

1. 最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和称为杆长条件。

2.连架杆或机架之一为最短杆。

2.6四杆机构的极位和死点有何异同

在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极

位。

摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有：γ＝0此时机构不能运动. 称此位置

为：“死点”

死点要求是摇杆为主动件曲柄为从动件时的极位才是死点

2.7何谓行程速比系数K ？它描述了机构的什么特性？它与极位夹角有何关系？

当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D,置摆到C1D ，所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,那么有：

显然t1>t2 v2>v1,摇杆的这种特性较急回运动。

ωθ/)180(2-?=t

1

1180+-?=K K θ121221t C C t C C =21t t =θθ-?+?=18018012

V V K =称K 为行程速比系数，特性：K 值越大，急回性质越明显。

于极位夹角的关系式：

且θ越大，K 值越大，急回性质越明显

2.8存在急回特性的装置？什么情况下没有急回特性？

具有急回特性的四杆机构除曲柄摇杆机构外，还有偏置曲柄滑块机构和摆动导杆

机构等。

当 =0°，k=1时,无急回特性.

2.9曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，是否存在死点？

不存在。

2.10曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构等各在

什么条件下会出现死点？机构在死点位置会出现什么后果？可采取哪些措施解决？

摇杆为主动件的曲柄摇杆机构，当曲柄与连杆两次共线时，忽略连杆质量的情况

下，连杆是二力杆，因此连杆对曲柄的作用力通过曲柄铰链中心A ，给曲柄的驱动力

矩为０，机构就会出现卡死或运动不确定的现象。死点通常有害，应设法消除。消除

方法有：

② 对从动曲柄施加附加力矩。

② 利用构件自身或飞轮的惯性。

③ 多组相同机构错开一定角度布置。

2.11机构的压力角和传动角?对传动性能的影响？设计四杆机构时，对传动角有何要求？

压力角：从动件驱动力F 与力作用点绝对速度之间所夹锐角。

传动角（γ）=90度-压力角（α）

γ↑F’→对传动有利。又可用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏,

设计时要求: γmin ≥50°

2.12曲柄摇杆机构都得最大和最小传动角出现在什么位置？当摇杆主动时，其传动角

又如何？

在曲柄摇杆机构中,若以曲柄为原动件时,最小传动角出现在曲柄与机架的两个共线位置之一处。

2.13导杆机构的传动角是多少？

摆动导杆机构的传动角始终等于90°。

2.14曲柄滑块机构的最大和最小传动角出现在什么位置？当滑块主动时，其传动角又

如何？

第三章 凸轮机构

3.1凸轮机构有哪些类型？特点如何？

1)按凸轮形状分：盘形、移动、圆柱凸轮( 端面) 。

2)按推杆形状分：尖顶、滚子、平底从动件。

3)按推杆运动分：直动(对心、偏置)、摆动

4)按保持接触方式分：力封闭（重力、弹簧等）几何形状封闭(凹槽，等宽，等径，主回凸轮)

特点：

尖顶——构造简单、易磨损、用于仪表机构；

滚子——磨损小，应用广；

平底——受力好、润滑好，用于高速传动。

3.2凸轮机构从动件常用运动规律有哪几种？有何特点？适用于哪些场合？

一、多项式运动规律

1.等速运动（一次多项式）运动规律。刚性冲击

2.等加等减速（二次多项式）运动规律：位移曲线为一抛物线。加、减速各占一半。柔性冲击

3.五次多项式运动规律：无冲击，适用于高速凸轮

二、三角函数运动规律

1.余弦加速度(简谐)运动规律：在起始和终止处理论上a2为有限值，产生柔性冲击。

2.正弦加速度（摆线）运动规律：无冲击

三、改进型运动规律：将几种运动规律组合，以改善运动特性。正弦改进等速

3.3何谓刚性冲击和柔性冲击？它们出现在哪几种常用运动规律中？

（网上找的）等加速和等减速运动的推杆在运动的起讫处加速度数值较大变化以及中部加速度方向发生反向而对凸轮产生柔性冲击；余弦加速度运动的推杆在起讫处也由于其加速度数值的较大变化而对凸轮产生柔性冲击。

这些是PPT上的，和书上的有些不一样

3.5理论轮廓曲线，实际轮廓曲线？作图时是否可以不画理论轮廓曲线直接画实际轮廓曲线？

实际轮廓是只凸轮的实际外形，滚子的中心走过的轨迹才是理论的轮廓曲线

不能（P47）

3.6 设计凸轮轮廓曲线时，采用了反转法，其理论依据是什么。

给整个凸轮机构施以-ω1时，不影响各构件之间的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。

3.7压力角，对工作的影响？为什么回程压力角可以选得大些？

（1）作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角称为压力角。（2）驱动从件的有用分力F’一定时，压力角ɑ越大，则有害分力F’’越大，机构的效率越低。当ɑ增大到一定程度，以致F’’在导路中所引起的摩擦阻力大于有用分力F’时，无论凸轮加给从动件的作用力多大，从动件都不能动，这种现象称为自锁。为了保证凸轮机构正常工作并具有一定的传动效率，必须对压力角加以限制。

（3）常见的依靠外力使从动件与凸轮维持接触的凸轮机构，其从动件是在弹簧或重力作用下返回的，回程不会出现自锁。因此，对于这类凸轮机构，通常只需要校核推程压力角。

3.8将对心从动件改为偏置后，对凸轮压力角有何影响？

用偏置法可减小推程压力角，但同时增大了回程压力角，故偏距 e 不能太大。

第四章齿轮机构

4.1渐开线形成：―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹

特性：

①AB = BK;（见书P55页及PPT）

②渐开线上任意点的法线切于基圆纯滚动时，B为瞬心，速度沿t-t线，是渐开线

的切线，故BK为法线

③B点为曲率中心，BK为曲率半径。渐开线起始点A处曲率半径为0。

④渐开线的形状取决于基圆的大小

⑤基圆之内无渐开线

4.3齿廓在基圆上的压力角和曲率半径如何？在无穷远处的压力角和曲率半径又如何？（P55）

压力角αk，基圆半径rb，k点离轮心的距离

rb＝rk cosαk

―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹叫渐开线。直线与基圆的交点是曲率中心，任意点到曲率中心的距离是曲率半径。（齿轮在无穷远处的压力角和曲率半径未找到。）

4.4当基圆半径无限大时，渐开线的形状，压力角和曲率半径如何？

渐开线形状取决于基圆，当基圆半径无限大时，渐开线变成直线，压力角为零度，曲率半径无限大。

4.5齿廓啮合基本定律：相互啮合传动的一对齿廓，在任一啮合位置时的传动比都与连心线O1O2被两齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段的长度成反比。这种关系称为齿廓啮合基本定律。4.6渐开线齿轮传动的三个重要特性？工程意义？

1）可分性：即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变。可根据可分性设计变位齿轮。

2）齿轮传动时，其齿廓接触点的轨迹成为啮合线。无论在哪一点接触，接触齿廓的公法线总是两基圆的内公切线，即为啮合线。

3）若齿轮传递的力矩恒定，则齿轮之间，轴与轴承之间压力的大小和方向不变。

4.7过节点作两节圆的公切线，它与啮合线间的夹角称为啮合角；啮合角在数值上等于渐开线在节圆上的压力角。参考P56图4-5

4.8 在任意直径的圆周上，轮齿两侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿厚（s）；齿槽两侧齿廓之间的弧长称为该圆上的齿槽宽（e）；相邻两齿同侧齿廓之间的弧长称为该圆

上的齿距（p）；分度圆上的齿距p对π的比值称为模数（m）。

参考P57图4-6

4.9把齿轮某一圆周上的比值p k/π规定为标准值（整数或较完整的有理数），并使该圆上的压力角也为标准值。这个圆称为分度圆。

P57

标准齿轮：分度圆上齿厚与齿槽宽度相等，且齿顶高和齿根高均为标准值的齿轮。(m 、α、h*a、c* 为标准值，并且s = e = p / 2 的齿轮。)

