1.低副：面接触，包含转动副和移动副。2个约束，1个自由度。
2.高副：点或线接触，例如凸轮副，齿轮副等。1个约束，2个自由度。
3.机构=原动件+机架+从动件+运动副；构成运动机构的条件：原动件+机架。
4.平面机构自由度：F=3n-2Pl-Ph 例1—2 f=3*7-2*8-1=2 注意*习题1—4考点。
5.机构具有确定运动的条件：（1）.F>0;（2）F等于原动件个数。
6.平面连接机构是由若干构件用（低副）连接而成的，又称低副机构。
7.铰链四杆机构分类：曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。
8.铰链四杆机构中曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。最短杆为连架杆=曲柄摇杆；最短杆为机架=双曲柄；最短杆为连杆=双摇杆。
9.无论作用力多大，都不能推动曲柄转动，机构的这种位置成为止点，亦称死点。往复运动构件为主动件的机构，通常有止点。
10.习题2—1
11.凸轮机构：一种常用高副机构，由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成。
优点：结构简单，紧凑；从动件易于实现较复杂的运动。
缺点：加工比较困难，高副接触，易磨损，多用于传递动力不大的场合。
11.凸轮机构的分类：
按形状分：盘形凸轮，圆柱凸轮；按从动件形状分：顶尖从动件（易磨损，低速
），滚子从动件（滚动摩擦，耐磨损，承受载荷大），平底从动件（受力平稳，润滑良好，高速）。
12.齿轮机构类型：平行轴传动，相交轴传动，交错轴传动。
13.渐开线：一直线沿一圆作纯滚动时，直线上任意一点的轨迹。
14.渐开线特性：发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的圆弧长度；发生线为渐开线的法线；渐开线的形状取决于基圆的大小；渐开线齿廓上点k的法线与该点的速度方向所夹的锐角是该点的压力角；基圆内无渐开线。
15.
16.一对渐开线齿轮正确的啮合条件：两齿轮分度圆上的（模数）和（压力角）分别相等。
17.齿轮连续传动的条件：实际啮合线段大于等于齿轮的法向齿距。
18.正常齿标准直齿圆柱齿轮，a=20°，ha*=1，不发生根切的最小齿数z=17.
19.斜齿轮正确啮合条件：模数及压力角分别相等，螺旋角匹配。斜齿轮传动平稳性好，承载能力强。
20.基本参数通常取圆锥齿轮大端的参数为标准参数。
21.一对直齿圆锥齿轮传动正确啮合条件：两齿轮大端的模数相等，压力角相同，两齿轮的锥距相等。
22.习题4—6,4—7
23.轮系分类：定轴轮系，周转轮系，复合轮系。
24.自由度为1的轮系是行星轮系；自由度为2的轮系为差动轮系。
25.习题5—1，5—5，5—6,5—7
26.间歇运动机构：将原动件的连续运动转化为从动件周期性运动和停歇的机构。
27.棘轮机构组成：摇杆，棘爪，棘轮，止动棘爪，扭簧，弹簧。
28.机械平衡分类：回转体平衡（刚性，挠性），机构的平衡。
29.带传动的组成：主动带轮，从动带轮，传动带轮；摩擦型带传动分类：平带传动，V带传动，多楔带传动，圆形带传动；普通V带分Y,Z,A,B,C,D,E七种；窄V带分SPZ,SPA,SPB,SPC.
