机械设计基础重点
机械设计基础复习重点
第1章机器的共有特征：①它们是一种人为的实物组合体②它们各部分之间形成各个运动单元，各单元有之间具有确定的相对运动；③它用来代替或减轻人类劳动去完成有用的机械功、转换机械能或处理信息。
机构如果仅具备前两个特征，则称为机构。
如内燃机中的基本组合体。
机械是机器和机构的总称。
构件是组成机械的基本运动单元，它可以是单一的零件，也可以是多个零件组成的刚性结构，如图所示内燃机的连杆，就是由连杆体1、连杆盖4、螺栓2和螺母3等零件组成的刚性结构。
零件是机械的制造单元，可以分为两类通用零件：在各种机器中普遍使用，如螺栓、螺母、齿轮、弹簧等；专用零件：仅在某些特定类型的机器中使用，如内燃机的活塞、汽轮机的叶片等。
机械设计的基本要求使用要求经济性要求可靠性要求操作方便、安全造型美观、减少环境污染其他要求1.3.1 机械零件的主要失效形式断裂过大的变形表面失效正常工作条件遭破坏而引起的失效1.4.2 机械零件材料的选择原则材料的使用性能材料的工艺性材料的经济性1.5 机械零件的标准化1. 产品标准化产品品种规格的系列化零部件的通用化产品质量标准化2. 标准分类国家标准(GB) 行业标准(JB、YB等) 行业标准(JB、YB等) 企业标准3. 强制性标准(GB) 推荐性标准(GB/T)第2章1. 低副是两构件通过面接触组成的运动副。
2.高副是两构件间通过点或线接触组成的运动副2.1.2 构件及其分类固定件(机架) 机构中相对固定的件，用来支承其他活动构件，在一个机构中必有且只有一个构件为机架。
原动件(主动件) 它是机构中运动规律已知的活动构件，它的运动和动力由外界输入，故又称为输入构件，通常与动力源相关联。
从动件它是机构中随原动件运动而运动的其余活动构件。
平面机构自由度的计算公式机构具有确定运动的条件原动件的数目等与机构的自由度。
复合铰链两个以上的构件同时在一条轴线上用转动副连接就构成复合铰链。
例2-3 计算图2-13所示圆盘锯主体机构的自由度。
东北大学机械设计基础大纲重点(重点)
《东北大学机械设计基础》考试大纲重点第一部分考试说明考试形式与试卷结构（一）答卷方式：闭卷，笔试（二）答题时间：180分钟（三）考试题型及比例基础知识测试题（简答或选择）30%设计计算及作图题50%结构分析及应用题20%（四）参考书目陈良玉，机械设计基础，东北大学出版社，2000年。
第二部分考查要点注意：笔记中平面连杆运动分析不考，此部分不用看（一）机械的基本概念、平面机构及其自由度计算1.机械的基本概念2.平面机构的组成3.平面机构的运动简图（会识别）4.★★平面机构的自由度（一般小题，注意虚约束，局部自由度，复合较链判断，技巧：给出机构【尤其是已知结构，如牛头刨，行星轮等】自由度个数一般等于原动件个数）（二）平面连杆机构1.平面连杆机构的基础知识（P13常用平面四连杆机构的类型）2.平面四杆机构的基本特性（★概念，如行程速比系数，压力角，传动角，★极位夹角，★★曲柄摇杆机构的最小传动角位置）3.较链四杆机构存在曲柄的条件（★★★要军强曲柄存在条件）4.平面四杆机构的演化（偏心对心曲柄滑块机构）5.平面四杆机构的设计（★★图解法要会，具体见笔记）（三）凸轮机构1.凸轮机构的基本知识（组成、分类）2.从动件的运动规律（P29各个过程，★★几种从动件运动规律，特别是冲击特性，要会作图C）3.图解法设计凸轮轮廓（反转法，★★给出从动件运动规律，会做出凸轮形状一3种类型；注意基圆在理论轮廓上，特别是滚子从动件凸轮的理论曲线）4.凸轮机构基本参数的确定（失真；★从动件压力角与e,基圆大小关系；压力角过大怎样调整；）（四）第四章齿轮机构1.齿轮机构的特点和分类2.齿廓啮合基本定律（★齿轮传动基本要求；齿廓啮合基本定律P39图）3.渐开线齿廓的啮合性质（**P40五个特点；可分性；啮合角）4.渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称和基本尺寸（★★★基本参数；★★★计算公式）5.渐开线齿轮的啮合传动（★★★正确啮合条件；★图4-9要会画；★★连续传动条件）6.渐开线标准齿轮的公法线和固定弦齿厚7.渐开线齿轮的加工方法及变位齿轮的基础知识（★★变位齿轮与正常齿轮异同，压力角，节圆，模数；正传动与正变位区分）8.平行轴斜齿圆柱齿轮机构（★★正确啮合条件，★计算公式；当量齿数）9.圆锥齿轮机构（模数规定，当量齿轮）（五）轮系1.轮系组成及分类2.定轴轮系的传动比计算（★会计算，注意蜗轮蜗杆的旋向判断）3.周转轮系及其传动比计算（★★转化轮系后计算）4.混合轮系及其传动比计算（★★★一般要出大题，先分类后计算，难着靠方程解决）5.轮系的应用（六）机械设计基础知识1.机械零件的主要失效形式（★★）2.机械零件的工作能力及工作能力准则（★★）3.机械零件设计的一般步骤4.机械零件的强度（应力分类；★★材料疲劳极限和疲劳曲线）5.摩擦、磨损和润滑基础（摩擦分类）6.机械零件的常用材料（零件与材料常用配对）7.机械零件工艺性与标准化（七）第九章联接1.螺纹联接（主要参数；螺纹分类+用途；★各种螺栓连接画法；★螺栓放松；★★★螺栓受力分析，公式记牢----12年虽没考受力分析但是要写出公式并解释公式中字母的含义；★★★螺栓连接载荷及变形图；★提高螺栓连接强度措施）2.键和花键联接（分类；★★工作面；花键定心方式）（八）带传动与链传动1.带传动的类型和特点（概念，如界限，基准宽度；★★带传动优缺点）2.带传动的工作情况分析（★★★带应力分布；★★弹性滑动与打滑异同）3.普通V带传动的设计计算4.V带传动的结构设计（材料；★张紧方式）5.链传动的特点、类型及应用（★★优缺点）6.滚子链与链轮（★节距）7.链传动的运动分析和受力分析（★★多边形效应）8.链传动的设计计算（★★失效形式；★节距、齿数对链传动影响）9.链传动的布置与润滑（链传动布置）（九）齿轮传动1.齿轮传动的失效形式和计算准则（★★★建年简答题，失效形式以及解决方法）2.齿轮材料（★软齿面齿轮）3.齿轮传动的载荷计算（★★四个系数分别是什么，产生机理，作用？12年考的齿向载荷分布系数）4.标准直齿圆柱齿轮的强度计算（★★★会分析力；P183；P184下）5.齿轮精度、设计参数选择及许用应力（齿宽系数）6.