机械设计专升本知识总结

的实际廓线上，而对于滚子从动件凸轮机构基圆在理论廓线上，即将实际廓线上的基圆加上滚
子半径为基圆半径；
24. 凸轮机构从动件采用等速运动规律时具有刚性冲击；凸轮机构从动件采用等加速等减速运动规
律、简谐运动规律（又称余弦加速度运动规律）时具有柔性冲击；而采用正弦加速度运动规律
时无冲击；
25. 凸轮机构的压力角随着基圆半径的增大而减小；
解决飞轮转动惯量计算的问题关键在于周期性速度波动的特性：在一个周期内驱动力矩所做的功等
于阻力矩所做的功；往往根据这一特性来求解为常数的驱动力矩或者阻力矩，然后根据能量指示图法将
最大盈亏功A 确定出来，通过飞轮转动惯量公式J
即可计算所需的飞轮转动惯量。
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6.带传动受力计算【50%】
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14. 曲柄摇杆机构仅仅以摇杆为原动件时才具有死点，同理曲柄滑块机构仅仅以滑块为原动件才具
有死点位置；
15. 铰链四杆机构的急回特性用行程速比系数 K 来表达，k
°
°；
16. 曲柄滑块机构有对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构两种，其中对心曲柄滑块机构无急回特
分性是指齿轮由于加工制造的误差导致齿轮传动的中心距略有变化而定比传动特性不受影响
的特性；
29. 渐开线上任意一点的法线比与基圆相切；
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30. 基圆以内无渐开线，渐开线在基圆上的压力角为 0，基圆半径越大渐开线越平直； 31. 渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆压力角为 20 度； 32. 一对渐开线齿轮正确啮合的条件是：模数和压力角分别相等； 33. 一对渐开线齿轮连续传动的条件是：重合度ε大于等于 1；
2.轮系计算题【95%】
轮系计算题，往往是一个简单的混合轮系的计算，解决混合轮系传动比问题关键在于轮系的划分， 记住轴线位置能动的那个轮一定是行星轮，与行星轮互相啮合的两个轮一定是中心轮，支撑行星轮的构 件就是行星架，这样就将周转轮系划分出来了，剩下的可能就是定轴轮系了。
在这里再次强调：周转轮系问题无论求什么都列通式： 转化轮系所有从动轮齿数之积 转化轮系所有主动轮齿数之积
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螺距是指相邻两牙对应两点的在中径线上的轴向距离； 导程是指同一螺纹线上相邻两牙对应两点的在中径线上的轴向距离； 51. 螺纹根据牙型分为：矩形螺纹、三角形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹； 螺纹根据用途分为：传动螺纹和连接螺纹，其中三角形螺纹常用与连接，而矩形螺纹、梯形螺 纹和锯齿形螺纹用于传动； 螺纹根据螺纹线数多少分为：单线螺纹和多线螺纹； 螺纹根据螺纹线的旋向分为左旋螺纹和右旋螺纹，其中常用的螺纹是右旋螺纹； 52. 螺纹副自锁的条件是：螺纹升角小于等于当量摩擦角； 53. 螺纹连接防松的实质是防止螺纹副的相对转动; 54. 普通螺栓连接承受轴向载荷时其失效形式为螺栓杆被拉断，此时螺栓受到拉应力和扭转切应力 作用； 55. 铰制孔螺栓连接主要承受横向载荷，其主要失效形式是压溃和剪断； 56. 提高螺纹连接强度的措施有：1）减小螺栓的刚度或增大被连接件的刚度都能够有效减小螺栓 所受总拉伸载荷的变化范围；2）改善螺纹牙的载荷分布状态；3）避免螺栓受到附加的弯曲应 力；4）减小应力集中； 57. 键连接分为：平键、半圆键、楔键和切向键；其中平键又分为普通平键和导向平键，普通平键 应用最广，因为其对中性能好；同样半圆键的对中性能也好，它适合锥形轴端的使用，缺点是 半圆键槽对轴的强度削弱较大； 58. 普通平键的工作面是键的两侧面，其主要失效形式是压溃，在过载情况下会出现剪断的失效； 59. 普通平键连接强度校核不足时可采用双键 180 对称布置，校核时按照 1.5 个键计算； 60. 键的剖面尺寸是根据轴的直径在标准中选取的； 61. 花键有：矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种； 62. 齿轮传动的失效形式有：轮齿折断【分为疲劳断齿和过载折断】、齿面点蚀、齿面胶合、齿面 磨损【分为磨粒磨损和磨合磨损】和齿面塑性变形五种； 63. 