《机械设计基础》重点冲刺辅导资料
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
3. 2.1 计算平面机构自由度的注意事项
应用式(1-1)计算平面机构自由度时，还必须注意以下一些特殊情况。
1. 复合铰链
2. 局部自由度
3. 虚约束
3)
例3-2 试计算图3-9所示大筛机构的自由度。
解 机构中的滚子有一个局部自由度。顶杆与机架在E 和E ′组成两个导路平行的移动副，其中之一为虚约束。C 处是复合铰链，3个构件组成两转动副。今将滚子与顶杆焊成一体，去掉移动副E ′，如图1-9b 所示。该机构有7个活动构件，n =7，P L =9 (7个转动副和2个移动副)，P H =1，由式(1-1)得
F =3n -2P L -P H =3×7-2×9-1=2
a) b) c)
图3-4 复合铰链
a)
图3-5 局部自由度 图3-6 多个轴线重合的转动副
此机构的自由度等于2。
a) b)
图3-9 例3-2图
3.3 机构具有确定运动的条件
机构的自由度也即是平面机构具有独立运动的个数。机构要运动，其自由度F必大于零。机构中每个原动件具有一个独立运动，因此，机构自由度必定与原动件的数目相等。
习题
3-1 一个在平面内自由运动的构件有多少个自由度？
3-2 运动副所产生的约束数与自由度有何关系？
3-3 机构具有确定运动的条件是什么？
3-4 计算图3-14所示机构的自由度，指出机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束。
图3-14 题3-4图
第4章平面连杆机构
复习重点
1.四杆机构的基本类型及其演化；
2.平面四杆机构的基本特性
平面连杆机构是由若干构件用低副（转动副和移动副）联接而成，所以又称为低副机构。
习题
一. 正误判断(正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”.每小题1分共10分)
1) 处于死点位置的机构是不可能运动的。（×）
2) 曲柄摇杆机构中，当摇杆为从动件时，机构才有死点位置出现。（√）
3）曲柄摇杆机构中死点位置可能出现在曲柄与连杆共线的位置上。（√）
二.选择填空
1.铰链四杆机构中的运动副是（C）。
A）高副 B）移动副 C）转动副 D）点接触的具有一定相对运动的联接
2. 铰链四杆机构ABCD中，已知AB＝50、BC＝115、CD＝120、DA＝30，若该机构属于双曲柄机构，则机架是（A ）。
A）AB杆 B ）BC杆 C ）CD杆D）DA杆
第5章凸轮机构
复习重点
1、常用运动规律的特点，刚性冲击，柔性冲击，S-δ曲线绘制
2、凸轮轮廓设计原理—反转法，自锁、压力角与基圆半径的概念
习题
5-1某直动对心从动件盘状凸轮沿顺时针方向转动时，从动件以等速上升，其行程h=30mm，回程等速返回处；从动件各运动阶段凸轮的转角为：δ1=120o，δ2=60o，δ3=120o，δ4=60o。试绘制从动件的位移线图。
第6章间歇运动机构
复习重点
了解四种常用间歇机构的工作原理及应用
习题
6-1 什么叫间歇运动机构? 常用的间歇运动机构有哪几种？
第7章螺纹连接
复习重点
1. 螺纹的基本知识
2. 螺纹连接
习题
7-1 常用的螺纹牙型有几种？说明各自的特点和应用场合。
7-2 螺纹的公称直径指哪一直径？螺栓强度计算使用哪一直径？螺纹几何尺寸计算使用哪一直径？
7-3 螺纹联接为什么要预紧？常用控制预紧力的方法有哪些？
7-4 螺纹联接为什么要防松？防松的根本问题是什么？按照防松原理，举例说明如何实现防松。
7-5满足何种条件时，螺旋传动具有自锁特性？
第8章轴毂联接
轮毂联接是实现轴和轴上零件之间的周向定位，主要方式有：键联接、花键联接和过盈配合。
复习重点
1. 键连接
习题
8-1 在一直径为80 mm的轴上，安装齿轮，轴与轮毂材料均为45钢，轮毂宽度为120mm，有轻微冲击。试选择键的尺寸，并计算传递的最大转矩。
第9章带传动和链传动
复习重点
1. 带传动的组成、工作原理、传动特点
2. 链传动的组成、工作原理、传动特点
9.1带传动的结构特点：
1、组成：主动轮、从动轮、传动带
2、分类：
㈠按工作原理分：摩擦型、啮合型带传动
㈡按带的截面形状分：
a.平型带传动——最简单，适合于中心距a较大的情况
b.V 带传动——三角带
c.多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合
d.同步带传动——啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻。
㈢按带的传动形式分：
开口传动：两轮转向相同
交叉传动：两轮转向相反
半交叉传动：用于交错轴
二、工作原理、工作特点、应用
㈢按带的传动形式分：
开口传动：两轮转向相同
交叉传动：两轮转向相反
半交叉传动：用于交错轴
二、工作原理、工作特点、应用
1、工作原理：靠摩擦和靠啮合两种
2、工作特点：适宜布置在高速级
优点：可远距离传动、缓冲吸振、过载保护、结构简单、维护方便
缺点：传动比不准确、传动效率低、带的寿命短、压轴力大
η带=0.92～0.95 、η链=0.95～0.97、η齿轮=0.97～0.99
3、应用：功率（P≤100 KW）、带速（V=5～25 m/s）、传动比（i≤7）
三、受力分析
工作前 :两边初拉力Fo=Fo
工作时:两边拉力变化：
①紧力 Fo→F1；②松边Fo→F2
F1—Fo = Fo—F2
F1—F2 = 摩擦力总和Ff = 有效圆周力Fe
所以: 紧边拉力： F1=Fo + Fe/2
松边拉力： F2=Fo—Fe/2
另外：带受到的弯曲拉力：σb1和σb2
离心拉力：Fc=qv2 （应力σc）
带传动的应力分布图：如下
带的弹性滑动和打滑
㈠弹性滑动：带与轮缘之间会发生不显著的相对滑动称为---。
滑动的结果：V1＞V＞V2
㈡打滑：当带传动的有效圆周力超过了带的极限摩擦力时，带和带轮之间发生显著的相对滑动，称为---。
㈢弹性滑动和打滑的区别：
⑴弹性滑动是不显著的相对滑动，只发生在部分包角范围内；
而打滑是显著的相对滑动，发生在全部包角范围内。
⑵弹性滑动是带工作时的固有特性，是不可避免的；
而打滑是带过载时的一种失效形式，是可以避免的。
四、失效形式: 1、带的疲劳破坏 2、打滑
习题
9-1 带传动中的弹性滑动与打滑有何区别？对传动有何影响？影响打滑的因素有哪些？如何避免打滑？
9-2 在V带传动设计时，为什么要限制带的根数？
9-3 带传动的主要失效形式是什么？
9-4 带传动工作中，带上所受应力有哪几种？如何分布？最大应力在何处？
第10章链传动
复习重点
1.链传动的组成、工作原理、传动特点
