西安交大-机械设计基础本校辅导班笔记(下)
机械设计基础课堂笔记
机械设计基础课堂笔记在大学的众多课程中，机械设计基础这门课就像是一个神秘的机械王国，充满了各种奇妙的知识和挑战。
每次走进那间教室，仿佛都能听到那些机械零件在低声诉说着它们的故事。
记得第一次上这门课的时候，我怀着既期待又忐忑的心情找了个靠窗的位置坐下。
阳光透过窗户洒在课桌上，形成一片片斑驳的光影。
老师走进教室的那一刻，教室里瞬间安静下来。
他带着厚厚的教材和一叠图纸，那模样仿佛是一位掌握着机械世界密码的大师。
老师开篇就讲起了机械设计的重要性，他说：“这机械设计啊，就像是给机器打造灵魂，每一个零件的设计都关乎着整个机器的命运。
” 我当时就在想，这得多厉害才能给那些冷冰冰的铁块赋予生命啊。
随着课程的推进，各种复杂的概念和公式纷至沓来。
什么“自由度计算”啦，“平面连杆机构设计”啦，听得我是云里雾里。
但老师总有办法把那些抽象的东西变得生动形象。
比如在讲“齿轮传动”的时候，他就拿出了一个大大的齿轮模型，一边转动着一边给我们讲解齿轮的齿数、模数、压力角这些参数的关系。
我盯着那个齿轮，仿佛看到了它在一台巨大的机器中飞速旋转，带动着整个生产线的运作。
有一次课上，老师在黑板上画了一个复杂的轴系结构，然后让我们分析其中的错误。
我看着那密密麻麻的线条和标注，脑袋都快炸了。
旁边的同学也都眉头紧锁，大家小声地讨论着。
就在这时，我突然发现了一处轴承安装的问题，心里一阵激动，赶紧举手发言。
老师听了我的回答，微微点头，眼里露出一丝赞许，说：“不错，这位同学观察得很仔细。
” 那一刻，我心里别提多美了，感觉自己好像真的走进了机械设计的大门。
在做课程设计的时候，那才叫一个“刺激”。
我们小组要设计一个简单的减速器，从确定传动方案到计算各种参数，再到绘制装配图和零件图，每一个环节都不轻松。
为了算出准确的齿轮参数，我们几个人拿着计算器按个不停，草稿纸用了一张又一张。
画装配图的时候，更是小心翼翼，每一条线都要画得笔直，尺寸标注也不能有丝毫差错。
《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。
3.1 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。
3.2 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=13. 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。
西安交通大学《机械设计基础》考研题库
西安交通大学《机械设计基础》考研题库1.填空题：概论机构组成及自由度连杆机构凸轮机构轮系间歇机构平衡与调速带传动链传动齿轮传动蜗杆涡轮传动轴滚动轴承滑动轴承联轴器螺纹连接及螺旋传动键连接2.简答题：3.计算分析题一.填空题：1.机械设计课程主要讨论通用机械零件和部件的设计计算理论和方法。
2.机械零件设计应遵循的基本准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。
3.强度：零件抵抗破裂（表面疲劳、压溃、整体断裂）及塑性变形的能力。
1.所谓机架是指机构中作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。
2.机构是机器中的用以传递与转换运动的单元体；构件是组成机构的运动单元；零件组成机械的制造单元。
3.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件直接接触并保持一定的相对运动。
4.组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。
5.两构件通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2个约束，通过点线接触而构成的运动副称为高副，它引入1个约束。
6.机构的自由度数等于原动件数是机构具有确定运动的条件。
7.在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。
因此，应该正确标出运动副的中心距，移动副导路的方向，高副的轮廓形状。
