机械设计基础A学习指南汇总

《机械设计基础A》课程学习指南

2014—2015学年第一学期成型、材料及热动12级本科学生使用

任课教师：王秀叶王旭任秀华

说明：为配合学生《机械设计基础A》课程的学习，使学生积极主动、有的放矢

地进行学习，在学习指南中对本课程基本情况、性质、任务、教材和多媒体课件

的处理、学习参考书、考核要求及各章基本要求、重点、难点等均做了较详细地

说明。同时，对每一章节还配备了若干有代表性的自测练习题，便于学生自己检

查对其基本内容的掌握程度，及时发现学习中存在的问题。

一、课程基本情况、性质、研究对象和任务

总学时：64学时，课堂教学60学时，实验4学时。

先修课：工程力学、金属工艺学、互换性与测量技术基础、机械制图等

《机械设计基础A》是近机类专业必修的一门专业技术基础课，它在整个教学流程中起着承上启下、举足轻重的作用。本课程主要研究组成机械的一些常用机构、机械传动装置、通用零、部件等的工作原理，结构特点及基本的设计理论和方法。

主要任务：

1)通过本课程的学习，使学生能够认识机械、了解机械，并掌握分析机械、设计机械的基本方法。

2)通过本课程的学习，使学生掌握机构分析与设计的基本理论和基本方法、并初步具有分析和设计零、部件的能力；强调能比较、能选择、能设计的基本能力的培养，为学习后续的专业课程和新的技术学科建立基础。

二、教材处理及多媒体课件说明

教材处理：

选用机械工业出版社出版的普通高等教育“十一五”国家级规划教材、新世纪高校机械工程规划教材、朱东华等主编的《机械设计基础》。本教材系统、完整、新颖和适用。但由于教材内容多，而计划学时有限，所以教学任务非常繁重。对此，应该在满足教学基本要求的基础上，做到抓住重点、难点，放手简单、次要的内容（在老师指导下让学生自学），淡化理论演绎、简化公式推导，使学生掌握其共性规律和基本方法。真正做到将问题由“繁”变“简”，将课本由“厚”变“薄”。

多媒体课件：

根据本课程的特点，机械设计基础适合用多媒体教学。该课件综合了图、文、声、像、二维图形、三维动画等多种媒体手段，经科学、合理的重组、整合、加工，构筑了一种虚拟实际场景的教学氛围。对学生开阔视野、扩展思路、增强工程实践意识以及提高分析问题、解决问题的能力和创造能力都具有非常重要的作用。但是，应该提醒的是，学生在利用多媒体课件进行学习时，不能将注意力只集中在丰富多彩的课件画面上，而忽视对课程内容的关注和理解；课堂学习中，由于信息量较大，课堂进度较快，应注意对重要内容作记录，并在课下及时复习和总结。

三、学习参考用书

可选用高等学校机械设计系列教材：

《机械设计基础》（杨可桢程光蕴主编）；

《机械原理》（孙桓主编），

《机械设计》（濮良贵主编），

《机械设计基础学习指导书》（程光蕴主编）

四、关于考试的说明

《机械设计基础》课程的考核成绩由以下几部分构成：

●课外作业和平时表现(未完成作业者不得参加期末考试) 20 %

●实验(未完成规定实验者不得参加期末考试) 10 %

●期末考试 70 %

五、各章基本要求、重点难点及自测练习题

1绪论

（一）基本要求

1．掌握有关机械、机器、机构、构件及零件等名词概念；

2．了解机械设计基础研究的对象和内容及本课程的性质、任务及相应的学习特点。

（二）重点与难点

本章重点是掌握机器和机构的含义和特征、构件及零件等名词概念

（三）自测练习题

1．填空题

1）零件是机器中的单元体；构件是机构中的单元体。

2）内燃机中的连杆属于。

A．零件 B.机构 C.构件

3）机器与机构的主要区别是：。

A.机器较机构运动复杂

B.机器能完成有用的机械功或转换能量

C.机器能变换运动形式。

4）一种相同的机构机器。

A．只能组成相同的 B.可以组成不同的 C.只能组成一种

2．简答题

1）《机械设计基础》课程研究的对象与内容是什么?

2）什么是机械、机器、机构、构件、零件?各举一例说明。

2平面机构

（一）基本要求

1.掌握平面机构运动简图的绘制方法。搞清运动副、约束、自由度等基本概念，看懂并能绘制机构的

运动简图；

2．掌握平面机构自由度计算。能对复合铰链、局部自由度及虚约束进行正确识别及处理，对机构的运动是否确定会做出相应的判断；

3.了解平面四杆机构的基本形式及演化方法。熟悉铰链四杆机构的三种基本形式及其演化中的曲柄滑

块机构、摆动导杆机构的结构特点及运动特点；

4.掌握平面四杆机构特性分析方法。对曲柄存在条件、急回特性、行程速比系数、传动角或压力角、

死点有明确的概念；

5.掌握设计平面四杆机构的基本方法。能够按照给定行程速比系数、两连架杆位置运用图解法完成四

杆机构各构件基本尺寸的确定。

（二）重点与难点

本章的重点是机构运动简图的绘制；平面机构自由度计算；铰链四杆机构基本形式的判断；四杆机构中急回特性分析及平面四杆机构的设计。

其中机构运动简图的绘制即是重点又是难点；而机构自由度计算中虚约束的处理是难点但不是重点；

平面四杆机构最小传动角的分析是难点。

（三）自测练习题

1．填空题

1）两构件通过点或线接触而构成的运动副为；它引入个约束。两构件通过面接触而构成的运动副为，它引入个约束。

2）机构中只有一个。

A .原动件 B.从动件 C .机架

3）当曲柄摇杆机构处于死点位置时，原动件应是，此时，机构的压力角为。

4）在曲柄摇杆机构中，若把摇杆变换为机架，则机构演变成机构。

5）一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。

6）在四杆机构中，能实现急回运动的机构有、、。

7）摆动导杆机构，当以曲柄为原动件时，传动角总是。

A．等于0oB．等于9 0oC．大于0o而小于9 0o8）曲柄滑块机构中，若增大曲柄长度，则滑块行程将。

A．增大B．不变C．减小

9）铰链四杆机构ABCD各杆长度分别为l A B= 40mm l Bc = 90mm，l cD= 55mm，l AD = 100mm，取AB杆为机架，则该机构为。

A．双摇杆机构 B．双曲柄机构 C．曲柄摇杆机构

10）杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为连杆，应是

A．曲柄摇杆机构 B．双曲柄机构 C．双摇杆机构 D．双曲柄机构或双摇杆机构11）下列生产设备均用了曲柄摇杆机构，其中以摇杆为主动件的是

A．缝纫机踏板机构 B.剪刀机 C.碎石机 D.搅拌机12）铰链四杆机构中的运动副属于

A．高副 B螺旋副C、转动副词 D.移动副

13）内燃机中的曲柄滑块机构，作主动件的是

A．曲柄 B．滑块 C．导杆 D．连杆

14）以下关于机构急回特性的论述正确的是

A．行程速比系数越小，急回特性越显著

B．极位夹角为0°时，机构具有急回特性

C．急回特性只有曲柄摇杆机构具有

D．急回特性可用来缩短空回行程的时间，提高生产率

2．计算分析题

2.1下面所示两图分别为一机构的初拟设计方案。试：计算图示各机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。分析其设计是否合理，如此初拟方案不合理，请用简图表示其修改方案，并对其合理性进行验证。

