机械设计基础知识

一、提高强度和刚度的结构设计

1.避免受力点与支持点距离太远

2.避免悬臂结构或减小悬臂长度

3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用

4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力

5.避免机构中的不平衡力

6.避免只考虑单一的传力途径

7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响

8.避免铸铁件受大的拉伸应力;

9.避免细杆受弯曲应力

10.受冲击载荷零件避免刚度过大

11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕

12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力

13.受变载荷零件应避免或减小应力集中

14.避免影响强度的局部结构相距太近

15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同

16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小

17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲

18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量

19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力

20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力

21.尽量减小作用在地基上的力

二、提高耐磨性的结构设计

1.避免相同材料配成滑动摩擦副

2.避免白合金耐磨层厚度太大

3.避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求

4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废

5.用白合金作轴承衬时，应注意轴瓦材料的选择和轴瓦结构设计

6.润滑剂供应充分，布满工作面

7.润滑油箱不能太小

8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂

9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理

10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多

11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量

12.注意零件磨损后的调整

13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小

14.采用防尘装置防止磨粒磨损

15.避免形成阶梯磨损

16.滑动轴承不能用接触式油封

17.对易磨损部分应予以保护

18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构

三、提高精度的结构设计

1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案

2.避免磨损量产生误差的互相叠加

3.避免加工误差与磨损量互相叠加

4.导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上，使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡

