机械设计基础考试总结

第一章

1机械的组成部分

(1) 动力部分：是机械的动力来源，其作用是把其他形式的能转变为机械能以驱动机械运动并作功。如电动机、内燃机。

(2) 执行部分：是直接完成机械预定功能的部分，如机床的主轴和刀架、起重机的吊钩等。

(3) 传动部分：是将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节，它可以改变运动速度、转换运动形式，以满足工作部分的各种要求，如减速器将高速转动变为低速转动，螺旋机构将旋转运动转换成直线运动。

(4) 控制部分:是用来控制机械的其他部分，使操作者能随时实现或停止各项功能，如机器的开停、运动速度和方向的改变等，这一部分通常包括机械和电子控制系统

2.机器的三个共同特征

①机器是人为的多种实体的组合；

②各部分之间具有确定的相对运动；

③能完成有效的机械功或变换机械能。

机器是由一个或几个机构组成的。

3.机构的两个特征

①是人为的多种实体的组合；

②各部分之间具有确定的相对运动；

4.零件

零件，是指机器中不可拆的每一个最基本的制造单元体。

分为两类○1通用零件○2专用零件

5.构件

在机器中，由一个或几个零件所构成的刚性单元体，称为构件。

6.构件与零件的区别

1构件是运动的单元，而零件是制造的单元。

2构件可能是由多个零件刚性连接而成，也可能是一个单独零件。

7.部件

部件是指机器中由若干零件所组成的装配单元体，部件中的各零件之间不一定具有刚性连接

8.部件与构件的区别

部件中的各零件不一定具有刚性连接。部件中可以有相对运动。而构件中的各零件无相对运动。

第二章

1自由度计算1（考虑局部约束，虚约束，复合铰链）公式2计算过程3修改4 验证

2机构运动确定性的条件F=W 机构的自由度等于机构原动件数

F=3n-2P L-P H机构的活动构件数n，P L个低副P H个高副

3保证机构具有确定运动的条件是

○1.必有一机架,作量测机构运动的参考体(坐标)；

○2.机构的自由度必须大于零F >0 ；

○3.原动件数目与机构自由度数须相等W=F >0。

例题1 牛头刨床自由度计算

2.

通过计算判断下图机构是否具有确定的相对运动。 活动构件数：5

，低副：

6，高副：0，原动件数：2。 F=3n-2P L -P H

F=3 × 5 - 2×6 – 0 = 3，F≠W

结论：其自由度为 3，原动件数为2，故运动不确定。

（1）复合铰链

若有m 个构件在同一回转轴上构成复合铰链，共构成的转动副数应等于(m-1)个。 例:检验如图所示冲压机构是否具有确定的相对运动。

解：本机构n=5(1，2，3，4，5) ,C 处由3个构件(2 ， 3，4)组成复合铰链

有两个转动副，P L =7(A ，B ，D ，C 是复合铰链，E 处同时有转动副和移动副)、P H =0，W ＝1 (1)，由式 F=3n-2P L -P H =3×5-2×7-0=1

满足W=F>0,

（2） 局部自由度

在计算机构自由度时，应将局部自由度除去。设想将滚子与杆固结成一体。 （3）虚约束

与别的约束起重复限制构件独立运动作用的约束，称为虚约束方法：先找出再将虚约束去除不计

常见的虚约束：机构中起相同作用的对称部分是虚约束。

第三章 1.概念

;

2.曲柄摇杆机构

曲柄摇杆机构能将曲柄的整周回转运动转换成摇杆的摇摆运动、也能使摇杆的摇摆运动转换为曲柄的整周回转运动。

3铰链四杆机构曲柄存在的条件为：

(1)曲柄为最短杆。

(2)最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。（上述两个条件必须同时满足、否则机构中无曲柄存在。）

4.急回特性

θ>0时，K>1,则机构有急回特性。

K值越大,θ愈大,机构的急回特性越明显。

对心曲柄滑块机构，θ=0，无急回特性，偏置曲柄滑块机构，θ>0有急回特性

5.死点

曲柄摇杆机构中，若取摇杆为主动件，则摇杆处于两极限位置时，连杆与从动件两次共线，有效回转力矩为零，它不能推动从动件回转，而整个机构处于静止状态。这种位置称为死点位置。

死点的防止和应用：防止：

1 利用从动件的惯性，通过死点；

2 采用多组机构，使机构的死点位置错开。

应用：1 飞机起落架；2 夹具。

第四章：凸轮机构

1.概念

推程：从动件被凸轮推动而远离凸轮回转中心

回程:当从动件趋近凸轮回转中心时

远停程：从动件停在最远位置不动

近停程：从东件停在最近的位置不动

2.从动件的常用运动规律

○1..等速运动规律当凸轮以等角速度ω回转时，从动件上升或下降的速度v为一常数，这种运动规律称为等速运

动规律。

○

2等加速等减速运动规律 从动件在推程的前半段为等加速,后半段为等减速的运动规律，称为等加速等减速运动规律。（通常加速度和减速度的绝对值相等，前半段、后半段的位移s 也相等。）

○3简谐运动的规律 简谐运动是指质点沿半径为R 圆周上作匀速运动时，它在这个圆直径上的投影所构成的运动。

第四章

1.间歇运动机构

间歇机构是将机构中原动件的连续运动转换成从动件的时停时动的间隙运动的机构。 1.1棘轮机构

棘轮机构在机械中应用较广，常用来实现送进、输送、制动和超越等工作要求。 2．槽轮机构

槽轮机构由带圆销的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。

槽轮机构的主要参数是槽轮的槽数Z 和拨盘的圆销数K 。 第七章:连接 1、计算式 拧紧力矩T(N·mm)和螺栓轴向预紧力F’(N)间的关系为： T = k t F’ d (N ·mm)

k t — 拧紧力矩系数。k t 值一般在0.1—0.3 之间，通常取k t =0.2 。 d — 螺纹公称直径，单位mm

受拉螺栓连接： f s F’ m Z = k f R F’ = ( k f R )/( f s m Z ) f k T

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