链传动的组成、工作原理、传动特点
1、组成：主动链轮、从动链轮、传动链
2、工作原理：靠啮合。
（滚子链：靠链节和链轮轮齿的啮合。齿形链：靠链齿和轮齿的啮合）
习题
10-1 影响链传动速度不均匀性的主要因素是什么？
10-2 链传动为何要适当张紧？常用的张紧方法有哪些？
10-3 链传动与带传动的张紧目的有何区别？
第11章齿轮机构
复习重点
1、齿轮机构的类型
2、渐开线齿廓的啮合特性
3、标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
4. 齿轮传动的失效形式
5. 齿轮传动中的受力分析（齿轮的转向及轮齿旋向分析）
11.1 齿轮机构的类型
齿轮机构的类型很多，按两齿轮轴线间的相互位置、齿向和啮合情况不同，齿轮机构可
分为以下几种基本类型，如表11-1所示。
表11-1 齿轮机构的类型
11.2 渐开线齿廓的啮合特性
渐开线齿廓啮合传动具有如下几个特性：
(1) 能够保证定传动比传动
(2) 中心距变动不影响传动比
(3) 齿廓上压力方向不变
11.3 标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
11.9 齿轮传动的失效形式
对齿轮失效形式的分析有助于准确选择齿轮传动强度设计方法，以及寻求防止或延缓失效最有效、最经济的对策。齿轮传动的失效主要是轮齿的失效，其失效形式主要有以下五种：
1. 轮齿折断
2. 齿面点蚀
3. 齿面磨损
4. 齿面胶合
5. 齿面塑性变形
11.10 齿轮材料
根据轮齿失效形式的分析可以知道，齿轮材料应具备如下性能：①齿面具有足够的硬度，以获得较高的抗点蚀、抗磨损、抗胶合的能力；②齿芯有足够的韧性，以获得较高的抗弯曲和抗冲击能力；③良好的加工和热处理工艺性能；④经济性。
11.11 轮齿的受力分析
习题
11-1 何谓标准直齿圆柱齿轮？
11-2 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件是什么?
11-3现有一对标准直齿圆柱齿轮传动。已知齿数z1=21，z2=53，模数m=2.5 mm。分别求两齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、中心距、齿距、齿厚、齿槽宽、传动比以及渐开线在分度圆处的曲率半径和齿顶圆上的压力角。
11-4 常见的齿轮失效形式有哪几种？
11-5 圆柱齿轮传动中大、小齿轮的齿宽是否相等？为什么？
11-6 齿轮传动中两齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力是否相等？为什么？
11-7 齿轮润滑的意义何在？常用的润滑方法有何异同？
11-8 图示为二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，已知主动轮1的转向和旋向，为使Ⅱ轴上两齿轮的轴向力相互抵消。试确定：
（1）斜齿轮2、3、4的螺旋线方向； （2）各轴的转向；
（3）画出中间Ⅱ轴上的2齿轮受力图（即标出Ft2、Fr2、Fx2的方向）。
第12章 蜗杆传动
复习重点
1. 蜗杆传动的结构、特点
2. 蜗杆传动受力分析 12.1蜗杆传动的结构、特点： 1. 组成：蜗杆和蜗轮。 2. 形成：斜齿轮演化而成。
3. 蜗杆传动的类型：（根据蜗杆的形状不同分三类） 12.2蜗杆传动的受力分析：
总法向力Fn 分解为三个力：⑴切向力：Ft2=2T2/d2≈Fx1 ⑵径向力：Fr2≈Fr1 ⑶轴向力：Fx2≈Ft1
当蜗杆为主动件时，先以左右手定则定出蜗杆轴向力Fx1，在定蜗轮。 应力分析：
主要为：⑴接触应力 σH ⑵弯曲应力：σF
其次为：压应力、切应力、摩擦剪应力等。
第13章 齿轮系
复习重点
I II II
1
2
3
4
n 1
1、掌握定轴轮系，周转轮系传动比的计算
2、定轴轮系转向判别，转化轮系法求解周转轮系传动比方法
3、熟练掌握复合轮系传动比的计算方法及轮系的组成分析 13.1 轮系的分类
轮系：用一系列互相啮合的齿轮将主动轴和从动轴连接起来，这种多齿轮的传动装置称为轮系。
定轴轮系（普通轮系） 周转轮系
复合轮系 定+周（复杂轮系） 周+周 13.2定轴轮系及其传动比计算 一、传动比
A ——输入轴
B ——输出轴
B
A
B A AB n n W W i =
=
二、定轴轮系的传动比计算
43215
432543243215443231215'
'''''=
=
=Z Z Z Z Z Z Z Z W W W W W W W W i i i i i ∴所有主动轮齿数的乘积
所有从动轮齿数的乘积
=
15i
三、输出轴转向的表示
1、首末两轴平行，用“+”、“-”表示。
Z ——惰轮：不改变传动比的大小，但改变轮系的转向 2、首末两轴不平行（将轮5擦掉） 用箭头表示
3、所有轴线都平行 所有主动轮齿数的乘积
所有从动轮齿数的乘积
m
W W i )1(51-==
m ——外啮合的次数 13.3 周转轮系的传动比计算 一、周转轮系
224243=-?-?=F
差动轮系：F=2
行星轮系：F=1（轮3固定）（123233=-?-?=F ） 二、周转轮系的构件
行星轮
行星架（系杆）、中心轮
基本构件（轴线与主轴线重合而又承受外力矩的构件称基本构件）
行星架绕之转动的轴线称为主轴线。
ZK-H （K —中心轮；H —行量架；V —输出构件） 还有其他：3K ，K-H-V 三、周转轮系传动比的计算
举例：图示为一大传动比的减速器，Z 1=100，Z 2=101，Z 2'=100，Z 3=99 求：输入件H 对输出件1的传动比i H1 解：1，3中心轮 2，2'行星轮 H 行星架
给整个机构（-W H ）绕OO 轴转动
213223113)1('
???-=--=
Z Z Z Z W W W W i H H
H
∵W 3=0 ∴
H
H H i Z Z Z Z W W W 13213210'=--
H H i Z Z Z Z W W 13
21321
1'
=+-
∴H
H i i 131100
100991011??-
=
10000100
1009910111
111=??-
=
=
H
H i i
若Z 1=99
1001-=H i
周转轮系传动比是计算出来的，而不是判断出来的。 13.4 复合轮系传动比的计算 一、步骤：H i 1
1、分析轮系的组成
1，2，2'，3——定轴轮系 找行量轮：
1'，4，3'，H ——周转轮系 2、分别写出各轮系的传动比 定：2132231
13)1('-==
Z Z Z Z W W i （1） 周：311313)1('
'''''-=--=
Z Z
W W W W i H H H
（2）
3、找出轮系之间的运动关系
?