4.10 基本参数和几何尺寸

（P55-P60）

齿轮各部分的名称：

(1) 齿顶圆－da，ra (2) 齿根圆－df，rf (3) 基圆－db，rb

(4) 分度圆－d，r (5) 分度圆上的齿厚－S (6) 分度圆上的齿槽宽－e

基本参数

(1) 齿数Z (2) 模数m (3) 分度圆压力角α(4) 齿顶高系数ha*顶隙系数c*

几何尺寸计算

标准齿轮具有标准齿廓参数Z , m ,α, ha* , c* 且分度圆上的 e = s 相等。

分度圆直径d = m?Z

齿顶圆直径da = d±2ha（外齿轮为+）

齿根圆直径df = d±2hf（外齿轮为-）

基圆直径db = d cosα= m z cosα

齿顶高= m 分别为齿顶高系数和顶隙系数

齿根高= (+ )m

齿全高h = +

齿厚、齿槽宽s = e = πm /2

齿距p =πm

基圆齿距pb =πm cosα

法向齿距pn =πm cosα

顶隙c = c*m

中心距a= (d1±d2)/2 = m(Z1 ±Z2)/2

传动比i12= ω1/ω2= r2/r1= Z2/Z1= rb2/rb111.两轮的模数和压力角应分别相等

4.11渐开线齿轮传动的正确啮合条件（P59）

两轮的模数和压力角分别相等

正确啮合条件m1cos a1 = m2cos a2

由于模数和压力角已经标准化，所以必须使:m1 = m2 = m a1 = a2 = a

4.12在确定一对齿轮传动的中心距时，应满足哪两点要求？

（1）保证两轮的齿侧间隙为零。为了避免轮齿间的冲击，齿侧间隙一般都很小，通常是由制造公差来保证。

（2）保证两轮的顶隙为标准值

4.13具有标准中心距的标准齿轮传动具有哪些特点？（P60 齿侧间隙为零，分度圆的齿厚与齿槽宽相等）

4.14实际安装中心距大于标准中心距时，分度圆半径变大，传动比不变，径向间隙变大，齿侧间隙出现，节圆半径变大且大于分度圆半径，啮合角变大且大于分度圆压力角，重合度降低。

4.15传动比=角速比=圆心到节点距离的反比=节圆半径反比=基圆半径的反比=分度圆半径反比=齿数反比=常数

第五章轮系

5.1定轴轮系，周转轮系？他们有什么区别

传动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为定轴轮系。

这种至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的几何轴线转动的轮系，称为周转轮系。

区别：定轴轮系的每个齿轮的几何轴线都是固定的，而周转轮系至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的几何轴线转动的。

5.2基本周转轮系及其特点：

基本周转轮系是由行星轮、支持它的行星架和与行星轮相啮合的两个(有时只有一个)中心轮构成。

特点：行星架和中心轮的几何轴线必须重合。

5.3行星轮系是，差动轮系？他们的区别是什么？

在周转轮系中，它的两个中心轮能转动，需要两个原动件的周转轮系称为差动轮系。

在周转轮系中，只有一个中心轮能转动，只需一个原动件的周转轮系称为行星轮系。

区别：差动轮系的两个中心论都能转动而行星轮系的只有一个中心轮能转动。5.4转化轮系，它和原来的轮系有何联系与区别？为什么要引进此概念？

根据相对运动原理，给整个转速为n（H）的周转轮系加上一个绕轴线的大小为n(H)，方向与n（H）相反的公公转速后，原来的周转轮系便成为了定轴轮系，这个假想的定轴轮系称为原来周转轮系的转化轮系。

区别与联系：转化轮系是周转轮系整体加一个大少相等、方向相反的转速得到的

区别是转化后，各个构件的转速都变为原转速减去n（H）

意义：引入转化轮系后就可以用求解定轴轮系传动比的方法求出任意的两个齿轮的传动比。

5.5轮系传动比的正负表示什么意思？这种表示方法的适用范围如何？

正号表示两轮的转向相同，负号表示两轮的转向相反

适用范围是起始主动轮与最末从动轮的轴线相平行

5.6既然论戏中的过桥齿轮不影响轮系的传动比大小，为什么要采用过桥齿轮？

它能起到改变转向的作用

5.7在计算传动比时，方程右边的齿数比一定要考虑正负号，这是为什么？

正负号代表转向，转向相同为正，相反为负

5.8同转轮系传动比一般计算公式

特别注意：

1齿轮m,n的轴线必须平行

2计算公式中的“±”不能去掉，它不仅表明转化轮系中两个太阳轮m,n之间的转向关系，而且影响到角速度的计算结果。

5.9SORRY

5.10在工程上，轮系有何功能作用？

1.获得较大的转动比，而且结构紧凑，一对齿轮，i<8，轮系的转动比i可达10000；

2.实现分路传动，如钟表的分秒针；

3.换向运动；

4.实现变速运动；

5.运动合成；

6.运动分解；

7.在尺寸及重量较小时，实现大功率传动。

第六章间歇运动机构

6.1棘轮结构有哪些类型？运动特点，用处？—

P89

按齿轮分布：外缘内缘端面

按工作方式单动式双动式

按棘轮转向是否可调：单向双向运动

按转角是否可调固定转角可调转角（调杆长摆角，加滑动罩）

按工作原理分：轮齿棘轮摩擦棘轮

6.2棘轮的齿形如何确定？为了使工作时棘爪不从棘轮上滑脱，应怎么设计？

——P90

6.3槽轮机构有哪些类型？

类型：外啮合不完全齿轮机构、内啮合不完全齿轮机构。

6.4槽轮的槽数最少有几个？什么情况下猜采用多圆销的拨盘？

槽轮的槽数最少为3个。

当运动特性系数τ>0.5的情况下才采用多圆的圆销的拨盘。圆销个数不能任意选取，因为运动特性系数τ需满足0.5<τ<1。

——P91~92

6.5槽轮机构上的锁止弧有何用处？

在圆销脱出槽轮的径向槽时，槽轮的另一内凹锁被拨盘的外弧卡住，使槽轮静止不动，直到圆销再次进入槽轮的另一径向槽，两者又重复上述运动循环。

——P91

第九章机械零件设计概论

9.1设计机械时应考虑的基本要求：

在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本低，在预定使用期限内安全可靠，操作方便、维修简单和造型美观等。

9.2零件的失效，主要失效形式：

机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。

主要的失效形式：强度、刚度、耐磨性、稳定性和温度的影响等

9.3零件失效的原因：

断裂或塑性变形；过大的弹性变形；工作表面的过度磨损或损伤；发生强烈的振动；连接的松弛；摩擦传动的打滑等

9.4零件强度和刚度的条件：

强度条件：应力<=许用应力

刚度条件：变形量<=许用变形量

9.5名义载荷：在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷

名义应力：按照名义载荷用力学公式求得的应力

计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积

计算应力：按照计算载荷求得的应力

载荷系数：用来估计机器运转时零件受到各种附加载荷的影响。

9.7循环特性：应力循环中的最小应力与最大应力之比

9.8在变应力作用下，零件的主要失效形式是什么？

疲劳断裂

9.9机械零件的疲劳失效表现有哪些特征？

a 疲劳断裂的最大应力远比静应力材料的强度极限低；

b 不管是脆性材料或塑性材料，其疲劳断口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂

c 疲劳断裂是损伤的积累，它的初期现象是在零件表面或表层形成微裂纹，这种微裂纹随着应力循环次数的增加而逐渐扩展，直至余下的未裂开的截面积不足以承受外载荷时，零件就突然断裂。

