机械设计基础复习提纲
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机械设计基础复习提纲第一部分课程重点内容第一章平面机构的自由度和速度分析运动副的概念和分类P6—7；运动副图形符号P8；能画出和认识机构运动简图P8—10。
平面机构自由度的计算公式P11；复合铰链、局部自由度及简单的虚约束P12—13；速度瞬心及三心定理P14-171、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；5）计算公式F=3n-2P L-P H7、速度瞬心与三心定理：1）速度瞬心：两刚体上绝对速度相同的重合点（绝对瞬心，相对瞬心）；2）常见运动副的速度瞬心的寻找方法；3）三心定理：三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上；4）利用三心定理求机构的全部瞬心；5）利用三心定理求机构的转速、角速比、速度。
第二章平面连杆机构平面四杆机构的三种基本形式及运动特征P21—28；四杆机构类型判定准则P28；急回特性 P29；压力角与传动角P30；死点位置P31；四杆机构的设计（按给定的连杆位置或行程速度变化系数设计四杆机构）P32—34（要求掌握几何作图法，解析法和实验法不考）。
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机械设计基础复习大纲2009、6、1第1章绪论1.1机器的组成及机器中常用的机构和零件掌握：机器的特征：人为的实物组合、各实物间具有确定的相对运动、有机械能参与或作机械功机器的组成：原动机+传动系统+工作机构了解：机器、机构、机械、常用机构、通用零件、专用零件和部件的概念1.2本课程的内容、性质和任务了解：课程内容、性质、特点和任务第2章机械设计概述2.1机器的功能分析及功能原理设计了解：与机械设计有关的一些基础理论与技术2.2机器的功能分析及功能原理设计了解：机器的功能分析；功能原理设计2.3机械设计的基本要求和程序了解：机械设计的基本要求和一般程序2.4常用的设计方法了解：常用的设计方法第3章机械运动设计与分析基础知识机构组成要素掌握：构件的定义（运动单元体）、分类（机架、主动件、从动件）构件与零件（加工、制造单元体）的区别平面运动副的定义、分类（低幅：转动副、移动副；高副：平面滚滑副）各运动副的运动特征、几何特征、表示符号及位置了解：运动链的定义运动链成为机构的条件（具有一个机架、具有足够的主动件）平面机构运动简图了解：机构运动简图（能认识简图即可）机构运动简图与机动示意图（不按比例）的区别平面机构自由度计算掌握：机构自由度的定义（具有独立运动的数目）平面运动副引入的约束数（低幅：引入2个约束；高副：引入1个约束）自由度计算，注意事项（复合铰链、局部自由度、虚约束、公共约束）机构具有确定运动的条件（机构主动件数等于机构的自由度）速度瞬心及其在机构速度分析上的应用掌握：速度瞬心定义瞬心分类：绝对瞬心：绝对速度相等且为零的瞬时重合点，位于绝对速度的垂线上相对瞬心：绝对速度相等但不为零的瞬时重合点，位于相对速度的垂线上速度瞬心的数目速度瞬心的求法观察法：转动副位于转动中心移动副位于垂直于导轨的无穷远高副位于过接触点的公法线上三心定理：互作平面平行运动的三个构件共有三个瞬心，且位于同一直线上用速度瞬心求解构件的速度（关键找到三个速度瞬心，建立同速点方程，然后求解）第6章平面连杆机构平面连杆机构的基本形式和应用掌握：平面连杆的组成（构件+低副；各构件互作平行平面运动）──低副机构铰链四杆机构组成（四构件+四转动副）铰链四杆机构各构件名称（机架、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、固定铰链、活动铰链）铰链四杆机构的分类：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构铰链四杆机构的变异方法：改变构件长度、改变机架（倒置）了解：连杆机构的特点、四杆机构的应用平面四杆机构的基本特性掌握：铰链四杆机构的运动特性：曲柄存在条件：①最长杆长度+最短杆长度≤其余两杆长度之和②连架杆与机架中有一杆为四杆中之最短杆曲柄摇杆机构的极限位置：曲柄与连杆共线位置曲柄摇杆机构的极位夹角θ：两极限位置时连杆（曲柄）所夹锐角曲柄摇杆机构的急回特性及行程速比系数平面连杆机构的运动连续性铰链四杆机构的传力特性：压力角α：不计摩擦、重力时从动件受力方向与受力点速度方向间所夹锐角传动角γ：压力角的余角曲柄摇杆机构最小传动角位置：曲柄与机架共线的两位置中的一个死点（止点）位置：传动角为零的位置了解：许用压力角、许用传动角死点（止点）位置的应用和渡过平面连杆机构的运动设计掌握：实现给定连杆二个或三个位置的设计实现给定行程速比系数的四杆机构设计：曲柄摇杆、曲柄滑块和摆动导杆机构了解：基本设计命题：实现给定的运动要求：连杆有限位置、连架杆对应角位移、轨迹满足各种附加要求：曲柄存在条件、运动连续条件、传力及其他条件实验法设计实现给定连杆轨迹的四杆机构解析法设计实现给定两连架杆对应位置的四杆机构第7章凸轮机构凸轮机构的类型和应用掌握：凸轮机构的组成（凸轮+从动件+机架）