??
==''3311W W W W （3）
4、联立求解：
3
2321131111Z Z Z Z Z Z Z Z W W i H
H
'''
'
'+
+
=
= （H ，5这一整体） 例：电动卷扬机减速器
Z 1=24，Z 2=48，Z 2'=30，Z 3=90 Z 3'=20，Z 4=30，Z 5=80 求i 1H 解：（一）1，2-2'，3，H ——周转轮系 3'，4，5——定轴轮系 （二）21323113)1(''-=--=
Z Z Z Z W W W W i H H
H
355353'
''-==
Z Z
W W i （三）
?
??=='533W W W W H
（四）联立 311=H i 若min /14501r n =，min /77.4631
1450
11r i n n H H ≈==
习题
13-1 何谓轮系？轮系的分类？
13-2 简述差动轮系和行星轮系的主要区别。 13-3 在计算周转轮系的传动比时，式H
n H m H n
H m H
mn ωωωωωω--=
=i 中的H
mn i 是什么传动比，如何
确定其大小和“±”号？
13-4 已知各轮的齿数，z 1=18，z 2=45，z 2'=20，z 3=30， z 3'=2，z 4=40，求传动比14i ，并标出输出轴O 4的转向。
13-5 已知轮系中各齿轮的齿数分别为z 1=18，z 2=20，z 3=58。求传动比i 1H 。
题13-4图题13-5图
第14章机械传动设计
复习重点
1、机械传动的组成
2、机械传动的类型
习题
14-1 传动装置的主要作用是什么？
14-2 选择传动类型时应考虑哪些主要因素？
第15章机械的调速与平衡
复习重点
1、机器运转速度波动调节的目的
2、速度波动调节的方法
3、回转件平衡的目的
4、刚性回转件的平衡
15.1调节机器速度波动的目的
1、周期性速度波动
危害：①引起动压力，η↓和可靠性。
②可能在机器中引起振动，影响寿命、强度。
③影响工艺，↓产品质量。
2、非周期性速度波动
危害：机器因速度过高而毁坏，或被迫停车。
通过相应的手段对两类速度波动进行调节，将上述不良影响限制在容许范围之内。
15.2机器周期性速度波动的调节方法
机器中某一回转轴上加飞轮 飞轮：能量存储器
15.3 机器非周期性速度波动的调节方法
采用调速器
15.4平衡的目的
平衡的目的：尽量减小惯性力所引起的附加动压力。
附加的动压力：①附加载荷；②振动（源） 15.5 刚性回转件的平衡
质量分布在同一回转面内
静平衡：各质量块的质径积的矢量和为零，或i F ∑=0 质量分布不在同一回转面内
各部分质量的惯性力组成——空间力系 空间力系：主矢 0=∑i F 主矩 0=∑i M
平衡原理：0=∑i F 0=∑i M 措施：（将每个平面的惯性力平衡力） 动平衡：主矢 0=∑i F 主矩 0=∑i M 比较：静平衡：0=∑i F
（经过动平衡的回转件一定是静平衡的，反之，静平衡的回转件不一定是动平衡的。）
习题
15-1 什么是速度波动？周期性与非周期性速度波动调节各采用什么方法？ 15-2 飞轮的作用有哪些？其调速的原理是什么？
15-3 什么是静平衡？什么是动平衡？各至少需要几个平衡平面？ 静平衡、动平衡的力学条件各是什么？
15-4 动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗？为什么？
第16章 轴
复习重点
1. 轴的分类
2. 轴的结构设计
16.1轴的分类
㈠按承载分：
⑴心轴（只受弯）
⑵传动轴：（只受扭矩）
⑶转轴：（既受弯又受扭矩）
㈡按轴的形状分：
⑴直轴：应用最广。
⑵曲轴：常用于专用机械。
⑶挠形轴：（或称钢丝软轴）可自由弯曲。
①组成：由钢丝软轴、软管、软轴接头、软管接头等几部分组成。
16.2 轴的结构设计
习题
16-1 轴在机器中的功用是什么？
16-2 按受载情况分类，轴有哪几种？试列举应用实例。
16-3 进行轴的结构设计时，应考虑哪些主要因素？
16-4 轴上零件的轴向固定和周向固定的常用方法有哪些？各适用在何处？
16-5 指出图示中轴的结构有哪些不合理和不完善的地方，提出改进意见，并画出改进后的结构图。
题16-1图
第17章滚动轴承
复习重点
1. 滚动轴承的基本类型
2.结构特点
17.1 滚动轴承的结构特点：
17.2失效形式：
1.疲劳点蚀：（内外圈、滚动体）
2.塑变：当轴承转速很低时，（n ≤10 r/min ）或仅作摆动时，
3.其他失效：有磨粒磨损、保持架破裂、套圈的断裂、滚动体的破碎、及与套圈的胶合、锈蚀、擦伤等，但在正常使用下，这些失效形式可避免。 16.3轴承的寿命设计计算：。
习 题
17-1 说明下列滚动轴承代号的意义：N208/P5；7312C ；6101；38310；5207。
第18章 滑动轴承
复习重点
1. 滑动轴承的主要类型
2. 轴瓦材料
3. 形成动压油膜的必要条件
18.1 滑动轴承的主要类型
1.径向滑动轴承
径向滑动轴承用来承受径向载荷。径向滑动轴承的结构形式主要有整体式和剖分式。 2.推力滑动轴承
推力滑动轴承用来承受轴向载荷。 18. 2 轴瓦材料
18.3 形成动压油膜的必要条件是：
例题 如图所示为采用一对角接触球轴承支撑的轴,设外载荷为：
F r1=400 N ， F r2=1200 N ,Fa=800 N ；试分别求出两轴承所受的径向载荷F r1、F r2 和轴向载荷F a 1
、F a 2
。（注：轴承派生轴力Fd=0.68 Fr ）
解：
两轴承派生轴力：F d1=0.68 Fr1=0.68×400=272（N ）；