30.带传动的工作原理：传动带张紧在两个带轮上，靠带与带轮接触面间产生摩擦力来传递
运动与动力。
31.提高带传动传递效率方法：增大初拉力F,包角a，摩擦系数f。
32.带传动工作时带中的应力：传递载荷产生的拉应力，离心力产生的离心应力，皮带绕带轮弯曲产生的弯曲应力。
33.带中最大应力发生在紧边刚绕入主动轮处，
34.弹性滑动：由于带具有弹性且紧边与松边存在拉力差而产生的，不可避免；
打滑：由于过载引起的，使传动失效，可以避免。
34.带的失效形式：打滑，疲劳破坏；带传动的设计准则：保证带不打滑的条件下，带具有一定的疲劳强度和寿命。
35.带传动张紧：定期张紧（定期调整中心距以恢复初拉力），自动张紧，张紧轮张紧。
36.滚子链结构：滚子，套筒，销轴，内链板，外链板。滚子链与齿轮连啮合的基本参数是节距p。内链板与套筒，外链板与销轴为过盈配合，销轴与套筒，套筒与滚子为间隙配合。
37.滚子链已标准化，分为A,B两个系列；16（链号）A（系列）——1（排数）*80（整链链节数）GB/T1243—1997（国标编号）。
38.多边形效应：链条绕在链轮上形成多边形啮合传动而引起传动速度不均匀现象。
链轮的节距越大，链轮齿数越少，链速的不均匀性越明显。
39.滚子链传动的失效形式：链板的疲劳破坏，链条铰链磨损，链条铰链胶合，滚子套筒的冲击疲劳破坏，链条的静力拉断V圆>0.6m/s,才有静力。
40.齿轮传动的失效形式：轮齿折断，齿面点蚀，齿面磨损，齿面胶合，塑性变形。
41.齿形系数和齿数只与齿的形状有关，与模数无关。
42.齿轮传动的设计准则：
（1）对于闭式软齿面（硬度<=350HBS）的齿轮传动，主要失效形式齿面点蚀，故先按齿面接触疲劳强度进行计算，确定主要参数和尺寸，然后校核齿根弯曲疲劳强度。
（2）对于闭式硬齿面（硬度>350HBS）的齿轮传动，主要失效形式轮齿折断，故按照齿根弯曲疲劳强度进行计算，确定主要参数和尺寸，校核齿面接触疲劳强度。
（3）开式齿轮传动失效形式齿面磨损和轮齿折断，按轮齿弯曲疲劳强度计算，由于考虑磨损，将计算出来的模数增大5%~15%。
（4）高速重载齿轮传动，齿面胶合，故需校核齿面胶合强度。
42.螺纹按牙型分类：三角形螺纹（普通螺纹），管螺纹，矩形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹；三角形螺纹主要用于连接，矩形，梯形，锯齿形螺纹主要用于传动，管螺纹用于水，煤气，油，电线管路。按绕行方向分：左旋螺纹，右旋螺纹。
43.螺纹连接基本类型：螺栓连接，双头螺柱连接，螺钉连接，紧定螺钉连接。
44.螺纹放松：防止螺纹副产生相对运动。
45.常用防松方法：摩擦防松（双螺母，弹性垫圈，锁紧螺母），机械防松（止动垫片），破坏螺纹副运动关系，又称永久防松（侧面焊死，冲点）。
46.键：平键（工作面是两侧面，定心好，拆装方便，能承受冲击，变载荷），半圆键（两侧面是工作面，用于静连接），楔键（上下面为工作面，用于对中兴差，载荷平稳，转速较低的场合）。
47.平键按用途分类：普通平键（用于静连接），导向平键（用于动连接），滑键（用于轴毂沿轴向移动距离较长的场合）；按端部形状分类：A型（圆头），B型（方头），C型（单圆头）。
48.将单键改成180°布置（对平键连接）的双键，双键承受能力按1.5个单键计算。
49.键连接功用：主要实现零件在轴上的周向固定并传递转矩（静连接）；还可实现轴上零件的轴向固定活轴向移动（动连接）。
50.轴毂连接实现轴和轴上零件之间的轴向定位主要方式：键连接，花键连接，过盈配合。
51.滑动轴承工作表面的摩擦状态分为：液体摩擦和非液体摩擦。
5滚动轴承基本结构：内圈，外圈，滚动体，保持架。
52.滚动轴承类型：推力调心滚子轴承，圆锥滚子轴承（类型代号：3,；可同时承受以径向载荷为主的径向与轴向载荷，一般成对使用），推力球轴承（类型代号：5；仅承受一个方向的轴向载荷），双向推力球轴承，深沟球轴承（类型代号：6；承受径向载荷，），角接触球轴承（主要承受轴向载荷，可同时承受径向和单向的轴向载荷），滚针轴承，圆柱滚子轴承。
53.滚动轴承代号
前置代号基本代号
轴
承
分部
件代号
五四三二，一
类型代号
3 5 6 7
尺寸系列代号
内径代号
X*5
宽度系列代号
0 窄
1 正常
2 宽
直径系列代号
1 特轻
2 轻
3 中
4 重
54.例如：70211表示角接触球轴承窄系列直径轻系列内径为11*5=55.
