《机械设计基础》第六版重点、复习资料

《机械设计基础》第六版重点、复习资料

《机械设计基础》知识要点

绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械

第1章：1）运动副的概念及分类

2）机构自由度的概念

3）机构具有确定运动的条件

4）机构自由度的计算

第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。

2）四杆机构极限位置的作图方法

3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、

传动角、急回特性、极位夹角。

4）按给定行程速比系数设计四杆机构。

第3章：1）凸轮机构的基本系数。

2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。

3）凸轮机构的压力角概念及作图。

第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。

2）渐开线的性质。

3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、

分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆

的区别。

4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。

5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。

2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉

动循环变应力、许用应力、安全系数、

疲劳极限。

了解：常用材料的牌号和名称。

第10章: 1）螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。

2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、

摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自

锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接

类型、普通螺纹、细牙螺纹。

3）螺纹联接的强度计算。

第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。

2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。

3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮

的作用力（大小和方向）计算及受力分析。第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。

2）蜗杆传动受力分析。

第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0

2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、

σ1、σ2、σC 、σb 及影响因素。

3）弹性滑动与打滑的区别。

4）了解：带传动的设计计算。

第14章: 1）轴的分类（按载荷性质分）。

2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按

弯扭合成强度计算。

第15章: 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。

第16章: 1）常用滚动轴承的型号。

2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力

的计算。

滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命

计算。

第17章: 1）联轴器与离合器的区别

第一章 平面机构的自由度和速度分析

1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。

2、运动副：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。构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。

3、运动副按接触性质分：低副和高副。

⑴低副：两构件通过面接触组成的运动副称为低副。 ①转动副：组成运动副的两构件只能在平面内相对转动，这种运动副称为转动副，或称铰链。

②移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动，这种运动副称为移动副。

⑵高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。

4、机构中构件的分类： ⑴固定构件（机架）——用来支承活动构件（运动构件）的构件。

⑵原动件（主动件）——运动规律已知的活动构件。 ⑶从动件 ——机构中随原动件运动而运动的其余活动构件。

5、平面自由度计算公式—— H

L

P P n F --=23 6、机构具有确定运动的条件

机构自由度F >0，且F 等于原动件数 7、自由度计算注意事项

⑴复合铰链——两个以上构件同时在一处用转动副相连接。K 个构件汇交而成的复合铰链具有（K-1）个转动副。 ⑵局部自由度——与输出构件运动无关的自由度。 ⑶虚约束——重复而对机构不起限制作用的约束。 8、速度瞬心——两刚体上绝对速度相同的重合点

瞬心数——

2

)

1(-=

K K N

9、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。

作业：1-5，6，7，8，9，10，11，12

第二章 平面连杆机构

1、定义：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。

2、铰链四杆机构

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。

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；不与机架直接连接的构件称为连杆；与机架组成整转副的连架杆称为曲柄；与机架组成摆动副的连架杆称为摇杆

铰链四杆机构的三种基本型式：曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构 3、铰链四杆机构有整转副的条件①最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 ②整转副是由最短杆与其邻边组成的

选择哪一个杆为机架判断是否存在曲柄：

①取最短杆为机架时，机架上由两个整转副，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

4、* 急回特性

行程速度变化系数K 、极位夹角θ，θ越大，K 越大，急回运动的性质也越显著。

* 180=θ°

1

1

+-K K 5、压力角与传动角

作用在从动件上的驱动力F 与该力作用点绝对速度c

v 之间所夹的锐角α称为压力角；压力角α的余角γ称为传动角。 压力角α越小，传动角γ越大，有效分力就越大，机构传力性能越好。

传动角min γ的下限： min

γ≥ 40°。 用来衡量机构的传力性能。

6、死点位置：机构的传动角为零的位置称为死点位置。

7、按照给定的行程速度变化系数设计四杆机构 曲柄摇杆机构：

已知条件：摇杆长度3

l 、摆角ψ和行程速度变化系数K 设计步骤 图2-27 （P33）

⑴由给定的行程速度变化系数K ，求出极位夹角θ

⑵任选固定铰链中心D 的位置，由摇杆长度3

l 和摆角ψ，作出摇杆两个极限位置D C 1和D C 2

⑶连接1C 和2C ，并作M C 1垂直于2

1C C

⑷作N C C 21∠=90°-θ，N C 2 与M C 1相交于P 点，θ=∠2

1PC C