9.10磨损的主要类型：磨粒磨损，粘着磨损（胶合），疲劳磨损（点蚀），腐蚀磨损

9.11制作零件常用的金属材料：铸铁、钢、铜合金

9.12刚和铸铁的区分标志是：含碳量的不同

9.13钢制零件毛坯获取的方法：可用锻造、冲压、焊接或铸造等方法取得

9.14 零件的互换性：

9.15 略——P100多页

9.16配合的类型有哪三种？其孔与周的公差带相对位置如何？

间隙配合、过渡配合、过盈配合；

间隙配合的孔比轴大，过盈配合的孔比轴小，过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈

9.17配合的基准制有哪两种？对应分公差带位置如何？

基孔制和基轴制

基孔制的孔是基准孔，其下偏差为零；基轴制的轴是基准轴，其上偏差为零9.18解释配合代号H6/h5（基准制，孔，轴代号，精度等级）

9.19表面粗糙度反映零件的什么误差？

零件表面的微观几何形状误差

9.20表面粗糙度对零件功能的影响：

1对摩擦磨损的影响：表面越粗糙，摩擦系数越大。

2对疲劳强度的影响：表面越粗糙，在刀痕根部越容易产生应力集中，使疲劳强度降低。

3对耐腐蚀的影响：表面越粗糙，在刀痕根部越容易产生腐蚀渗透。

4对结合处密封性能的影响：表面越光滑，密封性能越好。

5对振动和噪声的影响：表面越粗糙，振动和噪声越大。如滚动轴承。

9.21零件工艺性良好的标志是什么？

便于加工、费用又很低

9.22零件的工艺性有哪些基本要求

a 毛坯选择合理

b 结构简单合理

c 规定适当的制造精度及表面粗糙程度

9.23何为标准化，标准化制定的意义？

标准化是指以制定标准和贯彻标准为主要内容的全部活动过程

制定标准化的意义：a 在制造上可以实行专业化大量生产，既可提高产品质量又能降低成本；

b 在设计方面可减少设计工作量；

c 在管理维修方面，可减少库存量和便于更换损坏的零件。

9.24标准化的特征：

a 产品品种规格的系列化

b 零部件的通用化

c 产品质量标准化

9.25实际工程中使用的标准有哪些层次？性质如何？

国家标准、行业标准、地方标准和企业标准；

强制性和推荐性

第十章

10.1螺纹是怎样形成的？

斜角为的直线绕在圆柱体上便形成一条螺旋线，取一平面图形使它沿着螺旋线运动，运动时保持此图形通过圆柱体的轴线就得到螺纹

12.2常用的螺纹牙型有哪几种？

等边三角形。等腰三角形、正方形。等腰梯形、不等腰梯形。

10.3判断螺纹的旋向：要轴线方向看螺纹往哪个方向上升那个方向就是旋转方向。10.4单线螺纹：沿一根螺旋线形成的螺纹

多线螺纹：沿两根以上的等螺距螺旋线形成的螺纹。

螺距P与导程S：S=Np

10.5联动螺纹：作为紧固件用，要求保证连接强度（有时还有紧密行）

传动螺纹：作为传动作用，保证螺旋副的传动精度、效率和磨损寿命。

10.6螺纹的主要参数：

大半径d 小径d1 中经d2 螺距P 导程S 螺旋升角ψ牙型角α牙侧角β10.7自锁：螺纹连接不会自动松脱. 自锁条件:螺纹升角小于螺旋副的当量摩擦角.

10.8与矩形螺纹相比，非矩形螺纹的摩擦力是增大还是减小。

非矩形螺纹的法相压力比矩形螺纹的大，可看做摩擦系数增大，故摩擦力大。10.9三角形普通螺纹与管螺纹的牙型角分别为60°和55°

10.10粗牙螺纹和细牙螺纹：

普通螺纹以大径d为公称直径，同一公称直径可以有多种螺距，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余的统称为细牙螺纹。

10,11梯形螺纹和锯齿形螺纹的牙侧角分别为15°和5°；常用于传动

10.12螺栓连接的主要失效形式:螺栓拉断、螺纹压溃或剪断、滑扣（因经常拆装）10.13螺旋传动主要用来把回转运动变为直线运动。

10.14对螺旋传动的要求：强度足够，耐磨，摩擦系数小。

10.15键的作用：键主要用来实现轴和轴上零件之间的轴向固定以传递转矩。有些类

型的键还可以实现轴上零件的轴向固定和轴向转动。

10.16键的类型：平键、半圆键、楔键、切向键。

10.17标记：键C16×100 GB1096-79的含义是什么：

圆头普通平键(A型): 键16×100 GB1096-79

方头普通平键(B型): 键B16×100 GB1096-79

单圆头普通平键(C型) : 键C16×100 GB1096-79

10.18楔键联接和和切向键联接有何特点？常用语何处？P157

楔键的上下面是工作面，键得上表面有1:100的斜坡，轮毂槽的底面也有1:100的斜度把楔键打入槽内，产生很大的压力，工作时主要靠摩擦力传递力矩，并能承受单方向的轴向力。适用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速连接。

在重机械中常采用切向键连接。切向键是由一对楔键组成，装配时将两键楔紧。键的窄面是工作面，工作面的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。

10.19当同一轴段采用两个键，若强度不时，可采用两个键按180?布置。

10.20花键联接的特点，类型:

轴和轮毂孔周向均布的多个键齿构成的连接称为花键连接。结构特点：沿周向均布多个键齿。齿侧为工作面。优点：承载能力高、对轴的削弱程度小、定心好、导向性好。类型：矩形花键、键开线花键、三角形花键。

第十一章齿轮传动

11.1齿轮的传动类型有哪两类？各用于什么场合？

齿轮的传动类型可以分为闭式传动和开式传动。

闭式传动：齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，安装精确，齿轮传动有良好的工作条件，是应用最广泛的齿轮传动。

开式传动：齿轮是外漏的，不能保证良好的润滑，而且易落入灰尘、杂质，故齿面易磨损，只宜用于低速传动。

11.2齿轮失效的主要形式有轮齿折断, 齿面点蚀, 齿面胶合, 齿面磨损，齿面塑性变形。

11.3齿面疲劳点蚀的机理如何？常出现在哪种传动类型？

由于齿根表面接近节线处同时啮合的齿数较少，接触应力大，造成的。常出现在闭式传动。

11.4减小齿面磨损的措施：

加强润滑，最好是具有过滤的流动润滑；开式传动改为闭式传动。

11.5齿轮常用材料及热处理方法有哪些？

材料：优质碳素钢，合金结构钢，铸钢，铸铁。

热处理方法：表面淬火，渗碳淬火，调质，正火，渗氮。

（1）表面淬火

一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr等。表面淬火后轮齿变形小，可不磨齿，硬度可达52~56HRC，面硬芯软，能承受一定冲击载荷。

（2）渗碳淬火

渗碳钢为含碳量0.15~0.25%的低碳钢和低碳合金钢，如20、20Cr等。齿面硬度达56~62HRC，齿面接触强度高，耐磨性好，齿芯韧性高。常用于受冲击载荷的重要传动。通常渗碳淬火后要磨齿。

（3）调质

调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr 、35SiMn 等。调质处理后齿面硬度

为：220~260HBS 。因为硬度不高，故可在热处理后精切齿形，且在使用中易于跑合。

（4）正火

正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮

可用中碳钢正火处理。大直径的齿轮可用铸钢正火处理。

（5）渗氮

渗氮是一种化学处理。渗氮后齿面硬度可达60~62HRC 。氮化处理温度低，轮齿变形

小，适用于难以磨齿的场合，如内齿轮。材料为：38CrMoAlA.