2.2计算图示机构的自由度并判断机构是否具有确定的相对运动 (机构中若存在复合铰链、局部自由

度、虚约束应明确指出)

(a) (b)

(b) (a)

2．3试设计一铰链四杆机构来实现飞机起落架的运动。要求：（1）飞机起飞时，起落架收起，机构的连杆处于图示B 1C 1 位置；（2）飞机降落时，起落架要安全可靠支承（利用死点），机构连杆处于图示B 2C 2 位置，且支承轮子的构件C 2D 处于铅垂位置。已知连杆BC 长度为300mm 。

1．求该四杆机构中两连架杆AB 、 CD 的长度及机架AD 的长度。（可由作图法量取）

2．按比例作出飞机起飞和降落时机构的两个位置图；

3．判断该铰链四杆机构的类型名称。

2.4图示一曲柄摇杆机构，已知机架长度?AD =70mm ，摇杆长度?CD =55mm ，摇杆左极限位置C 1D 与

机架AD 之间的夹角为45°，若行程速比系数K=1.4，试用图解法确定：（10分）

1． 摇杆的右极限位置C 2D 。

2．曲柄长度?AB 和连杆长度?BC

3．最小传动角 min

3凸轮机构

（一）基本要求

1．了解凸轮机构的分类及应用；

2．掌握推杆几种常用运动规律的特点和适用场合；

3．掌握用反转原理设计凸轮廓曲线的方法。

（二）重点与难点

本章的重点是推杆几种常用运动规律的特点及适用场合；盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；凸轮机构压力角及运动失真的主要影响因素。