齿轮传动的形式分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动，根据齿面硬度高低又分为硬齿面齿轮传动 和软齿面齿轮传动； 64. 闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式为轮齿折断；闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是齿面 点蚀； 65. 齿轮传动的设计计算准则是：闭式硬齿面齿轮传动按照弯曲疲劳强度设计、校核齿面接触疲劳 强度；闭式软齿面齿轮传动按照齿面接触疲劳强度设计、校核齿根弯曲疲劳强度；
轮系； 40. 轮系的功用有：实现变速传动、实现换向、实现较远距离的传动、实现分路传动； 41. 能够实现间歇运动的机构有：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮机构； 42. 机械运转速度波动有周期性速度波动和非周期性速度波动两种，对于周期性速度波动采用加装
飞轮的方法来进行调节，而对于非周期性速度波动采用加装调速器来调节； 43. 平衡分为动平衡和静平衡，经动平衡的回转件静一定平衡，而经静平衡的构件动不一定平衡； 44. 机械零件由于某种原因不能正常工作称为失效； 45. 配合制度分为基孔制和基轴制两种，滚动轴承的内圈与轴的配合采用基孔制配合，而滚动轴承
，实际上又将这类问题归结为确定轴承实际所承受的轴
向载荷 的问题，对于向心推力类轴承轴向载荷 采用公式归纳法来确定，即：
max
，
用一句话说就是轴承 1、2 所承受的轴向载荷 等于本身的派生轴向力或者除了它本身派生轴向力 以外其余个轴向分力的矢量和中的大者。
解决这种问题的关键是派生轴向力的方向必须标准确了。请同学们将我发的资料中的解题步骤搞明 白。
1 个自由度，一个高副引入 1 个约束保留 2 个自由度； 6. 两个以上的构件在同一处以回转副相连称为复合铰链； 7. 机构具有确定相对运动的条件是：机构自由度大于 0，且自由度数等于原动件数； 8. 机构中构件分为：机架、原动件和从动件，其中输出预期运动的构件为执行构件； 9. 组成机构的四个要素是：机架、原动件、从动件和运动副； 10. 机构中起重复限制作用的约束称为虚约束； 11. 机构中某个构件保留的自由度对整个机构的输出运动并无影响的称为局部自由度； 12. 瞬心是两构件速度相同的重合点，瞬心包括绝对瞬心和相对瞬心； 13. 铰链四杆机构的三种基本类型为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构；
带传动受力计算题无外乎就是公式的套用，请记住如下几个公式：
v
dn 60 10
/
2 注意 公式中：α的单位为 rad；
1000Biblioteka Baidu
7.齿轮几何参数的计算【65%】
这里的计算公式记住会运用就可以了，公式请同学们看看教材自己整理一下。
二．基本概念题
基本概念题所占比重较大，我将重要基础知识总结如下 100 个小知识点，请同学们在考前加强记忆： 1. 机械是机器和机构的统称； 2. 构件是运动的单元，而零件是加工制造的单元； 3. 零件分为通用零件和专用零件； 4. 运动副是两构件直接接触并保持具有直接接触的联接； 5. 平面机构运动副分为低副和高副，其中低副包括移动副和回转副，一个低副引入 2 个约束保留
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66. 齿轮材料的基本要求是：齿面硬、齿芯韧； 67. 齿轮传动设计时使小齿轮的硬度高于大齿轮硬度 30~50HBS； 68. 齿轮齿根弯曲疲劳强度高低取决于齿轮的模数，模数越大弯曲应力越小，则弯曲强度越高； 69. 齿轮齿面接触疲劳强度高低取决于齿轮传动的中心距或齿轮的分度圆直径，中心距越大齿面接
其中：m 和 n 是中心轮代号。
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公式中齿数比前的正负号太重要了，一定不能出错。 定轴轮系与周转轮系部分的公共量，既是解决混合轮系传动比的桥梁和纽带，通过它来联立求解。
3.滚动轴承计算题【90%】
滚动轴承寿命计算问题，L
，公式中
3 球轴承 ，计算题可能涉及寿命的校核计
性；
17. 压力角是输出构件所受的力方向与速度方向之间所夹的锐角，其余角为传动角；传动角是机构
传动性能好坏的标志；
18. 铰链四杆机构整转副存在的条件是最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和【简称