5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持

6.要求运动精度的减速传动链中，最后一级传动比应该取最大值

7.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少

8.必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动

9.避免轴承精度的不合理搭配

10.避免轴承径向振摆的不合理配置

11.避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度

12.当推杆与导路之间间隙太大时，宜采用正弦机构，不宜采用正切机构

13.正弦机构精度比正切机构高

四、考虑人机学的结构设计问题

1.合理选定操作姿势

2.设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值

3.合理安置调整环节以加强设备的适用性

4.机械的操纵、控制与显示装置应安排在操作者面前最合理的位置

5.显示装置采用合理的形式

6.仪表盘上的刻字应清楚易读

7.旋钮大小、形状要合理

8.按键应便于操作

9.操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大

10.手柄形状便于操作与发力

11.合理设计坐椅的尺寸和形状

12.合理设计坐椅的材料和弹性

13.不得在工作环境有过大的噪声

14.操作场地光照度不得太低

五、发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计

1.避免采用低效率的机械结构

2.润滑油箱尺寸应足够大

3.分流系统的返回流体要经过冷却

4.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒

5.零件暴露在高温下的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造

6.精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱，以免产生热变形

7.对较长的机械零部件，要考虑因温度变化产生尺寸变化时，能自由变形

8.淬硬材料工作温度不能过高

9.避免高压阀放气导致的湿气凝结

10.热膨胀大的箱体可以在中心支持

11.用螺栓联接的凸缘作为管道的联接，当一面受日光照射时由于两面温度及伸长不同，产生弯曲

12.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝

13.容器内的液体应能排除干净

14.注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）

15.避免易腐蚀的螺钉结构

16.钢管与铜管联接时，易产生电化学腐蚀，可安排一段管定期更换

17.避免采用易被腐蚀的结构

18.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损

19.减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声

20.高速转子必须进行平衡

21.受冲击零件质量不应太小

22.为吸收振动，零件应该有较强的阻尼性

六、铸造结构设计

1.分型面力求简单

2.铸件表面避免内凹

3.表面凸台尽量集中

4.大型铸件外表面不应有小的凸出部分

5.改进妨碍起模的结构

6.避免较大又较薄的水平面

7.避免采用产生较大内应力的形状

8.防止合型偏差对外观造成不利影响

9.采用易于脱芯的结构

10.分型面要尽量少

11.铸件壁厚力求均匀

12.用加强肋使壁厚均匀

13.考虑凝固顺序设计铸件壁厚

14.内壁厚应小于外壁厚

15.铸件壁厚应逐渐过渡

16.两壁相交时夹角不宜太小

17.铸件内腔应使造芯方便

18.不用或少用型芯撑

19.尽量不用型芯

20.铸件的孔边应有凸台

21.铸件结构应有利于清除芯砂

22.型芯设计应有助于提高铸件质量

23.铸件的孔尽可能穿通

24.合理布置加强肋

25.保证铸件自由收缩，避免产生缺陷

26.注意肋的受力

27.肋的设置要考虑结构稳定性

28.去掉不必要的圆角

29.化大为小，化繁为简

30.注意铸件合理传力和支持

七、锻造和冲压件结构设计

1.自由锻零件应避免锥形和楔形

2.相贯形体力求简化

3.避免用肋板

4.自由锻件不应设计复杂的凸台

5.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台

6.模锻件的分模面尺寸应当是零件的最大尺寸，且分模面应为平面

7.模锻件形状应对称

8.模锻件应有适当的圆角半径

9.模锻件应适于脱模

10.模锻件形状应尽量简单

11.冲压件的外形应尽可能对称

12.零件的局部宽度不宜太窄

13.凸台和孔的深度和形状应有一定要求

14.冲压件设计应考虑节料

15.冲压件外形应避免大的平面

16.弯曲件在弯曲处要避免起皱

17.注意设计斜度

18.防止孔变形

19.简化展开图

20.注意支撑不应太薄

21.薄板弯曲件在弯曲处要有切口

22.压肋能提高刚度但有方向性

23.拉延件外形力求简单

24.拉延件的凸边应均匀

25.利用切口工艺可以简化结构

26.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损

27.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程

八、焊接零件毛坯的结构

1.合理设计外形

2.减少边角料

3.采用套料剪裁

4.断面转折处不应布置焊缝

5.焊件不能不顾自己特点，简单模仿铸件

6.截面形状应有利于减少变形和应力集中

7.正确选择焊缝位置

8.不要让焊接影响区相距太近

9.注意焊缝受力

10.焊缝的加强肋布置要合理

11.减小焊缝的受力

12.减小热变形

13.合理利用型材，简化焊接工艺

14.焊缝应避开加工表面

15.考虑气体扩散

16.可以用冲压件代替加工件

17.采用板料弯曲件以减少焊缝

九、机械加工件结构设计