本章的难点是在凸轮轮廓设计及分析中“反转法”原理的理解和运用。

（三）自测练习题

1．填空题

1）在凸轮机构推杆常用的运动规律中， 运动规律会使机构产生刚性

冲击，而 运动规律会使机构产生柔性冲击。

2）右图所示几种凸轮机构中， 的润滑条件和传力性能最好。

A 、a 图

B 、b 图

C 、c 图

3）尖顶从动件凸轮机构中，基圆的大小会影响 。

A ．从动件位移

B ．从动件加速度 C

．机构

2

的压力角

4）与其它机构相比，凸轮机构的最大优点是 。

A ．便于润滑

B ．制造方便

C ．可实现各种预期的运动规律

5）为避免从动件运动失真，滚子从动件凸轮的理论轮廓不能 。

A ．内凹

B ．有尖点

C ．变平

6）若凸轮机构出现运动失真，可采取 的措施。

A ．增大滚子半径

B ．增大基圆半径

C 、减小基圆半径

7）设计滚子直动从动杆盘形凸轮机构时，若压力角超过许用值，则应 。

A 、增大滚子半径

B 、增大基圆半径

C 、减小基圆半径

8）用反转法设计凸轮廓线时, 相对静止不动。

A.机架

B.从动杆

C.凸轮

9）与凸轮接触面较大，易于形成油膜，所以润滑较好，磨损较小的是

A ．尖顶从动杆

B ． 平底从动杆

C ．滚子从动杆

10）凸轮机构中从动件的运动规律取决于

A.从动件端部结构形式

B. 凸轮的大小

C. 凸轮轮廓曲线

11） 平底从动件凸轮机构的适应场合是

A ．传力较小 B. 转速较高 C. 转速较小

12）在传力不大的低速凸轮机构中，一般可采用的从动件是

A. 滚子

B. 尖顶

C. 平底

13）、凸轮机构中，从动件做等加速等减速运动时将产生怎样的冲击

A. 刚性冲击

B. 柔性冲击

C. 无冲击

2．问答题：

图所示为一凸轮机构，看懂该传动，回答下列问题

（1）该凸轮机构应用了何种类型的凸轮？

（2）该种类型凸轮机构能使横刀架实现怎样的运动？

（3）从运动方面考虑该凸轮为平面凸轮还是空间凸轮？

（4）该种类型凸轮机构主要应用于何种场合？

（5）从动件的运动规律决定的因素是什么？

3．作图分析题

3.1

图示为一偏心圆盘构成的凸轮机构，已知O 为偏心圆的中心，偏心距e = 15

mm ,圆盘直径d = 60 mm 。要求：

①用作图法标出从动件2的行程h 和推程运动角δ0。 ②用作图法标出凸轮转过90? 时从动件2的位移S 90、压力角α90。

③若改为偏置式凸轮机构，从减小推程压力角的角度考虑，从动件应偏向哪一侧？

用作图法标出凸轮机构从图示位置转过45°时的压力角及从动件的位移。

3.2

O

3．2下图为实际轮廓曲线相同而从动杆末端形式不同的三个凸轮机构。

1）画出图示三个凸轮的基圆r0

2)标出图示三个凸轮机构图示位置时的压力角α及位移S、凸轮逆时针转过90o后的压力角α90。

3

3

①写出该凸轮机构的名称。

②标出理论轮廓、基圆、图示位置的位移s。

③标出图示位置的压力角α及凸轮转过90?时的压力角α90。

④判断凸轮的转向是否合理，并简述主要原因。

4间歇运动机构

（一）基本要求

了解棘轮机构、槽轮机构的工作原理、运动特点、应用场合及设计要点；

（二）重点与难点

本章重点是掌握棘轮机构、槽轮机构的组成、运动特点及应用。

（三）自测练习题

1．填空题

1）单销外槽轮机构中，槽轮的运动时间总是静止时间。

A．大于；B．等于；C．小于。

2）若要实现周期性间歇转动，且希望转角大小可调，可选取机构。

A、槽轮；

B、不完全齿轮；

C、棘轮。

3）在单向间歇运动机构中，棘轮机构常用于场合。

A．低速轻载； B．高速重载； C．低速重载。

4）当输入运动为连续匀速转动时，要求输出运动为单向间歇转动，可选用机构、机构和机构。

5）棘轮机构中止动爪的作用是。

2．简答题

1）实现间歇转动的机构有哪几种？哪一种间歇回转角可调？那一种较适用于高速情况？为什么？

6带传动

（一）基本要求

1．了解带传动的类型、特点和应用；

2．熟悉V带的构造和标准；

3．掌握V带传动的受力分析、应力分析。熟悉带传动的主要失效形式，会区分打滑和弹性滑动这二个概念；

4．掌握V带传动的参数选择和设计计算。

（二）重点与难点

本章的重点是V带传动的参数选择和设计计算；难点是弹性滑动的分析。

（三）自测练习题

1．填空题

1)带传动工作时产生弹性滑动是因为。

A．带的预紧力不够 B.带的紧边和松边拉力不等 C.带和带轮间摩擦力不够2）带轮的轮槽尺寸由确定。

A 带的型号

B 带轮直径

C 带的长度

3）带传动主要依靠来传递运动和动力的。

A 带与带轮接触面间的正压力 B带与带轮接触面间的摩擦力 C 带的紧边拉力

4）设计V带传动时，如小带轮包角α1过小（α1<120?），最有效的解决方法是。

A、增大中心距

B、减小中心距

C、减小带轮直径

5）带传动不能保证精确传动比的原因是。

A.带的磨损

B.带的打滑

C.带的弹性滑动

6）带的楔角θ与带轮轮槽角?之间的关系为。

A. θ= ?

B. θ＜?

C. θ＞?

7）V带传动采用张紧轮的目的是

A．提高带的寿命 B．改变带的运动方向 C．调节带的初拉力

8）V带带轮的结构形式取决于

A．带速 B．V带型号 C．带轮直径

9）标准V带的截面夹角是

A．34° B．36° C．40°

10）一般动力机械中，主要采用带传动的类型是

A．平带传动 B．V带传动 C．圆型带传动

11）下列V带传递功率最大的是

A．B型 B．Y 型 C．E型

12）V带带轮的结构形式取决于

A．带速 B．传递的功率 C．带轮直径

13）设计V带传动时，发现V带根数过多，可采用来解决。

A 增大传动比 B加大传动中心距 C 选用更大截面型号的V带

2．分析讨论题

图示为一V带传动的横截面示意图，按要求完成下列各项：

（1）说出该V 带的结构形式？其中起耐磨保护的是哪一层？

（2）从使用角度考虑，其合适的工作速度是多少？

（3）若该V 带传动带轮直径为120mm ，则应将带轮制成何种结构形式最合适？

（4）在安装V 带时，若用张紧轮张紧，根据你的经验，应将张紧轮放在什么位置？

7齿轮传动

（一）基本要求

1 了解齿轮机构的类型和应用；

2． 理解齿廓啮合基本定律。掌握关于节点、节圆的概念；

3． 了解渐开线的形成及性质，掌握渐开线齿廓的啮合特性；明确啮合线、啮合角等概念；

4． 掌握渐开线齿轮传动的正确啮合条件、正确安装条件及连续传动条件；

5． 熟悉渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及几何尺寸计算，熟练掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算方法；

6．了解渐开线齿廓的切齿原理、根切现象、变位修正原理及变位齿轮的概念；

7． 掌握齿轮的失效形式，直齿、斜齿轮的受力分析及强度计算。

（二）重点与难点

本章的内容较多。重点内容主要是：渐开线齿廓的啮合特性；外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合原理和几何尺寸计算；齿轮的受力分析及强度计算公式的理解与应用。

本章的难点是：重合度的意义；斜齿轮的当量齿轮。

（三）自测练习题

1．填空题

1）渐开线在基圆上的压力角为 。

A 、0°

B 、20°

C 、90°

2） 渐开线齿轮传动, 由于安装误差中心距变大, 这时传动比 。

A 、 不变

B 、增大

C 、 减小

3） 的圆称为分度圆。

A .齿厚等于齿槽宽处 B.齿顶高等于齿根高处 C. 具有标准模数和标准压力角

4）渐开线齿轮传动的可分性是指 不受中心距变化的影响。

A .节圆半径 B.传动比 C. 啮合角

5）斜齿圆柱齿轮的当量齿数是用来 的。

A .计算传动比 B.计算重合度 C. 选择盘形铣刀

6）范成法加工齿数少于17的渐开线 时，一定会产生根切。

A .标准直齿圆柱齿轮 B.标准斜齿圆柱齿轮 C.变位直齿圆柱齿轮

7）正变位齿轮与标准齿轮相比其分度圆 ，齿顶高 ，齿根高 。

A .变大 B.变小 C. 不变

8）一般参数的开式齿轮传动的主要失效是 。

A 齿面点蚀

B 齿面磨损

C 齿面胶合

9）一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知z 1=20 z 2=50，它们的齿形系数是 。

A 21F F Y Y >

B 21F F Y Y =

C 21F F Y Y <

10）设计渐开线圆柱齿轮传动时，小齿轮1和大齿轮2的齿宽应 。

A. b 1=b 2

B. b 1

C. b 1>b 2

11）一对标准直齿圆柱齿轮传动，已知z 1＜z 2 ,则两轮接触应力的关系为 。

A.σH1 = σH2

B.σH1 ＜ σH2

C.σH1 ＞ σH2

12）软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式为。

A.齿面点蚀

B.轮齿折断

C.齿面磨损。

13）对于齿面硬度≤350HBS的齿轮传动，当大、小齿轮均采用45号钢时，一般采取的热处理方式为。

A．小齿轮淬火，大齿轮调质 B.小齿轮淬火，大齿正火

C. 小齿轮调质，大齿轮正火

D. 小齿轮正火，大齿轮调质

14）增强齿轮齿面的抗点蚀能力，应该

A．增大轮齿尺寸B．降低齿面硬度C．提高齿面硬度

15）下列斜齿圆柱齿轮传动特点说法正确的是

A．不适宜于高速传动B．适宜于重载传动C．不产生轴向力

16）汽车变速箱中的齿轮传动形式属于

A．开式齿轮传动 B．闭式齿轮传动 C．半开式齿轮传动

2．计算题

2．1 一对正常齿制的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮机构，已知：标准中心距

a=100㎜、压力角α=20°、主动轮齿数Z1＝20、从动轮齿数Z2＝30，求：

1）分别求出两轮的分度圆直径d、齿顶圆直径d a、齿根圆直径d f及基圆直径d b。

2）试画图表示理论啮合线段N1N2、实际啮合线段B1B2，并判断传动是否连续。

3）若实际安装中心距a’>a，则此时分度圆与节圆，分度圆压力角与啮合角的关系又将如何变化？

4）两个齿轮的接触应力、齿根弯曲应力是否分别相等？如不相等，哪一个齿轮的应力大？

2．2有一对正常齿外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮的齿数分别为z1=30，z2=40，模数m =20mm，压力角α=20°，h﹡=1.0，c﹡=0.25。