11.6直齿轮切向力、径向力、法向力如何计算？

径向力 法向力

11.7斜齿轮切向力、径向力、轴向力如何计算？

轴向力

11.8斜齿轮的螺旋角通常取多少？人字齿轮的螺旋角一般取多少？

β角取越大，则重合度增大，使传动平稳，但轴向力也增加，因而增加轴承负载，

故β一般为8°-20°

P177

11.9开式齿轮的传动采用什么方式润滑？ 人工定期加润滑油。可采用润滑油或润滑脂。

11.10闭式齿轮传动的润滑方式取决于什么参数？

根据齿轮的圆周速度v 的大小而定

11.11为什么高速齿轮传动不宜采用油池润滑？

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）搅油过于激烈，使油的温度增加，并降低其润滑性能；

3）会搅起油箱沉淀的杂质，加速齿轮的磨损。

11.12影响齿轮传动效率的因素有哪些？

1）啮合中的摩擦损耗；

2）搅动润滑油的摩擦损耗；

3）轴承中的摩擦损耗。 第十二章 蜗杆运动

12.1蜗杆是如何形成的？蜗杆传动用于哪种传动场合？

若单个斜齿轮的齿数很少而且螺旋角很大时，轮齿在圆柱体上构成多圈完整的螺

αtan ==21t r r F F F αcos /t n F F =βtan =t a F F

旋所得齿轮称蜗杆。蜗杆传动主要用于传递交错轴之间的回转运动和动力。

12.2蜗杆传动的优缺点？

优点：能够得到较大的传动比，结构紧凑，传动平稳，噪声较小等。

缺点：传动效率较低，为了减摩耐磨涡轮圈常需用青铜制造，成本较高。

12.3蜗杆传动的正确齿合条件如何？

蜗杆轴向模数Ma1和轴向压力角Na1,应分别等于涡轮断面模数Mt2和断面压力角Nt2即：

Ma1=Mt2=m；

Na1=Nt2；

12.4蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角有何关系？

他们必须相等，即γ=β。

12.5导程角tanγ= = =

12.6蜗轮方向的确定：

右旋蜗杆：伸出左手，四指顺蜗杆转向，则蜗轮的切向速度的方向与拇指指向相同左旋蜗杆：用右手判断，方法一样

12.7为什么蜗轮常采用青铜制造？

为减摩耐磨

第十三章带传动与链传动

13.1带传动是如何工作的？有哪几种类型？

环形带被张紧在带轮上，这时带所受的拉力称为初拉力，它使带与带轮的接触面间产生压力，主动轮回转时，依靠带与带轮接触面的摩擦力拖动从动轮一起回转，从而传递一定的运动和动力。

按横截面形状可分为平带，V带和特殊界面带（多楔带，圆带）三类，此外还有同步带。

13.2带传动为什么要定期张紧？有哪些张紧方法？

因为传动带主要靠张紧时产生的摩擦力工作，当带工作一段时间后，因永久伸长松弛时，还应该将带重新张紧。

13.3带传动有哪些优缺点？

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）过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但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）带的寿命较短（5）传动效率较低。

13.4带传动的紧边与松边有何关系？

紧边和松边的拉力比为：= （f是带与轮面间的摩擦系数；α为带轮的包

角，rad)

13.5最大应力包括哪几部分？出现在何处？

最大应力发生在紧边与小轮的接触处，

最大应力=紧边拉应力+离心拉应力+紧边弯曲应力

13.6何谓带传动的弹性滑动？

传动带由于弹性变形而产生的滑动称为带传动的弹性滑动。

13.7带绕过主动轮时，带速落后

13.8带绕过从动轮时，带速超前

13.9同步带的优缺点：

优点：传动比恒定；结构紧凑；传动比高、传动功率高；效率高。

缺点：价格高；制作、安装要求高。

13.10链传动有哪些特点（特点就包括了优缺点）？传动范围如何？

特点：链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣坏境下工作；制造和安装精度要求较低，但是传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。

传动范围：传动比i≤8；中心距a≤5~6m；传递功率P≤100kW；圆周速度v≤15m/s；传动效率0.95~0.98。

13.11链传动有哪些优缺点？

优点：链传动没有弹性滑动和打滑，可减少轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣坏境下工作；制造和安装精度要求较低，中心距较大时其传动结构简单。

缺点：传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。

第十四章轴

14.1轴的作用如何？

轴是用来支持旋转的机械零件和传递转矩。

14.2轴的类型有哪些？转轴、传动轴和心轴的承受载荷有何区别？

根据承受载荷：转轴、传动轴和心轴；

根据线的形状：直轴、曲轴和挠性钢丝轴；

转轴既传递转矩又承受弯矩，传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小，心轴只承受弯矩而不传递转矩。

14.3常用轴的形状有哪些？

直轴、曲轴和挠性钢丝轴。

14.4轴的常用材料有哪些？

碳素钢和合金钢。

14.5轴的设计应考虑哪些要求?

1）轴应便于加工，轴上零件要易于拆卸（制造安装要求）；

2）轴和轴上零件要有准确的工作位置（定位）；

3)各零件要牢靠而可靠地相对固定；

4）改善受力状况，减小应力集中和提高疲劳强度。

14.6为什么直轴要设计成阶梯状？

为了便于零件的装拆。

14.7轴端倒角，砂轮越程槽，螺纹退刀槽有何作用？

为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出倒角；需要磨削加工的轴段，应留有砂轮越程槽；需要切制螺纹的轴段，应留有螺纹退刀槽。

14.8用什么办法可实现轴上零件的准确定位？

为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径r必须小于与之相配的零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。

14.9用什么办法可实现轴上零件的轴向与周向固定？

轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖和圆螺母等来保证的；常用的周向定位零件有键、花键、销、紧定螺钉以及过盈配合等；轴向力较小时，常用弹性挡圈、紧定螺钉、锁紧挡圈等进行轴向定位。

14.10轴端零件可用什么方法固定？

当零件位于轴端时，可用轴端挡板与轴肩、轴端挡板与圆锥面使零件双向固定。挡板用螺钉紧固在轴端并压紧被定位零件的端面。

14.11轴肩尺寸与轴上零件的倒角与圆角参数有何关系？

为了保证轴上零件紧靠定位面（轴肩），轴肩的圆角半径r必须小于相配零件的倒角或倒圆半径R，轴肩高h必须大于或R。

——（P243）

14.12轴向力较小时，常用那些方式固定轴上零件？

弹性挡圈紧定螺钉

14.13零件的轴向固定可采用哪些方式实现？

键，花键或过盈配合等连接形式。

14.14采用键连接时，为加工方便，各轴段的键槽宜设计在同一加工直线上，并尽可能采用统一规格的键槽截面尺寸。

第十五章滚动轴承

15.1轴承的功用如何？（P253第1段）

1为支承轴及轴上的零件，并保持轴的旋转精度；2为减少转轴与支承之间的摩擦和磨损

15.2按轴承表面的润滑情况，摩擦有哪几种状态？（P253——P254）

1.干摩擦

当两摩擦表面间无任何润滑剂或者保护膜时，即出现固体表面间直接接触的摩擦，工程学上称为干摩擦

2.边界摩擦

两摩擦表面间有润滑油存在，由于润滑油中的极性分子与金属表面的吸附作用，因而在金属表面上形成极薄的边界油膜。

3.液体摩擦

若两摩擦表面间有充足的润滑油，而且能满足一定的条件，则在两摩擦表面间可形成厚度达几十微米的压力油膜。此时只有液体之间的摩擦，称为液体摩擦

15.3对轴承材料有哪些基本要求？（256页第一段）

1摩擦系数小

2导热性好，热膨胀系数小

3耐磨、耐蚀、抗胶合能力强

4要有足够的机械强度和可塑性

15.4常用的轴承材料有哪些？（256页黑体字）

轴承合金青铜具有特殊性能的轴承材料

15.5润滑剂的作用是什么？工程上常用的润滑剂有哪几类？

1润滑剂的目的在于降低摩擦功耗，减少磨损，同时还起到冷却、吸振、防锈等作用。（257页最后部分）

2润滑剂分为：液体润滑剂——润滑油、半固体润滑剂——润滑脂、固体润滑剂等。（257页最后部分）

15.6润滑脂是如何得到的？它有什么优缺点？

1润滑脂是由润滑油和各种稠化剂（如钙、钠、铝、锂等金属皂）混合稠化而成。（259页润滑脂一段）

2润滑脂密封简单，不需经常加添，不易流失，所以在垂直的摩擦表面上也可以应用，润滑脂对载荷和速度的变化有较大的适应范围，受温度的影响不大，但是摩擦损耗较大，机械效率较低，故不宜用于高速。且润滑脂易变质，不如润滑油稳定。总的来说一般参数的机器，特别是低速或者带有冲击的机器都可以使用润滑脂润滑。（259页润滑脂一段）