1.铰链四杆机构若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和则可能存在曲柄。
其中若最短杆是连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆是连杆，则为双摇杆机构；若最短杆是机架，则为双曲柄机构；若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）2.最简单的平面连杆机构是两杆机构。
3.为保证连杆机构传力性能良好，设计时应使最小传动角γmin≥[γ]4.机构在死点位置时的传动角γ=0°.5.平面连杆机构中，从动件压力角α与机构传动角γ之间的关系是α+γ=90°.6.曲柄摇杆机构中，必然出现死点位置的原动件是摇杆。
7.曲柄滑块机构共有6个瞬心。
8.当连杆机构无急回运动特性时行程速比系数K=1.9.以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构中，可能出现最小传动角的位置分别是曲柄与机架共线、曲柄两次垂直于滑块导路的瞬时位置，而导杆机构λ始终是90°1.凸轮的基圆半径是指凸轮转动中心至理论廓线的最小半径。
《机械设计基础》学习笔记
掌握牙嵌离合器、摩擦离合器和电磁离合器等三种类型的离合器，以及各自的工作原理和适用场合。
过盈连接与无键连接
过盈连接的原理和特点
了解过盈连接的基本原理、类型和特 点，如圆柱面过盈连接和圆锥面过盈 连接等。
无键连接的类型和应用
掌握胀套连接、冷缩配合连接和型面 连接等三种无键连接的类型，以及各 自的应用场景和特点。
环境适应性原则
考虑材料在特定环境下的适应性， 如高温、低温、腐蚀等环境。
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材料的环境适应性考虑
温度环境
腐蚀环境
考虑材料在高温或低温环境下的性能变化， 选择耐温性好的材料。
根据腐蚀介质的种类和浓度选择耐蚀性好的 材料。
辐射环境
特殊环境
选择抗辐射性能好的材料，避免辐射对材料 性能的影响。
针对特殊环境要求选择相应的材料，如真空、 高压等环境。
动力学
研究物体机械运动与作用 力之间的关系，包括动量 定理、动量矩定理以及动 能定理等。
材料力学基础
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材料的力学性能
研究材料在不同温度、不同介 质下的力学性能，包括强度、
刚度、稳定性以及疲劳等。
杆件的拉伸与压缩
分析杆件在拉伸与压缩时的应 力、变形以及强度条件。
剪切与挤压
研究剪切与挤压的实用计算方 法以及剪切胡克定律等。
蜗杆传动机构
组成与特点
类型与应用
由蜗杆和蜗轮组成，通过蜗杆与 蜗轮之间的啮合传递运动和动力。 具有传动比大、结构紧凑、传动 平稳等特点。
根据蜗杆的形状和啮合方式，可 分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传 动等。广泛应用于各种减速装置 和传动系统中，如机床分度头、 汽车转向器等。
西安交通大学机械设计基础第19讲
一、机构的变异（具体例子）
（一）变更机构的机架 —— 倒置
图 13 － 7
基本机构的倒置实例之一
1 － 机架 2、3 － 齿轮 4 － 系杆 5 － 行星齿轮
图（a）所示为一定轴齿轮机构，当以构件2为机架时， 则变异为行星齿轮机构（b）；增加一个构件，以构件4为
机架，则变异为两自由度的差动轮系机构（c）。
二、机构的组合 （一）机构的串联组合 根据串联构件的不同可分为两种： （1）构件固接式串联组合（一般串联组合） 若干个一自由度的基本机构，将前一级机构与机架相连的 构件（连架杆）和后一级机构的输入构件相固接。
图 13 － 1
1 － 摇杆
构件固定式串联组合机构的组成
3、3‘ － 曲柄 5 － 滑块
2、4 － 连杆
图 13 － 18
a）微型机械手的结构
柔性铰链及其应用
c）柔性铰链的结构
b）微型机械手的机构简图
a）中，其转动副就是由柔性铰链构成，通过构件 的弹性变形实现微位移来完成机械手的夹持功能。这种 结构既避免了运动副中的间隙问题，又解决了运动副中 的摩擦、磨损问题，而且体积小、运动灵敏度高，被广 泛应用于陀螺仪、加速度计、精密天平等仪器仪表中。 c）为一种柔性铰链结构。