──高副机构凸轮机构的分类：按凸轮分类（平面凸轮：盘形凸轮、移动凸轮；空间凸轮）按从动件分类：端部形状：尖端、滚子、平底、曲面运动形式：移动、摆动安装方式：对心、偏置按锁合方式分类：力锁合、形锁合了解：凸轮机构的特点、凸轮机构的应用、凸轮机构的一般命名原则从动件的几种常用运动规律掌握：基圆（理论廓线上最小向径所作的圆）、理论廓线、实际廓线、行程从动件运动规律（升程、回程、远修止、近修止）刚性冲击（硬冲：速度突变，加速度无穷大）、柔性冲击（软冲：加速度突变）运动规律特点：等速运动规律：速度为常数、始末两点存在硬冲、用于低速等加速等减速：加速度为常数、始末中三点存在软冲、不宜用于高速余弦加速度：停─升─停型：始末两点存在软冲、不宜用于高速升─降─升型：无冲击、可用于高速了解：运动规律的基本形式：停─升─停；停─升─降─停；升─降─升运动规律的选择原则盘形凸轮轮廓曲线的设计掌握：反转法绘制凸轮廓线的方法：对心或偏置尖端移动从动件对心或偏置滚子移动从动件了解：反转法绘制摆动从动件凸轮廓线的方法凸轮机构的基本尺寸设计掌握：滚子半径的选择、运动失真、运动失真的解决方法了解：机构自锁、偏置对压力角的影响压力角、许用压力角、临界压力角三者关系基圆半径的确定第8章齿轮传动齿轮传动的类型和特点掌握：齿轮机构的组成（主动齿轮+从动齿轮+机架）──高副机构圆形齿轮机构分类：平行轴：直齿圆柱齿轮机构（外啮合、内啮合、齿轮齿条）斜齿圆柱齿轮机构（外啮合、内啮合、齿轮齿条）人字齿轮机构相交轴：圆锥齿轮机构（直齿、斜齿、曲齿）相错轴：螺旋齿轮机构、蜗轮蜗杆机构了解：齿轮传动的特点齿廓啮合基本定律掌握：齿廓啮合基本定律定传动比条件、节点、节圆、共轭齿廓了解：常用齿廓曲线：渐开线、摆线、圆弧渐开线及渐开线齿廓掌握：渐开线的形成、特点一对渐开线齿廓啮合特性：定传动比特性、可分性了解：一对渐开线齿廓啮合时啮合角、啮合线保持不变渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动掌握：渐开线齿轮个部分名称：齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆齿顶高、齿根高、齿全高齿距（周节）、齿厚、齿槽宽直齿圆柱齿轮的基本参数直齿圆柱齿轮的尺寸计算：d、h a、h f、h、db、p、p b、s、e外齿轮、外啮合、内齿轮、内啮合尺寸计算标准安装：分度圆与节圆重合一对渐开线齿轮啮合条件：正确啮合条件连续传动条件；重合度的几何含义一对渐开线齿轮啮合过程：起始啮合点（入啮点）；终止啮合点（脱啮点）实际啮合线；理论啮合线；极限啮合点了解：齿廓工作段、重合度的最大值、重合度与基本参数的关系、轮齿间的相对滑动化渐开线直齿圆柱齿轮的加工及齿轮变位的概念掌握：范成法加工齿轮的特点：用同一把刀具可加工不同齿数相同模数和相同压力角的齿轮根切现象及不根切的最少齿数了解：根切现象及产生的原因（渐开线刀刃顶点超过极限啮合点）齿轮传动的失效形式、设计准则及材料选择掌握：齿轮传动的几种失效形式及防止失效的措施齿轮传动的设计准则齿轮材料的选择原则、软硬齿面的区别和各自的应用场合齿轮传动的计算载荷掌握：计算载荷中四个系数的含义及其主要影响因素、改善措施直齿圆柱齿轮的强度计算掌握：受力分析强度计算力学模型（接触：赫兹公式、弯曲：悬臂梁）强度计算的主要系数Y Fa、Y Sa、Yε、Z E、Z H、Zε的意义及影响因素（强度计算的公式不要求记，考试时若需要会给出）直齿圆柱齿轮传动的设计计算路线、设计参数（齿数、齿宽系数、齿数比等）的选择了解：齿轮结构设计第9章蜗杆传动掌握：蜗杆传动的特点普通圆柱蜗杆传动的主要参数（m、α、z、q、a、d、γ、i）蜗杆传动的主要失效形式蜗轮常用材料，结构蜗杆旋向、转向和受力的关系，力分析了解：自锁现象及自锁条件蜗杆传动热平衡计算（进行热平衡计算的原因及热平衡基本概念）第10章轮系轮系的类型掌握：定轴轮系：所有齿轮轴线位置相对机架固定不动周转轮系：至少有一个齿轮轴线可绕其他齿轮固定轴线转动组成：行星轮+太阳轮（中心轮）+行星架（系杆）分类：行星轮系（F=1）、差动轮系（F=2）混合轮系：由若干个定轴轮系和周转轮系组成的复杂轮系轮系的传动比计算掌握：定轴轮系传动比计算周转轮系传动比计算混合轮系传动比计算：求解步骤：①分清轮系、②分别计算、③找出联系、④联立求解关键：正确区分各基本轮系蜗杆旋向的判定：轴线铅锤放置，观察可见面齿的倾斜方向，左边高左旋，右边高右旋了解：惰轮；轮系的功用第11章带传动掌握：带传动的主要特点带传动的工作情况分析（运动分析、力分析、应力分析、失效分析）型号、主要参数（a、d、Z、α、L、v）及设计选择原则、方法了解：带传动的设计方法和步骤带的使用方法第12章其他传动类型简介棘轮机构掌握：组成、工作原理、类型（齿式、摩擦式）运动特性：往复摆动转换为单向间歇转动；有噪音有磨损、运动准确性差设计时满足：自动啮紧条件了解：特点、应用及设计槽轮机构掌握：组成、类型（外槽轮机构、内槽轮机构）、定位装置（锁止弧）运动特性：连续转动转换为单向间歇转动；主动拨销进出槽轮的瞬时其速度应与槽的中心线重合且有软冲第14章机械系统动力学机械动力学分析原理掌握：作用在机械上的力：驱动力、工作阻力等效构件、等效力矩、等效转动惯量