15.7动压油膜是如何产生的？其必要条件是什么？

（1）借助相对运动而在轴承间隙中形成的压力油膜。（262页最后一段）

（2）必要条件是：1.两工作表面之间必须有楔形间隙。2.两工作表面间必须连续充满润滑油或者其他粘性流体。3.两工作表面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证润滑油从大截面流进，从小截面流出。此外对于一定的载荷F，必须使速度ν、粘度η及间隙等匹配恰当。P263

机械设计基础总结讲解

机械设计基础总结 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.1构件 ---- 独立的运动单元零件 ----- 独立的制造单元 运动副一一两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。 机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。 机器一一由零件组成的执行机械运动的装置。 机器和机构统称为机械。构件是由一个或多个零件组成的。 机构与机器的区别： 机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外还包含电气，液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量，物料，信息的功能。 1.2运动副一一接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。 运动副元素——直接接触的部分（点、线、面） 运动副的分类： 1）按引入的约束数分有： I 级副（F=5）、II 级副（F=4）、III 级副（F=3）、IV 级副（F=2）、V 级副 （F=1）。 2）按相对运动范围分有：平面运动副——平面运动空间运动副一一空间运动 平面机构——全部由平面运动副组成的机构。 空间机构一一至少含有一个空间运动副的机构 3）按运动副元素分有： 咼副（；禺）点、线接触，应力咼；低副（）面接触，应力低 1.3机构：具有确定运动的运动链称为机构 机构的组成：机构=机架+原动件+从动件 保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。 24y 原动件v自由度数目：不具有确定的相对运动。原动件〉自由度数目：机构中最弱的构件将损坏。 1.5局部自由度：构件局部运动所产生的自由度。出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp。 复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副相联。m个构件，有m—1转动副虚约束对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。 出现场合：1两构件联接前后，联接点的轨迹重合，2?两构件构成多个移动副，且导路平行。3.两构件构成多个转动副，且同轴。4 运动时，两构件上的两点距离始终不变。5.对运动不起作用的对称部分。如多个行星轮。6.两构件构成高副，两处接触，且法线重合。

《机械设计基础》复习重点、要点总结

《机械设计基础》 第1章机械设计概论 复习重点 1. 机械零件常见的失效形式 2. 机械设计中，主要的设计准则 习题 1-1 机械零件常见的失效形式有哪些？ 1-2 在机械设计中，主要的设计准则有哪些？ 1-3 在机械设计中，选用材料的依据是什么？ 第2章润滑与密封概述 复习重点 1. 摩擦的四种状态 2. 常用润滑剂的性能 习题 2-1 摩擦可分哪几类？各有何特点？ 2-2 润滑剂的作用是什麽？常用润滑剂有几类？ 第3章平面机构的结构分析 复习重点 1、机构及运动副的概念 2、自由度计算 平面机构：各运动构件均在同一平面内或相互平行平面内运动的机构，称为平面机构。 3.1 运动副及其分类 运动副：构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动） 按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同，通常把平面运动副分为低副和高副两类。 3.2 平面机构自由度的计算 一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，若机构中有n个活动构件(即不包括机架)，在未通过运动副连接前共有3n个自由度。当用P L个低副和P H个高副连接组成机构后，每个低副引入两个约束，每个高副引入一个约束，共引入2P L+P H个约束，因此整个机构相对机架的自由度数，即机构的自由度为 F=3n-2P L-P H (1-1)下面举例说明此式的应用。 例1-1 试计算下图所示颚式破碎机机构的自由度。 解由其机构运动简图不难看出，该 机构有3个活动构件，n=3；包含4个转 动副，P L=4；没有高副，P H=0。因此， 由式(1-1)得该机构自由度为 F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=1

机械设计基础重点

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自由度F=3n-2PL-PH（n：活动机构，pl:低副（通过面接触）ph:高副（通过点或线接触））F必须大于0曲柄摇杆机构有急回特性（反行程摆动速度必然大于正行程）和死点位置（从动件出现卡死和运动不确定现象，死点应加以克服，利用构件的惯性来保证机构顺利通过死点） 凸轮与从动件之间依靠弹簧力、重力、沟槽接触来维持。凸轮从动件的三种常用运动规律为：等速运动、等加速等减速运动和摆线运动。 常见间隙机构：槽轮机构（运动系数T必须>0，径向槽的系数z大于等于3，T 总小于1/2,如使T大于1/2，须在构件1安装多个圆角），棘轮，不完全齿轮，凸轮间隙运动间隙（凸优点：运转可靠，工作平稳，可用作高速间隙运动）。 在机器中安装飞轮的目的：调节机器速度的周期性波动（非周期性波动通过调速器调节）一般把飞轮安装在机器的高速轴上。 调节机器速度波动目的：机器速度的波动带来一系列不良影响，如在运动副中产生动压力，引起机械振动，降低机器效率和产品质量等。因此，必须设法调节其速度，使速度波动限制在该类机器容许的范围内. 静平衡条件： P53 动平衡：P54 螺纹连接的主要类型：螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈。常用的连接螺纹为单线三角形右旋螺纹。细牙螺纹特点：螺距较小，细牙普通螺纹的螺栓的抗压强度较高。一般适用薄壁零件及受冲压零件的联接。但细牙不耐磨，易滑扣不宜经常拆卸，故广泛适用粗牙。 螺纹连接防松原理：1、利用摩擦力（在螺纹间保持一定的摩擦力，且摩擦力尽 可能不随载荷大小而变化）2、机械方法（1.用机械装置把螺母和螺栓连在一起2.

心得体会 机械设计基础实验体会与收获

机械设计基础实验体会与收获 机械设计基础实验体会与收获 广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称： 指导教师：班级：姓名：学号：成绩评定：指导教师签字： 年月日 实验一机构运动简图的测绘与分析 一、实验目的： 1、根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图； 2、学会分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法； 3、加深对机构结构分析的了解。 二、实验设备和工具； 1、缝纫机头； 2．学生自带三角板、铅笔、橡皮； 三、实验原理： 由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略符号（见教科书有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特

征。 四、实验步骤及方法： l、测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始，仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目；2、根据相联接的两构件的接触特征及相对运动的性质，确定各个运动副的种类； 3、选定投影面，即多数构件运动的平面，在草稿纸上徒手按规定的符号及构 件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图。用数字1、2、 3、……。分别标注各构件，用英文字母A、B、C、，……分别标注各运动副； 4、仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的方向等，选定原动件的位置，并按一定的比例画出正式的机构运动简图。 五、实验要求： l、对要测绘的缝纫机头中四个机构即a．压布、b走针、c．摆梭、d．送布，只绘出机构示意图即可，所谓机构运动示意图是指只凭目测，使图与实物成比例，不按比例尺绘制的简图； 2、计算每个机构的机构自由度，并将结果与实际机构的自由度相对照，观察计 算结果与实际是否相符；