标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算（★★★会分析力）7.标准直齿锥齿轮传动的强度计算（★★★会分析力）8.齿轮的结构设计9.齿轮传动的润滑（不同润滑方式应用场合）（十）蜗杆传动1.蜗杆传动的类型及传动特点（★★优缺点；）2.圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算（中间平面；★★★正确啮合条件；★导程、头数与效率关系；★变位涡轮与非变位的异同）3.蜗杆传动的承载能力计算（★★★会分析力；★★失效形式；★★常用材料+原因）4.蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑（★为何热平衡计算）5.蜗杆和蜗轮的结构（H-）轴1.轴的分类、特点及常用材料（★★分类；★材料）2.轴的结构（★★★结构找错会画图）3.轴的计算（十二）滚动轴承1.滚动轴承的构造及分类（★★分类，可承受的载荷）2.常用滚动轴承的类型、代号及选择（★★★代号计算会用到；★轴承选择）3.滚动轴承的选择计算（★★★失效形式；★★★计算必有答题）4.滚动轴承的静强度计算5.滚动轴承的组合设计（★注意结构）（十三）滑动轴承基础知识1.了解滑动轴承的结构类型（★★材料）2.了解滑动轴承的摩擦状态、润滑方法及失效形式（★★失效形式）3.了解轴承材料与轴瓦结构特点4.非液体摩擦滑动轴承的设计计算5.液体动压润滑轴承及形成流体动压润滑的必要条件（***P262）（十四）联轴器（简介）1.了解联轴器、离合器的主要类型、结构、工作原理、特点和应用。
机械设计基础考试重点归纳
FR
N0000
FR
类型代号： 类型代号：
（N0000）
双列圆柱滚子 双列圆柱滚子轴承 圆柱滚
（NN0000） 9. 滚针轴承
结构特点：内外圈可分离， 结构特点：内外圈可分离，可以没有
保持架 只能承受径向负荷F 承载类型——只能承受径向负荷 R， 只能承受径向负荷 不能承受轴向负荷。 不能承受轴向负荷。
α
FR
承载类型——能同时承受径向负 载类型 荷FR与单向轴向负荷FA 类型代号： （70000） 类型代号： 使用要求： 使用要求：成对使用 FA
8.圆柱滚子轴承 8.圆柱滚子 圆柱滚
结构特点： 结构特点：内外圈可分离
只能承受径向负荷F 承载类型——只能承受径向负荷 R， 只能承受径向负荷 不能承受轴向负荷。 不能承受轴向负荷。 外圈无挡边圆柱滚子 外圈无挡边圆柱滚子轴承 圆柱滚
FA
3.推力调心滚子轴承 3.推力调心滚子轴承 轴向负荷F 承载类型——可承很大的轴向负荷 A 载类型 可 很大的轴向负荷 和一定径向负荷 R 和一定径向负荷F 径向负荷 特点——具有调心性能，θ=20~30 具有调心性能， 特点 具有调心性能 类型代号：（29000） 类型代号： 000） FR
α
FR
FA
5.推力球轴承 5.推力球轴承
结构特点： 内孔较小，装在轴上） 结构特点：由紧圈（内孔较小，装在轴上） 内孔较大，装在机座上） 松圈（内孔较大，装在机座上）和滚动体
组成，套圈与滚动体可分离。 组成，套圈与滚动体可分离。
紧圈
滚动体
FA
只能受轴向负荷F 承载类型——只能受轴向负荷FA 载类型 只能受轴向负荷 极限转速低
v2 t1 ϕ1 180º +θ θ • k= v = t = ϕ = 180º −θ 1 2 2 180º +θ θ • k= 180º −θ θ=180º k −1 k+1
机械设计基础重点知识结构图
第1章平面机构的自由度和速度分析固定构件（机架）构件组成原动件（主动件）从动件回转副低副运动副高副定义平面机构的自由度和速度分析机构运动简图运动副、构件、常用机构表达方法机构运动简图绘制机构具有确定运动的条件：自由度等于原动件数平面机构自由度的计算：F机构自由度的计算移动副=3n -2P l -P h正确计算运动副的数量（复合铰链等）计算自由度应注意的事项局部自由度：滚子绕其中心的转动虚约束存在的几种情况绝对瞬心相对瞬心瞬心机构瞬心数平面机构的速度分析：速度瞬心法K =N (N -1 /2两构件直接以运动副连接两构件不直接连接：三心定理瞬心位置的确定求两构件的角速度之比求构件的角速度和速度机构的速度分析第2章平面连杆机构平面四杆机构的基本型式及其演化双曲柄机构导杆机构摇块机构和定块机构双滑块机构平面压力角和传动角行程速比速度变化系数 K =v 2180 +θ=v 1180 -θ当θ＞0时，K ＞1，机构有急回特性压力角α：从动件受力方向和速度方向所夹锐角传动角γ：压力角的余角α越小，γ越大，机构的传力性能越好连的主要特性γm in ≤40 ，出现在曲柄与机架共线两位置之一γ=0 消除方法：利用飞轮或机构自身的惯性力杆机有整转副条件构l m in +l m ax ≤另两杆长度之和；整转副由最短杆与其邻边组成有整转副时，双曲柄机构—最短杆为机架解析法：利用几何关系列解析式求解凸轮机构的分类推杆的运动形式凸轮机构及其设计盘形凸轮机构移动凸轮机构按凸轮的形状分圆柱凸轮机构尖顶从动件凸轮机构滚子从动件凸轮机构按从动件的形状分平底从动件凸轮机构对心直动从动件凸轮机构直动从动件凸轮机构偏置直动从动件凸轮机构摆动从动件凸轮机构基本概念：基圆、基圆半径、推程、升程、推程运动角、回程、回程运动角、休止、远休止角、近休止角、压力角。
常用的运动形式设计原理：反转法原理作图基本步骤凸轮轮廓曲线设计图解法设计方法①画出基圆及推杆起始位置，取合适的直角坐标系。
《机械设计基础》复习重点、要点总结
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?
松边拉力=F3+F2（F2--—离心拉力F2=qv2；F3-—-张紧力或悬垂拉力）
紧边拉力=F3+F2+F1（F1--—有效工作拉力，F1=1000P/V KW)
注意与带的区别：⑴初拉力F3没有再变大或变小，∵链板之间可以相对转动，∴不像带有伸长收缩的明显改变.
⑵没有弯曲应力σb∵链包在链轮上,链板可以自由转动,∴不受弯曲应力.
销轴与外链板、套筒与内链板为过盈配合。
另外：内、外链板之间留有一定间隙,以便润滑油渗入到铰链的摩擦面间.
内、外链板均制成“∞”型。（从减轻重量和等强度两方面考虑）
链的排数：一般不超过4排.