F d2=0.68 Fr2=0.68×1200=816（N ） 分析松紧端：F a + F d2 = 800+816=1616（N ） > F d1 1为紧端，轴向载荷F a 1 = F a + F d2 = 800+816=1616（N ） 2为松端，轴向载荷F a 2
= F d2= 816（N ）
（1）相对运动表面之间必须形成收敛形间隙（通称油楔）。
（2）要有一定的相对运动速度，并使润滑油从大口流入，从小口流出。
（3）间隙间要充满具有一定粘度的润滑油。
习题
18-1 滑动轴承有哪些主要类型?
18-2 流体动压力是怎样形成的?具备哪些条件才能形成流体动压润滑?
第19章联轴器和离合器
复习重点
1. 联轴器的类型
2.离合器的类型及功能
习题
19-1 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别？各用于什么场合？
19-2 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点？各适用于什么场合？
19-3 选择联轴器类型时，应当考虑哪几方面的因素
第20章弹簧
复习重点
1. 弹簧的功用
2.弹簧的类型
习题
20-1 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别？各用于什么场合？
20-2 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点？各适用于什么场合？
19-3 选择联轴器类型时，应当考虑哪几方面的因素
《机械设计基础》模拟试卷1（含答案）
一、（10分 -----每题2分）填空
1、铰链四杆机构ABCD 中，已知AB ＝50、BC ＝115、CD ＝120、DA ＝30，若该机构属于双曲柄机构，则机架是 DA 杆 。
2、渐开线圆柱直齿轮实现连续传动时，其重合度为1≥ε 。
3、轴环的作用是使轴上零件获得 轴向定位 。
4、凸轮机构中，适宜在高速下使用的从动件类型是 平底从动件。
5、渐开线齿廓的形状取决于 基圆 的大小。
二、（10分）简答题
1．解释名词: 滚动轴承的基本额定寿命； 滚动轴承的基本额定动载荷。 1）滚动轴承的基本额定寿命：一批相同的轴承,在同样条件下工作,其中有10％的轴承产生疲劳点蚀时转过的总转数,以L 10表示.(3分)
2）基本额定动载荷即基本额定寿命为106转时，轴承所能承受的最大载荷。(2分)
2．带传动工作时，带中的应力有哪几部分组成？最大应力发生在哪个位置？ 1)紧边和松边的拉应力、离心拉应力和弯曲应力。(3分) 2）最大应力发生在紧边刚饶进主动小带轮的那个截面上。(2分)
三、（10分）计算图示机构的自由度（并指出机构中是否有复合铰链、局部自
由度或虚约束）。
1.
C
D
F = 3n – 2 P L －Ph ―――1分
＝3×3－2×3－2 ―――2分 ＝1 ―――1分 Ｃ处为局部自由度 ―――1分
课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向机电一体化 课程名称《制造技术基础课程设计》 学号 06080729 姓名张森 指导教师 题目名称 CA6140车床拨叉 设计时间 2011年3-6月 2011 年 5 月日
目录 一、序言 (1) 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2) 三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (4) 四、选择加工方法，制定工艺路线 (8) 五、工序设计 (10) 六、确定切削用量及基本时间 (12) 七、专用机床夹具设计 (15) 八、设计心得 (17) 九、参考文献 (18) 十、附图 (19)
序言 一、序言 机械制造技术基础课程设计在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一次实践性教学环节。这次课程程设计是我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础。 由于能力有限，经验不足，设计中还有血多不足之处，希望各位老师多加指教。
二、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用 本次设计所给的零件是CA6140车床变速齿轮拨叉，用于双联变换齿轮的啮合，输出不同的转速，已达到变速的目的。该拨叉应用在CA6140车船的变速箱变速机构中机构中。拨 孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm 联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换转速，从而改变车床的主轴转度。 该拨叉在改换转速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm（H7）和锁销孔φ8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证。 图1-1 拨叉零件图 2.零件的技术要求 CA6140车床拨叉技术要求表1-1