1.注意减小毛坯尺寸

2.加工面与不加工面不应平齐

3.减小加工面的长度

4.不同加工精度表面要分开

5.将形状复杂的零件改为组合件以便于加工

6.避免不必要的精度要求

7.刀具容易进入或退出加工面

8.避免加工封闭式空间

9.避免刀具不能接近工件

10.不能采用与刀具形状不适合的零件结构形状

11.要考虑到铸造误差的影响

12.避免多个零件组合加工

13.复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上

14.避免复杂形状零件倒角

15.必须避免非圆形零件的止口配合

16.避免不必要的补充加工

17.避免无法夹持的零件结构

18.避免无测量基面的零件结构

19.避免加工中的冲击和振动

20.避免在斜面上钻孔

21.通孔的底部不要产生局部未钻通

22.减少加工同一零件所用刀具数

23.避免加工中的多次固定

24.注意使零件有一次加工多个零件的可能性

十、热处理和表面处理件结构设计

1.避免零件各部分壁厚悬殊

2.要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大

3.应避免尖角和突然的尺寸改变

4.避免采用不对称的结构

5.避免开口形零件淬火

6.避免淬火零件结构太复杂

7.避免零件刚度过低，产生淬火变形

8.采用局部淬火以减少变形

9.避免孔距零件边缘太近

10.高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离

11.电镀钢零件表面不可太粗糙

12.电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度

13.注意电镀零件反光不适于某些工作条件

十一、考虑装配和维修的机械结构设计

1.拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件

2.避免同时装入两个配合面

3.要为拆装零件留有必要的操作空间

4.避免因错误安装而不能正常工作

5.采用特殊结构避免错误安装

6.采用对称结构简化装配工艺

7.柔性套安装时要有引导部分

8.难以看到的相配零件，要有引导部分

9.为了便于用机械手安装，采用卡扣或内部锁定结构

10.紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取

11.零件安装部位应该有必要的倒角

12.自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接

13.简化装配运动方式

14.对一个机械应合理划分部件

15.尽量减少现场装配工作量

16.尽量采用标准件

17.零件在损坏后应易于拆下回收材料

十二、螺纹联接结构设计

1.对顶螺母高度不同时，不要装反

2.防松的方法要确实可靠

3.受弯矩的螺杆结构，应尽量减小螺纹受力

4.避免螺杆受弯曲应力

5.用螺纹件定位

6.螺钉应布置在被联接件刚度最大的部位

7.避免在拧紧螺母（或螺钉）时，被联接件产生过大的变形

8.法兰螺栓不要布置在正下面

9.侧盖的螺栓间距，应考虑密封性能

10.不要使螺孔穿通，以防止泄漏

11.螺纹孔不应穿通两个焊接件

12.对深的螺孔，应在零件上设计相应的凸台

13.高速旋转体的紧固螺栓的头部不要伸出

14.螺孔要避免相交

15.避免螺栓穿过有温差变化的腔室

16.靠近基础混凝土端部不宜布置地脚螺栓

17.受剪螺栓钉杆应有较大的接触长度

18.考虑螺母拧紧时有足够的扳手空间

19.法兰结构的螺栓直径、间距及联接处厚度要选择适当

20.要保证螺栓的安装与拆卸的空间

21.紧定螺钉只能加在不承受载荷的方向上

22.铝制垫片不宜在电器设备中使用

23.表面有镀层的螺钉，镀前加工尺寸应留镀层裕量

24.螺孔的孔边要倒角

25.螺杆顶端螺纹有碰伤的危险时，应有圆柱端以保护螺纹

26.用多个沉头螺钉固定时，各埋头不可能都贴紧

十三、定位销、联接销结构设计

1.两定位销之间距离应尽可能远

2.对称结构的零件，定位销不宜布置在对称的位置

3.两个定位销不宜布置在两个零件上

4.相配零件的销钉孔要同时加工

5.淬火零件的销钉孔也应配作

6.定位销要垂直于接合面

7.必须保证销钉容易拔出

8.在过盈配合面上不宜装定位销

9.对不易观察的销钉装配要采用适当措施

10.安装定位销不应使零件拆卸困难

11.用销钉传力时要避免产生不平衡力

十四、粘接件结构设计

1.两圆柱对接时应加套管或内部加附加连接柱

2.改进粘接接头结构，减少粘接面受力

3.对剥离力较大部分采用增强措施

4.粘接结构与铸、焊件有不同特点

5.粘接用于修复时不能简单地粘合，要加大粘接面积

6.修复重型零件除粘接外，应加波形键

7.修复产生裂纹的零件除胶粘外，还应采取其他措施

十五、键与花键结构设计

1.底部圆角半径应该够大

2.平键两侧应该有较紧密的配合

3.当一个轴上零件用两个平键时，要求较高的加工精度

4.采用两个斜键时要相距90度～120度

5.用两个半圆键时，应在轴向同一母线上

6.轴上用平键分别固定两个零件时，键槽应在同一母线上

7.键槽不要开在零件的薄弱部位

8.键槽长度不宜开到轴的阶梯部位

9.钩头斜键不宜用于高速

10.一面开键槽的长轴容易弯曲

11.平键加紧定螺钉引起轴上零件偏心

12.锥形轴用平键尽可能平行于轴线

13.有几个零件串在轴上时，不宜分别用键联接

14.花键轴端部强度应予以特别注意

15.注意轮毅的刚度分布，不要使扭矩只由部分花键传递

十六、过盈配合结构设计

1.相配零件必须容易装入

2.过盈配合件应该有明确的定位结构

3.避免同时压入两个配合面

4.对过盈配合件应考虑拆卸方便

5.避免同一配合尺寸装入多个过盈配合件

6.注意工作温度对过盈配合的影响

7.注意离心力对过盈配合的影响

8.要考虑两零件用过盈配合装配后，其他尺寸的变化

9.锥面配合不能用轴肩定位

10.锥面配合的锥度不宜过小

11.在铸铁件中嵌装的小轴容易松动

12.不锈钢套因温度影响会使过盈配合松脱

13.过盈配合的轴与轮毂，配合面要有一定长度

14.过盈配合与键综合运用时，应先装键入槽

15.不要令二个同一直径的孔作过盈配合