、等效力、等效质量、等效动力学模型等效原则：等效力矩、等效力：功或功率相等等效转动惯量、等效质量：动能相等等效方程：速度波动的调节和飞轮设计掌握：机器运动的三个阶段：起动阶段、稳定运动阶段（匀速或变速稳定运动）、停车阶段周期性速度波动的原因、一个稳定运动循环调节周期性速度波动的目的（限制速度波动幅值）和方法（增加质量或转动惯量）平均角速度：不均匀系数：飞轮转动惯量计算：能量指示图、最大盈亏功、最大速度位置、最小速度位置了解：三个阶段中功能关系、非周期性速度波动的原因及调节方法刚性回转体的平衡掌握：静平衡的力学条件：动平衡的力学条件：静平衡原理、动平衡原理第15章螺纹连接了解：螺纹的类型，各种类型的特点及应用掌握：螺纹连接的基本类型、特点及应用螺纹连接的预紧和防松原理、方法单个螺栓连接的强度计算方法螺栓组连接的设计与受力分析提高螺纹连接强度的措施第16章轴了解：轴的功用及类型轴上载荷与应力的类型、性质轴设计的主要内容及特点掌握：轴按载荷所分类型轴的材料、热处理及选择轴的结构设计（结构设计原则、轴上主要零件的布置、轴的各段直径和长度、轴上零件的轴向固定、轴上零件的周向固定、轴的结构工艺性、提高轴的强度和刚度）平键、花键联接的特点、键强度计算轴的失效形式及设计准则轴的强度计算（初步计算方法：按扭转强度计算；按弯扭合成强度计算）第17章轴承了解：轴承的功用滚动轴承和滑动轴承的主要特点及应用场合滚动轴承受载元件的应力分析（定性）掌握：对滑动轴承轴瓦和轴承衬材料的要求和常用材料非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式和设计计算方法常用滚动轴承的类型和各自的主要特点选择滚动轴承类型时要考虑的主要因素滚动轴承基本额定寿命的概念；寿命计算滚动轴承当量动负荷的计算角接触轴承轴向载荷的计算滚动轴承支撑轴系时的配置方式、应用场合轴承的调整、固定、装拆、预紧、润滑、密封的主要作用和方法四种考试题型选择题、填空题、计算题、结构题。
机械设计基础期末复习题纲汇总
0绪论0.1 机械的特征（1）人为实物的组合（2）各部分之间形成各个运动单元，且各单元之间具有确定的相对运动（3）在生产过程中能完成有用的机械功或转换机械能0.2 机构、机器、零件、构件习题册P11平面机构及其自由度1.1 机构具有确定运动的条件习题册P21.2 虚约束P91.3 平面机构的自由度及其计算F=3n-2P L-P H（1-1）1.4 速度瞬心多边形法（P12）2平面连杆机构☆☆☆☆☆2.1 曲柄的存在条件（1）在曲柄摇杆机构，曲柄是最短杆（2）最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和2.2 压力角、传动角1.压力角：作用在从动件的驱动力F与该力作用点绝对速度νC之间所夹的锐角α2.传动角：压力角的余角，连杆和从动摇杆之间所夹的锐角γ=90°-α ，3.α越小，传力性能越好2.3 死点位置及其应用习题册P52.3 急回特性行程速比系数 K=180°+θ180°−θ极位夹角θ=180°K−1K+12.4常用机构曲柄摇杆机构：最短杆相邻的构件为机架双曲柄机构：最短杆为机架双摇杆机构：最短杆的对边为机架2.5 最长杆要小于其余各杆之和3 凸轮机构3.1 刚性、柔性冲击，刚性与柔性冲击的应用场合 刚性：由于惯性力无穷大突变引起的冲击，用于低速场合 柔性：惯性力有限值突变，用于中低速场合 3.2 图解法4 齿轮机构☆☆☆☆☆4.1 节点、截圆的概念 节点：过齿廓接触点的公法线与连心线的交点 截圆：过节点所做的两个相切的圆 4.2 齿轮啮合基本定律 一对传动齿轮的瞬时角速度与其连心线O 1O 2被节点所分割的两线段长度成反比ω1ω2=O 2C O 1C 4.3 渐开线性质及渐开线齿廓 当一直线在一圆周上做纯滚动时，该直线上任一点的轨迹成为该圆的渐开线(1)NK =NA ̂ (2)NK 是渐开线上K 点的法线，且线段NK 为其曲率半径(3)渐开线齿廓上某点的法线（KN ），与齿廓上该点速度方向线所夹的锐角αk 称为该点的压力角cosa k =ON OK =r br kr b 为基圆半径(4)渐开线在K 点的曲率半径最大(4)渐开线齿轮的传动比i n 等于两轮基圆半径的反比i n =n 1n 2=ω1ω2=r b2r b14.4 渐开线直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸计算（公式部分） 基本参数: 齿数z ，模数m ，压力角α,齿顶高系数ha *,径向间隙系数c * 齿根圆： 由齿槽底部所确定的圆 齿厚： 轮齿两侧齿廓之间的弧长 齿距p K ： 相邻的两齿同侧齿廓之间的弧长 分度圆： 齿轮上该圆的p K /π的比值和该圆上的压力角均为标准值，直径为d,齿距为p 分度圆的压力角简称压力角αm =pπd=mzcos bkr r α=齿顶高h a : 介于齿顶圆和分度圆之间的高度 齿根高h f : 介于齿根圆和分度圆之间的高度全齿高：h=h a +h f基圆直径：cos b d d α=若将齿顶高和齿根高分别用m 表示*a a h h m =**f a h h c =+正常齿制h a *=1，c *=0.25，断齿制为 h a *=0.8，c *=0.3齿顶圆直径：2a a d d h =+齿根圆直径：2f f d d h =-曲率半径：1sin 2a d ρα=4.5 渐开线标准齿轮的啮合传动 1.