55.滚动轴承的失效形式：疲劳点蚀，塑性变形。
56.滚动轴承寿命：ε—寿命指数，对于球轴承ε=3，对于滚子轴承ε=10/3.
L10h=（10^6/60n）（C/P）^ε.
57.轴承部件的支撑方式：两端固定，一端固定一端游动，两端游动。
58.当d<=（1.5~2）*10^5mm·（r/min）时，一般采用润滑脂润滑，超过这一范围采用润滑油润滑。
59.滑动轴承，滚动轴承可以剖分。
60.轴瓦的材料要求：良好的减摩性，耐磨性；较好的抗胶合性；足够的疲劳强度，保证寿命，足够的抗压强度，防止过大的塑性变形；较好的顺应性和嵌藏性；良好的导热性，加工工艺性，塑性和耐腐蚀性等。
61.轴瓦材料分类：金属材料，粉末冶金材料和非金属材料。
62.形成动压油膜的必要条件：相对运动表面之间形成收敛形间隙（油楔）；有一定的相对运动速度，使润滑油大口进小口出；间隙中充满一定粘度的润滑油。
63.联轴器分类：刚性联轴器（无位移补偿能力），挠性联轴器（有唯一补偿能力）和安全联轴器（有过载保护作用）；挠性联轴器按有无弹性元件分为有弹性元件的挠性联轴器和无弹性元件的挠性联轴器。
64.离合器按接合原件传动的工作原理分为嵌合式和摩擦式。
65.轴的主要功用：支撑旋转零件，使轴具有确定的工作位置，传递运动和动力。
65.按轴承受载荷的性质不同分类：心轴（承受弯矩，不承受扭矩），转轴（承受扭矩和弯矩）和传动轴（承受扭矩或弯矩很小）。按轴线形状不同分类：直轴（分为光轴，阶梯轴，阶梯轴直径由中间向两边递减）和曲轴。
66.自行车前轴和后轴都是心轴，脚踏板所连接的轴是转轴。
67.轴段长度直径必须是整数，一般轴肩高度a=（0.07~0.1）d，轴环宽度b>=1.4a；非定位轴肩a=（0.5~1）mm，b=7.8mm。
《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》 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》 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 合或脱开。 9．给出铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。 （1）最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和 最短杆的对边为机架； （2）最短杆+最长杆＞其余两杆长度之和 10. 凸轮机构中从动件的运动规律为匀速运动时，有何缺点，应用在什么场合？ 有刚性冲击，用在低速轻载的场合。 11. 回转类零件动平衡与静平衡有何不同？ 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。 12. 简述平面四杆机构的急回特性。 平面四杆机构中摇杆从最左边摇到最右边和从最右边摇到最左边的速度不一样，工 作行程是慢、回程快的这种现象称为平面四杆机构的急回特性。 画图示例。 13. 将连续的旋转运动变为间歇运动的机构有哪些（至少回答三种）？ （1）槽轮机构 （2）棘轮机构 （3）不完全齿轮机构 （4）凸轮机构 14. 螺纹联接已经自锁了，为什么还要防松？有几类防松的方法？ ∵螺纹联接的‘当量摩擦角螺旋升角ρ ψ< ∴螺纹联接已经自锁。 但因受到变载荷的作用，所以要防松。
机械设计基础知识点总结 1.构件：独立的运动单元/零件：独立的制造单元 机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统（机构=机架 （1个）+原动件（》1个）+从动件（若干）） 机器：包含一个或者多个机构的系统 注：从力的角度看机构和机器并无差别，故将机构和机器统 称为机械 1.机构运动简图的要点：1）构件数目与实际数目相同2）运动 副的种类和数目与实际数目相同3）运动副之间的相对位置以 及构件尺寸与实际机构成比例（该项机构示意图不需要） 2.运动副（两构件组成运动副）：1）高副（两构件点或线接触） 2）低副（两构件面接触组成），例如转动副、移动副 3.自由度（F ）=原动件数目，自由度计算公式： F =3n （n为活动构件数目）-2P（P L为低副数目）-P H（ P H为高副数目） 求解自由度时需要考虑以下问题：1）复合铰链2）局部自由
度3）虚约束 4.杆长条件：最短杆+最长杆w其它两杆之和（满足杆长条件则机构中存在整 转副） I）满足杆长条件，若最短杆为机架，则为双曲柄机构 II ）满足杆长条件，若最短杆为机架的邻边，则为曲柄摇杆机构 川）满足杆长条件，若最短杆为机架的对边，则为双摇杆机
IV ）不满足杆长条件，则为双摇杆机构 5. 急回特性：摇杆转过角度均为摆角（摇杆左右极限位置的夹 角）的大小，而曲柄转过角度不同，例如：牛头刨床、往复 式输送机 急回特性可用行程速度变化系数（或称行程速比系数） K 表 示 二为极位夹角（连杆与曲柄两次共线时，两线之间的夹角） 6. 压力角：作用力F 方向与作用点绝对速度V c 方向的夹角a 7. 从动件压力角a =90°（传动角丫 =0° ）时产生死点，可用飞 轮或者构件 本身惯性消除 8. 凸轮机构的分类及其特点：I ）按凸轮形状分：盘形、移动、圆 柱凸轮（端面） II ）按推杆形状分：1）尖顶一一构造简单， 易磨损，用于仪表机构（只用于受力不大的低速机构） 2）滚 子一一磨损小，应用广 3）平底一一受力好，润滑好，用于高 速转动，效率高，但是无法进入凹面 川）按推杆运动分： 直动（对心、偏置）、摆动IV ）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） 9. 凸轮机构的压力角：从动件运动方向与凸轮给从动件的力的 方向之间所夹的 锐角a （凸轮给从动件的力的方向沿接触点 的法线方向） 压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关，基圆半径越小，压力角 t l t 2 180 180 - — K -1 -…180 -一' '■ /t2 ■^Ttl
机械设计基础期末复习题 作者:
--------------- 日期：