16.避免过盈配合的套上有不对称的切口

十七、挠性传动结构设计

1.带传动应注意加大小轮包角

2.两轴处于上下位置的带轮应使带的垂度利于加大包角

3.小带轮直径不宜过小

4.带传动速度不宜太低或太高

5.带轮中心距不能太小

6.带传动中心距要可以调整

7.带要容易更换

8.带过宽时带轮不宜悬臂安装

9.靠自重张紧的带传动，当自重不够时要加辅助装置

10.注意两轴平行度和带轮中心位置

11.平带传动小带轮应作成微凸

12.带轮工作表面应光洁

13.半交叉平带传动不能反转

14.高速带轮表面应开槽

15.同步带传动的安装要求比普通平带高

16.同步带轮应该考虑安装挡圈

17.增大带齿顶部和轮齿顶部的圆角半径

18.同步带外径宜采用正偏差

19.链传动应紧边在上

20.两链轮上下布置时，小链轮应在上面

21.不能用一个链条带动一条水平线上多个链轮

22.注意挠性传动拉力变动对轴承负荷的影响

23.链条用少量的油润滑为好

24.链传动的中心距应该能调整

25.链条卡簧的方向要与链条运行方向适应

26.带与链传动应加罩

27.绳轮直径不得任意减小

28.应避免钢绳反复弯曲

29.设计者必须严格规定钢绳的报废标准

30.钢绳必须定期润滑

31.卷筒表面应该有绳槽

十八、齿轮传动结构设计

1.齿轮布置应考虑有利于轴和轴承受力

2.人字齿轮的两方向齿结合点（A）应先进入啮合

3.齿轮直径较小时应作成齿轮轴

4.齿轮根圆直径可以小于轴直径

5.小齿轮宽度要大于大齿轮宽度

6.齿轮块要考虑加工齿轮时刀具切出的距离

7.齿轮与轴的联接要减少装配时的加工

8.注意保证沿齿宽齿轮刚度一致

9.利用齿轮的不均匀变形补偿轴的变形

10.剖分式大齿轮应在无轮辐处分开

11.轮齿表面硬化层不应间断

12.锥齿轮轴必须双向固定

13.大小锥齿轮轴都应能作轴向调整

14.组合锥齿轮结构中螺栓要不受拉力

十九、蜗杆传动结构设计

1.蜗杆自锁不可靠

2.冷却用风扇宜装在蜗杆上

3.蜗杆减速器外面散热片的方向与冷却方法有关

4.蜗杆受发热影响比蜗轮严重

5.蜗杆位置与转速有关

6.蜗杆刚度不仅决定于工作时受力

7.蜗杆传动受力复杂影响精密机械精度

8.蜗杆传动的作用力影响转动灵活性

二十、减速器和变速器结构设计

1.传动装置应力求组成一个组件

2.一级传动的传动比不可太大或太小

3.传递大功率宜采用分流传动

4.尽量避免采用立式减速器

5.注意减速箱内外压力平衡

6.箱面不宜用垫片

7.立式箱体应防止剖分面漏油

8.箱中应有足够的油并及时更换

9.行星齿轮减速箱应有均载装置

10.变速箱移动齿轮要有空档位置

11.变速箱齿轮要圆齿

12.摩擦轮和摩擦无级变速器应避免几何滑动

13.主动摩擦轮用软材料

14.圆锥摩擦轮传动，压紧弹簧应装在小圆锥摩擦轮上

15.设计应设法增加传力途径，并把压紧力化作内力

16.无级变速器的机械特性应与工作机和原动机相匹配

17.带无级变速器的带轮工作锥面的母线不是直线

二十一、传动系统结构设计

1.避免铰链四杆机构的运动不确定现象

2.注意机构的死点

3.避免导轨受侧推力

4.限位开关应设置在连杆机构中行程较大的构件上

5.注意传动角不得过小

6.摆动从动件圆柱凸轮的摆杆不宜太短

7.正确安排偏置从动件盘形凸轮移动从动件的导轨位置

8.平面连杆机构的平衡

9.设计间歇运动机构应考虑运动系数

10.利用瞬停节分析锁紧装置的可靠性

11.选择齿轮传动类型，首先考虑用圆柱齿轮

12.机械要求反转时，一般可考虑电动机反转

13.必须考虑原动机的起动性能

14.起重机的起重机构中不得采用摩擦传动

15.对于要求慢速移动的机构，螺旋优于齿条

16.采用大传动比的标准减速箱代替散装的传动装置

17.用减速电动机代替原动机和传动装置

18.采用轴装式减速器

二十二、联轴器离合器结构设计

1.合理选择联轴器类型

2.联轴器的平衡

3.有滑动摩擦的联轴器要注意保持良好的润滑条件

4.高速旋转的联轴器不能有突出在外的突起物

5.使用有凸肩和凹槽对中的联轴器，要考虑轴的拆装

6.轴的两端传动件要求同步转动时，不宜使用有弹性元件的挠性联轴

7.中间轴无轴承支承时，两端不要采用十字滑块联轴器

8.单万向联轴器不能实现两轴间的同步转动

9.不要利用齿轮联轴器的外套做制动轮

10.注意齿轮联轴器的润滑

11.关于尼龙绳联轴器的注意事项

12.关于剪切销式安全离合器的注意事项

13.分离迅速的场合不要采用油润滑的摩擦盘式离合器

14.在高温工作的情况下不宜采用多盘式摩擦离合器

15.离合器操纵环应安装在与从动轴相联的半离合器

机械设计基础试题及答案(免费下载)

《机械设计基础》试题七答案一、填空（每空1分，共20分） 1、渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，正确啮合条件是模数相等，压力角相等。 2、凸轮机构的种类繁多，按凸轮形状分类可分为：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 3、 V带传动的张紧可采用的方式主要有：调整中心距和张紧轮装置。 4、齿轮的加工方法很多，按其加工原理的不同，可分为范成法和仿形法。 5、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为双曲柄机构。 6、凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线所决定的。 7、被联接件受横向外力时，如采用普通螺纹联接，则螺栓可能失效的形式为__拉断。二、单项选择题（每个选项0.5分，共20分）（）1、一对齿轮啮合时 , 两齿轮的 c 始终相切 (A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆（）2、一般来说， a 更能承受冲击，但不太适合于较高的转速下工作。 (A) 滚子轴承 (B) 球轴承 (C) 向心轴承 (D) 推力轴承（）3、四杆机构处于死点时，其传动角γ为A 。（A）0°（B）90°（C）γ>90°（D）0°<γ<90° （）4、一个齿轮上的圆有 b 。（A）齿顶圆和齿根圆（B）齿顶圆，分度圆，基圆和齿根圆（C）齿顶圆，分度圆，基圆，节圆，齿根圆（D）分度圆，基圆和齿根