正确啮合的条件：两轮的模数和压力角分别相等2.标准中心距aa =r1+r2=m2(z1+z2)4.6 渐开线齿廓的加工原理（分类） 成形法、范成法（齿轮插刀、齿条插刀、齿轮滚刀） 根切现象：用范成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线的交点超过被切齿轮的极限点，则刀具的齿顶将切去齿轮齿根渐开线齿廓的一部分z ≥2ℎa ∗24.7 平行轴渐开线斜齿轮正确啮合的条件 两轮齿的模数和压力角分别相等，两轮螺旋角β大小相等，方向相反 4.8 平行斜齿齿轮机构 习题册P11 当量齿数：2cos v zz β=分度圆直径cos mzd β=斜齿轮的优点：（1）传动平稳，噪声小 （2）重合度较大（3）最小齿数小于直齿轮z min5 轮系☆☆☆☆☆5.1 定轴轮系及其传动比（与蜗轮蜗杆一起考察） 1.啮合处箭头对箭头，箭尾对箭尾 2.眼从轴线望，哪边高就是哪边旋 3.哪边旋用哪只手，四手指指向运动方向，大拇指的方向为输入力，输出力与其方向相反 4.一对齿轮转动的传动比分析11212221n z i n z ωω=== 外啮合取“-”，内啮合取”+” 5.2 周转轮系 设n G 和n K 为周转轮系中任意两个齿轮G 和K 的转速，它们与转臂H 的转速n H 之间的关系为(1)H m G H GK K Hn n i n n -==-- 从齿轮G 至K 间所有从动轮齿数的乘积从齿轮G 至K 间所有主动轮齿数的乘积6 其他常用机构6.1 能够实现间歇运动的机构棘轮机构：当从动件连续地往复摆动时，棘轮只作单向的间歇运动 槽轮机构：当拨盘做匀速转动时，驱使槽轮做间歇运动7 机械的动力性能7.1 回转件的平衡（静平衡与动平衡） 1.回转件（转子）平衡的目的 调整回转件的质量分布，使回转件工作时离心力系达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻由离心力而产生的机械振动。
机械设计基础复习提纲
机械设计基础复习提纲第一章1、平面机构的自由度计算 H L P P n F --=23运动副（转动副、移动副、高副） 复合铰链、局部自由度、虚约束的识别 2、机构运动确定性条件机构的自由度数与原动件数相等,且大于零.例题：计算下图所示两个机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。
第二章平面四杆机构：重点掌握三种平面四杆机构（铰链四杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构等）的以下相关知识点：1、铰链四杆机构的三种基本类型：双曲柄、双摇杆、曲柄摇杆机构杆长条件：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。
铰链四杆机构基本类型判断：1） 若不满足杆长条件，则为双摇杆机构；2） 若满足杆长条件，并以最短杆的对边作为机架，则为双摇杆机构； 3） 若满足杆长条件，并以最短杆作为机架，则为双曲柄机构；4） 若满足杆长条件，并以最短杆的邻边作为机架，则为曲柄摇杆机构。
b)局部自由度虚约束b) H L P P n F --=2324243-⨯-⨯=2=机构自由度数等于原动件数，且大于零，故机构具有确定的相对运动。
解：a) H L P P n F --=2315243-⨯-⨯=1=机构自由度数等于原动件数，且大于零，故机构具有确定的相对运动。
局部自由度a)2、急回运动特性极位夹角和行程速度变化系数K3、压力角和传动角的定义，并能熟练在机构图中标出压力角和传动角。
在曲柄摇杆机构中，最小传动角出现在曲柄与机架共线的两个运动位置的其中一个位置。
4、死点位置的定义及判断曲柄摇杆机构（摇杆为主动件）、曲柄滑块机构（滑块为主动件）、摆动导杆机构（导杆为主动件）时才会出现死点位置。
第四章1、共轭齿廓的定义、传动比的定义及计算 共轭齿廓: 满足定传动比条件的齿廓. 传动比: 主动轮和从动轮角速度的比值. 2112ωω=i 2、渐开线齿廓的啮合特性：传动比恒定不变、正压力方向不变、运动可分性 3、分度圆、标准齿轮的定义分度圆:具有标准模数和标准压力角的圆.标准齿轮:分度圆齿厚与齿槽宽相等,且齿顶高和齿根高为标准值. 4、正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的主要几何尺寸计算：分度圆、齿顶圆、齿根圆、齿顶高、齿根高、基圆、全齿高、周节（齿距）、标准中心距5、渐开线直齿圆柱齿轮传动、渐开线斜齿圆柱齿轮传动、渐开线直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件 渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件：两轮的模数和压力角分别相等。
机械基础复习提纲
机械基础复习提纲第一章总论一、名词解释1．机构、机器、机械、构件、零件的含义。
2．运动副的含义、分类、判别。
