中国石油大学华东机械设计基础重点
机械设计基础各章知识点
机械设计基础各章知识点第一章：机械设计基础概述机械设计基础是机械工程学科的基础内容，是机械设计的理论和基本方法。
它包含了机械设计的基本原理、基本方法和基本规范，并介绍了机械设计的基本流程和设计过程中常用的软件和工具。
机械设计基础的学习对于理解和掌握机械设计的核心思想和基本技能具有重要意义。
第二章：机械工程材料机械工程材料是机械设计中非常重要的一部分内容。
机械工程材料主要包括金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料包括钢、铁、铝、铜等，非金属材料包括陶瓷、聚合物等。
机械工程材料的选择应根据设计要求、使用条件和成本等因素进行综合考虑。
第三章：机械零件设计机械零件设计是机械设计中的关键环节。
机械零件设计应遵循设计规范和原则，确保零件的功能和性能满足设计要求。
机械零件设计需要考虑零件的材料选择、尺寸设计、工艺性和可制造性等问题。
在进行机械零件设计时，还需要考虑零件与其他零件的配合、连接和传递力的问题。
第四章：机械传动基础机械传动是机械设计中的常见问题，它是将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。
机械传动有很多种形式，包括齿轮传动、链传动、皮带传动等。
机械传动的设计需要考虑传动效率、传动比、传动扭矩和传动功率等因素。
第五章：机械结构设计机械结构设计是机械设计的一个重要方面。
机械结构设计包括机架、支撑件、外壳等结构的设计。
机械结构的设计应考虑结构的刚性、强度、稳定性和装配性等因素。
第六章：机械设计中的涉及计算机械设计中经常涉及到各种各样的计算。
比如，机械设计中常用的计算有力学计算、热传导计算、流体力学计算等。
机械设计中的计算需要掌握相应的计算方法和工具，以确保设计的正确性和可靠性。
第七章：机械设计中的创新方法机械设计中的创新方法是提高设计质量和效率的关键。
机械设计中的创新方法包括设计思维、设计过程和设计工具等。
在机械设计中，创新方法可以提高设计的可操作性、可靠性和适应性，同时也能够减少设计的时间和成本。
总结：机械设计基础各章知识点涵盖了机械设计的核心内容和基本方法。
中国石油大学(华东)机械设计基础复习题1
第一章 1.3、计算图示机构的自由度。
题1.3图 1.4、计算图示机构的自由度。
题1.4图
1.5、计算图示机构的自由度。
题1.5图 第三章 3.1、试根据图中的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆结构、双曲 柄机构，还是双摇杆结构。
题3.1图 3.3、图示为压力机机构，试绘制其机构简图并分析其属于何种机构？
题3.3图 第四章 4.10、图示为从动件在推程时的部分运动线图，其远、近休止角均不等 于零，试根据s、v和a之间的关系定性地补全该运动线图，并指出何处 存在刚性冲击、何处存在柔性冲击。
题4.10图 4.14、设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮转向及从动件初 始位置如图所示。已知偏距e=10mm，基圆半径r0=40mm，滚子半径 rT=10mm。从动件运动规律Φ=150°，Φs=30°，Φ＇=120°，Φs＇=60°。从 动件推程以简谐运动规律上升，行程h=20mm，回程以等加速等减速运 动规律返回原处。试绘制从动件位移线图及凸轮轮廓曲线。
题4.14图 4.17、画出图示凸轮机构中凸轮的基圆，并在图上标出凸轮由图示位置 转过45°时凸轮轮廓上的接触点位置及凸轮机构的压力角。
题4.17图 第五章
5.5、已知一对渐开线外啮合直齿圆柱标准齿轮的模数m=5mm，压力角 α=20°，中心距a=350mm，角速比i12=9/5。试求两齿轮的齿数、分度圆 直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径。
5.6、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，测得其中心距为60mm，小齿 轮的齿数为20，传动比为2，试设计该对齿轮的其他参数。 5.14、一对渐开线外啮合圆柱齿轮，已知z1=21，z2=22，m=2mm，中心 距为44mm。若不采用为多少？
机械设计基础重点
机械设计基础重点机械设计基础是一门涉及众多知识和技能的学科，对于机械工程专业的学生以及从事相关工作的人员来说，掌握其重点内容至关重要。
一、机械零件的设计准则在机械设计中，零件的设计需要遵循一定的准则。
首先是强度准则，零件在工作时不能发生断裂或过大的塑性变形，要确保其能够承受所受到的载荷。
这就需要对零件进行受力分析，计算出应力，并与材料的许用应力进行比较。