1）疲劳强度和改善方法。是指材料经过无数次的交变应力仍不断裂的最大应力——1合理选材2合理结构3提高加工质量4表面处理 2）焊接开破口是为了保证焊透，间隙和钝边目的是为了防止烧穿破口的根部 3）焊条由焊芯和药皮组成焊芯—传到电流填充焊缝药皮—1机械保护2冶金处理渗合金3改善焊接工艺 带传动 1:带传动的组成：主动轮.从动轮.封闭环行带.机架 2：弹性滑动——带的弹性变形（不可避免）；打滑——过载（可避免） 3打滑→小带轮，包角太小传动比（n1/n2=w1/w2=d2/d1） 4合适的中心距:带速V↑传动能力降低.V带根数不超过10根，过多受力不均匀。 5类型：摩擦型，啮合型（不出现弹性滑动，打滑现象） 按横截面分：平带V带圆带多楔带同步带 带传动的特点应用：优点①适用于两轴中心较大的传动；②具有良好的挠性；③可以缓冲吸振④过载时带在轮上打滑对机器有保护；⑤结构简单制造方便，成本低；缺点①外廓尺寸较大；②不能保证准确的传动比③传动效率低，寿命较短④需要张紧装紧。应用：带传动多用于两轴中心距较大，传动比要求不严格的机械中。①imax＝7②V＝5~25m/s③效率＝0.9 链传动 1特点及其应用：保持平均传动比不变；传动效率高；张紧力小；能工作于恶劣环境中。缺点：稳定性差，噪声大，不能保持恒定传动比，急速反向转动性能比较低，成本高 2链轮的材料要求：强度.耐磨.耐冲击。低速轻载→中碳钢；中速重载→中碳钢淬火 3链传动的主要失效形式：链传动的运动不均匀性（多边形效应：多边形的啮合传动引起传动速度不均匀） 4链传动不适合于高速（中心线最好水平的，调整：加张紧轮） 5组成：主从动链轮和闭合的扰性环形链条，机架。链传动属于有中间扰性件的啮合传动 6传动比i≤7 传动效率p≤100kw 速度v≤15m/s (n1/n2=z2/z1) 齿轮传动 1原理：刚性啮合。特点：①i瞬时恒定②结构紧凑③效率高④寿命长⑤10∧5kw 300m/s 2类型：平行轴齿轮传动（圆柱齿轮传动）粗交轴齿轮传动（链齿轮传动）交错轴齿轮传动3渐开线齿轮：平稳→i瞬＝n1／n2＝w1／w2→合适齿轮； 4压力角：离rb越远，α↑→不利于传动。α＝20° 5㈠斜齿圆柱齿轮传动的平稳性和承载能力都高于直齿圆柱齿轮传动适用于高速和重载传动的场合㈡锥齿轮传动一般用于轻载﹑低速的场合。 轴 1分类：转轴－传递扭矩又承受弯矩（汽车）；传动轴－只传递扭矩（自行车）；心轴－只承受弯矩；结构：①满足力学性能(强度，刚度) 2轴向定位：轴肩.套筒.轴承端盖.弹性挡圈.螺母.圈锥表面 3周向定位：键联接销钉焊接过盈配合 轴承 1分类：滑动滚动轴承（按工作表面的摩擦性而分） 2滑动轴承：①非液体摩擦滑动轴承一般用于转速荷载不大和精度要求不高的场合；目的：
《机械制造基础》期末考试复习题 一、填空题 1．金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（破坏）的能力。 2．金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。 3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂）三个阶段。 4．常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。5．疲劳强度是表示材料经（无数次交变载荷）作用而（不引起断裂）的最大应力值。6．受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是（冲击韧性）。 二、选择题 1．表示金属材料屈服强度的符号是（ B ）。 A.σ B.σ s C.σ b D.σ -1 2．表示金属材料弹性极限的符号是（ A ）。 A.σ e B.σ s C.σ b D.σ -1 3．在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B ）。 A.HB B.HRC C.HV D.HS 4．金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（ A ）。 A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 三、简答题 1．说明下列符号的含义及其所表示的机械性能指标的物理意义： σ s ，σ b ，HRC，180HBS 10/1000/30 。 答：σ s ：屈服强度的表示符号。屈服强度指材料产生屈服现象时的最小应力值。 σ b ：抗拉强度的表示符号。抗拉强度指材料被拉断前所能承受的应力值。 HRC：洛氏硬度。 180HBS 10/1000/30 ：表示用直径为10mm的淬火钢球在1000kgf的载荷作用下时间保持30s所测得的布氏硬度值为180。 2．何谓金属的疲劳和蠕变现象?它们对零件的使用性能有何影响? 答：机械零件经常受到大小和方向作周期性变化的载荷作用（交变载荷），零件所承受的最大应力值虽远小于其屈服强度，但经过多次循环后，零件在无显著的外观变形情况下却会发生断裂，称为金属的疲劳断裂。 金属在高温长时间应力作用下，即使所加应力小于该温度下的屈服强度，也会逐渐产生明显的塑性变形直至断裂的现象称为蠕变。 四、计算题 一根标准试样的直径为10 mm、标距长度为50 mm。拉伸试验时测出试样在26 kN时屈服，出现的 最大载荷为45 kN。拉断后的标距长度为58 mm，断口处直径为7.75 mm。试计算试样的σ s 、σ b 。 解： 第2章钢的热处理 一、填空题 1．普通钢热处理的四个基本环节是（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。 2．常见钢的退火种类有：完全退火，（等温退火）、（球化退火）和（去应力退火）。 3．钢的化学热处理常用的工艺方法有（渗碳）、（氮化）和（碳氮共渗）三种。 4．完全退火主要应用于（亚共析钢）。 5．球化退火主要适用于（过共析钢），该类钢经球化退火后能适当（降低）硬度，改善切削加工性
机械设计基础重点文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
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.