《机械设计基础》下期复习 、判断题 选择带轮直径时，小带轮直径越小越好。 （） 带传动的弹性滑动是带传动的一种失效形式。 （） 在机械传动中，V 带（三角带）传动通常应放在传动的低速级。 齿轮啮合传动时留有顶隙是为了防止齿轮根切。 小带轮的包角越大，传动能力越高。 蜗杆传动中，蜗杆的头数 Z 越多，其传动的效率越低。 定轴轮系中所有齿轮的轴线都固定。 一对标准齿轮啮合，其啮合角必然等于压力角。 硬齿面齿轮只可能产生轮齿折断，不会产生齿面点蚀。 、矩形螺纹用于传动，而普通三角螺纹用于联接。 11、 滚动轴承内座圈与轴颈的配合，通常采用基轴制。 12、 在多根三角带传动中，当一根带失效时，应将所有带更换。 13、 减速器输入轴的直径应小于输出轴的直径。 14、 实际的轴多做成阶梯形，主要是为了减轻轴的重量，降低制造费用。 15、 带传动不能保证传动比不变的原因是易发生打滑。 （ 16、 对于一对齿轮啮合传动时，其接触应力和许用接触应力分别相等。 17、 蜗杆传动中，蜗杆的头数越多，其传动效率越低。 （ 18、 联轴器和离合器的区别是：联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动。 19、 受拉螺栓连接只能承受轴向载荷。 （） 20、 V 带型号中，截面尺寸最小的是 Z 型。（） 21、 定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。（ ） 22、 在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、 力三个力作用。（） 23、 滚动轴承的内圈与轴径、外圈与座孔之间均系用基孔制。 24、 应严格禁止出现边界摩擦。 （） 25、 为了提高轴的刚度，必须采用合金钢材料。 （） 带传动传动比不能严格保持不变，其原因是容易发生打滑。 在中间平面内，蜗杆传动为齿 轮、齿条传动。 （） 二、选择题 1、 V 带（三角带）的楔角等于 ______________ 。 A. 40 B.35 C.30 D.20 2、 V 带（三角带）带轮的轮槽角 ___________ 40 。 A. 大于 B.等于 C.小于 D .小于或等于 3、 带传动采用张紧轮的目的是 ______________ 。 A.减轻带的弹性滑动 B.提高带的寿命 C.改变带的运动方向 D.调节带的初拉力 4、 与齿轮传动和链传动相比，带传动的主要优点是 ___________________ A.工作平稳，无噪声 B.传动的重量轻 1、 2 、 3 、 4、 5、 6 、 （） （ （ （ 径向力和轴向 26、 27
《机械设计基础》综合复习题答案 一、简答题 1．何为机械？ 机械是机器和机构的总称； 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。 2．给出铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。 （1）最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和 最短杆的对边为机架； （2）最短杆+最长杆＞其余两杆长度之和 3. 尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓之间有何关系。 尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓为等距线。等距线之间的距离为滚子半径。 4. 当设计链传动时，选择齿数z 1和节距p 时应考虑哪些问题？ z 1的选择：z 1越多链传动的不均匀性越小，但是传动比一定，z 1越多，z 2越多，导致链越容易脱落。z 2的齿数最多120个齿。 节距p 的选择：节距p 越小越好，越小链传动的不均匀性越小。节距p 越小传递的功率就越小，所以功率大时优选小节距多排链。 5. 将连续的旋转运动变为间歇运动的机构有哪些（至少回答三种）？ （1）槽轮机构 （2）棘轮机构 （3）不完全齿轮机构 6. 一对标准直齿圆柱齿轮既能正确啮合又能连续传动的条件是什么？ 21m m = 21αα= 且重合度1>β 7. 设计蜗杆传动时为什么要进行散热计算？ 因为蜗杆传动相对滑动速度大，摩擦大，效率低，发热量大，若不及时散热，
容易发生胶合失效，所以要进行散热计算。 8. 联轴器与离合器有何异同点？ 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或脱开。 9. 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。 10.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。 11.凸轮机构中从动件的运动规律为匀速运动时，有何缺点，应用在什么场合？ 有刚性冲击，用在低速轻载的场合。 12. 回转类零件动平衡与静平衡有何不同？ 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。 13. 简述平面四杆机构的急回特性。 平面四杆机构中摇杆从最左边摇到最右边和从最右边摇到最左边的速度不一样，工作行程是慢、回程快的这种现象称为平面四杆机构的急回特性。 二、计算题 1.如题三-1图所示为一平面机构，试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请标出)。
机械设计基础复习文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