3．平面机构自由度的含义、计算公式。
4．如果机构自由度F > 原动件数，将会怎样？如果机构自由度F < 原动件数，将会怎样？如果机构自由度F =0，将会怎样？5.平面机构自由度计算，注意复合铰链、局部自由度和虚约束等情况，不要误判、遗漏杆件及高副等。
例如右图所示机构、习题1-7e所示机构。
第三章常用机构§3-1 平面连杆机构一、铰链四杆机构及其应用1．曲柄摇杆机构2．双曲柄机构3．双摇杆机构二、平面四杆机构的的演化1．曲柄滑块机构2．导杆机构——分转动导杆、摆动导杆3．摇块机构4．定块机构平面四杆机构的的演化三、平面四杆机构的主要特性1. 曲柄存在的条件：（1）在曲柄摇杆机构中，曲柄最短；（2）最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和。
根据这一条件及取不同构件作为机架时，可以得到不同的铰链四杆机构。
（1）最短杆与最长杆之和大于于或等于其余两杆之和，不存在曲柄，为摇杆机构。
（2）最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和，存在三种情况：①以最短杆的邻杆为机架，则为曲柄摇杆机构，曲柄为最短杆；②以最短杆为机架，则为双曲柄机构；③以最短杆的对边杆为机架，则为双摇杆机构。
2．急会特性和行程速度变化系数1）急回特性——从动件的回程平均速度大于工作行程平均速度，以缩短非生产时间，提高生产效率。
2）行程速度变化系数——从动件回程平均速度与工作行程平均速度之比。
用K 表示：3. 压力角与传动角压力角α——作用在从动件C 点上力F 与该点绝对速度 之间的夹角。
传动角γ——γ=90º-α。
4． 死点在曲柄摇杆机构中，若摇杆为主动件，曲柄为从动件，当摇杆处在两个极限位置时，连杆线与曲柄线重合，连杆推动曲柄的力通过曲柄转动中心，无法形成力矩，不能推动曲柄旋转。
§3-2 凸轮机构凸轮机构——将原动件的连续转动或移动，转化为从动件的任意预定运动规律的连续或间歇的往复移动、摆动或复杂平面运动。
《机械设计基础》复习提纲
《机械设计基础》第0章绪论1机械：机器与机构的总称。
2机器：根据某种使用要求而设计的机械系统，是执行机械运动的装置，用来变换或者传递能量、物料、信息。
3机器的特征：（1）是人为的实物组合；（2）各部分形成运动单元，各单元间具有确定的相对运动；（3）能实现能量的转换或完成有用的机械功4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。
机构的特征：机器特征中的（1）（2）5构件：机械中的运动单元。
6零件：是机械中制造的单元。
7零件可分为两类：（1）通用零件；（2）专用零件第1章平面机构的自由度和速度分析1运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。
低副：两构件通过面接触组成的运动副。
转动副和移动副高副：两构件通过点或线接触组成的运动副。
2 运动简图不要求画。
但要会看，因为要会计算自由度滴哦。
3 平面机构自由度：F=3n-2P L-P H (n——活动构件数；P L——低副数；P H——高副数)原动件数<自由度数F：不具有确定的相对运动。
原动件数>自由度数F：机构中最弱的构件必将损坏。
机构具有确定运动的条件是：F>0且F等于原动件数。
4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。
2) 局部自由度：机构中常出现一种与输出构件运功无关的自由度。
（注意：滚子转动）3) 虚约束：在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，对机构运动不起任何限制作用。
a两个构件之间组成多个导路平行的移动副时，只有一个移动副起作用；b两个构件之间组成过个轴线重合的转动副时，只有一个转动副起作用；c机构中传递运动不起独立运动作用的对称部分。
(虚约束对运动虽不起作用，但是可以增加构件的刚性或构件受力均衡)P14.例1-7.4) 瞬心：是两刚体上绝对速度相同的重合点（简称同速点）要会找图里的瞬心，不要求求瞬心位置的速度N=K(K-1)/2 N——瞬心的个数；K——机构中构件的个数（包括机架）根据P15瞬心位置的判断方法，自己要学会判断并找出三心定理：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。
机械设计基础复习提纲