图 13 － 5
机构的运载式组合实例
1 － 曲柄 2 － 导杆 3 － 滑块 4 －支架 5 － 机架
一、机构的组合 （五）机构的时序式组合 完成各自动作（运动）的机构按动作（运动）协调的时间 顺序分支、并列的组合方式称为时序组合。
① a) 图 13 － 6 1、4、6 － 凸轮 2 － 摆杆 9 － 上冲头
特性：输出、输入构件的速比关系是被串联的各基本机 构速比的乘积 应用广泛、设计较简单
机械设计基础课堂笔记
★表示为重点《机械设计基础》考点本科目为重点考试科目,分值占考试总分值的2/5第一章（非重点）1、自由度定义2、自由度=原动件数（★★课件中P23 ）第二章1、平面四杆机构定义，名词解释（课件P4）2、三个基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构3、机构的三大特性（★★）1）急回特性2）压力角和传动角（压力角越小越好，任何机构均有压力角，且压力角为锐角）3）机构死点（克服死点：1）利用惯性2）利用两组连杆机构错开排列，如火车头车轮）第三章1、凸轮机构优缺点优点：可精确实现任意运动规律（★★★）缺点：线接触，易磨损，传力不大2、压力角与凸轮机构尺寸大小关系：压力角越小，机构尺寸越大。
（设计时可用压力角大小约束机构尺寸大小）3、分类：1)按凸轮形状分：盘形、移动、圆柱凸轮( 端面) 。
2)按推杆形状分：尖顶、滚子、平底从动件。
特点：尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构滚子――磨损小，应用广平底――受力好、润滑好，用于高速传动4、本章计算了解不考第四章1、齿轮结构优点（★★★）2齿轮的分类3、齿轮参数1）齿数：2）模数：（★★★有单位mm，是比例常数。
齿数相同的齿轮，模数越大，尺寸越大）3）分度圆压力角：规定标准值α＝20°4、m、z、α为渐开线齿轮的三个基本参数5、标准齿数m 、α、ha* 、c* 取标准值，且e=s的齿轮。
6、一对渐开线齿轮正确啮合条件：模数和压力角分别相等（★★★）7、标准中心距a=r1+r2 （★★）8、一对齿轮的连续传动条件是：ε≥1（重合度）9、齿轮的制造：范成法加工特点（★★★）10、根切1）根切的后果2）齿数大不会根切，发生根切的临界点，叫做最少齿数=17（即不根切的最小齿数，只针对直齿）（★★★）11、圆锥尺寸传动了解12、润滑和效率（★★★）开式齿轮：常采用人工定期润滑。
可用润滑油或润滑脂闭式齿轮：油池润滑（包括沾油润滑及飞溅润滑）速度低、油面不能太高。
《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
机械设计基础笔记机械设计基础笔记导语：关于机械设计基础笔记，杆件形状取决于机构的结构设计，保证运动是不发生干涉。
下面是小编给大家整理的机械设计基础笔记的内容，希望能给你带来帮助!机械设计基础笔记一．运动副1.机构——具有确定相对运动的多构件组合体。
（目的：传递运动和动力-----因此各构件之间必须以一定方式连接起来，并具有确定的相对运动）2.运动副——两构件之间直接接触并能产生一定相对运动的连接。
3.平面运动副的分类：高副、低副高副——两构件一点火线的形式相接处而组成的运动副。
低副——两构件成面与面接触的运动副。
转动副——两构件只能做相对转动的运动副。
移动副——两构件只能沿某一轴线相对移动的运动副。
二．构件1.机架——固定不动的构件。
2.原动件——按运动规律独立运动的构件。
【机构中作用有驱动力（力矩）或一直运动规律的构件，一般与机架相连。
】3.从动件——在机构中除机架和原动件之外其他活动构件，具有从动性，在整个运动中不会独立运动，由原动件带动，运动规律取决于原动件的运动规律及运动副的结构和构件尺寸。
4.杆件形状取决于机构的结构设计，保证运动是不发生干涉。
为了保证杆件具有足够的`强度和刚度，其截面形状一般设计为：圆形、长方形、槽形、工字形、T形。
平面机构的运动简图一．机械运动简图的概念机械运动简图——表明机构的组成和各构件间运动关系的简图。
二．平面机构运动简图的绘制平面机械运动简图绘制的步骤（1）分析机构组成，确定机架、原动件和从动件。
（2）有原动件开始，依次分析机件间的相对运动形式，确定运动副的类型和数目。