（）5、如图所示低碳钢的σ－ε曲线，，根据变形发生的特点，在塑性变形阶段的强化阶段(材料恢复抵抗能力)为图上 C 段。（A）oab （B）bc （C）cd （D）de （）6、力是具有大小和方向的物理量，所以力是 d 。（A）刚体（B）数量（C）变形体（D）矢量（）7、当两轴距离较远，且要求传动比准确，宜采用。 (A) 带传动 (B)一对齿轮传动 (C) 轮系传动（D）螺纹传动（）8、在齿轮运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮固定几何轴线转动，则轮系称为 a 。 (A) 行星齿轮系 (B) 定轴齿轮系 (C)定轴线轮系（D）太阳齿轮系（）9、螺纹的a 被称为公称直径。 (A) 大径 (B)小径 (C) 中径（D）半径（）10、一对能满足齿廓啮合基本定律的齿廓曲线称为 D 。 (A) 齿轮线 (B) 齿廓线 (C)渐开线（D）共轭齿廓（ B ）11、在摩擦带传动中是带传动不能保证准确传动比的原因，并且是不可避免的。 (A) 带的打滑 (B) 带的弹性滑动 (C) 带的老化（D）带的磨损（ D）12、金属抵抗变形的能力，称为。 (A) 硬度 (B)塑性 (C)强度（D）刚度（ B）13、凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是 B。（A）转动副(B) 高副 (C) 移动副（D）可能是高副也可能是低副（ B）14、最常用的传动螺纹类型是 c 。（A）普通螺纹(B) 矩形螺纹(C) 梯形螺纹（D）锯齿形螺纹（）15、与作用点无关的矢量是 c 。（A）作用力(B) 力矩 (C) 力偶（D）力偶矩（）16、有两杆，一为圆截面，一为正方形截面，若两杆材料，横截面积及所受载荷相同，长度不同，则两杆的 c 不同。（A）轴向正应力σ(B) 轴向线应变ε(C) 轴向伸长△l（D）横向线应变

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

机械设计基础试题(含答案)

二、填空题 16．槽轮机构的主要参数是和。 17．机械速度的波动可分为和两类。 18．轴向尺寸较大的回转件，应进行平衡，平衡时要选择个回转平面。 19．当一对齿轮的材料、齿数比一定时，影响齿面接触强度的几何尺寸参数主要是和。 20．直齿圆柱齿轮作接触强度计算时，取处的接触应力为计算依据，其载荷由对轮齿承担。 21．蜗杆传动作接触强度计算时，铝铁青铜ZCuAl10Fe 3制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力；锡青铜ZCuSn10P 1制作的蜗轮，承载能力取决于抗能力。 22．若带传动的初拉力一定，增大和都可提高带传动的极限摩擦力。 23．滚子链传动中，链的链速是常数，而其链速是变化的。 24．轴如按受载性质区分，主要受的轴为心轴，主要受的轴为传动轴。 25．非液体摩擦滑动轴承进行工作能力计算时，为了防止过度磨损，必须使；而为了防止过热必须使。 16．槽数z 拨盘圆销数K 17. 周期性非周期性 18．动两 19. 分度圆直径d 1（或中心距a ）齿宽b 20. 节点一 21. 胶合点蚀22．包角1α 摩擦系数 23. 平均瞬时 24．弯矩扭矩 25. [][]υυp p p p ≤≤ 三、分析题 26．图1所示链铰四杆机构中，各构件的长度为a =250mm,b =650mm, C =450mm,d =550mm 。试问：该机构是哪种铰链四杆机构，并说明理由。图1 最短杆与最长杆长度之和（250+650）小于其余两杆长度之和（450+550），满足存在曲柄的必要条件，且最短杆为连架杆。故该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。 27．图2所示展开式二级斜齿圆柱齿轮传动，I 轴为输入轴，已知小齿轮1的转向n 1和齿

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；

机械设计基础知识点

第二章平面机构的结构分析 §2.1 基本概念构件：运动单元体零件：制造单元体构件可由一个或几个零件组成。 ?构件：由一个或几个零件组成的没有相对运动的刚性系统。机器或机构中最小的运动单元。 ?零件：机器或机构中最小的制造单元。 ?例如：曲轴——单一零件。 ?连杆——多个零件的刚性组合体。 ?注意：构件与零件联系与区别？一、机构的组成机架：机构中相对不动的构件原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。→输入构件从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。→输出构件在任何一个机构中，只能有一个构件作为机架。在活动构件中至少有一个构件为原动件，其余的活动构件都是从动件。二、自由度、约束自由度：构件具有独立运动参数的数目（相对于参考系）在平面内作自由运动的构件具有3个自由度；在三维空间作自由运动的构件具有6个自由度。约束：运动副对构件间相对运动的限制作用 ?对构件施加的约束个数等于其自由度减少的个数。三、运动副使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接成为运动副。运动副的作用是约束构件的自由度。四、运动副类型及其代表符号 1. 低副——两构件以面接触而形成的运动副。 A.转动副：两构件只能在一个平面内作相对转动，又称作铰链。自由度数1，只能转动；约束数2，失去了沿X、Y方向的移动。 B.移动副：两构件只能沿某一轴线作相对移动。自由度数1，只能X方向移动；约束数2，失去Y方向移动和转动。