（1）试求：齿轮1的分度圆直径d、齿顶圆直径d a、齿根圆直径d f、基圆直径d b、齿距p、齿厚s、和齿槽宽e、传动比i、标准中心距a ；

（2）当实际中心距a’=702.5mm时，此时，啮合角α’为多少？两轮节圆直径d1’ 、d2’各为多少？顶隙c为多少？传动比i为多少？

（3）保持实际中心距a′和传动比i不变，若要实现无侧隙啮合，可采用什么类型的齿轮传动？

8蜗杆传动

（一）基本要求

1．了解蜗杆传动的特点、类型；

2．掌握蜗杆传动主要参数、失效形式及材料选择；

3．掌握蜗杆传动的受力分析。

（二）重点与难点

本章的重点是蜗杆传动的基本参数及受力分析

（三）自测练习题

1．填空题

1）蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中________最易发生。

A.轮齿折断

B.塑性变形

C.胶合与磨损

2）蜗杆传动的失效形式与齿轮传动相类似，其中________最易发生。

A.轮齿折断

B.塑性变形

C.胶合与磨损

3）为使蜗杆传动具有良好的减摩性，常采用 制造蜗杆，采用 制造蜗轮。

A ．钢

B ．青铜

C ．塑料 D.有色金属

4）对于传递动力的蜗杆传动，为了提高传动效率，在一定限速内可采用＿＿。

A ．较大的蜗杆直径系数

B ．较大的蜗杆分度圆导程角

C ．较小的模数

D ．较少的蜗杆头数

5）蜗杆传动中，是以蜗杆的 参数、蜗轮的 参数为标准值。

A 、端面

B 、轴面

C 、法面

6）在下列蜗杆传动参数中，________为导出值，不是基本的标准化的参数。

A 、蜗杆头数Z 1

B 、蜗杆轴向模数m

C 、蜗杆直径系数q

2．分析题

2．1在图示电动绞车系统中，件1和2均为斜齿圆柱齿轮，件3为蜗杆，件4为蜗轮。已知蜗轮蜗杆均为右旋，并且设计时Ⅱ轴上的齿轮2与蜗杆3的轴向力能够相互抵消一部分，试回答下列问题：

① 齿轮1的轮齿螺旋线方向是 旋。

② 在图中用箭头表示出重物上升时齿轮1和齿轮2的转动方向以及齿轮2在节点A 所受的轴向力a2F 的方向。

③ 重物上升时，在节点B 处画出蜗杆3所受的轴向力a3F 、圆周力t3F 和径向力r3F 的方向，在节点B 处画出蜗轮4所受的圆周力t4F 的方向。

2．2图示为简单手动起重装置。若按图示方向转动蜗杆，提升重物G ，试确定：

（1）蜗杆和蜗轮齿的旋向；

（2）画出蜗轮所受的轴向力a F 、圆周力t F 和径向力r F 的方向

（3）当提升重物或重物向下时，蜗轮齿面是单侧受载

还是双侧受载？

4

9轮系

（一）基本要求

1．了解轮系的分类和主要功用；

2．熟练掌握定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比的计算方法，会确定主、从动轮的转向关系。

（二）重点与难点

本章重点是各种轮系传动比的计算。

本章难点是周转轮系传动比计算及复合轮系中基本轮系的划分。

（三）自测练习题

1．填空题

1）在轮系传动比计算中，i AB H

表示 A 、B 两轮的传动比。

A ．在转化轮系中；

B ．在实际轮系中；

C ．在周转轮系中。

2）惰轮对轮系传动比 。

A ．大小方向均无影响

B ．仅影响大小，不影响方向；

C ．仅影响方向，不影响大小。

3）下图所示轮系，三个传动比计算式中， 式是正确的。

2．计算题

2．1图示轮系中，已知各轮齿轮Z A = 25，Z B = 30，

Z C =60，Z D = 50，

Z E =52，Z F = 58；n A = 50 r / min ，

n H =100 r /min ，转向如图。

试求齿轮F 的转速和转向？

2．2图示轮系中，已知双头右旋蜗杆的转速m in /9001r n =

602=z ，25'2

=z ，203=z ，25'3=z ， 204=z ，

30'4=z ，355=z ，28'5=z ，1356=z 。 试求n 6的大小和转向。.

10滚动轴承

（一）基本要求

1．熟悉轴承的主要类型、特点和代号。熟练掌握“6”、“N”、“7”、“3”、“5”类等轴承。

2．掌握滚动轴承的选择计算及滚动轴承的组合设计。

（二）重点与难点

本章重点是滚动轴承的寿命计算方法及轴承的选择计算。

本章难点是角接触轴承轴向载荷计算。

（三）自测练习题

1．填空题

1）代号为的滚动轴承能很好的承受径向载荷及轴向载荷的综合作用。

A.7310AC

B.N210

C.5310

2）是只能承受径向载荷的轴承。

A. 深沟球轴承

B.调心球轴承

C.调心滚子轴承

D.圆柱滚子轴承

3）动轴承的额定寿命是指同一批轴承中的轴承所能达到的寿命。

A．99% B. 90% C.95% D. 50%

4）具有良好的调心作用。

A. 深沟球轴承

B.调心滚子轴承

C.推力球轴承

D.圆柱滚子轴承

5）深沟球轴承内径100mm，宽度系列0，直径系列2，公差等级为0级，其代号为。

A. 6220/P0

B. 60220/P0

C. 6220

6） 3000个型号相同的滚动轴承，在相同条件下运转，当达到基本额定寿命时，应有轴承失效。

A、300 个

B、30个

C、3000个

7）在下列各类轴承中，能承受径向载荷与轴向载荷的联合作用。

A．短圆柱滚子轴承 B. 圆锥滚子轴承 C. 推力球轴承

8）按基本额定动载荷选定的滚动轴承，在预定使用期限内其破坏率最大为。

A. 1 ％

B. 5％

C. 10％

9）滚动轴承的主要失效形式是。

A．疲劳点蚀 B.磨损 C.胶合

10)根据滚动轴承代号，完成下表要求内容：

2.计算题

2．1齿轮由一对7307角接触向心球轴承支承。已知F r1=1000N,F r2=2060N,齿轮上轴向载荷K a=880N,方向如图所示。且该轴承派生轴向力S＝0.7F r，试问两轴承

中哪一个为紧端，哪一个为松端，承受的轴向载荷Fa1和Fa2各为多少？

2．2如图所示一对角接触球轴承支承的轴系，轴承正安装（面对面），已知两个轴承的径向载荷分别为N 2000r1=F ，N 4000r2=F ，轴上作用的轴向外载荷N 1000A =F ，轴承内部派生轴向力S 的计算式为r 7.0F S =，当轴承的轴向载荷与径向载荷之比e F F >r a /时，X =0.41，Y =0.87；r a /F F ≤e 时，X =1，Y =0；其中e =0.68。载荷系数0.1P =f ，温度系数1T =f 。试计算：