绪论： 构件、零件第1 章 机构自由度局部自由度、复合铰链、虚约束 习题 练习册第2章 平面连杆机构1. 四杆机构类型2. 铰链四杆机构 具体形式的判别 （作业）3. 压力角 、传动角 、极位夹角 、急回特性（行程速比系数K ）第5章 螺纹连接 与 键连接1. 螺纹类型、参数与标记2. 螺纹连接类型普通螺栓连接： 螺栓受拉、扭（螺纹副中的摩擦力矩）受横向工作载荷 靠摩擦力受轴向工作载荷 F Q F Q Q P P ∆+=+='，F C C C F mb b ⋅+=∆ ][413.121σπσ≤=d Q ca 铰制孔螺栓： 受挤压与剪切3. 自锁条件：v ϕλ≤4. 普通平键工作原理、类型与选择第6章 带传动1. V 带型号、参数 与 标记2. V 带受力 eF F F F F F =-=+210212 ， 1000/V F P e = ， 2602d n v ⋅=π αf eF F =21/ 1120max +-=ααf f e e e F F 3.弹性滑动与打滑 4.V 带应力分布与最大应力 5.失效形式与设计准则 6. 直径、包角、带速、中心距、传动比等 对带传动的影响第7章 齿轮机构1. 渐开线性质2. 齿轮参数与几何尺寸计算（标准外啮合圆柱齿轮 齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆、齿距、中心距、传动比等） 练习册3. 正确啮合条件、连续传动条件4. 齿轮的加工（切齿原理）与测量（测公法线长度得齿轮模数）第8章 齿轮传动1. 失效形式、设计准则 与 强度计算闭式软齿面——齿面点蚀（位置）——接触强度——直径 ][H H σσ≤ 闭式硬齿面——轮齿折断（位置）——弯曲强度——模数 ][F F σσ≤ 习题8-8 开式齿轮2. 主要参数的确定小齿轮齿数 z1 ； 齿宽系数 d φ3. 受力分析 旋向、转向与受分力方向（t F 、r F 、a F ）第9章 轮系混合轮系传动比计算 习题、练习册第10章 蜗杆传动1. 特点2. 主要参数、几何尺寸、效率、自锁)(212221z q m a mz d mqd +===， 121212d d z z i ≠= ，（ qz 1tan =γ， )tan(tan v ϕγγη+=）， v ϕγ≤ 3. 失效形式与强度计算、热平衡计算第11章 轴1. 轴的分类（按受载）2. 轴的结构3. 强度与刚度（轴的直径初步确定）第12章 滚动轴承1. 类型、代号、性能2. 概念： 10L 、C 、C 0 、P3. 轴承寿命计算。
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机械设计复习提纲一、机械设计基础知识1、机器的组成：机器的主体一般是由原动部分（一个或几个用来接收外界能源的原动机）、传动部分（把原动机的运动和动力传递给执行部分）和执行部分（实现机器生产职能）组成的。
机器的基本组成要素是机器零件。
2、机器应满足的要求：使用功能要求、经济性要求（1.提高设计及制造经济性的主要途径①力求做到产品系列化、部件通用化和零件标准化。
②积级运用现代设计理论和制造方法，尽量采用新技术、新材料、新结构、新工艺。
③认真做好设计及制造的组织工作，实行科学管理，千方百计的降低材料用量及制造工时，以及提高机器的制造和装配工艺性，亦可在不同程度上提高设计及制造的经济性。
2.提高使用经济性的主要措施①提高机器的机械化和自动化水平，以提高劳动生产率及减少管理、维护费费用。
②选用效率高的传动系统及支承工具，以提高机械效率，减少动力和燃料的消耗。
③采用适当的防护和润滑装置，以延长机器工作寿命及降低维护费用。
④采用可靠的密封装置，防止漏油、漏气等无意义的损耗。
）、劳动保护要求、工艺性要求、可靠性要求、其它特殊的要求。
3、机械零件常见的失效形式有：整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏以及破坏正常工作条件引起的失效等。
4、机器零件应满足的基本要求：避免在预定寿命期内失效的要求（避免在预定寿命期内失效的要求）、结构工艺性要求（设计的结构应便于加工和装配）、经济性要求（零件应有合理的生产加工和使用维护的成本）、质量小的要求（质量小则可节约材料，质量小则灵活、轻便）、可靠性要求（应降低零件发生故障的可能性（概率））。
二、轴毂联接的设计知识1、平键联接：①工作原理：平键的两侧面是工作面，上表面与轮毂上的键槽底部之间留有间隙，键的上、下表面为非工作面。
工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩，故定心性较好。
②平键的分类：普通平键（普通平键与轮毂上键槽的配合较紧，属静联接）、导向平键（导向平键和滑键与轮毂或轴的键槽配合较松，属动联接）。
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3、熟练掌握一对渐开线齿轮的正确啮合条件、标准齿轮、标准中心距、啮合角、啮合 线、重合度等概念。 一对渐开线齿轮的正确啮合条件：两轮的模数和压力角分别相等。两齿轮在节点的 线速度相等，其传动相当于两齿轮的节圆做纯滚动。 啮合线：渐开线齿廓在任何位置啮合时，过接触点的法线都是同一条直线，该直线 与两轮基圆分别相切于 N1 、 N 2 ，所有的啮合点均在直线 N1 N 2 上，称 N1 N 2 为啮合线。 啮合角：两齿轮在啮合传动时，其节点的圆周速度方向与啮合线之间所夹的锐角称 为啮合角 。 重合度：实际啮合线段与齿轮法向齿距 pb 的比值称为齿轮传动的重合度 。重合 度 与齿轮的模数无关；用短齿制的齿轮会减小重合度；加大中心距会减小重合度； 增加齿数会增大重合度； 表示同时参加啮合的轮齿的对数。重合度 越大，表明同 时参与啮合的轮齿对数越多，齿轮的传动平稳性越好，承载能力越强。 d1 ，啮合角 ； 啮合齿轮标准安装时，两轮实际中心距 a a ，节圆直径 d1