其次是刚度准则，零件在受力时的变形量要控制在允许的范围内，以保证机器的正常工作精度和性能。
例如，机床主轴的变形过大就会影响加工精度。
还有耐磨性准则，对于那些有相对运动的零件表面，要保证其具有足够的耐磨性，以延长零件的使用寿命。
此外，还有可靠性准则，零件在规定的使用条件下和规定的时间内，能够正常工作的概率要达到一定的要求。
二、常用材料及选用机械零件常用的材料包括金属材料和非金属材料。
金属材料如钢、铸铁、铝合金等具有良好的力学性能，广泛应用于各类机械零件。
钢又分为碳素钢、合金钢等，不同类型的钢在性能和用途上有所差异。
铸铁具有良好的铸造性能和减震性能，常用于制造形状复杂、承受压力的零件。
铝合金重量轻、强度高，常用于航空航天等领域。
非金属材料如塑料、橡胶、陶瓷等也有各自的特点和应用场合。
塑料具有重量轻、耐腐蚀等优点，常用于制造轻载、要求防锈的零件。
在选用材料时，需要考虑零件的工作条件、载荷性质、尺寸和质量要求，以及材料的成本等因素。
三、连接连接是机械设计中的重要部分，包括螺纹连接、键连接、销连接等。
螺纹连接是应用最为广泛的连接方式之一。
要了解螺纹的类型、特点和参数，掌握螺纹连接的预紧和防松方法。
键连接用于实现轴与轮毂之间的周向固定，并传递转矩。
常见的键有平键、半圆键、楔键等，要根据不同的工作要求选择合适的键连接类型。
销连接主要用于定位、连接或传递不大的载荷。
四、传动传动部分包括带传动、链传动、齿轮传动等。
带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振等优点，但传动比不准确、传动效率较低。
机械设计基础重点
机械设计基础重点一、协议关键信息1、机械设计基础涵盖的主要知识领域机械原理机械零件机械传动机械结构设计2、学习机械设计基础的目标掌握基本设计理论和方法具备初步的设计能力能够进行简单机械系统的分析和改进3、教学资源与参考资料推荐教材在线课程相关设计手册4、考核方式与评估标准考试成绩占比作业完成情况项目实践表现二、机械设计基础的知识领域11 机械原理111 机构的结构分析机构的组成要素运动副的类型和特点机构的自由度计算112 平面连杆机构平面四杆机构的基本类型和特性平面四杆机构的设计方法113 凸轮机构凸轮机构的类型和特点从动件的运动规律凸轮轮廓曲线的设计114 齿轮机构齿轮的基本参数和几何尺寸计算齿轮的啮合原理和传动比计算齿轮的失效形式和设计准则115 轮系轮系的类型和特点定轴轮系、周转轮系和复合轮系的传动比计算116 其他常用机构间歇运动机构螺旋机构带传动机构12 机械零件121 连接零件螺纹连接的类型、特点和强度计算键连接的类型和选择销连接的作用和类型122 传动零件带传动的工作原理、类型和设计计算链传动的特点和设计计算齿轮传动的受力分析和强度计算蜗杆传动的特点和设计计算123 轴轴的类型和结构设计轴的强度计算和刚度计算124 轴承滑动轴承的类型、结构和润滑滚动轴承的类型、代号和选择滚动轴承的寿命计算和组合设计13 机械传动131 机械传动的类型和特点机械传动的分类各类机械传动的优缺点和适用场合132 机械传动系统的方案设计传动比的分配原则传动系统的布局和优化133 机械传动的效率和功率计算传动系统的效率计算方法功率传递和匹配14 机械结构设计141 机械结构设计的基本原则满足功能要求保证强度和刚度便于制造和装配考虑经济性和可靠性142 机械零件的结构工艺性铸造零件的结构设计锻造零件的结构设计机械加工零件的结构设计143 机械装配结构设计装配基准的选择装配连接方式的选择装配顺序的安排三、学习机械设计基础的目标21 掌握基本设计理论和方法熟悉机械设计中的力学分析方法掌握材料选择和热处理的原则学会运用标准和规范进行设计22 具备初步的设计能力能够独立完成简单机械零件的设计能够进行机械传动系统的方案设计和参数计算具备一定的创新设计思维23 能够进行简单机械系统的分析和改进对现有机械系统进行性能分析和评估提出改进方案和优化措施具备解决实际工程问题的能力四、教学资源与参考资料31 推荐教材《机械设计基础》（作者：具体作者姓名）《机械设计》（作者：具体作者姓名）32 在线课程在线课程平台名称上的相关课程知名高校的公开课33 相关设计手册《机械设计手册》《机械零件设计手册》五、考核方式与评估标准41 考试成绩占比期末考试成绩占总成绩的X%平时测验成绩占总成绩的X%42 作业完成情况按时完成作业的质量和数量作业中的创新性和独立思考能力43 项目实践表现参与项目实践的积极性和团队合作能力项目成果的质量和创新性以上协议内容仅供参考，您可以根据实际需求进行修改和完善。
石油大学 机械设计基础 第0章 绪论
设计过程的实物化阶段。
三. 基础指什么？
课程性质
机械 通用机械－齿轮、皮带传动、链条、螺纹连接等 专业机械－内燃机、车床、抽油机 本课程是技术基础课
课程内容
机械基本工作理论; 通用机械设计研究.