（3）选择适当的视图平面和原动件位置，以便清楚的表达各构件间的运动关系。
【一般选择与构件运动平面平行的平面作为投影面】（4）选择适当的比例尺【U=构件实际长度／构件图样长度】。
机械设计基础笔记
机械设计基础笔记导言：机械设计是工程设计中的重要组成部分，它涵盖了多个学科领域，包括机械工程、材料科学、力学等。
本文将为大家提供机械设计基础的笔记，以便帮助读者了解机械设计的基本概念和原理。
一、机械设计的概述机械设计是指根据使用要求和设计要求，运用机械学、工程力学等基础理论和实验，对机械产品进行设计、计算和绘制的一门综合性学科。
机械设计通常需要考虑材料选择、结构设计、运动学和动力学分析等因素。
二、机械设计的基本原则1. 功能性原则：机械产品的设计首要目标是满足使用功能要求，并能够在预期工作条件下稳定可靠地运行。
2. 经济性原则：在满足功能要求的前提下，设计应力求合理使用材料、降低制造成本，并尽可能减少能源消耗。
3. 安全性原则：设计应考虑产品的安全性，预防事故和意外发生，确保用户和操作人员的人身安全。
4. 美观性原则：产品设计应具有良好的外观和比例，符合用户审美要求，提升产品的市场竞争力。
三、机械设计的基础知识1. 材料选择：根据机械产品的使用环境和要求，选择合适的材料。
常用的材料包括金属材料、塑料材料和复合材料等。
2. 结构设计：机械产品的结构设计包括零部件的布置、连接方式的选择等。
设计时需要考虑结构的稳定性、刚度和振动等因素。
3. 运动学分析：对机械产品的运动过程进行分析和研究，包括位置、速度和加速度等参数的计算和优化。
4. 动力学分析：研究机械产品在受到外力作用时的响应和动态特性，如惯性力、离心力等。
四、机械设计的工具与软件在现代机械设计中，有许多工具和软件可以辅助设计师完成设计工作。
常用的工具包括计算器、绘图仪器等；常用的软件包括CAD（计算机辅助设计）、FEA（有限元分析）等。
五、机械设计的案例分析以下是一个以机械设计为核心的案例分析，以便更好地理解机械设计的应用。
案例：汽车发动机设计汽车发动机是一种复杂的机械系统，其设计需要考虑多个因素，包括功率输出、燃烧效率、噪音和排放等。
通过合理选择材料、优化结构，并借助CAD等软件进行模拟分析，可以设计出高效、可靠的汽车发动机。
机械设计基础复习笔记
1.低副：面接触，包含转动副和移动副。
2个约束，1个自由度。
2.高副：点或线接触，例如凸轮副，齿轮副等。
1个约束，2个自由度。
3.机构=原动件+机架+从动件+运动副；构成运动机构的条件：原动件+机架。
4.平面机构自由度：F=3n-2Pl-Ph 例1—2 f=3*7-2*8-1=2 注意*习题1—4考点。
5.机构具有确定运动的条件：（1）.F>0;（2）F等于原动件个数。
6.平面连接机构是由若干构件用（低副）连接而成的，又称低副机构。
7.铰链四杆机构分类：曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。
8.铰链四杆机构中曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
最短杆为连架杆=曲柄摇杆；最短杆为机架=双曲柄；最短杆为连杆=双摇杆。
9.无论作用力多大，都不能推动曲柄转动，机构的这种位置成为止点，亦称死点。
往复运动构件为主动件的机构，通常有止点。
10.习题2—111.凸轮机构：一种常用高副机构，由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成。
优点：结构简单，紧凑；从动件易于实现较复杂的运动。
缺点：加工比较困难，高副接触，易磨损，多用于传递动力不大的场合。
11.凸轮机构的分类：按形状分：盘形凸轮，圆柱凸轮；按从动件形状分：顶尖从动件（易磨损，低速），滚子从动件（滚动摩擦，耐磨损，承受载荷大），平底从动件（受力平稳，润滑良好，高速）。
12.齿轮机构类型：平行轴传动，相交轴传动，交错轴传动。
13.渐开线：一直线沿一圆作纯滚动时，直线上任意一点的轨迹。
14.渐开线特性：发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的圆弧长度；发生线为渐开线的法线；渐开线的形状取决于基圆的大小；渐开线齿廓上点k的法线与该点的速度方向所夹的锐角是该点的压力角；基圆内无渐开线。