第一章第三章 机器,机械,机构的概念 1.机构的组成要素： （1）构件，构件与零件有什么区别 （2）运动副，运动副有哪些常用类型掌握常用运动副的特点； （3）运动链，机构 2、自由度，约束掌握平面机构自由度的计算公式； 3、掌握机构自由度的意义和机构具有确定运动的条件； 练习 1.一个作平面运动的自由构件有 3 个自由度。 2.机械是 机器 和 机构 的总称。 3.使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为 运动副 。 4.六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。（ × ） 5、复合铰链、局部自由度、虚约束，在计算机构自由度时，如何处理 6..零件是 机械中制造的 单元，构件是 机械中运动的 单元。 7.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间 B 产生相对运动。 A 、可以 B 、不能 C 、不一定能 8..两构件通过______ 面接触 _构成的运动副称为低副，它引入___2____个约束；两 9.构件通过_点，线接触 _______构成的运动副称为高副，它引入____1___个约束。 10.当机构的自由度F 0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。（√ ） 11.机器中独立运动的单元体，称为零件。（× ） 第四章平面连杆机构 、平面四杆机构的基本型式是什么它有几种类型、曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的特点各是什么他们有哪些用途 A B C F A G H E O M N 2 4 D E
3、铰链四杆机构有曲柄的条件是什么 4. 什么是压力角传动角掌握连杆机构传动角的计算方法；最小传动角的位置； 5、极位夹角急回运动行程速比系数掌握极位夹角与行程速比系数的关系式； 6、机构的死点位置掌握死点位置在机构中的应用； 7.已知行程速比系数设计四杆机构(曲柄滑块机构、导杆机构)；已知连杆的两对应位置；已知摇杆的两对应位置； 练习 1.当连杆机构处于死点位置时，有。 2.一个曲柄摇杆机构，行程速比系数等于，则极位夹角等于。 3.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于42o，则行程速比系数等于。 4.机构具有确定运动的条件是数目等于机构的自由度数。 5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，其连杆与摇杆的夹角∠BCD＝130°，其传动角为。 6..当行程速度变化系数k 时，机构就具有急回特性。 A 小于1； B. 大于1； C. 等于1； D. 等于0 7.平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是。 8.平面铰链四杆机构具有曲柄的条件是且。 9.曲柄滑块机构在，会出现死点 9.在铰链四杆机构中，如存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。（） 10.对心曲柄滑快机构急回特性。 11.偏置曲柄滑快机构急回特性。 12.机构处于死点时，其传动角等于。 13.曲柄滑快机构，当取为原动件时，可能有死点。 14.机构的压力角越对传动越有利。 15.图示铰链四杆机构，以AB为机架称机构；以CD为机架称机构。
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 =
机械设计基础复习资料 一、基础知识 0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副） 0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。 连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构 0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。 0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。 0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低 1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。 1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】 1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。 1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑 1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。 2．开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』开式齿轮磨损较快，一般不会点蚀 2.1. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的节线靠近齿根处部位。 在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些 2.12. 根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计，按弯曲强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计，按接触强度校核。 2．13在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。 标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用平均分度圆直径。 2.15、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不相等的。 2.16、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。