机械原理－机器机构组成、工作原理、分析方法 机械设计－机械结构、机械零件的具体设计
重点内容： 一. 什么是机械？ 二. 如何来设计 ? 三. 基础指什么？
一. 什么是机械？
机械系统
机械系统 mechanical system 1. 机械是机器和机构的总称。
2. 什么是机器？
(1) 机器定义：
一种执行机械运动的装置。 可用来变换和传递能量、物料和信息。
发动机组装及原理
(2)机器特征：
原动部分 传动部分 控制部分
操 作 机 示 教 板
执行部分
1. 工业机器人 2. 六自由度机器 人动作演示
控制系统
二. 如何来设计？
抽油机(实物)
抽油机(模型)
启发: 来自生活的灵感
1. 设计的一般方法
机器应满足要求:
(1)功能性：实现预期运动，完成预期工作； (2)经济性：降低成本，可靠性设计、优化设计， 节约能源，结构简单、工艺性好、工作效率高； (3)使用性：操作方便、安全可靠、便于维修，运行成本低； (4)其它性能：符合人机工程原理，造型美观，安全环保，
便于包装和运输等等。
二. 设计的一般过程
(1) 调查决策阶段：
明确设计任务、进行科技查新、市场预测。
(2) 方案设计阶段：
系统的总体工作原理及技术思路。
(3) 技术设计阶段：
总体结构设计，选材料，性能计算，画出部件装 配草图。
(完整版)机械设计基础知识点整理
1、机械零件常用材料:普通碳素结构钢（Q屈服强度）优质碳素结构钢（20平均碳的质量分数为万分之20）、合金结构钢（20Mn2锰的平均质量分数约为2%)、铸钢（ZG230—450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450）、铸铁（HT200灰铸铁抗拉强度）2、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火(在空气中冷却）、淬火(在水或油中迅速冷却)、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度,保温一段时间后在空气中冷却）、调质(淬火+高温回火的过程)、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求5、应力的分类：分为静应力和变应力。
最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。
特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形.确定疲劳极限时,应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下,首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中,由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展,最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀.疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。
疲劳点蚀使齿轮。
滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况(多个行星轮）、增强机构的刚度(轴与轴承）、保证机械运转性能9、螺纹的种类:普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接:普通螺纹由于牙斜角β大，自锁性好,故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小,传动效率高，故常用于传动12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan（λ+ψv）一般螺旋升角不宜大于40°。
《机械设计基础》重点总结
《机械设计基础》重点总结机械设计基础是一门研究机械中常用机构和通用零部件工作原理、结构特点、设计方法以及机械传动系统设计的学科。
它是机械工程类专业的重要基础课程，对于我们理解和掌握机械系统的设计与应用具有重要意义。
下面我将为大家总结这门课程的重点内容。
一、平面机构的结构分析1、运动副及其分类运动副是指两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接。
根据接触形式的不同，运动副分为低副和高副。
低副包括转动副和移动副，高副则包括齿轮副、凸轮副等。
2、平面机构的运动简图用简单的线条和符号来表示机构的组成和运动情况的图形称为机构运动简图。
绘制机构运动简图时，要准确表示出各构件之间的相对运动关系和运动副的类型。