2. 高副—— 两构件以点或线接触而构成的运动副。自由度数 2，保持切线方向的移动和转动约束数 1，失去法线方向的移动。五、运动链运动链:若干个构件通过运动副联接而成的相互间可作相对运动的系统。闭式运动链简称闭链：运动链的各构件首尾封闭开式运动链简称开链：未构成首尾封闭的系统 §2.2 机构运动简图定义：用运动副代表符号和简单线条来反映机构中各构件之间运动关系的简图。构件均用形象、简洁的直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架。 §2.3 平面机构的自由度计算机构的自由度：机构中活动构件相对于机架所具有的独立运动的数目。（与构件数目，运动副的类型和数目有关）一、机构自由度计算公式 H L 23P P n F --= 式中，n 为活动构件个数; L P 为低副个数；H P 为高副个数。 (a)双曲线画规机构 F=3n- 2PL-PH=3×5-2×7-0=1 (b) 牛头刨床机构 F=3n- 2PL-PH=3×6-2×8-1=1 二、机构具有确定运动的条件机构要能运动，它的自由度必须大于零。 F ≤0，构件间无相对运动，不成为机构。

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：

机械设计基础习题及答案

机械设计基础复习题（一）一、判断题：正确的打符号√，错误的打符号× 1．在实际生产中，有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是：原动件的个数等于机构的自由度数。( ) 3．若力的作用线通过矩心，则力矩为零。( ) 4．平面连杆机构中，连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。( ) 5．带传动中，打滑现象是不可避免的。( ) 6．在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7．标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。( ) 8．平键的工作面是两个侧面。( ) 9．连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算，以控制工作温度。( ) 10．螺纹中径是螺纹的公称直径。（） 11．刚体受三个力作用处于平衡时，这三个力的作用线必交于一点。( ) 12．在运动副中，高副是点接触，低副是线接触。( ) 13．曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时，均有两个死点位置。( ) 14．加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。( ) 15．渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。( ) 16．周转轮系的自由度一定为1。( ) 17．将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。( ) 18．代号为6205的滚动轴承，其内径为25mm。( ) 19．在V带传动中，限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。( ) 20．利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1．直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等，相等。 2．螺杆相对于螺母转过一周时，它们沿轴线方向相对移动的距离称为。 3．在V带传动设计中，为了限制带的弯曲应力，应对带轮的加以限制。 4．硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到，热处理后需要加工。5．要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动，可用机构。6．轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7．常用的滑动轴承材料分为、、三类。8．齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。9．凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类，可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10．带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11．蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12．软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造，其中大齿轮一般经处理，而小齿轮采用处理。