2、掌握平面机构中速度瞬心位置的确定及利用瞬心法对平面机构进行运动分析； 三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 3、了解平面机构的组成原理、平面机构的结构分类、结构分析。 机构具有确定运动的条件是其原动件数应等于其所具有的自由度数。 将机构的机架及与机架相连的原动件从机构中拆分开来， 然后拆分其余构件构成的 构件组，把最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组称为基本杆组，简称杆组。 机构的组成原理： 任何机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机 架上而构成的。 平面机构的结构分类：基本杆组中的运动副全部为低副，符合： 3n 2 pl 0 或
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四、齿轮机构 齿轮机构类型、特点及应用；渐开线齿廓曲线及其啮合特点；渐开线齿轮的基本参数和 尺寸；渐开线齿轮的啮合传动。 1、了解齿轮机构的各种类型和特点及渐开线齿廓啮合传动的特点； 渐开线齿廓啮合传动的特点： 1）能保证定传动比传动； 2）渐开线齿轮传动的可分性：实际中心距略有变化时，传动比仍能保持不变； 3）渐开线齿廓之间的正压力方向不变：在齿轮传动过程中，两啮合齿廓间的正压力始 终沿啮合线方向，故其传力方向不变，这有利于齿轮传动的平稳性。 2、熟练掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称、代号、标准值及尺寸计算等；
Wmax 为最大盈亏功(N·m)； n 为飞轮转速(r/min)； 为许用不均匀系数。为了减小飞
轮的重量，应将飞轮安装在高速轴上。 八、回转件的平衡 回转件平衡目的；回转件平衡的计算。 1、掌握回转件平衡的概念；
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900 Wmax 2 2 π n
刚性转子静平衡：回转件质量分布在同一平面内，若质心不在回转轴线上，转动时 会产生离心惯性力。在转子上增加或除去一部分质量，使其质心与回转轴心重合，即可 使惯性力得到平衡。 刚性转子动平衡：转子的偏心质量分布在若干个不同平面，转子转动时将形成惯性 力偶。在各个平面内分别加上或除去适当的平衡质量，即可得到完全平衡。 2、了解回转件平衡的一般原理和方法。 九、联接 螺纹联接的基本类型；螺纹联接的预紧和防松；螺栓组联接的受力分析；螺纹联接的强 度计算。 1、了解螺纹联接的基本类型及预紧和防松的方法； 螺纹联接的基本类型：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。 预紧：选用适当预紧力拧紧连接件，以增强连接的刚度、紧密性和防松能力，提高 受变载荷作用的螺纹联接的疲劳强度。 较大的预紧力有利于保证连接的可靠性及连接件 的疲劳强度，但预紧力过大会使整个连接的尺寸增大，也会使连接件在装配时或偶然过 载时被拉断。通常借助定力矩扳手或测力矩扳手，利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧 力的大小。 防松：防松就是防止螺纹副发生相对运动，分为摩擦防松、机械防松和永久防松。 普通螺栓连接和铰制孔螺栓的不同点： 普通螺栓的无螺纹部分与孔壁的基本尺寸不 同，不属于配合；铰制孔螺栓的无螺纹部分与孔壁的基本尺寸相同，属于配合。 2、熟练掌握螺栓组连接的受力分析方法； （1） 受横向载荷的螺栓组连接： 普通螺栓受拉应力(和扭转切应力)， 应计算拉伸强度； 铰制孔螺栓受剪切应力和挤压应力，应计算挤压强度和剪切强度。 铰制孔用螺栓连接：每个螺栓所受的横向剪力为 Fs 普通螺栓连接：每个螺栓所需预紧力为 F ≥
R （N） Z
K荷， N；Z --连接所用螺栓数目； m --被连接件接合面数目； f c --接合面的摩擦系数； K s --可靠性系数，N。 （2）受转矩作用的螺栓组连接： K sT 普通螺栓连接：每个螺栓所需预紧力为 F ≥ （N） Z f c ri
cos d1cos ， acos acos 。 a a 时， d1
五、轮系 轮系的分类；定轴轮系、周转轮系、混和轮系传动比的计算。 1、熟练掌握轮系类型化分的方法； 定轴轮系 差动轮系：自由度为 2 周转轮系 行星轮系：有固定轮，自由度为 1 复合轮系 2、熟练掌握定轴、周转、混合轮系传动比的计算方法。
nm 所有从动轮齿数的乘积 (1) x ； nn 所有主动轮齿数的乘积 n nH 由m至n各从动轮齿数的乘积 周转轮系中： m (1) x 。 nn nH 由m至n各主动轮齿数的乘积 x 为 m 至 n 外啮合次数。
定轴轮系的传动比： imn