连结数通常取偶数(∵接头方便,无过渡链节)
②链条的参数与标记：参数已标准化，分A、B系列。表11—1给出了A系列的一些参数。
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
齿轮机构
平行轴传动
外啮合齿轮
机械设计基础重点
有关机械设计的重点题型：选择、判断、填空、简答、分析、计算题考试重点内容如下：机械设计过程、准则机械零件或零件表面的失效形式联接的防松和预紧、提高螺纹连接强度的措施、如何降低螺栓疲劳强度的应力幅、键连接定心性最好的是花键、键连接的失效形式、轴上键槽的布置以及平键的设计选择，通常根据轴的直径选取截面尺寸。
机械传动形式：齿轮传动综合性最好；带传动平稳性好、吸振，常用于高速级；链传动可承受较大载荷，可实现中心距比较大的传动，但动载荷较大；效率是传动性能的重要指标。
带传动的失效形式和设计准则，打滑与弹性滑动的区别，弹性滑动对带传动的影响和应力分布。
带传动的设计计算（如力和功率的计算）。
链传动：滚子链和链轮啮合的基本参数是节距、滚子外径等，节距增大时，链条中各零件的尺寸也要相应增大，可传递的功率也随着增大；链传动动载荷产生的原因，影响因素（链节距、小链轮齿数、链条速度）；链传动的多边形效应：当链绕在链轮上时，其链节与相应的轮齿啮合后，这一段链条将曲折成多边形的一部分，链传动的瞬时传动比是变化的，导致速度呈周期性的变化，因而会引起变化的惯性力及相应的动载荷。
齿轮传动：齿轮的失效形式（由于过载或疲劳产生的折断等）和设计准则；硬齿面和软齿面的区别，与接触应力的关系，开式、闭式的区别；失效可能发生的地方；选材原则：齿面要硬，齿芯要韧。
蜗杆传动的计算、热平衡及刚度计算轴承：滑动轴承与滚动轴承的特点及应用；滑动轴承轴瓦、开油槽、油孔；润滑油及其选择；不完全液体润滑滑动轴承设计计算；液体动力润滑的形成条件：（相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，亦即滑动表面带油时要有足够的油层最大速度，其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出；润滑油必须有一定的粘度，供油要充分。
）；最小油膜厚度；轴承承载量计算和承载量系数；滚动轴承型号内径、尺寸系列、类型的选择、计算联轴器和离合器的区别、作用、分类、选择（转矩、转速、轴直径）轴：提高轴强度的措施、轴上零件的定位弹簧基本类型及结构参数有关分析题肯定会考到受力分析，齿轮传动是重点，齿轮旋向，转向、受力方向及大小）有关计算题：螺纹联接；带传动和链传动；滚动轴承的选择、安装和计算，记住一些3、7、6系列的轴承型号，6系列深沟球轴承无轴向力；轴承计算题的一般步骤：画出派生轴向力的方向；计算内部轴向力的大小；根据安装形式判断谁被压紧，被压紧的轴承受外部与内部力，放松的轴承只受内部力；计算当量动载荷；寿命计算；轴的结构设计与改错：一般步骤：判断轴承是否对称布置；定位轴肩低于轴承内圈；轴的长度小于轮毂的长度；检查轴向是否都定位好了；考虑好不好装的问题、检查工艺轴肩；倒角；径向定位，轴承下面无键槽；闷盖和透盖的密封问题；调整垫片是否缺失，是否设计凸台。
机械设计基础考试重点
机械设计基础知识点一、 绪论1、机器：用来变换或传递能量、物料、信息的机械装置;2、机构：把一个或几个构件的运动,变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统;3、构件是指组成机械的运动单元；零件指组成机械的制造单元;二、 机械设计基础知识1、 失效：机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时,称为失效;2、零件失效形式及原因：1) 断裂失效：零件在受拉压弯剪扭等外载荷作用,某一危险截面应力超过零件的强度极限发生的断裂、2) 变形失效：作用于零件上的应力超过材料的屈服极限,则零件将产生塑性变形、3) 表面损伤失效：零件的表面操作破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;3、应力和应力循环特性：可用min max /σσ=r 来表示变应力的不对称程度;r=+1为静应力；r=0为脉动循环变应力；r=-1为对称循环变应力,-1<r<+1为不对称循环变应力;4、零件设计准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则、耐热性准则、可靠性准则;5、机械零件材料选择的基本原则：1) 材料的使用性能应满足工作要求力学、物理、化学、2) 材料的工艺性能满足制造要求铸造性、可锻性、焊接性、热处理性、切削加工性、3) 力求零件生产的总成本最低相对价格、资源状况、总成本;6、摩擦类型：按摩擦表面间的润滑状态不同分为：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦;7、磨损：由于机械作用或伴有物理化学作用,运动副表面材料不断损失的现象称为磨损,分类：粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损;8、常用润滑剂：润滑油、润滑脂9、零件结构工艺性的基本要求：毛坯选择合理、结构简单合理、制造精度及表面粗糙度规定适当;三、 平面机构基础知识1、 运动副：两构件直接接触,并保持一定相对运动,则将此两构件可动连接称之为运动副;按照接触形式,通常把运动副分为低副和高副两类;2、平面机构的自由度：机构能产生独立运动的数目称为机构的自由度;设平面机构中共有n 个活动构件,在各构件尚未构成运动副时,它共有3n 个自由度;而当各构件构成运动副后,设共有个低副和个高副,则机构的自由度为F=3n-2-H L P P -;3、机构具有确定运动的条件：机构自由度应大于0,且机构的原动件的数目应等于机构的自由度的数目;当机构不满足这一条件时,如果机构的原动件数小于机构的自由度,机构的运动不能确定;如果原动件数大于机构的自由度,机构不能产生运动,并将导致机构中最薄弱环节的损坏4、复合铰链、局部自由度、虚约束各自的引入5、瞬心：两构件互作平面相对运动时,在任一瞬时都可以认为它们是绕某一点作相对转动;该点即为两构件的速度瞬心;6、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;四、平面连杆机构1、平面连杆机构基本类型：按两连架杆的运动形式将铰链四杆分为三种：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构;2、平面四杆机构的演化：1)曲柄摇杆机构、2)曲柄滑块机构、3)导杆机构、4)摇块机构、5)定块机构、6)偏心轮机构、7)双滑块机构;3、铰链四杆机构有周转副的条件是：1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和;2)组成该周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆;4、不同形式的获得条件：1)当最短杆为机架时,机架上有两个周转副,故得双曲柄机构；2)当最短杆为连架杆时,机架上有一个周转副,该四杆机构将成为曲柄摇杆机构；3)当最短杆为连杆时,机架上没有周转副,得到双摇杆机构;5、急回动动特性：摇杆在摆去与摆回时的速度不同的性质;6、行程速度变化系数K：K=180°+θ/180°-θ机构在两个极位时,原动件AB所处两个位置之间的锐角θ称为极位夹角θ角越大,K值越大,机构的急回特性也越显着7、压力角：从动件驱动力F与力作用点绝对速度所夹锐角;压力角的余角称为传动角;为了保证机构据传动性能良好,设计通常应使minγ≥40°；在传递力矩较大时,则应使minγ≥50°,对于一些受力很小或不常使用的操作机构,则可允许传动角小些,只要不发生自锁即可;8、死点：设摇杆CD为主动件,则当机构处于图示两个位置之一时,连杆与从动曲柄共线,出现了传动角等于0度的情况;这时主动什CD通过连杆作用于从动件AB 