15.16.一对渐开线齿轮正确的啮合条件：两齿轮分度圆上的（模数）和（压力角）分别相等。
17.齿轮连续传动的条件：实际啮合线段大于等于齿轮的法向齿距。
西安交通大学《机械设计基础》考研题库补充资料复习重点讲诉
西安交通大学《机械设计基础》考研题库1. 填空题：概论机构组成及自由度连杆机构凸轮机构轮系间歇机构平衡与调速带传动链传动齿轮传动蜗杆涡轮传动轴滚动轴承滑动轴承联轴器螺纹连接及螺旋传动键连接2. 简答题：3. 计算分析题一.填空题：概论：1. 机械设计课程主要讨论通用机械零件和部件的设计计算理论和方法。
2. 机械零件设计应遵循的基本准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。
3. 强度：零件抵抗破裂（表面疲劳、压溃、整体断裂）及塑性变形的能力。
结构组成及自由度|:1. 所谓机架是指机构中作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。
2. 机构是机器中的用以传递与转换运动的单元体;构件是组成机构的运动单元；零件组成机械的制造单元。
3. 两构件组成运动副必须具备的条件是两构件直接接触并保持一定的相对运动。
4. 组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。
5. 两构件通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2个约束，通过点线接触而构成的运动副称为咼副，它引入1个约束。
6. 机构的自由度数等于原动件数是机构具有确定运动的条件。
7. 在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。
因此，应该正确标出运动副的中心距,移动副导路的方向,高副的轮廓形状。
连杆机构：1. 铰链四杆机构若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和则可能存在曲柄。
其中若最短杆是连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆是连杆，则为双摇杆机构；若最短杆是机架，则为双曲柄机构：若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）2. 最简单的平面连杆机构是两杆机构。
3. 为保证连杆机构传力性能良好，设计时应使最小传动角Y min > [ Y ]4. 机构在死点位置时的传动角Y =0° .5. 平面连杆机构中，从动件压力角a与机构传动角丫之间的关系是a+丫=90° .6. 曲柄摇杆机构中，必然出现死点位置的原动件是摇杆。
下篇 第8章
谢
谢
观
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(2) 分析机构运动，判断机构中各构件的运动尺寸及运动副的类型。 (3) 恰当地选择投影面，以能够简明地把机械的结构及运动情况表示清楚为原则。
(4) 选择适当的比例尺用简单的线条和各种运动副的代号将机构运动简图画出来。
8.3 平面机构具有确定运动的条件
8.3.1 平面机构的自由度计算
8.3.2 平面机构具有确定运动的条件
动副，并按比例定出各运动副的相对位置。这种能准确表达机构运动情况的简化 图形称为机构运动简图。
8.2 平面机构运动简图
8.2.2 平面机构运动简图的绘制
机构运动简图所要表示的主要内容包括运动副的类型和数目、构件的数目及运动 尺寸。 绘制机构运动简图步骤如下。
(1) 分析机构的组成，判断机构的原动件、从动件及原动件运动方向。
(1)F≤0时，机构蜕变为刚性桁架，构件之间没有相对运动。 (2)F＞ 0时，原动件数小于机构的自由度数，各构件没有确定的相对运动；原动 件数大于机构的自由度数，则在机构的薄弱处遭到破坏。
机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度的数目。
8.3 平面机构具有确定运动的条件
8.3.3 计算平面机构自由度的注意问题
8.1 机构组成及运动副
8.1.1 构件及其自由度
8.1.2 运动副与约束
8.1 机构组成及运动副
