《机械设计基础》第六版重点、复习资料
高一机械基础第六版知识点
高一机械基础第六版知识点高一机械基础是学习机械原理和机械设计的基础课程。
本文将介绍高一机械基础第六版教材中的主要知识点，包括力的分解、合力、力矩、杠杆原理和简单机械。
一、力的分解力的分解是指将一个力分解为若干个力的合力。
根据力的性质，可以使用三角法和平行四边形法进行力的分解。
1. 三角法三角法是将一个力分解为两个不同方向的分力。
假设一个力F作用在一个物体上，可以将其分解为垂直方向的分力Fy和平行方向的分力Fx。
利用三角函数的关系，可以计算出分力的大小和方向。
2. 平行四边形法平行四边形法是将一个力分解为两个相同方向的分力。
假设一个力F作用在一个物体上，可以将其分解为两个平行方向的分力F1和F2。
利用平行四边形法则，可以计算出分力的大小和方向。
二、合力合力是指多个力的作用下产生的力。
在力的合成中，可以使用三角法或平行四边形法求得多个力的合力。
1. 三角法求合力如果多个力的方向不同，可以使用三角法求解合力。
将各个力按照一定比例画在一个力的起点上，再以这些力为边连结起来，从合力的起点到终点的直线就代表了合力的大小和方向。
2. 平行四边形法求合力如果多个力的方向相同，可以使用平行四边形法求解合力。
将各个力按照一定比例画在同一直线上，再以这些力为边连结起来，形成一个平行四边形，对角线就代表了合力的大小和方向。
三、力矩力矩是指力对物体的旋转效应。
力矩的大小等于力的大小与力臂的乘积。
力臂是指力作用点到旋转轴或转动中心的垂直距离。
力矩 = 力 ×力臂四、杠杆原理杠杆原理是指在平衡条件下，杠杆两端受到的力矩相等。
根据杠杆原理，可以计算力的大小和位置。
1. 一级杠杆一级杠杆是指力与杠杆旋转轴之间的距离相等的情况。
根据杠杆原理，可以得出力的大小等于力臂之比的乘积。
2. 二级杠杆二级杠杆是指力与杠杆旋转轴之间的距离不相等的情况。
根据杠杆原理，可以得出力臂之比等于力之比。
五、简单机械简单机械是指由一个或多个不能拆分成更简单部分的零件组成的机械装置。
《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。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-平面连杆机构【圣才出品】
第2章平面连杆机构2.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了平面四杆机构的基本类型、基本特性和设计方法。
学习时需要掌握铰链四杆机构有整转副的条件、急回特性的应用和计算、压力角与传动角以及死点位置的分析等内容。
本章主要以选择题、填空题和计算题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、平面四杆机构的基本类型及其应用（见表2-1-1）表2-1-1平面四杆机构的基本类型及其应用二、平面四杆机构的基本特性（见表2-1-2）表2-1-2平面四杆机构的基本特性图2-1-1图2-1-2连杆机构的压力角和传动角2.2课后习题详解2-1试根据图2-2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
图2-2-1答：（a）40＋110＝150＜70＋90＝160满足杆长条件，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
（b）45＋120＝165＜100＋70＝170满足杆长条件，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
（c）60＋100＝160＞70＋62＝132不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
（d）50＋100＝150＜100＋90＝190满足杆长条件，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
2-2试运用铰链四杆机构有整转副的结论，推导图2-2-2所示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件（提示：转动导杆机构可视为双曲柄机构）。
图2-2-2答：根据铰链四杆机构有整转副的结论，则A、B均为整转副。
（1）当A为整转副时，要求AF能通过两次与机架共线的位置。
如图2-2-3中位置ABC′F′和ABC′′F′′。
在Rt△BF′C′中，因为直角边小于斜边，所以l AB ＋e＜l BC。
同理，在Rt△BF′′C′′中，有l AB－e＜l BC（极限情况取等号）。
综上，得l AB＋e＜l BC。
（2）当B为整转副时，要求BC能通过两次与机架共线的位置。
如图2-2-3中位置ABC1F1和ABC2F2。
机械设计基础(第六版)第一章 平面机构的自由度和速度分析
A
O
X
§1-3 平面机构的自由度
二、平面机构自由度计算公式