上的力恰好通过其回转中心,所以不能使构件AB转动而出现“顶死”现象;机构的此种位置称为死点;五、凸轮机构1、由于加速度发生无穷大突变而产生的冲击称为刚性冲击,由于加速度的有限值突变产生的冲击称为柔性冲击;2、基圆：以凸轮轮廓曲线的最小向径0r为半径所作的圆称为凸轮的基圆;3、压力角：从动件运动方向与力F之间所夹的锐角即为压力角;4、滚子半径的选择：设理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径为min ρ,滚子半径为T r ,则相应位置实际轮廓曲线的曲率半径'ρ为'ρ=min ρ-T r ; 且有1) 当min ρ>T r 时,'ρ>0,实际轮廓曲线为一平滑曲线,从动件的运动不会出现失真;2) 当min ρ=T r 时,'ρ=0,实际轮廓曲线出现尖点,尖点极易磨损,磨损后,会使从动件的运动出现失真;3) 当min ρ<T r 时,'ρ<0,实际轮廓曲线出现相交,图中交点以上的轮廓曲线在实际加工时会被切去,使从动件的运动出现严重的失真,这在实际生产中是不允许的;六、 齿轮传动1、齿廓啮合基本定律：一对传动齿轮的瞬时角速比与其连心线被齿廓接触点公法线所分割的两段长度成反比,这个规律称为齿廓啮合基本定律;2、渐开线定义及其性质：当一直线沿某圆作纯滚动时,此直线上任意一点K 的轨迹称为该圆的渐开线,这个圆称为渐开线的基圆,该直线称为渐开线的发生线; 性质：1) 发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长;2) 渐开线上任意一点的公法线必与基圆相切;3) 渐开线上各点的曲率半径不同,离基圆远,曲率半径越大,渐开线越平缓;4) 渐开线的形状取决于基圆的大小,同一基圆上的渐开线形状相同,不同基圆上的渐开线形状不同,基圆越大,渐开线越平直,基圆半径为无穷大时,渐开线为直线;5) 渐开线是从基圆开始向外展开的,故基圆内无渐开线;6) 渐开线上各点的压力角不相等,离基圆越远,压力角越大;3、渐开线齿廓的啮合特性：1) 四线合一啮合线、过啮合点的公法线、基圆的公切线和正压力作用线四线合一；2) 啮合线为一直线,啮合角为一定值；3) 中心距可调性;4、渐开线标准齿轮正确啮合条件：m1=m2=m,α1=α2=α;5、齿轮连续传动的条件是1/21≥=b p B B εPb 表示基圆齿距,ε越大,表示多对轮齿同时啮合的概率越大,齿轮传动越平稳;6、根切现象：用范成法加工齿轮,当刀具的齿顶线与啮合线的交点超出啮合极限点时,会出现轮齿根部的渐开线齿廓被刀具切去一部分的现象,称为根切;7、最少齿数：根切的产生与齿轮的齿数相关,齿数越少,越容易产生根切;标准齿轮欲避免根切,其齿数必须大于或等于不发生根切时的最少齿数,对于正常齿制的齿轮,最小为17,短齿制齿轮为14,若要求齿轮的齿数小于最少齿数而又不发生根切,则应采用变位齿轮;8、变位齿轮：以切削标准齿轮的位置为基准,将刀具的位置沿径向移动一段距离,这一距离称为刀具的变位量,以xm 表示;其中m 为模数,x 为变位系数;并规定刀具远离轮坯中心的变位系数为正,刀具靠近轮坯中心的变位系数为负;当刀具变位后,与分度圆相切的不是刀具的中线,而是刀具节线,这样切出的齿轮称为变位齿轮;9、轮齿常见的失效形式：1) 轮齿折断 2) 齿面点蚀 3) 齿面胶合 4) 齿面磨损5) 塑性变形;10、斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件：n n n n n n m m m αααββ====-=212121;;m 、α分别代表两轮的法面模数和法面压力角;11、直齿圆锥齿轮正确啮合的条件：m1=m2=m,α1=α2=αm 、α分别代表两轮的大端模数和压力角;12、蜗杆传动正确啮合的条件是：ααα====2121;t a t a m m m m 、α分别代表蜗杆轴向模数、蜗轮端面模数和蜗杆轴向压力角、蜗轮端面压力角;13、齿轮传动的润滑方式：浸油润滑、喷油润滑七、 轮系1、平面定轴轮系传动比的计算公式：; 周转轮系传动比的计算公式：H n H m H n H m Hmn i ωωωωωω--==齿数连乘积转化轮系中所有主动轮齿数连乘积转化轮系中所有从动轮±= 2、轮系的应用：1) 实现相距较远的两轴之间的传动；2) 实现变速传动；3) 获得大的传动比；4) 实现换向传动；5) 实现运动的合成与分解;八、 带传动与链传动1、打滑现象：当传动的功率P 增大时,有效接力也相应增大,即要求带和带轮接触面上有更大的摩擦力来维持传动;但是,在一定的初拉力下,带和带轮接触面上所能产生的摩擦力有一极限值,称为临界摩擦力或临界有效拉力;当传递的圆周力超过该极限值时,带就在带轮上打滑,即所谓的打滑现象;2、带中最大应力发生在绕入小带轮的点处,其值为:3、带传动的弹性滑动：1) 传动带是弹性体,受力后会产生弹性伸长,带传动工作时,和松边的拉力不等,因而弹性伸长也不同;2) 带在绕过主动轮时,作用在带上的拉力逐渐减小,弹性伸长量也相应减小;3) 因而带在随主动轮前进的同时,沿着主动轮渐渐身后收缩滑动,而在带动从动轮旋转时,情况正好相反,即一边带动从动轮旋转,一边尚其表面向前拉伸滑动;4) 这种由于带的弹性和接力差引起的带在带轮上的滑动,称为带的弹性滑动;4、带的打滑是两个完全不同的概念;弹性滑动是带传动工作时的固有特性,只要主动轮一驱动,紧边和松边就产生拉力差,弹性滑动不可避免;而打滑是因为过载引起的全面滑动,是可以采取措施避免的;5、带传动的包角要求：小带轮包角／a 57.3×﹚d -﹙d ±18012=α,其中d2,d1分别表示大带轮和小带轮的直径,a 表示中心距;6、带传动的最大应力发生在小带轮某一点：其值为c b σσσσ++=11max ,其中1σ=A F /1A 为带的横截面积为紧边拉应力；A qvv A F cc //==σq 为每米长的质量,v 为带速；d YE b /2=σY 表示带截面的节面到最外层的距离；E 为带的弹性模量；d 为带轮直径;7、链传动优缺点：与带传动相比,其主要优点是：1) 能获得准确的平均传动比；2) 所需张紧力小,因而作用在轴上的压力小,3) 结构更为紧凑,传动效率较高,4) 可在高温、油污、潮湿等恶劣环境下工作；与齿轮传动相比较优点：1) 中心距较大而结构较简单,2) 制造与安装精度要求较低;链传动的主要缺点是：1) 瞬时传动比不恒定,2) 传动平稳性差,工作时有一定的冲击和噪声;8、链节距：链条上相邻两销轴的中心距称为链节距,以p 表示,它是链条最主要的参数,滚子链使用时为封闭环形,链条长度以链节数来表示;当链节数为偶数时,链条连接成环形时正好是外链板与内链板相连接,接头处可用开口销和弹簧夹来锁住活动的销轴,当链节数为奇数时,则需要采用过渡链节,链条受力后,过渡链节的链节除受拉力外,还承受附加的弯矩;因此应避免采用奇数链节;九、 连接与弹簧1、螺纹副：外螺纹与内螺纹旋合面组成螺纹副,亦称螺旋副;2、自锁条件：对于矩形螺纹,螺纹副的自锁条件为ρϕ≤,其中ϕ为斜面倾角,ρ为摩擦角;对于非矩形螺纹,其自锁条件为v ρϕ≤,其中v ρ为当量摩擦角,并且有v v f f ρβtan cos /==;3、螺纹的预紧：在一般的螺纹连接中,螺纹装配时都应拧紧,这时螺纹连接受到预紧力的作用,对于重要的螺纹连接,为了保证连接的可靠性、强度和密封性要求,应控制预紧力的大小;4、螺纹的防松：为了保证安全可靠,设计螺纹连接时要采取必要的防松措施;螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动;1) 在静载荷和工作温度变化不大的情况下,拧紧的螺纹连接件因满足自锁性条件一般不会自动松脱;2) 但在冲击、振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,连接仍有可能自行松脱而影响正常工作,甚至发生严重事故;3) 当温度变化较大或在高温条件下工作时,连接件与被连接件的温度变形或材料的蠕变,也可能引起松脱;5、防松措施：1) 摩擦防松弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母、2) 机械防松开口销与槽形螺母、止动垫圈与圆螺母、3) 粘合防松6、螺栓的主要失效形式有：1) 螺栓杆拉断；2) 螺纹的压溃和剪断；3) 经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象;7、键：平键和半圆键工作面是两侧面；楔键和切向键工作面是上下面;十、 轴承滚动轴承、滑动轴承1、滚动轴承分类：按滚动体形状可以分为球轴承和滚子轴承；按承受载荷的方向或公称接触角的不同,滚动轴承可以分为向心轴承和推力轴承;2、滚动轴承特点：主要优点是：1) 摩擦阻力小、启动灵活、效率高； 2) 轴承单位宽度的承载能力较强； 3) 极大地减少了有色金属的消耗；4) 易于互换,润滑和维护方便; 主要缺点是：1) 接触应力高,抗冲击能力较差,高速重载荷下寿命较低,不适用于有冲击的瞬间过载的高转速场合； 2) 减振能力低,运转时有噪声；3) 径向外廓尺寸大；4) 小批量生产特殊的滚动轴承时成本较高;3、滚动轴承的代号：基本代号中右起12位数字为内径代号,右起第3位表示直径系列代号,右起第4位为宽高度系列代号,当宽度系列为0系列时,可以不标出;4、滚动轴承类型选择：考虑承载能力、速度特性、调心性能、经济性5、滑动轴承的分类：按所受载荷方向的不同,主要分为径向滑动轴承和推力滑动轴承；按滑动表面间摩擦状态的不同,可分为干摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承和液体摩擦滑动轴承;6、滑动轴承轴瓦材料性能：1) 摩擦因数小,有良好的耐磨性、耐腐蚀性、抗胶合能力强；2)热膨胀系数小,有良好的导热性；3)有足够的机械强度和可塑性;十一、轴1、轴的分类：按承载情况不同,轴可以分为以下三类：1)心轴只承受弯矩而不传递转矩的轴、2)传动轴主要传递动力,即主要传递转矩,不承受或承受很小弯矩、3)转轴用于支承传动件和传递动力,既承受弯矩又传递转矩;4)按照轴线的形状还可以分为：直轴、曲轴、钢丝软轴;2、轴的结构设计要求：1)便于轴上零件的装拆和调整；2)对轴上零件进行准确的定位且固定可靠；3)要求轴具有良好的加工工艺性；4)尽量做到受力合理,应力集中小,承载能力强,节约材料和减轻重量;。
(完整版)机械设计基础知识点详解
机械设计基础知识点详解绪论1、机器的特征：（1）它是人为的实物组合；（2）各实物间具有确定的相对运动；（3）能代替或减轻人类的劳动去完成有效的机械功或转换机械能。
第一章平面机构的自由度和速度分析要求：握机构的自由度计算公式，理解的基础上掌握机构确定性运动的条件，熟练掌握机构速度瞬心数的求法。
1、基本概念运动副：凡两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。
低副：两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
复合铰链：两个以上的构件同时在一处用回转副相联构成的回转副。
局部自由度：机构中常出现的一种与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度或多余自由度。
虚约束：对机构运动不起限制作用的重复约束称为虚约束或称消极约束。
瞬心：任一刚体相对另一刚体作平面运动时，其相对运动可看作是绕某一重合点的转动，该重合点称为瞬时回转中心或速度瞬心，简称瞬心。
如果两个刚体都是运动的，则其瞬心称为相对速度瞬心；如果两个刚体之一是静止的，则其瞬心称为绝对速度瞬心。
2、平面机构自由度计算作平面运动的自由构件具有三个自由度，每个低副引入两个约束，即使构件失去两个自由度；每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。
计算平面机构自由度的公式：F=3n-2P L-P H机构要具有确定的运动，则机构自由度数必须与机构的原动件数目相等。
即，机构具有确定运动的条件是F>0,且F等于原动件个数。
3、复合铰链、局部自由度和虚约束(a)K个构件汇交而成的复合铰链应具有(K-1)个回转副。
(b)局部自由度虽然不影响整个机构的运动，但滚子可使高副接触处的滑动摩擦变成滚动摩擦，减少磨损，所以实际机械中常有局部自由度出现。
(c)虚约束对机构运动虽不起作用，但是可以增加构件的刚性和使构件受力均衡，所以实际机械中虚约束随处可见。
4、速度瞬心如果一个机构由K个构件组成，则瞬心数目为N=K(K-1)/2瞬心位置的确定：(a)已知两重合点相对速度方向，则该两相对速度向量垂线的交点便是两构件的瞬心。
机械设计基础部分重点
1. 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。
2. 用来传递运动和力，有一个构件为机架，用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构3. 机器的主体部分是由机构组成的4. 机构与机器的区别在于：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外，还包括电气，液压等其他装置；机构只用于传递物体运动和力，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。
5. 构件是运动的单元。
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。
6. 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。
7. 运动副的分类： 运动副 低副（通过面接触） 转动副（只能在平面内相对转动）高副（通过点或线接触） 移动副（只能沿某一轴线相对移动）8.平面机构自由度计算公式H L P -2P -3n F =其中n 为活动构件数，L P 为机构中的低副数，H P 为机构中的高副数9. 机构具有确定运动的条件是机构自由度0F >，且F 等于原动件数10. 两个以上构件同时在一处用转动副相连接就构成复合铰链11. 机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度12. 在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，对机构运动不起任何限制作用。
这种重复而对机构不起限制作用的约束称为虚约束或消极约束。
在计算机构自由度时应当除去不计。
13. 全部用转动副相连的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构14. 含一个移动副的四杆机构分为曲柄滑块机构，导杆机构，摇块机构和定块机构15. 铰链四杆机构有整转副的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； 整转副是由最短杆与其相邻杆组成的16. 四杆机构中，当曲柄为主动件做匀速回转时，从动件摇杆的往返摆动行程和往返速度往往是不一样的，返程比往程要快，这种运动特性称为急回特性。