机械设计基础重点总结修订稿

机械设计基础重点总结 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

《机械设计基础》课程重点总结 绪论 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。 原动机：将其他形式能量转换为机械能的机器。 工作机：利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。 机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成，它的主体部分是由机构组成。 机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。 机构与机器的区别：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还含电器、液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。 零件是制造的单元，构件是运动的单元，一部机器可包含一个或若干个机构，同一个机构可以组成不同的机器。 机械零件可以分为通用零件和专用零件。 机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.平面机构：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构；构件相对参考系的独立运动 称为自由度；所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。 2.运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。两构件通过面接触组成的运 动副称为低副；平面机构中的低副有移动副和转动副；两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副； 3.绘制平面机构运动简图；P8 4.机构自由度计算公式：F=3n-2P l -P H 机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动 的数目。原动件数小于机构自由度，机构不具有确定的相对运动；原动件数大于机构自由度，机构中最弱的构件必将损坏；机构自由度等于零的构件组合，它的各构件之间不可能产生相对运动；机构具有确定的运动的条件是：机构自由度F > 0,且F等于原动件数 5.计算平面机构自由度的注意事项：（1）复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动 副相连接（图1-13）（2）局部自由度：一种与输出构件运动无关的的自由度，如凸轮滚子（3）虚约束：重复而对机构不起限制作用的约束 P13（4）两个构件构成多个平面高副，各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副，各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副，而不是虚约束。 6.自由度的计算步骤：1）指出复合铰链、虚约束和局部自由度；2）指出活动构件、低 副、高副；3）计算自由度；4）指出构件有没有确定的运动。 7.发生相对运动的任意两构件间都有一个瞬心。瞬心数计算公式：N=K(K-1)/2 三心定 理：作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一直线上。 第二章平面连杆机构 1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构，又称平面 低副机构；最简单的平面连杆机构由四个构件组成，称为平面四杆机构。按所含移动副数目的不同，可分为：全转动副的铰链四杆机构、含一个移动副的四杆机构和含两个移动副的机构。 2.铰链四杆机构：全部用转动副相连的平面四杆机构；机构的固定构件称为机架，与机 架用转动副相连接的构件称为连架杆，不与机架直接相连的构件称为连杆；整转副：

《机械设计基础》第六版重点复习资料

《机械设计基础》知识要点 绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械 第1章：1）运动副的概念及分类 2）机构自由度的概念 3）机构具有确定运动的条件 4）机构自由度的计算 第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2）四杆机构极限位置的作图方法 3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4）按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3章：1）凸轮机构的基本系数。 2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。 3）凸轮机构的压力角概念及作图。 第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。 2）渐开线的性质。 3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。 5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。 了解：常用材料的牌号和名称。 第10章: 1）螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3）螺纹联接的强度计算。 第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。 第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2）蜗杆传动受力分析。 第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。 3）弹性滑动与打滑的区别。 4）了解：带传动的设计计算。 第14章: 1）轴的分类（按载荷性质分）。 2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算。 第15章: 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章: 1）常用滚动轴承的型号。 2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力的计算。 滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章: 1）联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。

机械设计基础知识点总结

n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=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。 压力角：作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin 表示。2推程：从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ；3远休止：从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ；4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ；5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ；6行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h 表示。7从动件位移线图：从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点：设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程： 推 程 等减速段运动方程： 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变（适用于中速场合） 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四：根切根念：用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图这种现象称为根切。 根切形成的原因：标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为： 不根切的最少齿数为： 标准齿轮：指m 、α、ha*、c* 均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法：加工原理：成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工：(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点：加工精度低；加工不连续，生产率低；加工成本高。优点：可以用普通铣床加工。 范成法：加工原理：根据共轭曲线原理，利 用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工：(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀（梳齿刀）:是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同，仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时，刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九：失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。类型：（1）断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用)，使物体分成几个部分的现象，通常定义为固体完全断裂，简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。（2）变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限，使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a =

机械设计基础知识点总结

机械设计基础知识点总结 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。CDAB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。 压力角：作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们在原动件上施加多大的力都不能使机构运动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC与摇 杆CD所夹锐角。 三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸 轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin表示。2

机械设计基础总复习

《机械设计基础》试题库 一、填空题： 1、两个构件接触而组成的可动的联接，称为＿＿＿＿＿＿；两构件上能够直接接触而构成的表面称为＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿的基本杆组称为Ⅱ级组，而由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿所组成，而且都有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的构件的基本杆组，称为Ⅲ级组。 3、转动副中的总反力的方位，可根据如下三点来确定＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4、飞轮实际上是一个＿＿＿＿＿＿＿＿＿。它可以用＿＿＿＿＿＿＿＿＿的形式，把能量＿＿＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5、对于齿面硬度大于HRC45(或相当于424HBS)的齿轮,可采用以下热处理方式＿＿＿＿＿＿＿＿＿。其加工方式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 6、两个构件接触而组成的可动的联接，称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；两构件上能够直接接触而构成的表面称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 7、运动副根据其所引入的约束的数目进行分类，如：引入两个约束的运动副，称为＿＿＿＿级副。根据构件运动副的接触情况进行分类，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿称为高副，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿则称为低副。 8、转动副中的总反力的方位，可根据如下三点来确定＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 9、在机械稳定运转阶段，有以下三种稳定运转情况＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。而在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿情况下，不需要进行速度调节。 10、为了不使斜齿轮传动产生过大的轴向推力，设计时，一般取螺旋角β=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。对于人字齿轮，螺旋角β可

机械设计基础复习资料

机械设计基础复习 概念类 1机器一般由哪几部分组成一般机器主要由动力部分传动部分执行部分控制部分四个基本部分组成。 2机器和机构各有哪几个特征构件由各个零件通过静连接组装而成的，机构又由若干个构件通过动连接组合而成的，机器是由机构组合而成的。机器有三个共同的牲：（1）都是一种人为的实物组合；（2）各部分形成运动单元，各单元之间且有确定的相对运动；（3）能实现能量转换或完成有用的机械功. 3零件分为哪两类零件分为；通用零件、专用零件。机器能实现能量转换，而机构不能。 4什么叫构件和零件组成机械的各个相对运动的实物称为构件，机械中不可拆的制造单元体称为零件。构件是机械中中运动的单元体，零件是机械中制造的单元体。 5什么叫运动副分为哪两类什么叫低副和高副使两个构件直接接触并产生一定可动的联接，称运动副。 6空间物体和平面物体不受约束时各有几个自由度构件在直角坐标系来说，且有6个独立运动的参数，即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动。但在平面运动的构件，仅有3个独立运动参数。 7什么叫自由度机构具有确定运动的条件是什么机构具有独立的运动参数的数目称为构件的自由度。具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度数目。 8运动副和约束有何关系低副和高副各引入几个约束运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为约束。引入1个约束条件将减少1个自由度。 9转动副和移动副都是面接触称为低副。点接触或线接触的运动副称为高副。 10机构是由原动件、从动件和机架三部分组成。 11当机构的原动件数等于自由度数时，机构就具有确定的相对运动。 12计算自由度的公式：F＝3n-2P L-P H(n为活动构件；P L为低副；P H为高副) 13什么叫急回特性一般来说，生产设备在慢速运动的行程中工作，在快速运动的行程中返回。这种工作特性称为急回特性。用此提高效率。 14凸轮机构中从动件作什么运动规律时产生刚性冲击和柔性冲击当加速度达到无穷大时，产生极大的惯性力，导致机构产生强烈的刚性冲击，因此等速运动只能用于低速轻载的场合。从动件按余弦加速度规律运动时，在行程始末加速度且有限值突变，也将导致机构产生柔性冲击，适用于中速场合。 15齿轮的基本参数有哪几个模数、齿数、压力角、变位系数、齿宽 16什么叫重合度齿轮连续传动的条件是什么啮合线长度与基圆齿距的比值称为重合度；只有当重合度大于1时齿轮才能连续传动；重合度的大小表明同时参与啮合的齿对数目其值大则传动平稳，每对轮齿承受的载荷也小，相对提高了其承载能力。 17斜齿轮正确啮合的条件：是法面模数和法面压力角分别相等而且螺旋角相等，旋向相反。 18什么叫定轴轮系每个齿轮的几何轴线都是固定的轮系称为定轴轮系。定轴轮系的传动比等于各对传动比的连入乘积，其大小等于各对啮合轮中所有从动齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值。 19螺纹自锁的条件是什么自锁的条件；螺纹升角小于或等于磨擦角。 20蜗杆与蜗轮的回转方向的判定----“左右手定则”：左旋用左手，右旋用右手握住蜗杆的轴线四指的指向为蜗杆的转向，姆指的反向就为蜗轮的转向。 21平键的工作面是哪个面平键的联接多以键的侧面为工作面 22联轴器和离合器有何不同联轴器连接时只有在机器停止运转，经过拆卸后才能使两轴分离；离合器连接的两轴可在机器运转过程中随时进行接合或分离。 23什么是带传动的紧边和松边带传动的受力分析：绕上主动轮的一边，拉力增加，称为紧边；绕上从动轮的一边，拉力减少，称为松边。 24什么叫打滑和弹性滑动各是什么因素引起的是否可避免当带所传递的有效圆周力大于极限值时带与带轮之间发生显著的相对运动这种现象称为打滑；由于传动带是弹性体受拉后将产生弹性变形，使带的转速低于主动轮的转速的现象称为弹性滑动。弹性滑动是不可避免的，打滑是由于过载引起的应当避免的。25轮齿的失效形式有哪几种形式轮齿折断和齿面损伤。后者又分为齿面点蚀、胶合、磨陨和塑性变形。开式齿轮传动主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断。 26轴的分类：（1）.既受弯矩同时又受扭矩的轴称为转轴（2）.只受弯矩的称为心轴（3）.只受转矩或