3、平面机构的自由度计算自由度是指机构具有独立运动的数目。
平面机构的自由度计算公式为：F ＝ 3n 2PL PH，其中 n 为活动构件的数目，PL 为低副的数目，PH 为高副的数目。
机构具有确定运动的条件是自由度等于原动件的数目。
二、平面连杆机构1、铰链四杆机构的基本类型铰链四杆机构包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
其类型取决于各杆的长度关系和机架的选择。
2、铰链四杆机构的演化形式通过改变构件的形状、相对长度以及运动副的尺寸等，可以将铰链四杆机构演化成曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构和定块机构等。
3、平面连杆机构的运动特性包括急回特性、压力角和传动角等。
急回特性可以提高工作效率，压力角越小、传动角越大，机构的传动性能越好。
三、凸轮机构1、凸轮机构的类型按凸轮的形状可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮；按从动件的端部形状可分为尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件。
2、凸轮机构的运动规律常用的运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律和正弦加速度运动规律等。
不同的运动规律适用于不同的工作场合。
3、凸轮机构的设计设计凸轮机构时，需要根据工作要求确定凸轮的基圆半径、滚子半径、从动件的行程和运动规律等参数。
机械设计基础笔记知识点
机械设计基础笔记知识点一、机械设计概论1. 机械设计的定义和作用机械设计是指以人工制作的机械装置为研究对象，通过综合运用机械学、工程力学等知识，进行构思、设计和分析等工作，以满足特定的技术要求和经济要求。
2. 机械设计的基本原则和设计流程机械设计的基本原则包括适应性原则、合理性原则、先进性原则等，并按照设计流程依次进行项目论证、需求分析、方案设计、详细设计、制造和试验等阶段。
二、材料力学基础1. 材料的力学性能指标材料的力学性能指标主要包括强度、刚度、韧性、疲劳性能等。
其中强度是材料在受力时所能承受的最大应力，刚度是材料在受力时所表现出来的抗变形能力，韧性是材料在发生破坏前能吸收的能量，疲劳性能是材料在循环受力下出现破坏的抗性。
2. 应力和应变材料受到外力作用时，内部会产生相应的应力和应变。
应力是单位面积上的力的大小，应变是材料单位长度的变形量。
常见的应力形式包括拉应力、压应力、剪应力等。
三、机械零件设计1. 连接零件的设计连接零件是机械装置中起连接部件间传递力和传递运动的作用。
常见的连接方式有螺栓连接、销连接、键连接等。
在连接零件设计中，需要考虑连接强度、刚度、可拆卸性和工艺性等因素。
2. 轴的设计轴是机械装置上用来传递动力和转动运动的零件。
轴的设计需要考虑强度、刚度、平衡性和传递功率等因素。
轴的材料一般选用高强度的合金钢。
3. 螺纹的设计螺纹是机械装置中常用的连接方式之一。
螺纹的设计需要确定螺纹规格、螺纹传递力、螺纹疲劳寿命和螺纹的配合等参数。
四、机械传动设计1. 齿轮传动的设计齿轮传动是机械装置中常用的传动方式之一。
齿轮传动设计需要确定齿轮的模数、齿轮的参数、齿轮的传动比和齿轮的轴向力等。
2. 带传动的设计带传动是利用带传递动力和运动的方式。
带传动设计需要确定带的类型、传动比和带轮的尺寸等。
3. 链传动的设计链传动是一种静止的链条将动力传递给另一部分。
链传动设计需要确定链条的参数、链轮的尺寸等。
《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。
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。
！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：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。
中国石油大学《机械设计基础》精品复习资料
《机械设计基础》复习资料一、简答题1. 说明机械、机器、机构、构件、零件的概念及其特征，并各举一例。
2. 何谓凸轮的理论轮廓？何谓凸轮的实际轮廓？两者有何区别与联系？3. 滚子从动件凸轮机构实际轮廓失真的原因和克服的方法是什么？4. 为避免槽轮开始转动和终止转动时产生刚性冲击，设计槽轮机构时应注意哪些问题？5. 在机器中安装飞轮如何调速？为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上？6.请给出三种能将主动件的连续转动变成从动件间歇运动的机构7.写出下列材料的名称并举例说明其应用：Q235，45，20CrMnTi，ZG310-570，HT200，QT500-7，ZcuSn10P1。