17. 压力角越小，传动角越大，机构传力性能越好。
反之，压力角越大，传动角越小，机构传力性能越费劲，传动效率越低18. 曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件，当摇杆与连杆共线时摇杆处于极限位置。
《机械设计基础》重难点
《机械设计基础》课程重难点一、课程重难点1）静力学基本公理，力矩概念及计算，力偶概念及其性质，工程中常见约束；2）杆件内力的计算及内力图（轴力图、扭矩图、剪力图和弯矩）图的绘制；3）机构和机器的概念和组成；4）平面机构运动简图的绘制方法和平面机构自由度的计算方法，面连杆机构的特点和应用，以及铰链四杆机构的类型和曲柄存在的条件；5) 盘形凸轮轮廓的设计；6) V带传动的设计计算；7)渐开线直齿圆柱齿轮传动和几何尺寸计算，直齿圆柱齿轮传动；8)轮系的传动比计算；9）螺纹联接，健联接、花键联接、销联接的类型及其应用10) 轴的结构设计和强度计算；11）滚动轴承的类型选择和尺寸选择；12）联轴器的结构、特点、标记和选择方法以及万向联轴器的运动特点。
二、教学要求1）掌握静力学基本概念和公理，力矩概念及计算，力偶概念及其性质，工程中常见约束类型，正确会出物体受力分析图。
2）熟练掌握：杆件内力的计算及内力图（轴力图、扭矩图、剪力图和弯矩）图的绘制。
掌握：杆件变形的基本形式；内力的概念。
3）了解机器的组成。
了解本课程的性质、研究对象和学习本课程的基本要求和学习方法。
4）理解平面运动副和机构自由度的概念，掌握平面机构运动简图的绘制方法和平面机构自由度的计算方法，理解机构具有确定运动的条件。
掌握平面连杆机构的特点和应用，以及铰链四杆机构的类型和曲柄存在的条件。
了解压力角、传动角、死点、急回特性等概念。
掌握平面四杆机构运动设计的方法。
5）了解凸轮机构的特点和应用，掌握凸轮轮廓曲线的设计应注意的问题。
了解间歇运动机构（棘轮机构、槽轮机构）的工作原理、类型和应用。
6）V带传动的设计计算是本章的重点，也是生产实际中经常遇到的设计问题，要求学生要掌握好，同时，对于带传动的特点、受力分析、应力分析、滑动分析以及弹性滑动和打滑的概念也要充分理解。
了解链传动的特点和应用，对于链轮的结构、链传动的运动特性等内容可不讲或作简单介绍。
7）了解齿轮机构的特点和类型；理解齿廓啮合基本定律以及渐开线的性质和渐开线齿廓啮合特点；掌握渐开线齿轮的几何尺寸计算，圆柱齿轮传动规律，齿轮加工原理和根切现象。
机械设计基础重点
r0 对心式尖顶从动 件盘形凸轮机构
ω
δt
基圆 基圆
程运动角。
远休止角δs—推杆在最高位置静止
不动，凸轮相应的转角。
回程 —从动件从距离凸轮回转 中心最远位置到起始位置，从 动件移向凸轮轴线的行程，称 为回程。对应凸轮转角δh称为 回程运动角。 近休止角δs ’ — 推杆在最低位置 静止不动，凸轮相应的转角。 从动件行程—推杆在推程或回程 中移动的距离h，亦称升距。
推论： 1、若满足杆长条件时， 1 ）当最短杆为连架杆时，最短杆即为曲柄，另一连架杆 为摇杆，得曲柄摇杆机构。 2 ）当最短杆为机架时，两固定铰链均为整转副，两连架
杆均为曲柄，得双曲柄机构。
3）当最短杆为连杆时，两固定铰链均为摆动副，两连架杆 均为摇杆，得双摇杆机构。 2、若不满足杆长条件时，则无曲柄存在，两连架杆均为摇 杆，得双摇杆机构。
右旋 Fr1 ⊙ × Ft2 ○ Fa2 Fr2 Fa2 n1 Fa1 Fr1 Ft1⊙ × F ○ t2 n1 Fa1
Ft1
∴旋向相反
n2
Fr2 n 2
左旋
例：图示为二级斜齿圆柱齿轮减速 器,第一级斜齿轮的螺旋角的旋向已 给出。为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小, 试确定第二级斜齿轮螺旋角的旋向, 并画出各轮轴向力 、径向力及圆周力
设计新机械时，往往先给定K值，于是:
K 1 180 K 1
若θ=0，则机构没有急回运动特性。 平面四杆机构具有急回特性的条件： （1）原动件作等速整周转动； （2）输出件作往复运动； （3） 0 。
江苏省高等教育自学考试27972机械设计基础考试重点
江苏省高等教育自学考试27972机械设计根底考试重点机械设计根底复习第一局部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人为实物组合体。
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。
“构件”是由一个或几个零件刚性地连接在一起所组成的刚性系统，在同一构件中各零件之间无相对运动。
在机构中各个独立运动的最根本单元体即为“构件”。
３构件与构件之间直接接触的可动联接称为运动副。
面接触（面接触压强低）的运动副称为低副，点或线接触（压强高）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。
（本书只讨论平面运动副，平面运动副只有3个约束、空间运动副有6个约束）构件用运动副联接而成的相对可动的系统称为运动链，可分为闭式链与开式链两大类。
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。
如不考虑比例，称为机构运动示意图。
６机构运动简图绘制步骤中注意：选择适当的长度比例尺（＝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 运动副对该两构件独立运动所加的限制称为约束，约束数目等于被其限制的自由度数。
组成运动副两构件间约束的特点和数目取决于该运动副的形式。
平面机构中，一个独立作平面运动的构件具有三个自由度。
转动副和移动副（2个约束、1个自由度）高副（1个约束、2个自由度）平面机构自由度计算公式（重点）： 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 机构可能运动的条件为：机构自由度数大于等于1，如为0及负数，那么零件间无相对运动，只为构件。
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 计算机构自由度时应注意的问题：复合铰链、局部自由度、虚约束 9-1 复合铰链：k个（2个以上）构件在同一处以转动副相联接，所构成的运动副称为复合铰链，那么其转动副数为（k-1）个。
《机械设计基础》重点总结
《机械设计基础》重点总结一、机械设计基础概述机械设计基础是机械工程专业的一门重要课程，它涵盖了机械设计的基本概念、原理和方法。
本课程的主要目标是培养学生具备机械系统设计、分析和优化的能力，为后续的机械设计课程和实际工程设计打下坚实的基础。
二、机械设计基础重点内容1、机械设计基础知识：包括机械零件的分类、材料选择、制造工艺、性能要求等方面的知识。
2、常用机构和零部件：如齿轮机构、链传动、带传动、蜗轮蜗杆传动、滚动轴承、轴系零部件等。
这些机构和零部件的结构特点、工作原理、性能参数以及选型、设计和计算方法等是学习的重点。
3、机械传动系统设计：学生需要掌握机械传动系统的基本组成、类型和设计方法，包括齿轮传动系统设计、带传动系统设计、链传动系统设计等。
4、机械强度分析：学生需要了解机械零件的强度计算方法，包括弯曲强度、剪切强度、挤压强度、接触强度等。
同时，还需要掌握疲劳强度计算和校核的方法。
5、机械动力学分析：学生需要了解机械系统的动力学特性，包括惯性力、动载荷、振动等，掌握动力学分析和计算的方法。