1. 运动副对构件自由度的影响 （1）一个作平面运动的自由构件具有三个自由度。 （2）引入一个转动副约束了构件两个自由度，引入一个
移动副也约束了构件的两个自由度。 （3）引入一个高副约束了构件的一个自由度。
2. 平面机构自由度计算公式
例如：齿轮机构、凸轮机构
1个
1个或几个
若干
机构的组成： 机构＝机架＋原动件＋从动件
§1-2 平面机构运动简图及其画法
忽略构件具体的结构和形状，用简单的线条和符号来 表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。 这种说明机构各构件间相对运动关系的简化图形，称 为机构运动简图。机构运动简图不仅能充分表示出机 构的传动原理，而且还能表示出机构上各有关点的运 动特性（S，v，a）。 不同运动副的表示形式见教材P8的图1-6，图1-7。
机构自由度计算举例
例4:如图所示, 已知HG=IJ,且相互平行；GL=JK，且相互平行。 计算此机构的自由度 (若存在局部自由度、复合铰链、虚 约束请标出）。
虚约束 I
8 J
9
K 11
复合铰链
H
局部自由度
7
G
6
B
10
C
1
2
A
L
E 3D
4
F
解: n = 8 ; PL = 11; PH = 1
5
F = 3n − 2PL − PH
度沿切线方向，其瞬心应位于过接触点的公法线上，具体 位置还要根据其他条件才能确定；
6.利用三心定理求瞬心。
vA1A2
1
2
B2(B1)
A1(A2)
《机械设计基础》期末复习知识
《机械设计基础》期末复习知识目录一、内容概览 (2)1.1 机械设计基础课程的目的和任务 (3)1.2 机械设计的基本要求和一般过程 (4)二、机械设计中的力学原理 (5)2.1 力学基本概念 (7)2.2 杠杆原理与杠杆分析 (8)2.3 静定与静不定的概念及其应用 (9)2.4 连接件的强度计算 (10)2.5 转动件的强度和刚度计算 (11)三、机械零件的设计 (12)3.1 零件寿命与材料选择 (13)3.2 轴、轴承和齿轮的设计 (15)3.3 连接件的设计 (16)3.4 弹簧的设计 (18)四、机械系统的设计与分析 (19)4.1 机械系统运动方案设计 (20)4.2 机械系统的动力学分析 (22)4.3 机械系统的结构分析 (24)4.4 机械系统的控制分析 (25)五、机械系统的设计实例 (26)5.1 自动机床设计实例 (28)5.2 数控机床设计实例 (29)5.3 汽车发动机设计实例 (31)六、期末复习题及解答 (32)6.1 基础知识选择题 (33)6.2 应用能力计算题 (33)6.3 设计题及分析题 (34)七、参考答案 (35)7.1 基础知识选择题答案 (37)7.2 应用能力计算题答案 (38)7.3 设计题及分析题答案 (39)一、内容概览《机械设计基础》是机械工程及相关专业的核心课程，旨在培养学生机械系统设计的基本能力和综合素质。
本课程内容广泛，涵盖了机械系统设计中的基本原理、结构分析、传动设计、支承设计、控制设计以及现代设计方法等多个方面。
机械系统设计概述：介绍机械系统设计的基本概念、设计目标和步骤，帮助学生建立整体观念，理解机械系统设计的综合性。
机械零件设计：详细阐述各类机械零件的设计原理和方法，包括齿轮、轴承、联轴器、弹簧等，注重实际应用和标准规范。
机械传动设计：讲解机械传动的分类、特点和应用，重点分析带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动的设计计算方法和实际应用。
《机械设计基础》第六版重点、复习
《机械设计基础》知识要点绪论；总本槪念:机构，机器，构件，零件，机械第1辛：1）运动副得槪念及分类2》机构自由度得概念3）机构具有确定运动得条件4）机构自由度得计算第2辛：1）餃链四杆机构三种基本形式及判断方法。
2》四杆机构极限位置得作图方法3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位央角。
4）按给定行程速比系数设计四杆机构。
第3辛：1）凸轮机构得基本系数。
2》等速运动得位移，速度，加速度公式及线图。
3）凸轮机构得压力角槪念及作图。
第4^:1）齿轮得分类（按齿向、按轴线位置几2）渐开线得性质。
3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆与分度圆得区别。
4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸得计算；直齿轮齿廓各点压力角得计算;m = P /n得推导过程。
5）直齿轮、斜齿轮、圆维齿轮得正确啮合条件。
第5^: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、混合轮系得传动比计算。
第9辛：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：常用材料得牌号与名称。
第10章：1）螺纹参数d、占、d2、P、S、屮、a、0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、煤纹下行自锁条件、常用嫁纹类型、螺纹联接类型、普通嫁纹、细牙煤统。