8. 什么是螺纹的自锁现象？自锁条件是什么？9. 螺纹联接的主要失效形式和计算准则是什么？10. 紧螺栓联接强度计算公式中，系数1.3有何意义？11. 平键联接的工作原理是什么？主要失效形式有哪些？平键的尺寸如何确定？12. 齿轮传动的失效形式有哪些？开式和闭式传动的失效形式有何不同？设计时应如何避免这些失效形式？13. 为什么当大小齿轮都采用软齿面时，一般应使小齿轮的齿面硬度比大齿轮高？14. 一对齿轮传动时，大齿轮和小齿轮的齿面接触应力是否相同？齿根弯曲应力是否相同？15. 何谓带传动的弹性滑动及打滑？二者的性质有什么不同？在什么位置？由哪些应力组成？16. 带传动工作时，带应力变化情况如何？max17.什么是链传动的运动不均匀性？试述其产生的原因和影响不均匀性的主要因素。
18. 带传动的主要失效形式是什么？单根Ｖ带所能传递的功率是根据什么原则确定的？19. 链传动的主要失效形式有哪些？20. 联轴器和离合器在机器中的作用及区别。
21．滑动轴承限制P和PV的意义分别是什么?22．请给出下列滚动轴承的内径、类型和精度等级60208 30310 51103/P623. 说明铰链四杆机构成为双曲柄机构的条件。
24. 请给出滚动轴承额定寿命的定义，说明为什么有的轴承的寿命会远大于其额定寿命。
中国石油大学(华东)机械设计基础复习题2
机械设计基础复习题及答案2第六章作业题6.1、某手摇卷扬机传动系统如图所示，各齿轮的齿数均为已知，试求传动比i15的大小和提升重物时手柄的转向。
题6.1图6.4、如图所示轮系a、b中，z1=20，z2=24，z2＇=36，z3=40，ω1=200rad/s，ω3=－100rad/s，求两轮系系杆的角速度ωH=？题6.4图6.9、在图示轮系中，已知n1=50r/min，z1=20，z2=30，z2＇=50，z3=80，求n H的大小和方向。
题6.9图第十章作业题10.11、用两个M10的螺钉固定一牵引钩，若螺钉材料为Q235，安装时控制预紧力，被联接件接合面摩擦系数f=0.15，求其允许的牵引力F。
题10.11图10.12、图示凸缘联轴器允许传递的最大转矩T=1500N·m（静载荷），材料为HT250，联轴器用4个M16铰制孔用螺栓联成一体，螺栓材料为35钢。
试选取合适的螺栓长度，并校核其剪切和挤压强度。
题10.12图10.13、题10.12中凸缘联轴器若采用M16螺栓联成一体，以摩擦力来传递转矩，螺栓材料为45钢，联轴器材料为25钢，接合面摩擦系数f=0.15，安装时不要求严格控制预紧力，试决定螺栓数。
第十一章作业题11.7、设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，问：（1）3、4轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力可以抵消一部分；（2）3、4轮的螺旋角应取多大才能使中间轴上两齿轮的轴向力可以完全抵消？题11.7图11.9、试设计提升机构上用的闭式直齿圆柱齿轮传动，已知传动比i=4.6，转速n1=730r/min，传递功率P1=10kW，双向传动，每天工作16h，对称布置，原动机为电动机，载荷为中等冲击，z1=25，大小齿轮材料均为45钢，调质处理，齿轮精度等级为8级。
第十二章作业题12.2、如图所示，蜗杆主动，T1=20N·mm，m=4mm，z1=2，d1=50mm，蜗轮齿数z2=50，传动的啮合效率η=0.75。
中国石油大学(华东)《机械设计基础习题解》
图 2.1
2.2 在图示的齿轮-连杆组合机构当中，试用瞬心法求齿轮 1 与齿轮 3 的传动比。 友情提示：两齿轮啮合时节圆做纯滚动；用三心定理按以下顺序 P26（借助于 1、3 构 件） 、P13（借助于 2、6 构件） 、P34（借助于 1、5 构件） 。
作业独立完成
-2-
答案只作参考
《机械设计基础》习题集
vB 大小 3l3 ?
vA
v BA
a BA aB a
n B
1l1
2l2 ?
a
B
a an A
B A 2
a
2 l ?
B A 2 2
方向 O 2 B OA BA
?3 大小 32l 3 l3 方向 BO2 BO
2
2 l
1
2 1 l 1
（a） （b） （c ） （d）
F 3n 2 PL PH 3 3 2 4 1 F 3n 2 PL PH 3 5 2 7 1 F 3n 2 PL PH 3 3 2 4 1 F 3n 2 PL PH 3 3 2 4 1
aB a
n B
aB
aA a
n BA
aBA
1l1
2l2 ?
BA
3l3 ? 大小 32l3 方向 BO2
v DC
12l1 22l2
A O1 B A
a DC
n DC
2l2 ?
BA
方向 O2 B OA
BO 2
aD
vD 大小 ?