机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 2 零件名称车床套零件号 零件重量同时加工零件 数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 三爪卡盘 车床CA6140 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/z) 主轴 转速 （r/ min） 切削 速度 (mm/s ) 基本工 时min 2 1 2 3 夹φ75外圆，粗车一端面，车 外圆φ42.4，长43，外圆φ45.4， 长41，外圆φ70，长5 钻内孔φ23 扩孔φ24.8 掉头装夹，粗车相同参数 切断 45°硬质合金 车刀 Φ23麻花钻 Φ24.8扩孔钻 切断刀 游标卡尺43 45 5 90 90 35 6 4 2 1 1 1 3 3 2 0.6 0.6 0.6 0.20 0.56 500 500 560 200 250 117.8 117.8 122.1 14.45 17.85 1.92 1.60 0.06 2.65 0.714 10.1
卧式铣床X62W 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (m/mi n) 基本工 时min 5 1 铣开挡5H9，保证尺寸2 6 φ63三面 刃铣刀游标 卡尺 9 1 4 0.06 750 148 0.04 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 6 零件名称车床套零件号
零件重量同时加工零件数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 专用钻床夹具摇臂钻床Z35 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (mm/r ) 基本工 时min 6 1 钻孔φ7，钻锥孔φ13 φ7麻花 钻 φ13x90 度锪钻游标 卡尺 4.5 2 1 1 4.5 2 0.20 0.20 530 530 11.65 11.65 0.108 0.047 0.155 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号7 零件名称车床套零件号
《机械制造基础》期末考试试卷附答案 一．填空题（每空2分 共40分） 1.合金结晶的基本规律，即在过冷的情况下通过 与 来完成。 2.钢的冷处理可以促使残余奥氏体继续转变为 ，提高零件的尺寸稳定性。 3.牌号ZG200-400中，字母“ZG ”表示 ，数字“400”表示 。 4.焊条由 和 两部分组成。 5.一般机械零件常见的失效形式有 、 、 三种形式。 6.基本偏差一般为 。 7.定向公差有 、 、 三个项目。 8.切削合力可分解为 、 和 三个分力。 9.卧式普通车床结构主要分为三箱一体，三箱是 、 、 。 二．选择题(每题3分 共30分) 1.表示金属材料屈服强度的符号是( ) A. s σ B. b σ C. 1σ- 2.高碳钢最佳切削性能的热处理方法是( ) A.完全退火 B.正火 C.球化退火 3.45钢属于( ) A.工具钢 B.结构钢 C.铸钢 4.下列材料中，焊接性能最差的是( ) A.低碳钢 B.高碳钢 C.铸钢 5.决定配合公差带大小和位置的是( ) A.标准公差 B.基本偏差 C.配合公差 6.下图所示游标卡尺的读数是( ) A.1.25 B.10.5 C.10.25 7.属于形状公差的是( ) A.平面度 B.平行度 C.同轴度 8.影响刀头强度和切削流出方向的刀具角度是( ) A.主偏角 B.前角 C.刃倾角
9.四爪卡盘的四个爪的运动是( ) A.同步 B.连续 C.独立 10.为减小工件已加工表面的粗糙度，在刀具方面常采取的措施是( ) A.减小前角 B.增大主偏角 C.减小后角 三．判断题(对的打√，错的打×。每题2分共20分) 1.金属材料在拉伸试验中都经历弹性变形、屈服、冷变形强化、缩颈与断裂四个变形阶段( ) 2.钢的淬透性取决于其临界冷却速度，临界冷却速度越小，淬透性越好( ) 3.碳钢中只有铁、碳两种元素( ) 4.铸件在凝固和冷却过程中，固态收缩只引起铸件外部尺寸的改变( ) 5.一般来说，若材料的强度极限高，则疲劳强度也越大( ) 6.孔轴的加工精度越高，则其配合精度也越高( ) 7.使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确( ) 8.R z参数由于测量点不多，在反映微观几何形状高度方面的特性不如Ra参数充分( ) 9.粗加工时积屑瘤的存在增大了刀具的实际工作前角( ) 10.切断刀有两个主切削刃，一个副切削刃( ) 四．问答题(10分) 1.指出下列工件淬火后的回火方式，并说明原因 (1)45钢小轴 (2)60钢弹簧 (3)T12钢锉刀
《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
机械制造基础课程设计 设计题目：制订轴承端盖工艺及直径为10mm孔夹具设计 班级： 学生： 指导教师：
目录 设计任务书 一、零件的分析……………………………………… 二、工艺规程设计…………………………………… （一）、确定毛坯的制造形式…………………… （二）、基面的选择……………………………… （三）、制订工艺路线…………………………… （四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的确定…………………………………………… （五）、确定切削用量及基本工时……………… 三、夹具设计………………………………………… 四、参考文献………………………………………… 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 1 -
一、零件的分析 （一）零件的工艺分析 轴承端盖具有密封，定位的作用，因此结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度，这个零件从零件图上可以看出，所有加工表面是以?16mm为中心的，包括：?32H7mm及倒角，尺寸为?11mm，?7mm的沉头孔及螺纹孔，M5螺纹底孔，?11mm，?10mm进油孔，以及?56mm圆柱面，?16mm孔与?56mm柱面同心度为0.025； 由以上分析可知，对于这些加工表面而言，我们首先加工出?56mm外圆柱面，并以此为粗基准加工出关键部分孔?16mm，并以此为基准加工其它表面，并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。 （二）基面的选择 1 基准选择原则 ①粗基准的选择 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则： 1) 选择重要表面为粗基准 2) 选择加工余量最小的表面为粗基准 3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。 4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 2 -
电大期末考试备考题库机械制造基础习题集参 考答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
附录A：《机械制造基础》习题集参考答案 第一篇工程材料习题集 一．名词解释题 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显着提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。 比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。
置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。 晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。 形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。 残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 淬硬性：钢淬火时的硬化能力。 过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A 温度之下尚未分解的奥氏体。 1 本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 马氏体：含碳过饱和的α固溶体。 热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。 热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。