3）螺纹联接得强度计算。
第11 1）基本概念:轮齿得主要失效形式、齿轮常用热处理方法。
2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度得计算。
3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮得作用力（大小与方向）计算及受力分析。
第12章：1）蜗杆传动基本参数:m.,s m,2. Y、B、q、巴、也、出、Vs及蜗杆传动得正确啮合条m 01 \ m t2、Y、件。
2）蜗杆传动受力分析。
第13章：1）掌握：带传动得类型、传动原理及带传动基本参数:也、d2、Ld、a、CH、（12、Fi、F?、届2）带传动得受力分析及应力分析:&、F2、Fo、6、02. tJc、Ob及影响因素。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-平面机构的自由度和速度分析
第1章平面机构的自由度和速度分析1.1复习笔记【通关提要】本章是本书的基础章节之一，主要介绍了平面机构自由度的计算和平面机构的速度分析。
学习时需要掌握平面机构运动简图的绘制、自由度的计算和速度瞬心的应用等内容。
本章主要以选择题、填空题和计算题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、运动副及其分类（见表1-1-1）表1-1-1运动副及其分类二、平面机构运动简图机构运动简图指用简单线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置，来表明机构间相对运动关系的简化图形。
1．机构中运动副表示方法机构运动简图中的运动副的表示方法如图1-1-1所示。
图1-1-1平面运动副的表示方法2．构件的表示方法构件的表示方法如图1-1-2所示。
图1-1-2构件的表示方法3．机构中构件的分类（见表1-1-2）表1-1-2机构中构件的分类三、平面机构的自由度活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数称为机构自由度，以F表示。
1．平面机构自由度计算公式F＝3n－2P L－P H式中，n为机构中活动构件的数目；P L为低副的个数；P H为高副的个数。
机构具有确定运动的条件是：机构的自由度F＞0且F等于原动件数目。
2．计算平面机构自由度的注意事项（见表1-1-3）表1-1-3计算平面机构自由度的注意事项四、速度瞬心及其在机构速度分析上的应用（见表1-1-4）表1-1-4速度瞬心及其应用1.2课后习题详解1-1至1-4绘出图示（图1-2-1～图1-2-4）的机构运动简图。
图1-2-1唧筒机构图1-2-2回转柱塞泵图1-2-3缝纫机下针机构图1-2-4偏心轮机构答：机构运动简图分别如图1-2-5～图1-2-8所示。
1-5至1-13指出（图1-2-9～图1-2-17）机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。
解：（1）图1-2-9所示机构的自由度为F＝3n－2P L－P H＝3×7－2×10－0＝1（2）图1-2-10中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为F＝3n－2P L－P H＝3×6－2×9－0＝0（3）图1-2-11中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为F＝3n－2P L－P H＝3×8－2×11－1＝1（4）图1-2-12所示机构的自由度为F＝3n－2P L－P H＝3×8－2×11－0＝2（5）图1-2-13所示机构的自由度为F＝3n－2P L－P H＝3×6－2×8－1＝1（6）图1-2-14中，滚子1处有一个局部自由度，则该机构的自由度为F＝3n－2P L－P H＝3×4－2×5－1＝1（7）图1-2-15中，滚子1处有一个局部自由度，A处为三个构件汇交的复合铰链，移动副B、B′的其中之一为虚约束。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记和课后习题(含考研真题)详解(7-9章)【圣才出品】
二、飞轮设计的近似方法
1．机械运转的平均速度和不均匀系数
（1）平均速度 m
一个运动周期内角速度的实际平均值，即
m
=
1 T
T
dt
0
工程计算中常采用算术平均值代替实际平均值，即
m
=
max
+ min 2
式中，max 为最大角速度；min 为最小角速度。
（2）速度不均匀系数 δ
机械运转速度波动的相对值用机械运转速度不均匀系数 δ 表示，即
图 7-2-3
影响零件的强度和寿命，降低机械的精度和工艺性能，使产品质定义
当机械动能做周期性变化时，机械主轴的角速度也作周期性变化，机械的这种有规律的、
周期性的速度变化称为周期性速度波动。
（2）特征