杆长和条件】；
19. 满足杆长和条件的铰链四杆机构，当以最短杆为机架时该机构为双曲柄机构；当以最短杆的邻
的外圈与轴承座孔的配合采用基轴制配合； 46. 应力分为静应力和变应力两种，循环变化的应力称为循环变应力，周期性循环变应力的特性用
应力特性系数 r 来表达，r=‐1 的应力称为对称循环变应力、r=+1 的应力称为静应力，静应力是 变应力的特例、r=0 的应力称为脉动循环变应力； 47. 记住零件在静载荷作用下所产生的应力可能为静应力、但也可能为变应力； 48. 连接分为可拆连接和不可拆连接； 49. 螺纹连接的基本类型有：螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接和紧定螺钉四种，其中螺栓连接 又根据承载特性分为普通螺栓连接和铰制孔螺栓连接；记住双头螺柱连接和螺钉连接的适用场 合都为两个被连接件之一不适合开通孔，但双头螺柱连接允许多次拆装，而螺钉连接不允许多 次拆装； 50. 螺纹参数中螺距与导程的区别：
边为机架该机构为曲柄摇杆机构；当以最短杆的对边为机架该机构为双摇杆机构；
20. 当铰链四杆机构四杆长度关系不满足杆长和条件时，无论以哪个杆为机架该机构都为双摇杆机
构；
21. 凸轮机构根据凸轮的形状分为：盘形凸轮机构、圆柱凸轮机构和移动凸轮机构；
22. 凸轮机构的锁合形式有形锁合和力锁合两种；
23. 凸轮轮廓曲线上距离回转中心最近点所在的圆为基圆，对于尖端从动件凸轮机构基圆就在凸轮
34. 一对标准直齿圆柱齿轮传动的中心距a
；
35. 一对标准斜齿圆柱齿轮传动的中心距a
；
36. 蜗轮蜗杆传动的中心距a
；
37. 齿轮的加工方法有成形法和范成法，齿轮不发生跟切的最少齿数为 17； 38. 齿轮几何参数的计算公式必须记住； 39. 轮系分为定轴轮系和周转轮系，其中周转轮系分为自由度为 1 的行星轮系和自由度为 2 的差动
解决自由度计算问题关键点在于求解自由度的三点注意事项，即：复合铰链【构成复合铰链处组成 的低副数等于构件数减 1】、局部自由度【具有小滚子处，即用滚动摩擦代替滑动摩擦的情况，将小滚 子焊住后在数构件数和运动副数目即可】、虚约束【导路平行的移动副、轴线重合的回转副、对称的结 构往往是常见的虚约束，解题时将虚约束去除，保留一个即可】。
滚子轴承
算，也可能需要你计算需要多大的基本额定动载荷 C，或者问哪一个轴承先点蚀【即先失效】，基本问
题都是确定当量动载荷 P 的问题，对于圆柱滚子轴承的当量动载荷 P 就是轴承承受的径向载荷、对于推
力轴承的当量动载荷 P 就是轴承承受的轴向载荷，而对于向心推力轴承【圆锥滚子轴承 30000 和角接
触球轴承 70000】而言当量动载荷P x
4.瞬心在速度分析上的应用【50%】
应用瞬心求解速度的关键是机构中所有瞬心的确定，采用三心定理【即三个构件具有三个瞬心，这 三个瞬心在同一直线上】，具体使用时应用多边形法则，这个我在这里不在重复了，请同学们搞清楚。
确定机构全部瞬心的关键是移动副的瞬心在垂直于导路的无穷远处，哪里用到它，它就到哪儿。
5.飞轮转动惯量的计算【50%】
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2011 机械设计基础专升本重要知识点总结
概述
根据以往的考题及专升本考试的特点，考题主要考核学生对基础知识的理解和应用情 况，常规上考试中基础知识、基本概念所占比重要在 60~70%的比例，10%左右难度系数稍 微高点的题。因此在考前请大家关注基本理论的巩固和理解。根据以往经验，将重要知识 点总结如下：
一． 计算题【可能性】
计算题部分是得分容易，失分也容易的地方，而且非常容易拉分的部分，因此这部分希望同学们做 好定向复习。为了同学们的最后复习，将所有计算题总结如下：
1.自由度计算题【95%】
平面机构自由度计算公式为：F 3n 2P 1 ，公式中：n 为活动构件数，即除了机架以外其余 各构件总数； 为低副数目，包括回转副和移动副； 为高副数目，常见的是凸轮副、齿轮副。
26. 滚子从动件凸轮机构滚针半径要小于理论廓线的最小曲率半径；
27. 齿轮机构分为平面齿轮机构和空间齿轮机构；平面齿轮机构【即平行轴齿轮机构】包含：直齿
圆柱齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构和人字齿轮机构；又根据啮合状态分为内啮合齿轮机构、外
啮合齿轮机构和齿轮齿条机构；
28. 渐开线齿轮啮合具有实现定比传动、正压力方向不变和运动的可分性三大特性；所谓的运动可