8.1.3 运动副的分类
转动副和移动副都是面接触的运动副，称为低副，点接触或线接触的运动副称为 高副。 在机构中，将某一构件加以固定称为机架；对一构件 (或几个构件 )给定运动规律
相对于机架运动称为原动件；其余构件也均ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ之做确定的运动称为从动件。
西安交通大学《机械设计基础》期末考试拓展学习(二)5
西交《机械设计基础》(二)平面机构的自由度一、机构具有确定运动的条件要使所设计的运动链成为机构，组成运动链的各构件之间必须具有确定的相对运动。
不能产生运动或作无规则运动的运动链均不能成为机构。
如图(a)所示的平面三构件运动链，其自由度320l h F n p p =--=。
F=0 表明该运动链中各构件间已无相对运动，只构成了一个刚性桁架，因而不能成为机构。
图(b)所示的平面四构件运动链，其自由度321l h F n p p =--=-，F=-1表明该运动链由于约束过多，已成为超静定桁架了，也不能成为机构。
以上两例说明，运动链成为机构的首要条件是运动链的自由度必须大于零。
如果运动链的自由度大于零，还需进一步判断该运动链是否具有确定运动。
如图(c)所示的平面四构件运动链，其自由度321l h F n p p =--=若取构件1为原动件，则从动画演示中可以看出，构件1每转过一个角度，构件2和构件3便有一个确定的相对运动，也就是说这个运动链能成为机构。
以上例子说明：要使自由度大于零的运动链成为机构，原动件的数目不可多于运动链的自由度数。
如图(d)所示的平面五杆运动链，其自由度322l h F n p p =--=。
若同时取构件1和构件4作为原动件，则由动画演示可以看出，构件2和构件3 具有确定的运动，即该运动链能成为机构。
如果只取构件1作为原动件，则由动画演示可以看出，其余三个活动构件2、3、4的运动不能确定，只能作无规则的运动。
图(e)所示为平面开式运动链，其自由度323l h F n p p =--= 若同时取构件1、2、3为原动件，则该运动链具有确定的运动，能成为机构，它即是简单的机械手中的开式链机构。
若只取其中的一个或两个构件为原动件，可以看出，其余活动构件的运动将不能确定，此运动链就不能成为机构。
以上两个例子证明：要使自由度大于零的运动链成为机构，原动件的数目不可少于运动链的自由度数。
综上所述，运动链成为机构的条件为：取运动链中一个构件相对固定作为机架，运动链相对于机架的自由度必须大于零，且原动件的数目等于运动链的自由度数。
西安交通大学考研专业课《802机械设计基础》基础提高讲义
运动链（ Ｋ ｉ ｎ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃＣ ｈ ａ ｉ ｎ ） — — —两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统 。 ·按照几何形状是否封闭， 可以分为开链和闭链： 闭链： 指运动链的各构件构成首尾封闭的系统。 开链： 指运动链的各构件未构成首尾封闭的系统。 ·按照各构件间的相对运动可分为平面运动链和空间运动链： 平面运动链： 各构件间的相对运动为平面运动的运动链。 空间运动链： 各构件间的相对运动为空间运动的运动链。 自由度（ Ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅｏ ｆ Ｆ ｒ ｅ ｅ ｄ ｏ ｍ ） — — —构件所具有的独立运动个数 。 空间自由构件： — — —６个
２ ． 现代设计方法
现代广义设计和分析科学方法的统称 设计思想上： 强调创新设计、 动态设计 设计方法上： 采用更加科学、 理性和系统的设计方法 设计手段上： 利用最新计算机技术
第三章 ㊀ 机械运动设计与分析基础知识
１ ． 概述
对机构进行研究： （ 研究什么， 用什么方法研究） 首先， 对机构进行研究， 就要研究机构的组成及组成要素， 机构的组成要素就是构件与运动副； 其次， 对机构进行研究， 要研究机构在什么条件下才具有确定的相对运动， 这就是机构的自由度 计算； 再次， 对机构进行研究， 要对机构进行运动分析与设计， 就必须建立机构的运动模型， 这个模型就 是机构运动简图； 最后， 研究机构运动特性的一种工具— — ——速度瞬心法。