vC 影像法
图解法和解析法求滑块 5 在图示位置的速度和加速度。 解： （1）图解法：
机械设计基础知识点总结归纳
欢迎共阅《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2. 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）3. 4. F =35. I ） II ） III ） IV ）6. θ7. 8. 9. 1III ）10. 压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关，基圆半径越小，压力角α越大（当压力角过大时可以考虑增大基圆的半径）11. 凸轮给从动件的力FF ’’（F ’’=F ’tan α） 12. 凸轮机构的自锁现象：在α角增大的同时，F ’’大于有用分力F ’生自锁，【α】在摆动凸轮机构中建议35°-45°，【α机构中建议30°，【α】在回程凸轮机构中建议70°-8013. 凸轮机构的运动规律与冲击的关系：I 律——刚性冲击2）等加等减速（二次多项式）——无冲击（适用于高速凸轮机构）II ）三角函数运动规律：1）余弦加速度（简谐）运动规律——柔性冲击2）正弦加速度（摆线）运动规律——无冲击III ）改进型运动规律：将集中运动规律组合，以改善运动特性 14. 凸轮滚子机构半径的确定：I ）轮廓内凹时：T a r +=ρρII ）轮廓外凸时：T a r -=ρρ（当0=-=T a r ρρ时，轮廓变尖，出现失真现象，所以要使机构正常工作，对于外凸轮廓要使T r >min ρ）注：平底推杆凸轮机构也会出现失真现象，可以增大凸轮的基圆半径来解决问题15. 齿轮啮合基本定律：设P 为两啮合齿轮的相对瞬心（啮合齿轮公法线与齿轮连心线21O O 交点），12i =16. 17. 表示18. 19. 标准安装时的中心距2121r r r c r a f a +⇒=++=20. 渐开线齿轮的加工方法：1）成形法（用渐开线齿形的成形刀具直接切出齿形，例如盘铣刀和指状铣刀），成形法的优点：方法简单，不需要专用机床；缺点：生产效率低，精度差，仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工2）范成法（利用一对齿轮（或者齿轮与齿条）互相啮合时，其共轭齿阔互为包络线的原理来切齿的），常见的刀具例如齿轮插刀（刀具顶部比正常齿高出m c *，以便切出顶隙部分，刀具模拟啮合旋转并轴向运动，缺点：只能间断地切削、生产效率低）、齿条插刀（顶部比传动用的齿条高出m c *，刀具进行轴向运动，切出的齿轮分度圆齿厚和分度圆齿槽宽相等，缺点：只能间断地切削、生产效率低）、齿轮滚刀（其在工作面上的投影为一齿条，能够进行连续切削）21. 最少齿数和根切（根切会削弱齿轮的抗弯强度、使重合度ε下降）：对于α=20°和*a h =1的正常齿制标准渐开线齿轮，当用齿条加工时，其最小齿数为17（若允许略有根切，正常齿标准齿轮的实际最小齿数可取14）如何解决根切？变位齿轮可以制成齿数少于最少齿数而无根切的齿轮，可以实现非标准中心距的无侧隙传动，可以使大小齿轮的抗弯能力比较接近，还可以增大齿厚，提高轮齿的抗弯强度(以切削标准齿轮时的位置为基准，刀具移动的距离xm 称为变位量，x 称为变为系数，并规定远离轮坯中心时x 为正值，称为正变位，反之为负值，称为负变位)22. 轮系的分类：定轴轮系（轴线固定）、周转轮系（轴有公转）、复合轮系（两者混合）=m i 1 23.24. 26．飞轮转动惯量的选择：δω2maxm A J =注：1）δωωω22min 2max min max max )(21m J J E E A =-=-=（m ax A 为最大功亏，即飞轮的动能极限差值，m ax A 的确定方法可以参照书本99页）2）2minmax ωωω+=m （m ω为主轴转动角速度的算数平均值）3）mωωωδminmax -=（δ为不均匀系数）27.（刚性）回转件的平衡：目的是使回转件工作时离心力达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害的机械振动。
《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》课程重点总结、含有练习题。适用于机械专业专升本
《机械设计基础》课程重点总结、含有练习题。
适⽤于机械专业专升本《机械设计基础》课程重点总结绪论零件是制造的单元，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。
第⼀章平⾯机构的⾃由度和速度分析1.所以构件都在相互平⾏的平⾯内运动的机构称为平⾯机构；2.两构件直接接触并能产⽣⼀定相对运动的连接称为运动副。