6、机械系统的可靠性设计：学生需要了解可靠性设计的基本概念和方法，掌握可靠性分析和计算的技巧。
7、机械系统的维护与保养：学生需要了解机械系统的维护和保养知识，包括润滑、清洁、检查等日常保养和定期保养的方法。
三、学习方法建议1、掌握基本概念：对于机械设计基础这门课程，掌握基本概念是至关重要的。
学生需要在学习过程中对每个概念进行深入理解，并能够熟练运用。
2、理论实际：学习机械设计基础不能仅仅停留在理论层面，还需要结合实际工程问题进行学习和实践。
学生可以通过参加课程设计、实验等方式将理论知识应用到实践中去。
3、培养分析和解决问题的能力：在学习过程中，学生需要培养分析和解决问题的能力。
对于遇到的问题，学生应该学会从多个角度进行分析，并能够提出有效的解决方案。
4、注重归纳总结：机械设计基础知识点繁多，学生需要经常进行归纳总结，找出知识点之间的和规律，形成自己的知识体系。
机械设计基础考试重点整理
第2章平面机构的结构分析1、运动副：使两个构件直接接触仍能产生一定相对运动的连接2、低副：两个构件为面接触的运动副3、移动副：组成运动副的两个构件通过面接触只能做相对移动的低副4、高副：两个构件通过点或线接触组成的运动副5、运动链：由两个以上运动副连接而成的系统6、运动链分为闭链和开链两种。
闭链：若组成运动链的各构件首尾相连，则所构成的系统成为封闭式运动链，简称闭链；开链：若组成运动链的各构件未构成首尾相连的封闭系统，则成为开式运动链，简称开链。
7、若运动链中其余各构件都有确定的相对运动，这种运动链便构成了机构8、机架：机构中固定不动的构件。
按照给定的运动规律相对于该固定构件运动的构件成为原动件或主动件，其余各活动构件成为从动件。
9、移动副的导路必须与相对移动方向一致10、F = 3n - 2P L - P H （F表示平面机构的自由度数）11、复合铰链：两个或两个以上的构件公用同一转动轴线相连接所构成的运动副12、局部自由度：机构中出现的不影响其他构件运动的构件的自由度13、虚约束：机构中对传递运动不起独立作用的对称部分引入的约束14、机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数与机构的自由度数相等第3章挠性传动设计1、带传动的优点：①带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动②过载时带会在带轮上打滑，避免了其他零件的损坏③适用于中心距较大的传动④结构简单、制造安装方便、成本低廉带传动的缺点：①带与带轮直接存在滑动，不能保持准确的传动比②需要张紧装置③传动效率较低，带的寿命较短，不宜在易燃、易爆场合下工作2、通常情况下，带速V > 5 m/s，对于普通V带应使Vmax = 25~30 m/s第4章齿轮传动设计3、根据不同的分类方法，齿轮传动可分为以下几种类型：直齿轮传动平行轴齿轮传动斜齿轮传动人字齿轮传动直齿圆锥齿轮传动齿轮传动相交轴齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动交错轴斜齿圆柱齿轮传动交错轴齿轮传动蜗杆蜗轮传动4、齿顶圆：各齿轮顶部所连成的圆称为齿顶圆，其直径用d a表示，其半径用r a表示5、齿根圆：各齿槽底部所连成的圆称为齿根圆，其直径用d f表示，其半径用r f 表示6、分度圆：为了设计、制造的方便，在齿顶圆与齿根圆之间规定了一个圆，作为计算齿轮各部分尺寸的基准，该圆称为分度圆，其直径用d表示，其半径用r 表示。
机械设计基础复习重点
第1章机器的共有特征：①它们是一种人为的实物组合体②它们各部分之间形成各个运动单元，各单元有之间具有确定的相对运动；③它用来代替或减轻人类劳动去完成有用的机械功、转换机械能或处理信息。
机构如果仅具备前两个特征，则称为机构。
如内燃机中的基本组合体。
机械是机器和机构的总称。
构件是组成机械的基本运动单元，它可以是单一的零件，也可以是多个零件组成的刚性结构，如图所示内燃机的连杆，就是由连杆体1、连杆盖4、螺栓2和螺母3等零件组成的刚性结构。
零件是机械的制造单元，可以分为两类通用零件：在各种机器中普遍使用，如螺栓、螺母、齿轮、弹簧等；专用零件：仅在某些特定类型的机器中使用，如内燃机的活塞、汽轮机的叶片等。
机械设计的基本要求使用要求经济性要求可靠性要求操作方便、安全造型美观、减少环境污染其他要求1.3.1 机械零件的主要失效形式断裂过大的变形表面失效正常工作条件遭破坏而引起的失效1.4.2 机械零件材料的选择原则材料的使用性能材料的工艺性材料的经济性1.5 机械零件的标准化1. 产品标准化产品品种规格的系列化零部件的通用化产品质量标准化2. 标准分类国家标准(GB) 行业标准(JB、YB等) 行业标准(JB、YB等) 企业标准3. 强制性标准(GB) 推荐性标准(GB/T)第2章1. 低副是两构件通过面接触组成的运动副。
2.高副是两构件间通过点或线接触组成的运动副2.1.2 构件及其分类固定件(机架) 机构中相对固定的件，用来支承其他活动构件，在一个机构中必有且只有一个构件为机架。
原动件(主动件) 它是机构中运动规律已知的活动构件，它的运动和动力由外界输入，故又称为输入构件，通常与动力源相关联。
从动件它是机构中随原动件运动而运动的其余活动构件。
平面机构自由度的计算公式机构具有确定运动的条件原动件的数目等与机构的自由度。
复合铰链两个以上的构件同时在一条轴线上用转动副连接就构成复合铰链。
例2-3 计算图2-13所示圆盘锯主体机构的自由度。
机械设计基础重点
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.消除它们之间相对转动的可能性，这个方法最为可靠）螺纹防松的根本问题在于：增加螺纹联接的轴向力。
键连接：松连接(由平键，半圆键，轴，轮毅组成)、紧连接（楔键，轴，轮毅）。
平键连接的工作面为两侧面，楔键连接的工作面是上下面。
键的主要功用是传递转矩。
带传动的工作原理：（依靠带与带轮间的摩擦力传递运动）带传动设计依据：在保证不打滑的条件下，应带有一定的疲劳强度和寿命。
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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.消除它们之间相对转动的可能性，这个方法最为可靠）螺纹防松的根本问题在于：增加螺纹联接的轴向力。
键连接：松连接(由平键，半圆键，轴，轮毅组成)、紧连接（楔键，轴，轮毅）。
平键连接的工作面为两侧面，楔键连接的工作面是上下面。
键的主要功用是传递转矩。
带传动的工作原理：（依靠带与带轮间的摩擦力传递运动）带传动设计依据：在保证不打滑的条件下，应带有一定的疲劳强度和寿命。
如果超出这一临界值，带与带轮间将产生打滑，致使传动失效。
带传动的主要失效形式：打滑和疲劳损坏。
为防止打滑，为了保证所需的圆周力F,对带传动的包角进行限制，小带轮的包角a应不小于120度。
（F0过小，带的传动能力下降，F0过大，虽可提高传动能力，但带易松弛使寿命下降）带传动中带的应力由拉应力、离心应力、弯曲应力组成；其中最大应力出现在紧边进入小带轮处链传动：由具有特殊齿廓的主动链轮，从动轮和一条闭合的链条组成。
这种传动是以链条作中间挠性件，靠链条和链轮轮齿连续不断地啮合来传递功率，因此它是啮合传动。
链传动优点：可用于两轴中心距较大的传动（a最大值为8m）;传动效率高，可达；与带传动相比，它的传动比能保持不变；作用在轴上压力F比带传动小，F=（）F;结构紧凑。
缺点：瞬时传动比不恒定，传动稳定性较差；无过载保护作用；安装精度要求过高。