在一个整周期中，驱动力所作的输入功与阻力所作的输出功是相等的；但在周期中的某
段时间内，输入功与输出功不相等，因而出现速度的波动。
Woa =
a (M − M)d =
0
a 0
M
(y −
y)dx
=
M [A1]
②参数表示
a．[A1]为 oa 区间 M '− 与 M ''− 曲线之间的面积，mm2； b．Woa 为 oa 区间的盈亏功，以绝对值表示。
③正负号
a．oa 区间阻力矩大于驱动力矩，出现亏功，机器动能减小，故标注负号；
b．ab 区间驱动力矩大于阻力矩，出现盈功，机器动能增加，故标注正号。
先根据图 7-2-1 作出能量指示图，如图 7-2-2 所示，知在 cf 区间出现最大盈亏功，其
绝对值为
Wmax = A Acf = A (−Acd + Ade − Aef ) = 1(−520 +190 − 390) = 720N m
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-连接【圣才出品】
第10章连接10.1复习笔记【通关提要】本章介绍了零件连接形式：螺纹连接、键连接和销连接，主要阐述了螺纹的类型和几何参数、螺纹连接的基本类型、螺栓连接的受力分析和强度计算、螺旋传动、键连接的类型和强度计算以及销连接。
学习时需要重点掌握螺栓连接的受力分析和强度计算、键连接的强度计算，此处多以计算题的形式出现；熟练掌握螺纹和螺纹连接的类型和应用、提高螺纹连接强度的措施、键连接的类型、应用及布置等内容，多以选择题、填空题、判断题和简答题的形式出现。
复习时需把握其具体内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、螺纹参数（见表10-1-1）表10-1-1螺纹的分类和几何参数二、螺旋副的受力分析、效率和自锁（见表10-1-2）表10-1-2螺旋副的受力分析、效率和自锁三、机械制造常用螺纹（见表10-1-3）表10-1-3机械制造常用螺纹四、螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件（见表10-1-4）表10-1-4螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件五、螺纹连接的预紧和防松1．拧紧力矩（见表10-1-5）表10-1-5拧紧力矩2．螺纹连接的防松（见表10-1-6）表10-1-6螺纹连接的防松六、螺栓连接的强度计算（见表10-1-7）表10-1-7螺栓连接的强度计算七、螺栓的材料和许用应力1．材料螺栓的常用材料为低碳钢和中碳钢，重要和特殊用途的螺纹连接件可采用力学性能较高的合金钢。
2．许用应力及安全系数许用应力及安全系数可见教材表10-7和表10-8。
八、提高螺栓连接强度的措施（见表10-1-8）表10-1-8提高螺栓连接强度的措施九、螺旋传动螺旋传动主要用来把回转运动变为直线运动，其主要失效是螺纹磨损。
按使用要求的不同可分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。
1．耐磨性计算（1）通常是限制螺纹接触处的压强p，其校核公式为p＝F a/（πd2hz）≤[p]式中，F a为轴向力；z为参加接触的螺纹圈数；h为螺纹工作高度；[p]为许用压强。
（2）确定螺纹中径d2的设计公式①梯形螺纹d≥2②锯齿形螺纹2d≥其中，φ＝H/d2，z＝H/P，H为螺母高度；梯形螺纹的工作高度h＝0.5P；锯齿形螺纹的工作高度h＝0.75P。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-凸轮机构【圣才出品】
第3章凸轮机构3.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了凸轮机构的常用运动规律、凸轮压力角以及图解法设计凸轮轮廓。
学习时需要掌握不同运动规律的特点、凸轮压力角与凸轮作用力和凸轮尺寸的关系以及图解法设计凸轮轮廓等内容。
本章主要以选择题、填空题、简答题和计算题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、凸轮机构的应用和类型（见表3-1-1）表3-1-1凸轮机构的应用和类型二、从动件的运动规律1．基本概念（见表3-1-2）表3-1-2从动件运动规律的基本概念图3-1-1凸轮轮廓与从动件位移线图2．推杆的运动规律（见表3-1-3）表3-1-3推杆的运动规律三、凸轮机构的压力角压力角指作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角。
对于高副机构，压力角即接触轮廓法线与从动件速度方向所夹的锐角，如图3-1-2所示。
1．压力角与作用力的关系F′′＝F′tanα式中，F′′为有害分力；F′为有用分力。
图3-1-2凸轮机构的压力角对于直动从动件凸轮机构，建议取许用压力角[α]＝30°；对于摆动从动件凸轮机构，建议取许用压力角[α]＝45°。