— ６—
西安交通大学《 ８ ０ ２机械设计基础》 基础提高
移动： Ｘ 、 Ｙ 、 Ｚ ； 转动： Ｘ 、 Ｙ 、 Ｚ 平面自由构件： — — —３个 例㊀在 Ｘ Ｏ Ｙ平面， 移动 Ｘ 、 Ｙ ； 转动 Ｚ 约束（ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ） — — —对自由度的限制个数 。 自由度和约束之和应为 ６ 。运动副为活动联接， 所以引入的约束数目最多为 ５个， 而剩下的自由 度最少为 １个。 自由度 １ ５ ； 约束 １ ５ 。 ２ ） 运动副的分类 按构成运动副的两构件的相对运动分 转动副： — — —两构件之间的相对运动为转动 移动副： — — —两构件之间的相对运动为移动 平面滚滑副： — — —相对滚动和相对滑动并存 螺旋副： — — —几何特征是两螺旋面接触， 相对运动为螺旋运动 球面副： — — —球面运动 圆柱副： — — —几何特征为两圆柱面配合， 构成圆柱副的两构件都可绕其轴线做相对转动， 与转动 副的区别在于圆柱副还可以延其轴线方向移动 按运动副接触形式分 低副— — —两构件通过面接触而构成的运动副。 运动副 高副— — —两构件通过点或线接触而构成的运动副。（ 滚滑副、 球面高复、 圆柱高副） 根据锁合方式分 形锁和： 是指用几何形状来完成锁合（ 又称几何锁合） 力锁合： 是利用外力使两运动副元素始终保持接触。 ３ ） 由基本概念看机构的组成 运动链成为机构的条件 （ １ ） 将运动链中的一个构件固定为机架； （ ２ ） 必须有原动件。 机构中构件的类型： 机架— — —机构中作为参考系的构件。 原动件— — —机构中按给定的运动规律独立运动的构件。 从动件— — —机构其余活动构件。 机构的分类： 平面机构— — —组成机构的各构件间的相对运动为平面运动。 空间机构— — —组成机构的各构件间的相对运动为空间运动。
机械设计基础课程设计笔记
机械设计基础课程设计笔记一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理，包括力学、材料力学、机械原理等基础知识。
2. 学习并了解常见机械零件的设计方法，如齿轮、轴、轴承、联轴器等。
3. 掌握机械设计中的公差配合、表面粗糙度等参数的选择与应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，进行简单的机械系统设计，包括零件选型、尺寸计算、装配关系分析等。
2. 能够运用CAD软件进行机械零件的绘制和机械装配图的制作。
3. 培养学生的团队协作能力和问题解决能力，通过小组讨论、项目实践等方式，提高学生解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨、务实的工程态度，注重细节，遵循规范，提高学生的工程素养。
3. 增强学生的环保意识，了解绿色设计理念，引导学生关注可持续发展。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为机械设计基础课程设计，旨在让学生将所学理论知识运用到实际设计中。
学生特点为具备一定的机械基础知识，但实践能力有待提高。
教学要求注重理论与实践相结合，以项目为导向，培养学生解决实际工程问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果，以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括力学基础、材料力学性质、机械原理等，参照教材第1章至第3章内容，使学生建立扎实的理论基础。
- 力学基础：应力、应变、扭矩等基本概念。
- 材料力学性质：金属材料的力学性能、疲劳强度等。
- 机械原理：机构运动分析、受力分析等。
2. 常见机械零件设计方法：包括齿轮、轴、轴承、联轴器等，依据教材第4章至第6章，学习零件的设计原理及计算方法。
- 齿轮设计：齿轮的类型、齿廓设计、强度计算等。
- 轴设计：轴的结构设计、强度计算、稳定性校核等。
- 轴承与联轴器：类型选择、尺寸计算、性能分析等。
3. 机械设计中的公差配合与表面粗糙度：根据教材第7章，学习公差与配合的选择、测量及标注方法。