（1）两个轴承的轴向载荷a2a1F F 、；

（2）两个轴承的当量动载荷21P P 、。

（3）此对轴承的寿命。

11轴及轴毂联接

（一）基本要求

1．掌握轴的类型。搞清转轴、心轴和传动轴的载荷特点；

2．了解轴的设计特点，学会轴的结构设计的方法；

3．熟练掌握轴的结构设计。熟悉轴上零件的轴向和周向定位方法及特点，明确轴的结构设计中应注

意的问题及提高轴的承载能力的措施；

4．掌握轴的强度计算。

5．了解键联接的主要类型及应用特点；

6．掌握平键联接的强度计算方法。熟悉键的类型及尺寸的选择方法，并能正确选用。

（二）重点与难点

本章重点是轴的结构设计与强度计算；平键联接的选择及强度计算方法。

本章难点是轴的结构设计。

（三）自测练习题

1．填空题

1)某45钢轴的刚度不足，可采取 措施来提高其刚度。

12

A

F

A ．改用40Cr 钢 B. 淬火处理 C. 增大轴径

2)增大轴在截面变化处的过渡圆角半径，可以_______________。

A.使零件的轴向定位比较可靠

B.降低应力集中，提高轴的疲劳强度

C. 使轴的加工方便

3)若把轴的材料由碳钢改为合金钢，而轴的结构和尺寸仍保持不变，则轴的

将会提高。

A 强度

B 刚度

C 强度和刚度

4)对轴进行表面强化处理，可以提高轴的 。

A 刚度

B 疲劳强度

C 耐冲击性能

5)自行车的前轮轴为 。

A.转轴

B.传动轴

C.心轴

6）图示零件1和2采用了 联接 。

A .平键 B.楔键 C. 切向键

7）哪种键联接可传递轴向力

A. 普通平键

B. 半圆键

C. 楔键

8）楔键联接能够实现轴上零件的 。

A.轴向固定

B.周向固定

C.A 与B 均可

9）标准平键的承载能力通常取决于 。

A ．键的抗剪强度 ；

B ． 键的弯曲强度 ；

C ． 键联接工作表面挤压强度。

10）已知普通平键的键宽为b ，键长为L ，其强度校核公式为[]a 3MP 102P p kld

T σσ≤?=， 对于A 型平键式中l 为 。

A 、L

B 、L －b

C 、L －b ／2

11)选择平键的剖面尺寸（b ?h ）是根据______从标准中选出的。

A.传递转矩的大小

B.轴径大小

C.轮毂长度

2．计算题

凸缘联轴器用一圆头普通平键与轴相联接。已知键的尺寸为b×h×L=10×8×50（单位均为mm ），轴的直径d=35mm ，键联接的许用挤压应力[σp ]=100MPa ，

试求该联接所允许传递的转矩。

3.结构改错题

试指出图示直齿圆柱齿轮轴系中的错误，并加以改正。

1

2

12螺纹联接

（一）基本要求

1.了解螺纹及螺纹联接件的类型、特性、标准；明确螺纹效率和自锁条件；

2.熟练掌握螺纹联接的基本类型、结构特点及应用场合；熟悉螺纹联接的予紧和防松方法；

3.掌握螺栓组联接设计时应注意的问题。

（二）重点与难点

本章重点是螺纹联接的基本类型、结构特点，螺栓组联接设计时应注意的问题。

（三）自测练习题

1．填空题

1）一箱体与箱盖用螺纹联接，箱体被联接处厚度较大，现要求联接结构紧凑，且需要经常装拆箱盖进行修理，宜采用联接。

A. 双头螺柱联接

B. 普通螺栓联接

C. 螺钉联接

2）当螺栓联接的被联接件是锻件或铸件时，应将安装螺栓处加工成小凸台或沉孔，

其目的是______。

A．易拧紧；B．避免偏心载荷；C．增大接触面，提高承载能力。

3）用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角型螺纹。

A..牙根强度高，自锁性能好

B.传动效率高

C.防振性能好

D.自锁性能差

4）用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。

A.三角形细牙螺纹

B.梯形螺纹

C.锯齿形螺纹

D.多线的三角形粗牙螺纹

5）在螺栓联接中，当螺栓轴线与被联接件支承面不垂直时，螺拴将产生附加应力。

6）螺纹连接防松，按其防松原理可分为防松、防松和防松。

7）机械上采用的螺纹联接中，自锁性最好的是

A．锯齿形螺纹 B．矩形螺纹 C．梯形螺纹 D．三角形螺纹

8）能够采用机械防松、用于振动、变载荷处的螺纹连接件是

A．地脚螺栓 B．六角螺母 C．六角开槽螺母 D．平垫圈

2．问答题

1）联接螺纹都具有良好的自锁性，为什么有时还需要防松装置?各举出两个机械防松和摩擦防松的例子。

2）如何防止螺栓承受偏载？

13联轴器

（一）基本要求

1.了解常用联轴器的主要类型和用途；

2.掌握常用联轴器的结构、工作原理特点；

3.掌握常用联轴器的选择及计算方法。

(二)重点与难点

本章重点是联轴器的选用.

(三)自测练习题

1.填空题

1)一般情况下，为了联接电动机轴和减速器轴，如果要求有弹性而且尺寸较小，下列

联轴器中最适宜采用_____________。

A．凸缘联轴器；B．轮胎联轴器；C．弹性柱销联轴器。

2)在载荷具有冲击、振动，且轴的转速较高刚度较小时，一般选用。

A. 弹性固定联轴器

B.刚性可移式联轴器

C.弹性联轴器

D.安全联轴器

3)联轴器与离合器的主要作用是。

A. 缓冲、减振

B.传递运动和转矩

C.防止机器发生过载

D.补偿两轴的不同心火热膨胀

4)金属弹性元件挠性联轴器中的弹性元件都具有的功能。

A对中 B.减磨 C.缓冲和减振 D.缓冲

机械设计基础总结讲解

机械设计基础总结 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.1构件 ---- 独立的运动单元零件 ----- 独立的制造单元 运动副一一两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。 机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。 机器一一由零件组成的执行机械运动的装置。 机器和机构统称为机械。构件是由一个或多个零件组成的。 机构与机器的区别： 机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外还包含电气，液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量，物料，信息的功能。 1.2运动副一一接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。 运动副元素——直接接触的部分（点、线、面） 运动副的分类： 1）按引入的约束数分有： I 级副（F=5）、II 级副（F=4）、III 级副（F=3）、IV 级副（F=2）、V 级副 （F=1）。 2）按相对运动范围分有：平面运动副——平面运动空间运动副一一空间运动 平面机构——全部由平面运动副组成的机构。 空间机构一一至少含有一个空间运动副的机构 3）按运动副元素分有： 咼副（；禺）点、线接触，应力咼；低副（）面接触，应力低 1.3机构：具有确定运动的运动链称为机构 机构的组成：机构=机架+原动件+从动件 保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。 24y 原动件v自由度数目：不具有确定的相对运动。原动件〉自由度数目：机构中最弱的构件将损坏。 1.5局部自由度：构件局部运动所产生的自由度。出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp。 复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副相联。m个构件，有m—1转动副虚约束对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。 出现场合：1两构件联接前后，联接点的轨迹重合，2?两构件构成多个移动副，且导路平行。3.两构件构成多个转动副，且同轴。4 运动时，两构件上的两点距离始终不变。5.对运动不起作用的对称部分。如多个行星轮。6.两构件构成高副，两处接触，且法线重合。