深圳市固尔琦包装机械有限公司 装配钳工岗位理论知识试题 选择题每（）2分共20分 1.（A ）可用于做功或转换能量。A机器B机构C构件 2.（ B ）是机器和机械设备基本组成单元。A机构B零件C构件 3.在一般机械传动中，最广泛采用的带传动是（ B ）。A平带传动B普通V带传动C同步带传动。 4. 在一般机械传动中，（ B ）传动具有传动比精确、平稳，输出扭矩大的特点。A带传动B齿轮传动C链传动。 5.普通V带的横截面为（ B ）。A矩形B等腰梯形C圆形。 6.普通螺纹是指（ C ）。A矩形螺纹B模数螺纹C三角形螺纹。 7.G3/4管螺纹每英寸螺纹是（ B ）牙。A11 B 14 C19. 8.普通碳钢M8的螺纹底孔是（A ）。A￠6.8 B￠6.5 C￠7.0. 9.读数值为0.02mm的游标卡尺，游标50格刻线宽度与尺身（ B ）格刻线宽度相等。A25 B49 C50 10.金属材料分为两大类（ C ）。A有色金属、无色金属B黑色金属、碳钢C有色金属、黑色金属 二.判断题（√正确、×错误）每（）2分共20分 1.带传动是靠带轮与带之间的摩擦力进行传递力矩的。（√） 2.弹簧是弹性元件，能产生较大的弹性变形，所以采用低碳钢制造。（×） 3.6903轴承属于轻窄系列轴承，装配间隙为间隙配合。（√）
5.使用游标卡尺测量工件时，卡紧力越大越好。（×） 6. Q235A属于优质低碳素结构钢。（√） 7.M16×1.5是标准细牙螺纹。（√） 8.在机械传动构件中，相对运动表面的润滑可以延长构件的使用寿命。（√） 9.机械设备的结构越复杂越好。（×） 10.国标机械制图的原则：主、俯视图长对正，主、左视图高平齐，左、俯视图宽相等。（√） 填空题每（）4分共60分 1.装配过程是将（零部件）按技术要求组装在一起，经过调试与检验成为产品的过程。 2.装配的的基本原则是固定连接的零部件不许有（间隙），活动连接的零部件能在正常的间隙下，按规定的方向（灵活）运动，相对运动表面要有足够的（润滑），管路和密封部位不能有（渗漏），调试前，检查零部件连接的可靠性与运动的灵活性。试车时运动速度由（低）到（高）逐步过渡。 3. 最先进入装配的零件称为装配（基准）件。 4.常用的装配方法有互换装配法、（分组装配法）、（修配装配法）、(调整装配法)。对产品或产品中精度要求不高的部件与构件优先采用（互换装配法）。 5.国标规定配合的类型有（间隙配合）、（过渡配合）与过盈配合三种。 6.装配前有必要对重要（零部件）的形位精度与重要尺寸进行检验。 7.轴承主要由（外环）、（内环）、（滚动体）与（保持架）组成。 8.液压与气动装置的控制、调节简单，操作方便。便于实现（自动化）。 9,.换向阀是通过阀芯与阀体间的（移动）来改变油或气的流动方向。
《机械制造基础》复习题 第一篇工程材料 一、填空题 1、金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度。 2、金属材料的常用的强度指标主要有屈服强度σs 和抗拉强度σb 。 3、强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗变形和断裂的能力。 4、金属材料的塑性指标主要有伸长率δ和断面收缩率ψ两种。 5、金属材料的强度和塑性一般可通过拉伸试验来测定。 6、常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。 7、常用的洛氏硬度测量标尺有 HRA 、 HRB 、 HRC 。 。 8、金属材料常用的冲击韧性指标是冲击韧性值a k 9.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方。 10.控制金属结晶晶粒大小的方法有增加过冷度、变质处理和附加振动和搅拌。 11.按照几何形态特征，晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷。 12.在铁碳合金相图上，按含碳量和室温平衡组织的不同,将铁碳合金分为六种，即亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁。 13.奥氏体是碳在γ-Fe 中的固溶体，它的晶体结构是面心立方。 14.铁素体是碳在α-Fe 中的固溶体，它的晶体结构是体心立方。 15.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。 16.普通热处理分为_ 退火、正火、_淬火_和回火。 17.钢的淬火方法包括_单液淬火_、双液淬火 _、分级淬火 _和等温淬火。 18.钢常用的回火方法有_高温回火_、_中温回火_和_低温回火_等。 19.常见钢的退火种类有完全退火、_球化退火_和_去应力退火(或低温退火)_。 20.钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度，它取决于马氏体中碳的质量分数。 二、选择题 1.拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（B）。 A. 屈服点 B. 抗拉强度 C. 弹性极限 D.疲劳极限 2.锉刀的硬度测定，应用（D）硬度测定法。 A.HBS； B.HBW； C.HRB； D.HRC。 3.纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（ B ）。 A.越高； B.越低； C.接近于理论结晶温度； D.没有变化。 4.珠光体是一种（D）。 A.单相固溶体； B.两相固溶体； C.铁与碳的化合物； D.都不对 5.在金属晶体缺陷中，属于面缺陷的有（C）。 A.间隙原子； B.位错，位移； C.晶界，亚晶界； D.缩孔，缩松。 6.铁碳合金含碳量小于0.0218%是（ A ），等于0.77%是( C )，大于 4.3% 是（ B ） A．工业纯铁； B.过共晶白口铁； C.共析钢；D.亚共析钢 7.低温莱氏体组织是一种（ C ）。 A．固溶体 B．金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属 8.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（ C ）。 A．珠光体 B．索氏体 C．贝氏体 D．马氏体 9.完全退火不适用于（ C ）。 A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种
《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。
机械制造基础课程设计书明书 课程名称：机械制造基础课程设计 题目名称：设计“阶梯轴”的机械加工工艺班级： 姓名： 学号： 指导老：
工序号工序名称工序内容 1 备料锻造 2 车 1 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。 用尾顶尖顶住，粗车三个台阶，直径、长度均 留2mm余量. 2调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面， 保证总长259mm，钻中心孔。用尾顶尖顶住， 粗车另外四个台阶，长度、直径均留2mm余 量 3 热处理调质处理硬度24~28HRC 4 钳修研中心孔 5 粗车 1 双顶尖装夹半精车三个台阶，长度达到尺 寸要求，螺纹大径车到 mm，其余两个台阶直径上留 0.5mm余量，切槽三个，倒角三个 2调头，双顶尖装夹半精车余下的五个台阶。 mm及mm 台阶车到图样规
定的尺寸。螺纹大径车到mm， 其余两个台阶直径上留0.5mm余量，切槽三 个，倒角四个 6 修中心孔用金刚石或硬质合金顶尖加压修研 7 精车双顶尖装夹，车一端螺纹M24×1.6-6g 调头，车另一端M24×1.6-6g 8 划线划出键槽及?5位置 9 铣铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图 样规定尺寸大0.25mm，作为外圆磨削的余量 10 磨磨外圆Q、M并用砂轮端面靠磨台肩H、I 调头，磨外圆N、P，靠磨台肩G 11 检验按图纸检验 工序说明： 1、该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以中心孔为定位基准粗车外又以粗车外圆为定位基准加工孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。