机械设计基础_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
机械设计基础_西安交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.关于等效动力学模型，下列说法错误的是（）。
参考答案:等效力或等效力矩、等效质量或等效转动惯量均取决于机械系统中各个构件的真实速度2.普通平键连接和切向键连接采用双键时，一般两键在周向间隔角度分别为（）。
参考答案:180°，120°3.阶梯轴一般由具有不同长度和直径的轴段组成，其中与滚动轴承配合的部分称为（）。
参考答案:轴颈4.动平衡转子（）是静平衡的，而静平衡转子（）是动平衡的。
参考答案:一定；不一定5.轴承的调心性能是指轴承能适应内外圈的能力，具有较大调心性能的球轴承是调心球轴承。
参考答案:轴线倾斜##%_YZPRLFH_%##轴线偏斜6.限制带在小轮上的包角α1≥120°的目的是增大以提高传动能力。
参考答案:摩擦力##%_YZPRLFH_%##Ff##%_YZPRLFH_%##摩擦##%_YZPRLFH_%##有效拉力7.双拨销四槽外槽轮机构，其运动系数为（）。
参考答案:0.58.用于止动、转位分度、送进等，（）常用于低速轻载或对运动精度要求不很严格的间歇运动场合。
参考答案:棘轮机构9.V带截面形状做成梯形是为了利用 V带和轮槽间摩擦的楔形效应。
普通V带的指的是带截面基准宽度处的圆周长。
参考答案:基准带长10.带传动中，带中的最小应力发生在松边与大带轮相切处；带传动中，带中的最大应力发生在相切处。
参考答案:紧边与小带轮##%_YZPRLFH_%##小带轮与紧边11.承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度Cm不变时，螺栓的刚度Cb愈小，则（）。
参考答案:螺栓中总拉力的变化幅度愈小12.十字滑块联轴器允许被联接的两轴有较大的（）偏移。
参考答案:径向13.带传动中，传动带受的三种应力是拉应力，离心拉应力和弯曲应力，则最大应力等于σ1+ σb1+σc，它发生在带的紧边开始绕上小带轮处，若带的许用应力小于它，将导致带的失效。
机械设计基础笔记整理
机械的组成动力部分、执行部分、传动部分、控制系统等。
原动机：机器动力的来源，电动机、内燃机等。
执行部分：是直接完成工作任务的部分。
传动部分：把原动机的运动和动力传递给执行部分, 介于原动机和执行部分之间，起桥梁的作用。
控制部分：控制机器的其他组成部分，使操作者随时实现或终止机器的各种预定功能。
机器的特征：1）都是许多人为实物的组合；2）各实物之间具有确定的相对运动。
3）能完成有用的机械功或转换机械能。
机器：一种用来转换或传递能量、物料和信息的、能执行机械运动的装置。
机构：能实现预期的机械运动的各实物的组合体。
1）人为实物的组合体；2）各实物间有确定的相对运动。
常用机构：连杆机构凸轮机构齿轮机构构件是运动的单元，是由一个或几个零件组装而成的。
构件分为：固定件（机架）：用来支承活动构件的构件。
如内燃机中的气缸体就是固定件，它用来支承活塞、曲轴等。
原动件：运动规律已知的活动构件。
例如内燃机中的活塞就是原动件，它的运动是由外界输入的。
从动件：随原动件的运动而运动的其余活动构件。
如内燃机中的连杆、曲轴等都是从动件。
零件是制造的基本单元。
零件又分：通用零件标准件专用零件非标准件机构具有确定运动的条件：1、对于四杆机构;如果只有一个原动件1，机构具有确定的运动。
如果有两个原动件2，构件破坏。
2、对于五杆机构; 如果只有一个原动件1，机构运动不确定。
如果有两个原动件2，机构具有确定的运动。
3、对于三杆构件，没有相对运动。
平面四杆机构例题：已知一铰链四杆机构，各杆体的长度，试问1、这是铰链四杆机构基本形式中的何种结构？2、若以AB为原动件，此机构有无急回特性？为什么？3、若以AB为原动件，此机构最小传动角出现在什么位置？4、该机构是否有死点位置？解答：1、lmin+lamx=15+60=75<50+30又因为AB杆为连架杆，所以该机构为曲柄摇杆2、有急回特性理由见整理笔记3、出现在最小传动角的位置4、当摇杆CD为主动件时，该机构有两个死点渐开线齿廓的啮合特点：1、 瞬时传动比恒定上式表明：渐开线齿轮的传动比等于两轮基圆半径的反比。