《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=1

机械设计基础复习

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第一章第三章 机器,机械,机构的概念 1.机构的组成要素： （1）构件，构件与零件有什么区别 （2）运动副，运动副有哪些常用类型掌握常用运动副的特点； （3）运动链，机构 2、自由度，约束掌握平面机构自由度的计算公式； 3、掌握机构自由度的意义和机构具有确定运动的条件； 练习 1.一个作平面运动的自由构件有 3 个自由度。 2.机械是 机器 和 机构 的总称。 3.使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为 运动副 。 4.六个构件组成同一回转轴线的转动副，则该处共有三个转动副。（ × ） 5、复合铰链、局部自由度、虚约束，在计算机构自由度时，如何处理 6..零件是 机械中制造的 单元，构件是 机械中运动的 单元。 7.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间 B 产生相对运动。 A 、可以 B 、不能 C 、不一定能 8..两构件通过______ 面接触 _构成的运动副称为低副，它引入___2____个约束；两 9.构件通过_点，线接触 _______构成的运动副称为高副，它引入____1___个约束。 10.当机构的自由度F 0，且等于原动件数，则该机构即具有确定的相对运动。（√ ） 11.机器中独立运动的单元体，称为零件。（× ） 第四章平面连杆机构 、平面四杆机构的基本型式是什么它有几种类型、曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的特点各是什么他们有哪些用途 A B C F A G H E O M N 2 4 D E

3、铰链四杆机构有曲柄的条件是什么 4. 什么是压力角传动角掌握连杆机构传动角的计算方法；最小传动角的位置； 5、极位夹角急回运动行程速比系数掌握极位夹角与行程速比系数的关系式； 6、机构的死点位置掌握死点位置在机构中的应用； 7.已知行程速比系数设计四杆机构(曲柄滑块机构、导杆机构)；已知连杆的两对应位置；已知摇杆的两对应位置； 练习 1.当连杆机构处于死点位置时，有。 2.一个曲柄摇杆机构，行程速比系数等于，则极位夹角等于。 3.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于42o，则行程速比系数等于。 4.机构具有确定运动的条件是数目等于机构的自由度数。 5.曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件，其连杆与摇杆的夹角∠BCD＝130°，其传动角为。 6..当行程速度变化系数k 时，机构就具有急回特性。 A 小于1； B. 大于1； C. 等于1； D. 等于0 7.平面连杆机构的曲柄为主动件，则机构的传动角是。 8.平面铰链四杆机构具有曲柄的条件是且。 9.曲柄滑块机构在，会出现死点 9.在铰链四杆机构中，如存在曲柄，则曲柄一定为最短杆。（） 10.对心曲柄滑快机构急回特性。 11.偏置曲柄滑快机构急回特性。 12.机构处于死点时，其传动角等于。 13.曲柄滑快机构，当取为原动件时，可能有死点。 14.机构的压力角越对传动越有利。 15.图示铰链四杆机构，以AB为机架称机构；以CD为机架称机构。

心得体会 机械设计基础实验体会与收获

机械设计基础实验体会与收获 机械设计基础实验体会与收获 广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称： 指导教师：班级：姓名：学号：成绩评定：指导教师签字： 年月日 实验一机构运动简图的测绘与分析 一、实验目的： 1、根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图； 2、学会分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法； 3、加深对机构结构分析的了解。 二、实验设备和工具； 1、缝纫机头； 2．学生自带三角板、铅笔、橡皮； 三、实验原理： 由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略符号（见教科书有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特

征。 四、实验步骤及方法： l、测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始，仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目；2、根据相联接的两构件的接触特征及相对运动的性质，确定各个运动副的种类； 3、选定投影面，即多数构件运动的平面，在草稿纸上徒手按规定的符号及构 件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图。用数字1、2、 3、……。分别标注各构件，用英文字母A、B、C、，……分别标注各运动副； 4、仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的方向等，选定原动件的位置，并按一定的比例画出正式的机构运动简图。 五、实验要求： l、对要测绘的缝纫机头中四个机构即a．压布、b走针、c．摆梭、d．送布，只绘出机构示意图即可，所谓机构运动示意图是指只凭目测，使图与实物成比例，不按比例尺绘制的简图； 2、计算每个机构的机构自由度，并将结果与实际机构的自由度相对照，观察计 算结果与实际是否相符；

机械设计基础重点总结修订稿

机械设计基础重点总结 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

《机械设计基础》课程重点总结 绪论 机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。 原动机：将其他形式能量转换为机械能的机器。 工作机：利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。 机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成，它的主体部分是由机构组成。 机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。 机构与机器的区别：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还含电器、液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。 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。 机械零件可以分为通用零件和专用零件。 机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.平面机构：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构；构件相对参考系的独立运动 称为自由度；所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。 2.运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。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；P8 4.机构自由度计算公式：F=3n-2P l -P H 机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动 的数目。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；机构具有确定的运动的条件是：机构自由度F > 0,且F等于原动件数 5.计算平面机构自由度的注意事项：（1）复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动 副相连接（图1-13）（2）局部自由度：一种与输出构件运动无关的的自由度，如凸轮滚子（3）虚约束：重复而对机构不起限制作用的约束 P13（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：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。 7.发生相对运动的任意两构件间都有一个瞬心。瞬心数计算公式：N=K(K-1)/2 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。 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；最简单的平面连杆机构由四个构件组成，称为平面四杆机构。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：全部用转动副相连的平面四杆机构；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；整转副：

机械设计基础知识点总结

n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=绪论：机械：机器与机构的总称。机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。机构：是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件：制造的单元。分为：1、通用零件，2、专用零件。 一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束：对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH 机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。复合铰链：三个或三个以上个构 件在同一条轴线上形成的转动副。由m 个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应 为（m-1）个。虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。 二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点：(1)面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻，寿命长，传力大。(2)低副易于加工，可获得较高精度，成本低。(3)杆可较长，可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点：(1)低副中存在间隙，精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构：具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）如果：lmin+lmax ≤其它两杆长度之和，曲柄为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。(2)如果： lmin+lmax ＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。急回运动：有不少的平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运 动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角：作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin 表示。2推程：从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ；3远休止：从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ；4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ；5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ；6行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h 表示。7从动件位移线图：从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点：设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程： 推 程 等减速段运动方程： 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变（适用于中速场合） 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四：根切根念：用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图这种现象称为根切。 根切形成的原因：标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为： 不根切的最少齿数为： 标准齿轮：指m 、α、ha*、c* 均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法：加工原理：成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工：(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点：加工精度低；加工不连续，生产率低；加工成本高。优点：可以用普通铣床加工。 范成法：加工原理：根据共轭曲线原理，利 用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工：(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀（梳齿刀）:是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同，仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时，刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九：失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。类型：（1）断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用)，使物体分成几个部分的现象，通常定义为固体完全断裂，简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。（2）变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限，使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a =

机械设计基础总复习

《机械设计基础》试题库 一、填空题： 1、两个构件接触而组成的可动的联接，称为＿＿＿＿＿＿；两构件上能够直接接触而构成的表面称为＿＿＿＿＿＿＿＿。 2、由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿的基本杆组称为Ⅱ级组，而由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿所组成，而且都有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的构件的基本杆组，称为Ⅲ级组。 3、转动副中的总反力的方位，可根据如下三点来确定＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 4、飞轮实际上是一个＿＿＿＿＿＿＿＿＿。它可以用＿＿＿＿＿＿＿＿＿的形式，把能量＿＿＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5、对于齿面硬度大于HRC45(或相当于424HBS)的齿轮,可采用以下热处理方式＿＿＿＿＿＿＿＿＿。其加工方式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 6、两个构件接触而组成的可动的联接，称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；两构件上能够直接接触而构成的表面称为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 7、运动副根据其所引入的约束的数目进行分类，如：引入两个约束的运动副，称为＿＿＿＿级副。根据构件运动副的接触情况进行分类，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿称为高副，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿则称为低副。 8、转动副中的总反力的方位，可根据如下三点来确定＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 9、在机械稳定运转阶段，有以下三种稳定运转情况＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。而在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿情况下，不需要进行速度调节。 10、为了不使斜齿轮传动产生过大的轴向推力，设计时，一般取螺旋角β=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。对于人字齿轮，螺旋角β可

