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 HF=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=d1——螺栓小径，单位为mm。

*σ+——螺栓材料许用拉应力，单位为MPa，[σ]=σs/Sσs ——屈服极限。

S——安全系数。

(σBmin/100) (10×σSmin/σBmin) 4.6 抗拉强度σBmin =？（MPa）,屈服极限σSmin =？（MPa）课后习题108页6012弯曲应力也相同。

如传动比i>1，则d a2> d a1，这时带绕过从动轮d a2弯曲变形比绕过主动轮d a1时的弯曲变形小，故其弯曲应力σb2也小，即σb2 < σ b1。

弯曲应力σb2小，可减缓带的疲劳，延长带的寿命若规定i=1与i>1时带具有相同的寿命，那么，i>1时带传动可以传递更大的功率，于是引入功率增量△P0 。

第九章1.渐开线的发生线当一直条线在圆周上做纯滚动时，该直线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线，这个圆称为基圆，该直线称为渐开线的发生线。

2.一对渐开线齿轮的正确啮合条件是：两轮的模数和分度圆上的压力角必须分别相等。

斜齿：1.模数2 压力角大小相等3螺旋角大小相等,方向相反3.重合度ε=啮合弧/齿距=B1B2/Pb≥1 为齿轮连续传动的条件。

4．齿轮失效的形式○1轮齿折断:两种一种是疲劳折断,一种是过载折断○2齿面疲劳点蚀○3齿面胶合○4齿面磨损○5齿面塑性变形5.齿轮传动的设计准则1)闭式传动软齿面(≤350HBS),先按接触疲劳强度设计几何尺寸,然后用弯曲疲劳强度校核其承载能力。

硬齿面(＞350HBS),按齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸,然后用齿面接触疲劳强度校核其承载能力。

2)开式传动以齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸,模数加大10％—15％。

对于开式齿轮传动，因主要失效形式是磨粒磨损，但目前尚无完善的计算方法，又因为齿轮传动常因磨损而使齿根减薄，导致轮齿折断，故仅以齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸，并将所得模数加大10％—15％,以考虑磨损的影响，不必进行齿面接触疲劳强度计算6.○1标准直齿圆柱齿轮○2斜齿圆柱齿轮217页习题第九章轴1.轴的分类心轴：只承受弯矩而不承受转矩的轴称为心轴。

传动轴：只承受转矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。

转轴：既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴2.轴的组成●轴颈：轴上被支承部分●轴头：安装轮毂部分，与被支承零件配合的轴段（齿轮、联轴器安装部位）；●轴身：联结轴颈和轴头的部分。

改错题：1处：轴承盖应制成与轴承孔相配的圆筒抵牢左轴承外圈；2处：轴环过高与左轴承外圈相碰，左轴承拆卸困难，环直径应低于左轴承内圈；3处：健长超过轮毂应缩短；4处：与齿轮孔相配轴头长应缩到孔内；5处：轴承盖同时抵牢右轴承外圈和内圈，应做成筒状不与轴承内圈相接触；6处：轴承盖孔和轴应有间隙并加密封圈，且轴径应小于轴承内孔以便装拆；7处：联轴器未靠紧轴肩定位；8处：应设置键联接。

9处：应有调整垫片第十章：滚动轴承1轴承的功用是支持做旋转运动的轴（包括轴上的零件），保持轴的旋转精度和减小轴与支承面间的摩擦与磨损—。

2书上：290页以及抄的表会背3代号解释 6 （0）2 08 （P0） 6轴承类型代号 2尺寸系列代号.宽度系列为0 窄，可不标出 08轴承内径 d=8*5=40mm 公差等级为0级，普通级不标出。

4.滚动轴承的失效形式：疲劳点蚀，塑性变形，磨损5.基本额定寿命是指一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%轴承在发生疲劳点蚀以前能运转的总转数(以106转为单位)或在一定转速下所能运转的总工作小时数（此时基本额定寿命用L h10表示）。

L h10=P=f p (XF r +YF a ) ( 熟记)(f t =1)书上302页例题7.轴承的固定○1一端固定一端游动：适用于细长轴(跨距＞350mm)或工作温度较高的轴。

○2两端单向固定：这种结构式结构简单,适用于工作温度变化不大的短轴（跨距＜350mm)8.润滑方式滚动轴承的润滑方式可根据轴承的速度因数dn(d为轴承内径，n为轴承转速)值来选择。

dn值间接反映了轴颈的线速度。

当dn＜(1.5—2)×105 mm·r／min时，可选用脂润滑，否则，选用油润滑。

第十一章122)联轴器两端轴孔和键槽的形式、尺寸相同时，只标记一端，另一端省略。

GY5型(铰制孔螺栓对中，凸缘联轴器)联轴器主动端：J型轴孔，A型键槽，轴孔直径d=30mm，轴孔配合长度L=60mm。

从动端：J l型轴孔，B型键槽，轴孔直径d＝28mm，轴孔配合长度L＝44mm。

联轴器轴孔和键槽的型式、代号及系列尺寸见表3.凸缘联轴器：1.GY型联轴器（采用铰制孔螺栓对中）2.GYS型有对中棒凸缘联轴器3.GYH型有对中环凸缘联轴器4.齿式联轴器GICL5.弹性套柱销联轴器LT6．弹性柱销联轴器LX。