机械设计基础考试题库及答案

《机械设计基础》考试题库一、填空题 1. 机械是（机器）和（机构）的总称。 2. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为（自由度）。 3. 平面机构的自由度计算公式为：（F=3n-2P L -P H ）。 4. 已知一对啮合齿轮的转速分别为n 1、n 2，直径为D 1、D 2，齿数为z 1、z 2，则其传动比i= （n 1/n 2）= （D 2/D 1）= （z 2/ z 1）。 5. 在传递相同功率下，轴的转速越高，轴的转矩就（越小）。 6. 在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为（连架杆），其中作整周转动的杆称为（曲柄），作往复摆动的杆称为（摇杆），而不与机架相连的杆称为（连杆）。 7. 平面连杆机构的死点是指（从动件与连杆共线的）位置。 8. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①（最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和）②（连架杆和机架中必有一杆是最短杆）。 9. 凸轮机构主要由（凸轮）、（从动件）和（机架）三个基本构件组成。 10. 带工作时截面上产生的应力有（拉力产生的应力）、（离心拉应力）和（弯曲应力）。 11. 带传动工作时的最大应力出现在（紧边开始进入小带轮）处，其值为：σmax=σ1＋σb1＋σc 。 12. 渐开线的形状取决于（基）圆。 13. 一对齿轮的正确啮合条件为：（m 1 = m 2）与（α 1 = α2）。 14. 一对齿轮连续传动的条件为：（重合度1>ε）。 15. 齿轮轮齿的失效形式有（齿面点蚀）、（胶合）、（磨损）、（塑性变形）和（轮齿折断）。 16. 蜗杆传动是由（蜗杆、蜗轮）和（机架）组成。 17. 常用的轴系支承方式有（向心）支承和（推力）支承。 18. 轴承6308，其代号表示的意义为（6：深沟球轴承、3：直径代号，08：内径为Φ40）。 19. 润滑剂有（润滑油）、（润滑脂）和（气体润滑剂）三类。 20. 轴按所受载荷的性质分类，自行车前轴是（心轴）。 21. 在常用的螺纹牙型中（矩形）形螺纹传动效率最高，（三角）形螺纹自锁性最好。 22. 轴承可分为（滚动轴承）与（滑动轴承）两大类。 23. 轴承支承结构的基本形式有（双固式）、（双游式）与（固游式）三种。 24. 平面连杆机构基本形式有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）与（双摇杆机构）三种。 25. 按接触情况，运动副可分为（高副）与（低副）。 26. 轴上与轴承配合部分称为（轴颈）；与零件轮毂配合部分称为（轴头）；轴肩与轴线的位置关系为（垂直）。 27. 螺纹的作用可分为（连接螺纹）和（传动螺纹）两类。 28. 轮系可分为（定轴轮系）与（周转轮系）两类。 29. 构件是机械的（运动）单元；零件是机械的（制造）单元。二、判断题 1. 一个固定铰链支座，可约束构件的两个自由度。× 2. 一个高副可约束构件的两个自由度。× 3. 在计算机构自由度时，可不考虑虚约束。× 4. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。√ 5. 两个构件之间为面接触形成的运动副，称为低副。√ 6. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。√ 7. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。√ 8. 在四杆机构中，曲柄是最短的连架杆。× 9. 压力角越大对传动越有利。× 10. 在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。× 11. 减速传动的传动比i ＜1。× 12. 在Ｖ带传动中，其他条件不变，则中心距越大，承载能力越大。× 13. 带传动一般用于传动的高速级。× 14. 带传动的小轮包角越大，承载能力越大。√ 15. 选择带轮直径时，直径越小越好。× 16. 渐开线上各点的压力角不同，基圆上的压力角最大。× 17. 基圆直径越大渐开线越平直。√ 18. 在润滑良好的闭式齿轮传动中，齿面疲劳点蚀失效不会发生。 × 19. 只承受弯矩而不受扭矩的轴，称为心轴。√ 20. 螺钉联接用于被联接件为盲孔，且不经常拆卸的场合。√ 21. 受弯矩的杆件，弯矩最大处最危险。× 22. 仅传递扭矩的轴是转轴。√ 23. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。× 24. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 √ 三、简答题： 1. 机器与机构的主要区别是什么？ 2. 构件与零件的主要区别是什么？ 3. 蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 4. 如何判断四杆机构是否有急回性质？极位夹角θ与急回性质有何关系？ 5. 何谓带传动的弹性滑动和打滑？能否避免？ 6. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么？ 7. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么？ 8. 齿轮为什么会发生根切现象？ 9. 何谓定轴轮系，何谓周转轮系？ 10. 为什么大多数螺纹联接必须防松？防松措施有哪些？ 11. 机器有哪些特征?机构与机器的区别何在? 五、单项选择题： 1. （B ）是构成机械的最小单元，也是制造机械时的最小单元。Ａ. 机器；Ｂ.零件；Ｃ.构件；Ｄ.机构。 2. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副，称为（B ）。Ａ. 低副；Ｂ.高副；Ｃ. 移动副；Ｄ. 转动副。 3. 一端为固定铰支座，另一端为活动铰支座的梁，称为（B ）。Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 4. 一端为固定端，另一端为自由的梁，称为（C ）。Ａ. 双支梁；Ｂ.外伸梁；Ｃ. 悬臂梁。 5. 一般飞轮应布置在转速（B ）的轴上。Ａ. 较低；Ｂ. 较高；Ｃ. 适中。 6. 在下列平面四杆机构中，有急回性质的机构是（C ）。Ａ. 双曲柄机构；Ｂ. 对心曲柄滑块机构；Ｃ. 摆动导杆机构；Ｄ. 转动导杆机构。 7. 带传动是借助带和带轮间的（B ）来传递动力和运动的。Ａ. 啮合；Ｂ.磨擦；Ｃ. 粘接。 8. 曲柄摇杆机构的死点发生在（C ）位置。Ａ. 主动杆与摇杆共线；Ｂ. 主动杆与机架共线；Ｃ.从动杆与连杆共线；Ｄ. 从动杆与机架共线。 9. 在带传动中(减速传动) ，带的应力最大值发生在带（C ）。Ａ. 进入大带轮处；Ｂ. 离开大带轮处；Ｃ. 进入小带轮处；Ｄ. 离开小带轮处。 10. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是（D ）。Ａ. 两齿轮的模数和齿距分别相等；Ｂ. 两齿轮的齿侧间隙为零；Ｃ. 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等；Ｄ. 两齿轮的模数和压力角分别相等。Ｄ. 蜗杆圆周速度提高。