机械设计基础考试总结

第一章 1机械的组成部分 (1) 动力部分：是机械的动力来源，其作用是把其他形式的能转变为机械能以驱动机械运动并作功。如电动机、内燃机。 (2) 执行部分：是直接完成机械预定功能的部分，如机床的主轴和刀架、起重机的吊钩等。 (3) 传动部分：是将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节，它可以改变运动速度、转换运动形式，以满足工作部分的各种要求，如减速器将高速转动变为低速转动，螺旋机构将旋转运动转换成直线运动。 (4) 控制部分:是用来控制机械的其他部分，使操作者能随时实现或停止各项功能，如机器的开停、运动速度和方向的改变等，这一部分通常包括机械和电子控制系统 2.机器的三个共同特征 ①机器是人为的多种实体的组合； ②各部分之间具有确定的相对运动； ③能完成有效的机械功或变换机械能。 机器是由一个或几个机构组成的。 3.机构的两个特征 ①是人为的多种实体的组合； ②各部分之间具有确定的相对运动； 4.零件 零件，是指机器中不可拆的每一个最基本的制造单元体。 分为两类○1通用零件○2专用零件 5.构件 在机器中，由一个或几个零件所构成的刚性单元体，称为构件。 6.构件与零件的区别 1构件是运动的单元，而零件是制造的单元。 2构件可能是由多个零件刚性连接而成，也可能是一个单独零件。 7.部件 部件是指机器中由若干零件所组成的装配单元体，部件中的各零件之间不一定具有刚性连接 8.部件与构件的区别 部件中的各零件不一定具有刚性连接。部件中可以有相对运动。而构件中的各零件无相对运动。 第二章 1自由度计算1（考虑局部约束，虚约束，复合铰链）公式2计算过程3修改4 验证 2机构运动确定性的条件F=W 机构的自由度等于机构原动件数 F=3n-2P L-P H机构的活动构件数n，P L个低副P H个高副 3保证机构具有确定运动的条件是 ○1.必有一机架,作量测机构运动的参考体(坐标)； ○2.机构的自由度必须大于零F >0 ； ○3.原动件数目与机构自由度数须相等W=F >0。 例题1 牛头刨床自由度计算

江苏自考机械设计基础复习重点

第一部分机械原理 第一章平面机构组成原理及其自由度分析 １机构是一种具有确定运动的认为实物组合体。机构的组成要素是构件和运动副。 ２零件与构件的区别：零件是加工单元体，而构件是运动单元体。 ３面接触的运动副称为低副，点或线接触的运动副称为高副。 根据组成平面低副的相对运动性质又可将其分为转动副和移动副。 ４每个转动副或移动副都引入二个约束；每个高副都引入一个约束。 ５机构运动简图：用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，(读懂) 并按一定的比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出机构的简明图形称为机构运动简图。 ６机构运动简图绘制步骤中注意：选择适当的长度比例尺μ（μ＝实际尺寸（ｍ）/图示长度（mm））,该比例尺与制图中的比例正好相反。 7 平面机构自由度计算公式（重点）：（见P14例1.1.13）F=3n-2PL-PH F－平面机构的自由度；n－活动构件数（不包括机架）；PL－低副数；PH－高副数。 8 机构具有确定运动的条件：机构原动件数＝机构的自由度F。 9 复合铰链：k 个构件在同一处组成复合转动副，则其转动副数为（k-1）个。 10 局部自由度：点或线接触的运动副，如凸轮副、齿轮副等。 11 虚约束；重复的约束，只需记住简单的几种形式。 12 高副低代：以低副来代替高副。通常用一构件两低副来代替一个高副或简称为一杆两低副。 这部分参考书上练习题P20题1.1.3。（b）（c） 第二章平面连杆机构 １平面四杆机构中最基本的型式――铰链四杆机构，即所有运动副都为转动副。 ２铰链四杆机构根据两连架杆是曲柄还是摇杆分为三种基本形式：曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。 ３铰链四杆机构中相邻两构件作整圈转动的条件：①此两构件中必有一２构件是最短构件； ②该最短构件与最长构件的长度之和应小于或等于其余两构件长度之和，即lmin+lmax≤l余1+l 余2 ４铰链四杆机构的类型及其判别条件：（重点） 当lmin+lmax≤l余1+l余2时： 机架为最短杆时，属双曲柄机构； 机架为最短杆的邻杆时，属曲柄摇杆机构； 机架为最短杆的对面杆时，属双摇杆机构； 当lmin+lmax＞l余1+l余2时：只属于双摇杆机构。 ５平面四杆机构的急回特性：在四杆机构中摇杆回程的平均速度大于工作行程的平均速度的这种性质称为急回特性。急回特性的大小用行程速比系数K表示： K=(180+θ)/(180-θ)或θ＝180度（K-1）/(K+1)。 θ－极位夹角，指摇杆处于两个极限位置时，对应的曲柄所在的两个位置之间所夹的锐角。极位夹角θ越大，K值也越大。 ６具有急回特性的机构类型：曲柄摇杆机构、偏置的曲柄滑块机构（重点:画极限位置）、摆动导杆机构等。 而对心曲柄滑块机构不具有急回特性。

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1.金属材料的热处理有哪些？常用钢材的表示形式？ A钢的热处理：将钢在固态下加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后用一定的速度冷却，来改变金属及合金的内部结构，以期改变金属及合金的物理、化学和 力学性能的方法。 常用热处理的方法：退火、正火、淬火、回火、表面热处理等。 退火：将钢加热到一定温度（ 45 钢 830～ 8600C），保温一段时间，随炉缓冷。退火可消除内应力，降低硬度。 正火：与退火相似，只是保温后在空气中冷却。正火后钢的硬度和强度有所提高。 低碳钢一般采用正火代替退火。 淬火：将钢加热到一定温度（45 钢 840～8500C），保温一段时间，而后急速冷却（水冷或油冷）。淬火后钢的硬度急剧增加，但脆性也增加。 回火：将淬火钢重新加热到一定温度，保温一段时间，然后空冷。回火可减小淬火 引起的内应力和脆性，但仍保持高的硬度和强度。根据加热温度不同分低温回火、中 温回火、高温回火。淬火后高温回火称调质。 表面热处理： 表面淬火：将机械零件需要强化的表面迅速加热到淬火温度，随即快速将该表面冷却的热处理方法。 化学热处理：将机械零件放在含有某种化学元素（如碳、氮、铬等）介质中加热保温，使该元素的活性原子渗入到零件表面的热处理方法。据渗入元素不同有渗碳、氮化、氰化。 B钢材的表示形式： 1.碳素钢的结构： Q（屈服的意思） +屈服极限 +质量等级符号 +脱氧方法符号质量 等级有 A,B,C,D 四个等级 脱氧符号： F 沸腾钢， b 半镇静钢， Z 镇静钢， TZ 特殊镇静钢， Z 或 TZ 可以省略 2.合金钢结构：数字（钢中平均含碳量）+化学元素 +数字（合金元素的平均含量） 3.铸钢： ZG 数字（屈服极限）—数字（拉伸强度极限） C铸铁 1.灰铸铁： HT+ 数字（拉伸强度极限） 2.球墨铸铁： QT+ 数字（拉伸强度极限）—数字（伸长率） 2.机械零件选择的要求：零件的使用要求，工艺性和经济性 从零件的工艺性出发，三个要求： 1.选择合理的毛坯种类 2.零件的结构简单合理 3.规定合理精度和表面粗糙度。 3.机械运动：机械运动必要条件：F（自由度数）＞0 当原动件数＞F，机械卡死不能动或者破坏； 原动件数 =F，机构运动确定 原动件数＜ F，机构开始运动