《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 / n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、d i、d2、P、S、2、a、B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 ai、m t2、丫、B、q、P a、d i、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、a1、 a 2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、（T 1、（T 2、b C、（T b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，
第11章齿轮传动 11.1复习笔记 【通关提要】 本章主要介绍了标准直齿圆柱齿轮传动、标准斜齿圆柱齿轮传动及标准直齿锥齿轮传动的作用力和强度计算。学习时需要掌握齿轮传动的作用力分析及计算、失效形式及设计准则、计算载荷及参数选择，多以选择题、填空题和简答题的形式出现。针对三种齿轮传动的强度计算，由于计算难度较大，通常以选择题和简答题的方式考查其中的重难点，比如设计计算中，许用应力的计算和选取，齿轮的受力分析等。复习本章时不应以计算为重点，需理解记忆其中要点。 【重点难点归纳】 一、轮齿的失效形式和设计计算准则 1．轮齿的失效形式（见表11-1-1） 表11-1-1轮齿的失效形式
2．齿轮设计计算准则 （1）对于闭式齿轮传动，必须计算轮齿弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度。对于高速重载齿轮传动，还必须计算其抗胶合能力。对于一般的传动，选择恰当的润滑方式和润滑油的牌号和粘度。 （2）对于开式传动，只需计算轮齿的弯曲疲劳强度，以免轮齿疲劳折断。 二、齿轮材料及热处理（见表11-1-2） 表11-1-2齿轮材料及热处理
三、齿轮传动的精度 1．误差对传动的影响 （1）影响传递运动的准确性； （2）影响传动的平稳性； （3）影响载荷分布的均匀性。 2．齿轮传动精度等级的选用 齿轮的精度按国家标准规定，可分为13个精度等级：0级最高，12级最低。常用的是6～9级精度。 四、直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷（见表11-1-3） 表11-1-3直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷
五、直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算（见表11-1-4） 表11-1-4直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算
《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
第一章 平面机构的自由度和速度分析 1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图 答案： 1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。 1-5解 滚子是局部自由度，去掉 n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=1 1-6解 滚子是局部自由度，去掉 n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=1 1-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=2 1-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=1 1-9解 滚子是局部自由度，去掉 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-10解 滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移动副，去掉一个. n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=1 1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3 第2章 平面连杆机构 2-1 试根据2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 （a ）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构，A B 整转副 （b ）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲柄摇杆机构，A B 整转副 （c ）60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构 （d ）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 10.如题10图所示四杆机构中，若原动件为曲柄，试标出在图示位置时的传动角γ及机构处于最小传动角min γ时的机构位置图。 解：min γ为22AB C D 时的机构位置。
第一章平面机构的自由度和速度分析1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图 答案：
1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。
1-5解 滚子是局部自由度，去掉 n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=1 1-6解 滚子是局部自由度，去掉 n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=1 1-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=2 1-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=1 1-9解 滚子是局部自由度，去掉 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-10解 滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移动副，去掉一个. n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=1