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 =

机械设计基础测试题(一)及答案

****学院 -- 学年第学期期考试试卷课程：机械设计基础出卷人：考试类型：闭卷【√】开卷【】适用班级：班级学号姓名@ 得分一、填空题（25分，1分/空） 1．两构件之间为接触的运动副称为低副，引入一个低副将带入个约束。 2．如图所示铰链四杆机构中，若机构 , 以AB杆为机架时，为机构；以CD杆为机架时，为机构；以AD杆为机架时，为机构。 3．在凸轮机构从动件的常用运动规律中，、运动规律有柔性冲击。 4．采用标准齿条刀具加工标准齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力的关系是，其接触强度的关系是。 5．普通平键的工作面是，工作时靠传递转矩；其剖面尺寸按选取，其长度根据决定。6．螺纹常用于联接，螺纹联接常用的防松方法有，和改变联接性质三类。 7．轴按照承载情况可分为、和。自行车的前轴是，自行车的中轴是。二、问答题（16分，4分/题） 1．加大四杆机构原动件上的驱动力，能否是该机构越过死点位置为什么 2．一对标准直齿轮，安装中心距比标准值略大，试定性说明以下参数变化情况：（1）齿侧间隙；（2）节圆直径；（3）啮合角；（4）顶隙 3．在机械传动系统中，为什么经常将带传动布置在高速级带传动正常运行的条件是什么 4．移动滚子从动件盘形凸轮机构若出现运动失真，可采取什么改进措施三、# 四、计算题（49分） 1．某变速箱中，原设计一对直齿轮，其参数为m=2.5mm，z1=15，z2=38；由于两轮轴孔中心距为70mm，试改变设计采用斜齿轮传动，以适应轴孔中心距。试确定一对斜齿轮的主要参数（模数、齿数、压力角、螺旋角），并判断小齿轮是否根切。（15分） 2．图示轮系中，已知各轮齿数为：z1= z2′= z3′=15，z2=25，z3= z4=30，z4′=2（左旋），z5=60，z5′=20（m=4mm）。若n1=500r/min，转向如图所示，求齿条6的线速度v的大小和方向。（16分）

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

机械设计基础试卷及答案

2007～2008下学期《机械设计基础》期考试题(B) 一、填空题（30分） 1、根据轮系中各轮轴线在空间的相对位置是否固定，轮系分（）和（）两类。 2、按轴的承载情况不同,可分为（），（），（）。 3、当两个构件通过运动副联接，任一个构件的运动受到限制，从而使自由度减少，这种限制就称为（）。 4、一对直齿圆柱齿轮要正确啮合，其（）和（）必须相等。 5、铰链四杆机构的基本类型有（）、（）、（）三种。 6、加惰轮的轮系只改变（），不改变（）。 7、直齿圆柱齿轮的基本参数有（）、（）、（）、齿顶高系数和顶隙系数。 8、凸轮机构按从动件形式的不同可分为（）从动杆、（）从动杆和（）从动杆。 9、键联接主要用于联接（）和（）用来确定转动零件的（）和（）。 10、螺纹联接的防松方法常用（）、（）、（）。 11、根据摩擦性质的不同,轴承可以分为（）( ）两大类。 12、根据工作原理的不同,离合器主要分为 ( )( ）两大类三、选择题：（15分） 1、机械中常利用（）的惯性力来越过机构的死点位置。 A、主动构件 B、联接构件 C、从动构件 2、普通螺纹的牙型角是（）。 A、30° B、55° C、60° 3、（）个构件直接接触产生某种相对运动的联接称为运动副。 A、1 B、2 C、3 4、标准齿轮的压力角为20°，在（）上。 A、基圆 B、分度圆 C、节圆 5、复合铰链的转动副数为（）。 A、活动构件数－1 B、构件数－1 C、等于构件数 6、一对渐开线齿轮传动（）。 A、保持传动比恒定不变； B、传动比与中心距有关 C、在标准中心距的条件下，分度圆与节圆不重合。 7、螺纹的公称直径是指（）。 A、螺纹小径 B、螺纹中径 C、螺纹大径 8、双线螺纹的螺距P=导程L的（）倍。 A、1/2 B、2 C、3/2 9、一个作平面运动的构件具有（）个自由度。 A、1 B、2 C、3 10、在不能开通孔或拆卸困难的场合宜采用（）。 A、圆柱销 B、圆锥销55° C、内螺纹圆柱销(圆锥销) 四、指出下面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构的自由度，并判断机构是否具有确定的相对运动。（15分）

机械方面需要哪些知识

机械工程师考试大纲 Ⅰ.基本要求 1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。 3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。 4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。 5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。 6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。 7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（CNC）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。 8．了解机械制造自动化的有关知识。 Ⅱ.考试内容一、工程制图与公差配合 1．工程制图的一般规定（1）图框（2）图线（3）比例（4）标题栏（5）视图表示方法（6）图面的布置（7）剖面符号与画法 2．零、部件（系统）图样的规定画法（1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸标注弹簧的画法）（2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号） 3．原理图（1）机械系统原理图的画法（2）液压系统原理图的画法（3）气动系统原理图的画法 4．示意图 5．尺寸、公差、配合与形位公差标注（1）尺寸标注

机械设计基础知识

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