机械设计基础课程设计的心得体会

机械设计基础课程设计的心得体会 经过一个月的努力，我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作业过程中，我遇到了许多困难，一遍又一遍的计算，一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足.刚开始在机构设计时，由于对matlab软件的基本操作和编程掌握得还可以，不到半天就将所有需要使用的程序调试好了.可是我从不同的机架位置得出了不同的结果，令我非常苦恼.后来在老师的指导下，我找到了问题所在之处，将之解决了.同时我还对四连杆机构的运动分析有了更进一步的了解. 在传动系统的设计时，面对功率大，传动比也大的情况，我一时不知道到底该采用何种减速装置.最初我选用带传动和蜗杆齿轮减速器，经过计算，发现蜗轮尺寸过大，所以只能从头再来.这次我吸取了盲目计算的教训，在动笔之前，先征求了钱老师的意见，然后决定采用带传动和二级圆柱齿轮减速器，也就是我的最终设计方案.至于画装配图和零件图，由于前期计算比较充分，整个过程用时不到一周，在此期间，我还得到了许多同学和老师的帮助. 在此我要向他们表示最诚挚的谢意.整个作业过程中，我遇到的最大，最痛苦的事是最后的文档.一来自己没有电脑，用起来很不方便;最可恶的是在此期间，一种电脑病毒”word杀手”四处泛滥，将我辛辛苦苦打了几天的文档全部毁了.那么多的公式，那么多文字就这样在片刻消失了，当时我真是痛苦得要命. 尽管这次作业的时间是漫长的，过程是曲折的，但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了四连杆执行机构和带传动以及齿轮，蜗杆传动机构的设计步骤与方法;也不仅仅对制图有了更进一步的掌握;matlab和auto cad，word这些仅仅是工具软件，熟练掌握也是必需的.对我来说，收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中，我发现像我们这些学生最最缺少的是经验，没有感性的认识，空有理论知识，有些东西很可能与实际脱节.

机械设计基础重点总结

机械设计基础重点总结 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

《机械设计基础》课程重点总结 绪论 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。 原动机：将其他形式能量转换为机械能的机器。 工作机：利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。 机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成，它的主体部分是由机构组成。 机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。 机构与机器的区别：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还含电器、液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。 零件是制造的单元，构件是运动的单元，一部机器可包含一个或若干个机构，同一个机构可以组成不同的机器。 机械零件可以分为通用零件和专用零件。 机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.平面机构：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构；构件相对参考系的独立运 动称为自由度；所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。

2.运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。两构件通过面接触组成的 运动副称为低副；平面机构中的低副有移动副和转动副；两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副； 3.绘制平面机构运动简图；P8 4.机构自由度计算公式：F=3n-2P l-P H 机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动 的数目。原动件数小于机构自由度，机构不具有确定的相对运动；原动件数大于机构自由度，机构中最弱的构件必将损坏；机构自由度等于零的构件组合，它的各构件之间不可能产生相对运动；机构具有确定的运动的条件是：机构自由度F > 0,且F 等于原动件数 5.计算平面机构自由度的注意事项：（1）复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动 副相连接（图1-13）（2）局部自由度：一种与输出构件运动无关的的自由度，如凸轮滚子（3）虚约束：重复而对机构不起限制作用的约束 P13（4）两个构件构成多个平面高副，各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副，各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副，而不是虚约束。 6.自由度的计算步骤：1）指出复合铰链、虚约束和局部自由度；2）指出活动构件、 低副、高副；3）计算自由度；4）指出构件有没有确定的运动。 7.发生相对运动的任意两构件间都有一个瞬心。瞬心数计算公式：N=K(K-1)/2 三心定 理：作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一直线上。 第二章平面连杆机构 1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构，又称平面 低副机构；最简单的平面连杆机构由四个构件组成，称为平面四杆机构。按所含移

机械设计基础复习总结

机械设计基础复习总结 1、机器的主体部分是由机构组成的。一部机器可包含一个或若干个机构。 2、就功能而言，一般机器包含四个基本组成部分：动力部分、传动部分、控制部分、执行部分。 1、一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动。 2、两构件组成运动副，其接触不外乎点、线、面。按照接触特性，通常把运动副分为低副和高副两类。 3、活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是机构自由度，以F 表示，即： H L P P n F --=23 1-5解：11826323=-?-?=--=H L P P n F （图在书上） 1-7解：201128323=-?-?=--=H L P P n F （图在书上） 1-11解：22424323=-?-?=--=H L P P n F （图在书上） 5、P14 例题1-7 第2章 1、对于铰链四杆机构来说，机架和连杆总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2、从上述分析可得结论：（1）铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆和最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）整转副是由最短杆与其邻边组成的。 3、曲柄是连架杆，整转副处于机架上才能形成曲柄，因此，具有整转副的铰链四杆机构是否存在曲柄，还应根据选择哪一个杆为机架来判断： 1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，故得双曲柄机构。 2）取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整转副，故得曲柄双摇杆机构。 3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副，故得双摇杆机构。 这种具有整转副而没有曲柄的铰链四杆机构常用作电风扇的摇头机构。 2-1答：（注：图在书上，有可能改数） a ）40+110=150<70+90=160，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。 b ）45+120=165<100+70=170，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。

机械设计基础总复习

《机械设计基础》 一、简答题 1. 机构与机器的特征有何不同？ 机器的特征：（1）人为机件的组合；（2）有确定的运动；（3）能够进行能量转换或代 替人的劳动。 机构的特征：（1）人为机件的组合；（2）有确定的运动。 机构不具备机器的能量转换和代替人的劳动的功能。 2.转子静平衡条件是什么？转子动平衡条件是什么？两者的关系是什么？ 转子静平衡条件：∑=0F 转子动平衡条件: ∑=0F ,∑=0M 转子动平衡了，肯定静平衡；但转子静平衡了，但不一定动平衡。 3.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。 铰链四杆机构最短杆的对边做机架，就成为双摇杆机构。 4.请给出齿轮传动失效的主要形式，并说明闭式软齿面齿轮传动应该按何种强度准则进行设计，何种强度准则校核，为什么？ 齿轮传动失效：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、塑性流动、磨粒磨损 闭式软齿面齿轮传动：按][H H σσ≤设计，按][F F σσ≤胶合

因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式为齿面点蚀。 5.说明为什么带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧，哪种传动一般紧边在上，哪种传 动一般紧边在下，为什么？ 因为带传动是摩擦传动，而链传动是啮合传动 链传动的紧边在上，而带传动的紧边在下。 6．请给出三种以上螺栓联接防松的方法，并简要分析其特点。 止动垫片防松，是机械防松；开槽螺母与开口销防松是机械防松 双螺母防松，是摩擦防松。 7．以下材料适合制造何种机械零件？并各举一例。 45 20 ZG270-500 ZPbSb16Cu2 45：优质碳素结构钢，制造轴类零件 20：优质碳素结构钢，制造硬齿面齿轮零件 ZG270-500：铸钢，制造大齿轮 ZPbSb16Cu2：铸造青铜，滑动轴承的轴瓦 8.请说明离合器和联轴器作用的差异，并各给出一个应用的例子。 离合器和联轴器共同点：联接两轴，传递运动和动力； 不同点：离合器可在运动中接合或脱开，而联轴器只能在停车时才能接合