链传动失效形式：在链传动中，如果能按照推荐的润滑方式进行润滑，当速度较低时，多由于链板的疲劳断裂而失效；当速度较高，则由于滚子、套筒的冲击疲劳断裂而失效；速度更高，则由于销轴和套筒的胶合而失效。
（链条的链节数一般为偶数，小链轮齿数为奇数；）在齿根部分靠近节线处最易出现疲劳点蚀。
渐开齿轮的可分性：由于制造、安装的不准确性以及轴承的磨损，均可使齿轮传动的中心距与设计值不符，当两齿轮制成之后，其分度圆直径和基圆直径均已确定，因而传动比i就确定，故中心距值虽略有改变，但对传动比并不发生影响，即渐开齿轮的可分性。
这个特性在实用中具有很重要意义。
根切：用范成法加工齿轮时，如果齿轮的齿数太少，则切削道具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分的现象。
避免根切措施：1、限制齿轮最少齿数，要使所设计的齿轮齿数大于不产生根切的最小齿数Zmin=17 2、采用变位齿轮。
一对外啮合斜齿轮正确啮合的条件：模数和压力角分别相等；两轮分度圆上的螺旋角大小相等且方向相反（即一为左旋，另一必为右旋）与直齿相比，斜齿轮啮合会产生轴向力，一般通过角接触轴承来承受；重合度大，运动平稳。
在斜齿轮中以法面模数为标准模数；进行强度计算和选择铣刀时，采用当量齿数，斜齿轮和锥齿轮的当量齿数大于其实际齿数。
（Mn为法向模数，Mt 为端面模数）用铣刀或滚刀制造斜齿圆柱齿轮时，刀具的进刀方向垂直于法面，因而齿轮的法向模数和刀具模数相同。
在斜齿圆柱齿轮传动中，β角愈大，重合度愈大，传动情况良好。
但轴向力大，影响轴承组合及传动效率。
若β角过小时，将失去斜齿的优点。
一般螺旋角β=8-12°，计算时可初选10-12°。
蜗杆传动优点：1、一级传动就可得到很大的传动比2、工作平稳无噪声3、可以自锁，这对于某些设备是很有意义的。
缺点：1、传动效率低2、因效率低，发热大，不适用于功率过大长期连续工作处3、可以自锁，这对于某些设备是很有意义的。
为了减少滚刀的规格数量，固定蜗杆分度圆直径d1为标准值，且与模数m相搭配。
对于轴交角为90°的蜗杆传动，涡轮分度圆螺旋角β等于蜗杆分度圆柱的导程角γ且旋向相同，即同为左旋或右旋，常用于右旋。
蜗杆传动比i=n1/n2=z2/z1≠d2/d1轮系：采用由一系列互相啮合的齿轮将主动轮与从动轮连接起来的传动。
分为：定轴轮系（轮系中所有齿轮轴线均为固定）、行星轮系轮系传动比公式（P241）定轴轮系用途：1、可获得大的传动比2、可连接相距较远的两轴3、可获得多种传动比的传动4、可改变从动轮的转向轴：心轴（只承受弯矩，不承受转矩的轴如自行车轮轴）转轴（既承受弯矩又承受转矩的轴，是机器中最常见的轴）传动轴（主要承受转矩作用，根据几何轴线形状，可分为直轴和曲轴）轴没有标准的结构形式，轴的外形多是阶梯状的圆柱体。
轴的基本要求，为什么不宜过大：1、为了降低轴上不同直径衔接处的应力集中，提高轴的抗疲劳能力，相邻轴近的变化不宜过大，定位轴肩和轴环的高度要适当，轴径变化处的过渡圆角应尽可能大。
2、为了保证轴上的零件能紧靠轴肩定位，轴上圆角半径r 应小于零件孔的倒角C 3、为了保证轴上零件的正常工作，其轴向和周向都必须固定。
22)(T M M e α+=引入α修正系数的原因是：弯曲应力按脉动循环变化，扭剪应力不同，需修正计算。
α是将扭转切应力转换成与弯曲应力变化特征相同的扭转切应力时的折合系数。
向心轴承：承受与轴的轴线方向相垂直的载荷，推力轴承：承受与轴的轴线方向相一致的载荷。
根据表面摩擦性质分为：滑动轴承和滚动轴承润滑剂作用：减少摩擦损失，减轻工作表面的磨损、冷却和吸振等。
尽可能地使润滑剂充满摩擦面间。
液体：润滑油，半固体：润滑脂。
非全液体摩擦滑动轴承采用磨损的条件性计算作为设计依据，即在按强度及结构要求定出主要尺寸以后，进行轴承工作面上的压强及压强和速度乘积的验算。
轴承压强的验算的目的：限制轴承的压强保证其润滑，减少磨损。
轴承压强和速度乘积的验算的目的：为了保证轴承运转不产生过多的热量，以控制温升，保证完好的边界膜和防止粘着磨损。
滚动轴承：外圈、内圈、滚动体、保持架滚动轴承失效形式：疲劳点蚀和塑性变形对于转动的滚动轴承，通常用基本额定动载荷C 表示轴承抗疲劳点蚀的能力，计算它的寿命。
对一个轴承而言，达到基本额定寿命的可靠度为90%，相应的失效概率为10%。
在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作10的六次方转而不发生疲劳失效，其可靠度为90%联轴器和离合器的作用：用来连接两轴、传递运动和转矩的部件。
由联轴器连接的两根轴或传动件只有当机器停车时，经过拆卸后，才能把它们分开；而用离合器联接，则在机器运转中就能方便地将它们分开或接合。
宜采用挠性联轴器的目的：由于制造、安装误差或工作时的变形等原因，不可能保证被联接的两轴严格对中。
工作方式：无弹性元件挠性联轴器靠联轴器中刚性零件间的活动度来补偿轴的偏移和位移：弹性元件挠性联轴器靠联轴器中弹性元件的变形来补偿轴的偏移和位移。
弹簧的特征：刚性小，弹性高，受外力后能有相当大的变形，而随着载荷的卸除，变形消失，能恢复原状。
弹簧功用:1、缓冲及减振2、控制机构的运动或零件的位置3、贮存能量4、测量力和转矩弹簧旋绕比：C=D2/d弹簧丝截面的最大应力：T=T1+T2=8FC(1+C)/πd21、滚动轴承代号：3：圆锥滚子5：推力球轴承6：深沟球7：角接触球轴承直径代号：0、1（特轻）2（轻系列）3（中）4（重）5（轻宽）6（中宽）6308：内径为40mm，深沟球轴承，中系列，0级公差，0组游隙 7211c/p5:内径55mm，角接触球轴承，轻系列，接触角a=15°,5级公差，0组游隙。
（7000C 接触角a=15°,7000AC接触角a=25°，7000B接触角a=40°）2、轮齿的主要失效形式有：轮齿折断，齿面磨粒磨损，齿面点蚀，齿面胶合3、弹性滑动：打滑：由于某种原因，机器出现过载，则圆周力不能克服从动轮的阻力矩，带将沿轮面发生全面滑动，从动轮转速急剧降低甚至不动的现象。
打滑不仅使带丧失工作能力，而且使带急剧磨损发热。
打滑带传动的主要失效形式之一，因此在设计带传动时，应保证带传动不发生打滑。
由于带的紧边与松边拉力不等，使带的两边弹性变形不等所引起带与轮面的微量相对滑动称为弹性滑动。
它是带传动所固有的物理现象，是不可避免的。
弹性滑动的大小与带的紧，松边拉力差有关。
带的型号一定时，带传递的圆周力愈大，弹性滑动愈大。
当外载荷所产生的圆周力大于带与小带轮接触狐上的全部摩擦力时，弹性滑动就转变为前面提到的打滑。
显然，打滑是过载引起的，是一种可以而且尽量避免的滑动现象。
4、轮齿计算准则：上面的介绍了齿轮的几种失效形式，但在工程实践中，对于一般用途的齿轮传动，通常只作齿根弯曲疲劳强度及齿面接触疲劳强度的计算。
对闭式齿轮传动，若一对齿轮或其中一齿轮的齿面硬度为≤350HBS的软齿面时，其齿面接触疲劳强度较低，故按接触疲劳强度的设计公式确定齿轮的主要尺寸，然后再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。
若一对硬齿面齿轮，且齿面硬度较高时，其齿面接触疲劳强度较高，其齿根弯曲疲劳强度可能相对较低，则可按弯曲疲劳强度的设计公式确定齿轮的主要尺寸，再校核其齿面疲劳强度。
对开式齿轮传动，其主要失效形式是磨粒磨损和弯曲疲劳折断。
因目前磨损还无法计算，故按弯曲疲劳强度计算出磨数m.考虑到磨损后齿轮变薄，一般把计算的模数增大10%-15%，再取相近的标准值。
因磨粒磨损速率远比齿面疲劳裂纹扩展速率快，即齿面疲劳裂纹还未扩展即被磨去。
所以，一般开式传动不会出现疲劳点蚀，因而也无法验算接触强度。