1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3 第2章 平面连杆机构 2-1 试根据2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 （a ）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构，A B 整转副 （b ）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲柄摇杆机构，A B 整转副 （c ）60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构 （d ）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。
第6章 间歇运动机构 6.1 复习笔记 主动件连续运动（连续转动或连续往复运动）时，从动件做周期性时动、时停运动的机构成为间歇运动机构。 一、棘轮机构 如图6-1所示，机构是由棘轮2、棘爪3、主动摆杆和机架组成的。 运动原理：主动棘爪作往复摆动，从动棘轮作单向间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大范围内调节。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 因此棘轮机构适用于速度较低和载荷不大的场合。 棘轮机构按结构形式分：齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构；按啮合方式分：外啮合棘轮机构和内啮合机构；按运动形式分：单动式棘轮机构、双动式棘轮结构和双向式棘轮机构。 图6-1 棘轮机构 1．棘爪工作条件 在工作行程中，为了使棘爪能顺利进入棘轮的齿底，应满足： 90α?>?+-∑ 其中，α为棘齿的倾斜角，?为摩擦角，∑为棘爪轴心和棘轮轴心与棘轮齿顶点的连线之间的夹角。 为了使传递相同的转矩时棘爪受力最小，一般取90∑=?，为保证棘轮正常工作，使棘爪啮紧齿根，则有： α?> 2．棘轮、棘爪的几何尺寸计算 选定齿数z 和确定模数m 之后，棘轮和棘爪的主要几何尺寸计算公式如下： 顶圆直径 D m z =； 齿高 0.75h m =； 齿顶厚 a m =； 齿槽夹角 6055θ=??或； 棘爪长度 2=L m π。
二、槽轮机构 如图6-2中所示，该机构是由带圆销的主动拨盘1、带有径向槽的从动槽轮2以及机架组成的。其中，拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧都是起锁定作用。 工作特点：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动，实现了将连续回转变换为间歇转动。 特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。因槽轮运动过程中角速度有变化，存在柔性冲击，因此不适合高速运动场合。 图6-2 槽轮机构 运动特性系数τ：槽轮每次运动的时间m t 对主动构件回转一周的时间t 之比，有： m 2 = 2-= t z t z τ 其中，z 为槽数，是槽轮机构的主要参数。 为保证槽轮机构运动，其运动特性系数τ大于零，根据上式可得z ≥3，一般取z=4-8。上式表明，这种槽轮机构的运动特性系数τ总小于0.5，为得到τ大于0.5的槽轮机构，设拨盘上均匀分布的圆销数目为K ，则运动特性系数： (2) 2K z z τ-= 三、不完全齿轮机构 如图6-3所示，在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿。其余部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止弧定位使从动轮静止。
一、是非题 1、 蜗杆传动比122112d d n n i == ( × ) 2、 对于刚性转子，满足动平衡，必然满足静平衡。 (√ ) 3、 尺寸越小的一对渐开线标准齿轮越容易发生根切。 (× ) 4、 渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是21b b P P = (√ ) 5、 周转轮系的转化机构是相对系杆的定轴轮系。 (√ ) 6、 一般参数的闭式齿轮传动的主要失效形式是点烛 。 (√ ) 7、 铰制孔用螺栓只能承受横向载荷和扭矩。 (√ ) 8、 V 带传动中其它条件相同时，小带轮包角愈大，承载能力愈大。 (√ ) 9、 滚动轴承所受的当量动载荷超过其基本额定动载荷，就会发生破坏。(× ) 10、 轴的计算弯矩最大处可能是危险截面，必须进行强度校核。 (× ) 二、 填空题 １． 一紧螺栓的性能等级为3.6，则该螺栓中的抗拉强度极限σB ＝__300MPa___、 屈服极限σs ＝__180MPa__。 ２． 带传动在工作过程中，带内所受的应力有__σ1_、_σb__和__σc_， 最大应力[σ]max =_σ1_+σb_+_σc__，发生在__紧边与小带轮相切处___。 ３． 齿轮传动的主要失效形式有__点蚀__、__断齿___、_胶合___、_磨损__。 ４． 当_基本额定寿命=106__时，轴承所能承受的载荷，称为基本额定动载荷。 ５． 工作时只承受弯矩、不传递转矩的轴称为_转轴__。 ６． 外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：m 1= m 2= m;α1=α2=α;β1=-β2。 ７． 平面相对运动的两个构件的速度瞬心12P 的含义_该点的绝对速度相等_。 ８． 凸轮轮廓的形状是由_从动件的运动规律_决定的。 ９． 凸轮机构从动件按__等速__运动规律将产生__刚性_冲击，按 __简谐__运动规律将产生___柔性___冲击。