2、螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件的螺纹部分的直径和长度上必须留去碳层。 3、为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬。 4、为保证工件外圆的磨削精度，热处理后需安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。 5、为消除磨削应力，磨后安排低温时效工序。
1 简单机器组成：原动机部分、执行部分、传动部分三部分组成。 3 运动副：使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接称为运动副。高副：凡为点接触或线接触的运动副称为高副。 低副：凡为面接触的运动副称为低副。 局部自由度：对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。 自由度：构件的独立运动称为自由度。 平面机构运动简图：说明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。 4普通螺纹牙型角为a =60°梯形螺纹牙型角为a =30°矩形螺纹的牙型是正方形。传递效率最高的螺纹牙型是矩形螺纹（正方形）。自锁性最好的是三角螺纹牙型。 5 常用的防松方法有哪几种？（1）摩擦防松（2）机械防松（3）不可拆防松。 6 平键如何传递转矩？平键是靠键与键槽侧面的挤压传递转矩。 7 单圆头键用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。 8 零件的轴向移动采用导向平键或滑键。 9 联轴器与离合器有何共同点、不同点？联轴器与离合器共同点：联轴器和离合器是机械传动中常用部件。它们主要用来连接轴与轴，或轴与其他回转零件以传递运动和转矩。不同点：在机器工作时，联轴器始终把两轴连接在一起，只有在机器停止运行时，通过拆卸的方法才能使两轴分离；而离合器在机器工作时随时可将两轴连接和分离。
10 有补偿作用的联轴器属于挠性联轴器类型。 11 挠性联轴器有哪些形式？ 解：挠性联轴器分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的联轴器。无弹性元件的挠性联轴器有以下几种（1）十字滑块联轴 器（2）齿式联轴器（3）万向联轴器（4）链条联轴器有弹性元件的挠性联轴器又分为（5）弹性套柱销联轴器（6）弹性柱销联轴器（7）轮胎式联轴器 12 离合器分牙嵌式离合器和摩擦式两大类。 13 钢卷尺里面的弹簧采用的是螺旋弹簧。汽车减震采用的是板弹簧。 14 铰链四杆机构有哪些基本形式？各有何特点？解：铰链四杆机构有三种基本形式（1）曲柄摇杆机构（2）双摇杆机构（3）双曲柄机构。特点：（4）一连架杆能整周回转，另一连架杆只能往复摆动。（5）两连架杆均为摇杆。（6）两连架杆均能整周回转。 15 曲柄：能绕机架作整周转动的连架杆。 连杆：不直接与机架连接的构件 连架杆：与机架用转动副相连接的构件 机架：机构的固定构件 16 铰链四杆机构可演化成哪几种形式？ （1）转动副转化成移动副，曲柄摇杆转化成曲柄滑块或曲柄摇块，双曲
机械制造基础试题库 一、金属切削基础知识 1. 车削时，主轴转速升高后，也随之增加。（AB） A 切削速度 B 进给速度 C 进给量 D 切削深度 2. 切削过程中，主运动是。其特点是。（切下切屑的运动、速度快，只有一个） 3. 镗床镗孔时，其主运动是。（镗刀连续转动） 4. 当车床上的挂轮架和进给箱的速比一定时，如主轴转速变快，此时进给量加快。（╳） 5. 拉削加工时，机床无需进给运动。（√） 6. 切削加工时，须有一个进给运动的有。（A） A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣斜齿 D 滚齿 7. 切削加工时，须有两个进给运动的有。（B、D） A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣直齿 D 滚齿 8. 调整好切削用量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。（C） A 车削 B 刨削 C 铣削 D 镗削 9. 所有机床都有主运动和进给运动。（╳） 10. 切削运动中，具有间歇运动特点的机床有。（B、F） A 车床 B 插床 C 磨床 D 镗削 E 拉床 F 刨床 11. 切削运动中，具有往复运动特点的机床有。（C、F） A 车床 B 插床 C 磨床 D 镗削 E 拉床 F 刨床 12. 任何表面的形成都可以看作是沿着运动而形成的。（母线、导线） 13. 切削用量包括、和。（切削速度、进给量、背吃刀量） 二、刀具知识 14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。（A） A 基面 B 切削平面 C 正交平面 D 进给平面 15. 刀具的住偏角是和之间的夹角。（刀具进给正方向、主切削刃） 16. 刀具一般都由部分和部分组成。（切削、夹持） 17. 车刀的结构形式有：等几种。 （整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式）18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有：。 （主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角）19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的，并配合前角改变切削刃的与 。（摩擦；强度、锋利程度） 20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。（D） A 使主切削刃锋利 B 减小摩擦 C 控制切削力大小 D 控制切屑流出方向 21. 车刀刀尖安装高于工件回转轴线，车外圆时，。（C、D）
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 =
机械制造基础课程设计--一阶梯状轴
1序言------------------------------------------（1） 2机械加工工艺规程设计步骤---------------------（2-7) 2.1 生产类型及零件分析-------------------------------------- (2) 2.2确定毛坯及各表面加工方法--------------------------------（2-3） 2.3确定定位基准及划分加工阶段------------------------------（3-4） 2.4热处理及工艺路线----------------------------------------（4-5） 2.5工序设计及加工余量选择----------------------------------（6） 3工艺说明----------------------—-------------（7-17） 3.1 工序一 --------------------------------------------(7) 3.2 工序二 --------------------------------------------(7) 3.3 工序三 --------------------------------------------(7-17) 塞规 -------------------------------------------（7-14）深浅样板 -------------------------------------------（15-16）成型车刀 -------------------------------------------（16-17） 3.4 工序四 -------------------------------------------（17） 4课设总结-------------------------------------（18）