2．压力角与凸轮机构尺寸的关系如图3-1-2所示，直动从动件盘形凸轮机构的压力角计算公式为tan α=式中，s 为对应凸轮转角φ的从动件的位移；r 0为基圆半径；e 为从动件导路偏离凸轮回转中心的距离，称为偏距。
注：①导路与瞬心P 在凸轮轴心O 点同侧，取“－”号，此时可使推程压力角α减小；②导路与瞬心P 在凸轮轴心O 点异侧，取“＋”号，此时可使推程压力角α增大。
四、图解法和解析法设计凸轮轮廓（见表3-1-4）表3-1-4图解法和解析法设计凸轮轮廓图3-1-3滚子直动从动件盘形凸轮轮廓图3-1-4平底直动从动件盘形凸轮——极坐标3.2课后习题详解3-1图3-2-1所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。
已知AB段为凸轮的推程轮廓线，试在图上标注推程运动角Φ。
机械设计基础总复习(看完必过)
3
链传动
了解链传动的结构和特点，以选择和设计适应不同需求的链条传动方案。
机械制造工艺与工装夹具设计
1 CNC加工
了解计算机数控加工的基本原理和常用工艺，以确保零件加工的精度和质量。
2 工装夹具设计
学习工装夹具的设计原则和实践方法，以提高生产效率和质量。
3 材料选择与处理
掌握不同材料的特性、应用和加工方法，以满足不同工艺和性能要求。
运动与传动
掌握机械运动学和机械传动原理，以实现正确 的运动控制和功率传递。
热处理与表面处理
了解材料的热处理和表面处理方法，以提高零 件的耐磨性、耐腐蚀性和强度。
刚体力学基础知识回顾
刚体定义
力与力矩
刚体是一个形状保持不变的物体， 其各点之间的距离在运动中保持 不变。
了解力的概念以及力矩的计算方 法，以解决刚体平衡和运动的问 题。
仿真软件
学习使用仿真软件进行机械设计 分析和验证，以提高设计效率。
计算机辅助制造软件
了解CAM软件的基本原理和应用， 以促进机械制造过程的自动化。
机械设计中的材料选择与处理
深入了解不同材料的特性和应用，以选择最合适的材料来满足设计的需求， 并学习相关的加工和处理方法。
机械图样的绘制与标注
学习机械图样的绘制规范和标注要求，以实现准确的工程图纸和良好的工程交流。
机械设计软件的应用与实践
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计算机辅助设计软件
介绍常用的CAD软件，并演示其 使用和应用。
刚体平衡
学习力的合成与分解、平衡条件， 以分析和解决刚体平衡问题。
机械零件设计与选择
深入了解机械零件的设计原则和选择方法，以确保机械系统的功能和性能达到最佳。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题详解(间歇运动机构)
第6章间歇运动机构6.1 复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。
学习时需要牢记特点和相关计算公式。
本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1 三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2 棘轮机构图6-1-1 棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3 槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4 不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。
2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。
6.2 课后习题详解6-1 已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。
解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。
图6-2-16-2 已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。
解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。
拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。
槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。
槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。
《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。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-第六章至第七章【圣才出品】
第6章间歇运动机构6.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。