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；4.机构⾃由度F=3n-2P l-P h,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；5.计算平⾯机构⾃由度的注意事项：（1）复合铰链（图1-13）（2）局部⾃由度：凸轮⼩滚⼦焊为⼀体（3）虚约束（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.⾃由度的计算步骤要全：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。
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；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：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；铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
3.含⼀个移动副的四杆机构：曲柄滑块机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、定块机构、摇块机构，及其相互之间的倒置。
4.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等于其余两杆长度之和；整转副是最短边及其邻边组成的；铰链四杆机构是否存在曲柄依据：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。
机械设计基础复习要点中国石油大学
机械设计基础复习要点中国石油大学机械设计基础复习要点1、机构自由度计算自由构件数、运动副性质、复合铰链、局部自由度、虚约束(含机构改进)2、圆柱齿轮参数及尺寸计算3、混合轮系传动比计算定轴轮系、周转轮系、转化轮系、惰轮、±和→4、紧螺栓联接强度计算5、齿轮传动受力分析(含旋向、转向) 主动齿轮、被动齿轮、螺旋旋向、转动方向(箭头)、啮合点、圆周力、径向力、轴向力、轴向力抵消6、滚动轴承计算与校核轴承代号、轴承寿命、基本额定动载荷、当量动载荷、三者关系、当量动载荷的计算(向心轴承：深沟球轴承、圆柱滚子轴承；向心推力轴承：角接触球轴承、圆锥滚子轴承―成对、内部轴向力、压紧端、放松端)7、轴及轴上零件结构(改错)1、轴加工安装要求：阶梯轴形状，有轴端倒角、砂轮越程槽、螺纹退刀槽2、轴及轴上零件的定位：轴向定位、周向定位、轴肩圆角尺寸、轴向定位可靠、两个键的位置3、轴承的安装固定：正反装、固定方式、留有间隙4、轴承的拆卸：轴肩高度、预留拆卸位置5、润滑密封：密封圈、密封垫圈、轴承脂润滑加挡油圈6、其它：动静件要有间隙、加工面尽量小、键槽结构等1、键与另一键不在一条母线上, 。
2、无法定位7、轴颈该段长度太长, 轴承装拆不便9、套筒外径太大10、键太长，12、轴肩太高13、轴承装反16、轴不能与轴承盖接触3、运动件不能与静止件接触4、轴承盖不能与轴直接接触，缺少密封5、箱体外面加工面与非加工面未分开6、缺少密封和调节垫8.轴承装反11、齿轮轴向固定不可靠14、多余15、缺少密封和调节垫几个关注点1、平面机构相关概念：机器、机构、构件、零件的区别；自由度、运动副、约束；机构有确定运动的条件2、连杆机构相关概念：铰链四杆机构的基本型式、有整转副条件(曲柄存在条件)、死点位置、急回特征、压力角、传动角)3、凸轮机构相关概念：运动角、压力角、从动件运动规律、冲击4、齿轮机构相关概念：渐开线特性、基本尺寸计算、正确啮合条件5、螺纹联接相关概念：螺纹自锁、螺纹联接强度(松螺栓联接、紧螺栓联接)6、齿轮传动相关概念：轮齿失效形式、接触强度与分度圆直径、弯曲强度与模数、闭式与开式、硬齿面与软齿面7、带传动相关概念：打滑与弹性滑动、张紧、带传动计算8、联轴器、弹簧相关概念：作用、种类、应用四、考试有关事项1、带计算绘图工具计算器、直尺、圆规、铅笔、橡皮、备用笔2、注意考场纪律带有效证件按时赴。
机械设计基础-教学重点
第一章平面机构的自由度和速度分析1.1运动副及其分类运动副的定义：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。
运动副的基本特征为：（1）两个构件直接接触。
（2）能产生一定形式的相对运动。
分类：运动副可按其接触形式分为：(A) 高副（即点和线接触的运动副）(B) 低副（即面接触的运动副）转动副和移动副。
轮齿之间的平面高副轴颈与轴承之间的平面转动副滑块与导槽之间的平面移动副运动副按所能产生的相对运动的形式分为高副、转动副、移动副、球面副和螺旋副等等。
球1与球2组成的球面副，相对运动为球面运动。
运动副的常用代表符号如下图：运动链与机构：两个以上的构件通过运动副的联接所构成的系统称为运动链。
机构中的构件按照运动状况可分为：固定构件（机架）、原动件（主动件）、从动件（中间构件和工作构件）平面机构运动简图的绘制方法与过程: 定义：用简单的线条和符号来代表构件和运动副,并按一定的比例表示各个运动副的相对位置,这种表明机构中各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。