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六、其它常用机构 棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构和组合机构。 了解上述机构的组成、分类、特点、工作原理及应用。 1、棘轮机构：由摇杆、棘爪、棘轮和止动爪等组成。分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮 机构。齿式棘轮机构结构简单，制造容易，运动可靠，但运动时有刚性冲击和噪声，棘 轮转角只能进行有级调节；摩擦式棘轮机构运动平稳、噪声小，可实现棘轮转角的无级 调节，但其运动准确性差，传动精度低。棘轮常应用于低速、轻载和运动要求较低的场 合。棘轮的转角的调节方法有改变摇杆摆角和采用棘轮罩。棘轮齿工作面与齿尖向径间 的夹角称为棘轮齿面角，其作用是使棘爪受力时能自动滑向棘轮齿根面，保证棘轮机构 可靠的工作。 2、槽轮机构：由主动拨盘、从动轮槽的机架等组成。分为外槽轮机构和内槽轮机构。 外槽轮机构的主、从动轴转向相反，内槽轮机构的主、从动轴转向相同。与外槽轮机构 相比，内槽轮机构传动平稳、停歇时间短、所占空间小。槽轮机构结构简单，外形尺寸 小，工作可靠，能准确地控制转角，机械效率高。但槽轮起动和停止时加速度变化大， 具有柔性冲击，且随着转速的增加或轮槽数的减少而加剧，因而不适用于高速的场合， 而用于转速较低的自动机械、轻工机械或仪器仪表中。在一个运动循环内，槽轮的运动 时间与拨盘的运动时间之比为槽轮的运动特性系数 k 。外槽轮的槽数 z≥3。单销外槽轮 0＜ k ＜0.5。单销内槽轮 0.5＜ k ＜1。 3、不完全齿轮机构：由齿轮机构演变而得。有外啮合、内啮合以及齿轮齿条啮合，圆 柱和圆锥不完全齿轮机构之分。结构简单，制造容易，工作可靠，设计时从动轮的运动 和静止时间的比例可在较大范围内变化。但有较大冲击，适用于低速、轻载场合。从动 轮在起动和停止时，速度的突变会产生刚性冲击，为改善从动齿轮的动力特性，可在两 轮上加装瞬心线附加杆。 为了保证主动轮的首齿能顺利地进入啮合状态而不与从动轮的 齿顶相碰，需适当削减首齿齿顶高。为了保证从动轮停歇在预定位置，主动轮的末齿齿 顶高也需适当修正。 4、凸轮间歇运动机构：由主动凸轮和从动盘组成。类型有圆柱凸轮间歇运动机构、蜗 杆凸轮间歇运动机构和共轭凸轮式间歇运动机构。具有高的定位精度，机构结构紧凑， 适用于高速高精度的机械。缺点是加工精度要求高，对装配、调整要求严格。 5、组合机构：若干基本机构组合而成，能满足多种设计要求，可以综合发挥各种基本 机构的特点。有联动凸轮组合机构、凸轮-齿轮组合机构、凸轮-连杆组合机构、齿轮连杆组合机构等型式。 七、机械的运转及其速度波动的调节 机械速度波动调节的目的和方法；平均速度和速度不均匀系数；飞轮设计的近似方法。 1、了解周期性速度波动的概念及相关参数； 机械稳定运转时，若等效驱动力矩和等效阻力矩周期性变化，将引起机械速度的周 期性波动。一个运动周期内，机械的角速度波动幅度(最大角速度与最小角速度只差)与 表示机械速度波动的程度， 平均角速度的比值为机械运转速度不均匀系数 。 值越小， 角速度波动的幅度越小，机械运转越平稳。 2、掌握飞轮设计的基本方法。 飞轮的转动惯量 J F
940 机械设计基础二
一、平面机构自由度和速度分析 平面机构的组成原理、结构分类及结构分析；平面机构的运动简图；平面机构自由度的 计算；平面机构的速度瞬心及用瞬心法作机构的运动分析。 1、熟练掌握平面机构自由度的计算方法及机构运动简图的画法；
3n F 3n (2 pl ph p) F p 2 pl ph
二、平面连杆机构 平面连杆机构的类型、特点及应用；平面连杆机构的基本知识、平面连杆机构的设计。 1、了解各种类型的平面连杆机构的名称及其演化； 平面四杆机构的基本型式：曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。 平面四杆机构的演化方式：(1)改变构件形状和尺寸； (2)改变运动副的尺寸； (3)改变机架； (4)运动副元素的逆换。 2、熟练掌握四杆机构曲柄存在条件、极位夹角、行程速比系数、压力角、传动角、最 小传动角、死点等概念； 杆长条件：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。 当四杆机构满足杆长条件，最短赶为连架杆时，机构为曲柄摇杆机构；最短杆为机 架时，为双曲柄机构；最短杆为连杆时，为双摇杆机构。 极位夹角：机构在两个极位时，原动件 AB 所在两个位置之间的夹角 (锐角)。机 构存在极位夹角 时，便具有急回运动。 行程速比系数： K (180 ) (180 ) 。 角愈大， K 值愈大，机构的急回运 动性质也愈显著。
n 2 pl 3 。由于构件数和运动副数都必须是整数，故 n 应是 2 的倍数，而 pl 应是 3 的
倍数。 最简单的基本杆组是由 2 个构件和 3 个低副构成的， 这种基本杆组称为Ⅱ级组。 绝大多 数的机构都是由Ⅱ级组构成的。 由 4 个构件和 6 个低副组成， 且有包含 3 个低副的构件的基 本杆组叫做Ⅲ级组。 由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的机构称为Ⅱ级机构； 最高级别为 Ⅲ级组的基本杆组构成的机构称为Ⅲ级机构；只由机架和原动件构成的机构称为Ⅰ级机构。 平面机构的结构分析：首先计算机构的自由度，然后从远离原动件的构件开始拆杆组， 最后确定机构的级别。