机械设计基础复习资料汇总

第一章平面机构的自由度和速度分析1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图 答案：

1-5至1-12指出下图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。

1-5解 滚子是局部自由度，去掉 n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=1 1-6解 滚子是局部自由度，去掉 n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=1 1-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=2 1-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=1 1-9解 滚子是局部自由度，去掉 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-10解 滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移动副，去掉一个. n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=1

1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3 第2章 平面连杆机构 2-1 试根据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。 （a ）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构，A B 整转副 （b ）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲柄摇杆机构，A B 整转副 （c ）60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构 （d ）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。

机械设计基础知识点总结

机械设计基础知识点总结 1、通用零件， 2、专用零件。一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束：对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。F =3n-2PL-PH机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。复合铰链：三个或三个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副。由m个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为（m-1）个。虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点： (1)面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻，寿命长，传力大。 (2)低副易于加工，可获得较高精度，成本低。(3)杆可较长，可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点：(1)低副中存在间隙，精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。CDAB铰链四杆机构：具有转换运动功

能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副：存在条件：最短杆 与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转副 是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）如果：lmin+lmax≤其它两杆长度之和，曲柄为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相 邻构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。双摇杆机构：以 最短杆的对边为机架。(2)如果： lmin+lmax＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。急回运动：有不少的 平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运动的从动件摇 杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这 种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角：作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们在原动件上施加多大的力都不能使机构运动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC与摇 杆CD所夹锐角。 三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸 轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin表示。2

机械设计基础复习资料(综合整理)..

机械设计基础复习资料 一、基础知识 0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副） 0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。 连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构 0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。 0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。 0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低 1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。 1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】 1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。 1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑 1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。 2．开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』开式齿轮磨损较快，一般不会点蚀 2.1. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的节线靠近齿根处部位。 在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些 2.12. 根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计，按弯曲强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计，按接触强度校核。 2．13在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。 标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用平均分度圆直径。 2.15、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不相等的。 2.16、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。

机械设计基础重点总结

机械设计基础重点总结 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

《机械设计基础》课程重点总结 绪论 机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。 原动机：将其他形式能量转换为机械能的机器。 工作机：利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。 机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成，它的主体部分是由机构组成。 机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。 机构与机器的区别：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还含电器、液压等其他装置；机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。 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。 机械零件可以分为通用零件和专用零件。 机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。 第一章平面机构的自由度和速度分析 1.平面机构：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构；构件相对参考系的独立运 动称为自由度；所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。

2.运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。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；P8 4.机构自由度计算公式：F=3n-2P l-P H 机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动 的数目。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；机构具有确定的运动的条件是：机构自由度F > 0,且F 等于原动件数 5.计算平面机构自由度的注意事项：（1）复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动 副相连接（图1-13）（2）局部自由度：一种与输出构件运动无关的的自由度，如凸轮滚子（3）虚约束：重复而对机构不起限制作用的约束 P13（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：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。 7.发生相对运动的任意两构件间都有一个瞬心。瞬心数计算公式：N=K(K-1)/2 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。 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；最简单的平面连杆机构由四个构件组成，称为平面四杆机构。按所含移

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

南京工业大学机械设计基础汇总--精选.doc

1.金属材料的热处理有哪些？常用钢材的表示形式？ A钢的热处理：将钢在固态下加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后用一定的速度冷却，来改变金属及合金的内部结构，以期改变金属及合金的物理、化学和 力学性能的方法。 常用热处理的方法：退火、正火、淬火、回火、表面热处理等。 退火：将钢加热到一定温度（ 45 钢 830～ 8600C），保温一段时间，随炉缓冷。退火可消除内应力，降低硬度。 正火：与退火相似，只是保温后在空气中冷却。正火后钢的硬度和强度有所提高。 低碳钢一般采用正火代替退火。 淬火：将钢加热到一定温度（45 钢 840～8500C），保温一段时间，而后急速冷却（水冷或油冷）。淬火后钢的硬度急剧增加，但脆性也增加。 回火：将淬火钢重新加热到一定温度，保温一段时间，然后空冷。回火可减小淬火 引起的内应力和脆性，但仍保持高的硬度和强度。根据加热温度不同分低温回火、中 温回火、高温回火。淬火后高温回火称调质。 表面热处理： 表面淬火：将机械零件需要强化的表面迅速加热到淬火温度，随即快速将该表面冷却的热处理方法。 化学热处理：将机械零件放在含有某种化学元素（如碳、氮、铬等）介质中加热保温，使该元素的活性原子渗入到零件表面的热处理方法。据渗入元素不同有渗碳、氮化、氰化。 B钢材的表示形式： 1.碳素钢的结构： Q（屈服的意思） +屈服极限 +质量等级符号 +脱氧方法符号质量 等级有 A,B,C,D 四个等级 脱氧符号： F 沸腾钢， b 半镇静钢， Z 镇静钢， TZ 特殊镇静钢， Z 或 TZ 可以省略 2.合金钢结构：数字（钢中平均含碳量）+化学元素 +数字（合金元素的平均含量） 3.铸钢： ZG 数字（屈服极限）—数字（拉伸强度极限） C铸铁 1.灰铸铁： HT+ 数字（拉伸强度极限） 2.球墨铸铁： QT+ 数字（拉伸强度极限）—数字（伸长率） 2.机械零件选择的要求：零件的使用要求，工艺性和经济性 从零件的工艺性出发，三个要求： 1.选择合理的毛坯种类 2.零件的结构简单合理 3.规定合理精度和表面粗糙度。 3.机械运动：机械运动必要条件：F（自由度数）＞0 当原动件数＞F，机械卡死不能动或者破坏； 原动件数 =F，机构运动确定 原动件数＜ F，机构开始运动