构件与运动副的基本画法：1.两个活动构件组成转动副的表示方法2.两个活动构件组成移动副的表示方法3.两个活动构件组成高副的表示方法为了准确地反映构件间原有的相对运动：表示回转副的小圆，其圆心必须与相对回转轴重合；表示移动副的滑块、导杆或导槽，其导路必须与相对移动的方向一致；表示平面高副的曲线，其曲率中心的位置必须与构件的实际轮廓相符。
构件的表示方法1.两个运动副元素的构件的表示方法2.多个运动副元素的构件的表示方法三个运动副元素的构件，可用三条直线连接三个运动副所组成的三角形表示。
平面机构运动简图的绘制过程：1、分析机构的运动。
首先找出机构的原动件、机架和从动件，从原动件开始，依传动顺序分析各从动件，搞清运动传递的具体过程，从而确定出该机构的各运动副的类型和数目。
如下图2、选择合理的视图。
清楚地表达各个构件的相对运动关系。
3、选择适当的比例尺绘图。
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机器的特点：3个 P2 机构的特点：2个 P3 这一部分有可能考简答或选择。
1.机构运动简图的绘制。
P8-9
2.运动链成为机构的条件P11
3.机构具有确定运动的条件：原动件数等于自由度F
4.自由度F的计算。
F=3*n-2*P1-Ph.n为活动构件数（机架为固定
构件），P1为低副数，Ph为高副数。
第一道计算题
5.计算自由度的注意事项
常见的低副为转动副和移动副，一般在机构运动简图中有几个圆圈，就代表有几个转动副。
焊接连接的多个构件算作一个活动构件。
复合铰链(P12) 虚约束（P13-14）重点掌握。
1.曲柄、摇杆、连杆、连架杆的定义P33
2.平面四杆机构的演化方法：A.改变构件的形状、运动尺寸
B.改变运动副的尺寸。
C.换机架
3.存在广义曲柄的条件和各种机构的条件P39
1、杆长条件：最短杆和最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度
之和。
2、最短杆是连架杆或机架。
（组成周转副的两杆中必一个是最短
杆）
取最短杆为连架杆时：曲柄摇杆机构，若取最短杆为机架时：双曲柄机构，若取最短杆为连杆时，即最短杆相对的杆为机
架：双摇杆机构。
4.急回特性P39-40
什么叫做急回特性，会在图上画出极位夹角，列举几种具有急
回特性的机构：偏置曲柄滑块机构，摆动导杆机构，曲柄摇杆
机构结合课本图3-23
5.压力角传动角P40
压力角的定义：机构中驱使从动件运动的力的方向线与从动件上受力点的速度方向线所夹的锐角。
会在图上画出压力角，会分析最大压力角或最小压力角出现的位置。
6.死点P41
第三章作业题3.5 3.7 掌握
1.刚性冲击：速度存在突变柔性冲击：加速度突变
2.
3.反转法P59-60
4.掌握对心滚子和偏置尖顶两种凸轮机构的轮廓，基圆、理论轮
廓线、实际轮廓线、偏心圆、推程、压力角的分析与表示。
5.什么叫做理论轮廓线—滚子的转动中心的轨迹，实际轮廓线—
凸轮的实际轮廓、与凸轮有关的名词P53.
6.有关受力分析都是在理论轮廓线上进行的。
基圆也在理论轮廓
线上。
课本习题4.17 4.19 重点掌握。
1.齿廓啮合基本定律P68
2.渐开线的性质P69
3.计算的方法P72-73 第二个计算题。
课本题5.6
4.正确啮合条件P73 连续传动条件P75
5.什么叫做渐开线直齿圆柱齿轮的标准安装？有什么特点？P73-74
6.会画啮合角P74 分度圆压力角课本题5.13
7.知道仿形法范成法 P76-77 根切现象最小齿数17 若斜齿轮最小齿数可小于17 P79-80 重合度P75
1.公式P93
2.涡轮蜗杆传动会利用左右手定则判断方向。
P212第一段。
课本题6.2 12.5
第七章
第八章
P119-122
第九章
1.变应力的类型P129
一对齿轮做单向传动，轮齿弯曲应力为脉动循环齿面接触应力为脉动循环
双向传动轮齿弯曲应力为对称循环齿面接触应力为脉动循环
2.知道安全系数P131 钢的热处理退火正火淬火回火调
质P139
第十章
1.自锁P148-120
2.P161-165 不考公式，但是要理解掌
3.P176 后两段键的选择与失效形式
第十一章
1.P184 11.1.2计算准则三段牢记
2.P188最后一段斜齿圆柱齿轮的受力分析
第十二章
P210 12.3.1 蜗杆传动的失效形式及材料选择
P212 受力分析 12.4.1 第一段
P217热平衡计算 12.5.3
第十三章
带传动的特点P220 链传动的特点P244
带的受力分析 P225 什么时候出现最大应力？图13-8
带的弹性滑动与打滑P225-226
链传动的不均匀性 P252 S什么是多边形效应
第14章
轴系改错
具体题目参考PPT
第15章
有关轴承的计算P289-297 搞清楚什么是基本额定寿命基
本额定动载荷当量动载荷，如何计算当量动载荷公式牢记什么是压紧放松
记住轴承的重要代号
3 圆锥滚子轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承 7 角接触球轴承 N圆柱滚子轴承
轴承的失效形式P290。