学习时需要牢记特点和相关计算公式。
本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2棘轮机构图6-1-1棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。
2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。
6.2课后习题详解6-1已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。
解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。
图6-2-16-2已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。
解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。
拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。
槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。
槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。
6-3在转塔车床上六角刀架转位用的槽轮机构中，已知槽数z＝6，槽轮静止时间t s ＝5/6s，运动时间t m＝2ts，求槽轮机构的运动特性系数τ及所需的圆销数K。
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《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 / n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、d i、d2、P、S、W、a、B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 ai、m t2、丫、3、q、P a、d i、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：d i、d2、L d、a、a i、a 2、F i、冃、F o 2）带传动的受力分析及应力分析：F i、F2、F o、c 12、c c、c b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i4 章： i ）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i5 章： i ）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。
第i6 章： i ）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i7 章： i ）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—— F 3n 2P L P H6、机构具有确定运动的条件行程速度变化系数 K 、* 180 °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复合铰链一一两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局部自由度一一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、速度瞬心一一两刚体上绝对速度相同的重合点 瞬心数一一N K （K 1）29、三心定理一一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、*急回特性极位夹角， 越大，K 越大，急回运动的性质也越显著。
K 15、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V c之间所夹的锐角称为压力角；压力角的余角称为传动角。
压力角越小，传动角越大，有效分力就越大，机构传力性能越好。
传动角min 的下限：min 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l3 、摆角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⑵任选固定铰链中心D的位置，由摇杆长度13和摆角，作出摇杆两个极限位置C1D和C2D⑶连接C1和C2，并作C1M垂直于C1C2⑷作C1C2N =90° - ，C2N 与C1M 相交于P点，C1PC2⑸作△ PC1C2的外接圆，在此圆周（弧C1C2和弧EF除外）上任取一点A作为曲柄的固定铰链中心。