机械设计基础课程设计的心得体会

机械设计基础课程设计的心得体会 经过一个月的努力，我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作业过程中，我遇到了许多困难，一遍又一遍的计算，一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足.刚开始在机构设计时，由于对matlab软件的基本操作和编程掌握得还可以，不到半天就将所有需要使用的程序调试好了.可是我从不同的机架位置得出了不同的结果，令我非常苦恼.后来在老师的指导下，我找到了问题所在之处，将之解决了.同时我还对四连杆机构的运动分析有了更进一步的了解. 在传动系统的设计时，面对功率大，传动比也大的情况，我一时不知道到底该采用何种减速装置.最初我选用带传动和蜗杆齿轮减速器，经过计算，发现蜗轮尺寸过大，所以只能从头再来.这次我吸取了盲目计算的教训，在动笔之前，先征求了钱老师的意见，然后决定采用带传动和二级圆柱齿轮减速器，也就是我的最终设计方案.至于画装配图和零件图，由于前期计算比较充分，整个过程用时不到一周，在此期间，我还得到了许多同学和老师的帮助. 在此我要向他们表示最诚挚的谢意.整个作业过程中，我遇到的最大，最痛苦的事是最后的文档.一来自己没有电脑，用起来很不方便;最可恶的是在此期间，一种电脑病毒”word杀手”四处泛滥，将我辛辛苦苦打了几天的文档全部毁了.那么多的公式，那么多文字就这样在片刻消失了，当时我真是痛苦得要命. 尽管这次作业的时间是漫长的，过程是曲折的，但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了四连杆执行机构和带传动以及齿轮，蜗杆传动机构的设计步骤与方法;也不仅仅对制图有了更进一步的掌握;matlab和auto cad，word这些仅仅是工具软件，熟练掌握也是必需的.对我来说，收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中，我发现像我们这些学生最最缺少的是经验，没有感性的认识，空有理论知识，有些东西很可能与实际脱节.

《机械设计基础》知识点汇总.

《机械设计基础》知识点汇总 1、具有以下三个特征的实物组合体称为机器。 （1）都是人为的各种实物的组合。 （2）组成机器的各种实物间具有确定的相对运动。 （3）可代替或减轻人的劳动，完成有用的机械功或转换机械能。 2、机构主要用来传递和变换运动。 机器主要用来传递和变换能量。 3、零件是组成机器的最小单元，也是机器的制造单元，机器是由若干个不同的零件组装而成的。 各种机器经常用到的零件称为通用零件。 特定的机器中用到的零件称为专用零件。 4、构件是机器的运动单元，一般由若干个零件刚性联接而成，也可以是单一的零件。若从运动的角度来讲，可以认为机器是由若干个构件组装而成的。 根据功能的不同，一部完整的机器由以下四部分组成： 1.原动部分：机器的动力来源。 2.工作部分：完成工作任务的部分。 3.传动部分：把原动机的运动和动力传递给工作机。 4.控制部分：使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动，完成给定的工作循环。 5、物体间机械作用的形式是多种多样的，力对物体的效应取决于力的大小、方向和作用点，这三者被称为力的三要素。 公理1 二力平衡公理 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。 对于变形体而言，二力平衡公理只是必要条件，但不是充分条件。 公理2 加减平衡力系公理 在已知力系上加上或者减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。推论1 力的可传性原理 作用在刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点，并不

改变该力对刚体的作用效应。 公理3 力的平行四边形公理 作用在刚体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小、方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。推论 2 三力平衡汇交原理：作用在刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线通过汇交点。 公理4 作用与反作用公理 两物体间的作用力与反作用力总是同时存在，且大小相等、方向相反、沿同一条直线，分别作用在这两个物体上。 作用力与反作用力互相依存、同时出现、同时消失，分别作用在相互作用的两物体上。 作用力与反作用力与二力平衡公理中的两个力有着本质的区别。 公理5 刚化原理 变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，则平衡状态将保持不变。 刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。 约束：能限制某些物体运动的其它物体。 约束反力(反力)：约束对非自由体的作用。 反力的作用点是约束与非自由体的接触点 反力的方向总是与该约束所能限制的运动方向相反 反力的大小总是未知的。在静力学中可以利用相关平衡条件求出约束反力。 6、约束的基本类型 柔性约束 光滑面约束 光滑铰链约束 固定端约束 7、光滑铰链约束特点：两非自由体相互联接后，接触处的摩擦忽略不计，只能限制两非自由体的相对移动，而不能限制两非自由体的相对转动的约束，包括中间铰链约束、固定铰链约束和活动铰支座三种类型。

机械设计基础复习总结

机械设计基础复习总结 1、机器的主体部分是由机构组成的。一部机器可包含一个或若干个机构。 2、就功能而言，一般机器包含四个基本组成部分：动力部分、传动部分、控制部分、执行部分。 1、一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动。 2、两构件组成运动副，其接触不外乎点、线、面。按照接触特性，通常把运动副分为低副和高副两类。 3、活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是机构自由度，以F 表示，即： H L P P n F --=23 1-5解：11826323=-?-?=--=H L P P n F （图在书上） 1-7解：201128323=-?-?=--=H L P P n F （图在书上） 1-11解：22424323=-?-?=--=H L P P n F （图在书上） 5、P14 例题1-7 第2章 1、对于铰链四杆机构来说，机架和连杆总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2、从上述分析可得结论：（1）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。 3、曲柄是连架杆，整转副处于机架上才能形成曲柄，因此，具有整转副的铰链四杆机构是否存在曲柄，还应根据选择哪一个杆为机架来判断： 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，故得曲柄双摇杆机构。 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。 这种具有整转副而没有曲柄的铰链四杆机构常用作电风扇的摇头机构。 2-1答：（注：图在书上，有可能改数） a ）40+110=150<70+90=160，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。 b ）45+120=165<100+70=170，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。

《机械设计基础》本科实验报告汇总

实验一:平面机构认知实验 一、实验目的与要求 目的:通过观察机械原理陈列柜,认知各种常见运动副的组成及结构特点,认知各类常见机构分类、组成、运动特性及应用。加深对本课程学习内容及研究对象的了解。 要求:1、认真观察陈列柜,仔细揣摩分析 2、结合有关的实验展柜与教材的相关章节内容回答下列简答题,完成实验报告。二、实验原理 分批地组织学生观瞧、听讲陈列柜的展出与演示。初步了解《机械设计基础》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、组成、运动特性及应用。 三、主要仪器设备及材料 JY-10B型机械原理陈列柜,共10柜,有近80个常用机构。 四、试验方法与步骤 第1柜机构的组成 1 机构的组成:蒸汽机、内燃机 2 运动副模型:平面运动副、空间运动副。 第2柜平面连杆机构 1 铰链四杆机构三种形式:①曲柄摇杆机构;②双曲柄机构;③双摇杆机构 2 平面四杆机构的演化形式 ①对心曲柄滑块机构②偏置取冰滑块机构③正弦机构④偏心轮机构⑤双重偏心机构⑥直动滑杆机构⑦摇块机构⑧转动导杆机构⑨摆动导杆机构⑩双滑块机构 第3柜连杆机构的应用 1 鄂式破碎机、飞剪; 2 惯性筛; 3 摄影机平台、机车车轮联动机构; 4 鹤式起重机; 5 牛头刨床的主体机构; 6 插床模型。 第4柜空间连杆机构 RSSR 空间机构、4R 万向节、RRSRR机构、RCCR联轴节、RCRC揉面机构、SARRUT机构 第5柜凸轮机构 盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮、槽状凸轮、等宽凸轮、等径凸轮与主回凸轮等多种形式;移动与摆动从动件;尖顶、棍子与平底从动件等;空间凸轮机构 第6 柜齿轮机构类型 1 平行轴齿轮机构;2相交轴齿轮机构;3交错轴齿轮机构