连AC i 和AC2，因同以圆弧的圆周角相等，故C1AC2 C1PC2⑹因极限位置处曲柄与连杆共线，故AC i = l2-h，AC2 = l2 + h，从而得到曲柄长度丨1=（AC2-AC1）/2，连杆长度l2=（AC2+AC1）/2。
由图得AD=l4作业：2-1 ，3，6，7，10第三章凸轮机构1、凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。
2、凸轮分类按形状：盘形凸轮；移动凸轮；圆柱凸轮按从动件的型式：尖顶从动件；滚子从动件；平底从动件3、* 从动件运动规律（图3-5 ）推程：当凸轮以等角速顺时针方向回转时，从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定运动规律由离回转中心最近位置A到达最远位置B'，这个过程称为推程。
推程运动角：与推程对应的凸轮转角远休止角：当凸轮继续回转s时，以0点为中心的圆弧BC与尖顶相作用，从动件在最远位置停留不动，s称为远休止角。
回程：凸轮继续回转‘时，从动件在弹簧力或重力作用下，以一定运动规律回到起始位置，这个过程称为回程，称为回程运动角。
近休止角：凸轮继续回转s时，以0点为中心的圆弧DA与尖顶相作用，从动件在最近位置停留不动，s称为近休止角。
4、刚性冲击：从动件推程作等速运动，运动开始和终止时，速度和加速度产生巨大突变，由此产生的巨大惯性力导致的强烈冲击称为刚性冲击。
柔性冲击：简谐运动在运动开始和终止时，加速度的变化量和产生的冲击都是有限的，这种有限冲击称为柔性冲击。
5、①等速运动：位移图为斜直线，速度线图为水平直线，因从动件速度突变，适合强大冲击力，刚性冲击，不宜单独使用。
②简谐运动：点在圆周上运动时，它在这个圆的直径上的投影所构成的运动称为简谐运动。
在高速运动时会产生危害，适用于中低速凸轮。
③正弦加速度：其位移为摆动在轴线上的投影，加工精度较高。
6、压力角：接触轮廓法线与从动件速度方向所夹的锐角d s -e压力角计算公式：tan ------- ds血e2基圆半径r o减小会引起压力角增大。
e为从动件导路偏离凸轮回转中心的距离，称为偏距。
7、图解法设计凸轮轮廓作业：3-1，2, 4第四章齿轮机构0、齿轮的分类1、齿轮机构主要优点：使用的圆周速度和功率范围广；效率较高；传动比稳定；寿命长；工作可靠性高；可实4、渐开线齿廓满足定角速比要求n iin2rb22 A r b1齿槽宽e;齿厚s;齿距p;齿宽b;齿顶高h a ;齿跟高h f ；模数m压力角即: ' ' m /a r1r2r1r2(z1*Z2)顶隙c c c m h f h a齿轮连续传动的条件: AEEK实际齿合线段齿合点间距现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动。
缺点：要求较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜于远距离两轴之间的传动。
2、齿廓实现定角速比传动的条件齿轮传动的基本要求：瞬时角速度之比必须保持不变欲使两齿轮保持定角速度比，不论齿廓在任何位置接触，过接触点所作的齿廓公线都必须与连心线交于一定点。
1 O2C2 O i C3、渐开线的特性当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任意一点的轨迹称为该圆的渐开线，这个圆称为渐开线的基圆,该直线称为发生线。
*弧长等于发生线；基圆切线是法线；曲线形状随基圆；基圆内无渐开线5、齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸常用公式:p s e m; d —mz ；h h a h f ；d a d 2h a ；d f d 2h f ;h a h；m; h f *(h*c )m分度圆上s e P m db d cos基圆直径：2 26、正确啮合条件m2m ; 1 2 ；渐开线齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角必须分别相等7、一对标准齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心距，以a表示8、重合度值愈大，齿轮平均受力愈小，传动愈平稳。
9、切齿方法⑴成形法：成形法是用渐开线齿形的成形刀具直接切出齿形。
⑵范成法：范成法是利用一对齿轮互相齿合时，其共轭齿廓互为包络线的原理切齿的。
如果把其中一个齿轮（或齿条）做成刀具，就可以切出与它共轭的渐开线齿廓。
10、根切定义：若刀具齿顶线超过齿合线的极限点N,，则由基圆之内无渐开线的性质可知，超过N,的刀刃不仅不能范成渐开线齿廓，而且会将根部已加工出的渐开线切去一部分，这种现象称为根切。
根切使齿根消弱，严重时还会减小重合度，应当避免。
11、标准齿轮最少齿数z min1712、变位齿轮优缺点：①可采用乙Z min的小齿轮，仍不根切，使结构更紧凑；②改善小齿轮的磨损情况；③相对提高承载能力，使大小齿轮强度趋于接近。
④没有互换性，必须成对使用，e略有减小。
13、斜齿轮基本尺寸的计算。