机械设计基础知识点
机械设计基础所有知识点
机械设计基础所有知识点机械设计是一门涉及物理、工程和数学等多学科知识的学科领域，涵盖了众多的知识点。
本文将逐一介绍机械设计基础的几个重要知识点，以帮助读者更好地了解机械设计领域。
1.材料力学材料力学是机械设计的基础，了解材料的力学性能对于设计一个可靠的机械部件至关重要。
常见的材料力学知识点包括：杨氏模量、屈服强度、断裂韧性等。
了解材料的这些性能参数可以帮助工程师选择合适的材料，并对设计进行必要的强度分析。
2.静力学静力学研究物体静止或平衡存在的力和力矩之间的关系。
在机械设计中，静力学是解决物体平衡问题的基本理论。
其中重要的知识点包括：力的合成与分解、平衡方程、力矩的概念和计算方法等。
通过静力学的分析，可以确定物体在平衡状态下的受力情况，从而进行设计和优化。
3.运动学运动学研究物体的运动状态、速度和加速度等运动参数之间的关系。
在机械设计中，运动学是解决机构运动问题的重要理论基础。
常见的运动学知识点包括：速度矢量、加速度矢量、运动曲线等。
通过运动学的分析，可以确定机构的运动规律，进行机械设计和运动优化。
4.动力学动力学研究物体运动时所受到的力和力矩以及由此产生的运动参数变化。
在机械设计中，动力学是解决机构运动过程中力学特性问题的重要理论。
常见的动力学知识点包括：牛顿第二定律、角动量定理、动量守恒定律等。
通过动力学的分析，可以确定机构在运动过程中的受力情况，进行力学特性分析和动态性能评估。
5.机械零件设计机械零件设计是机械设计中的核心内容之一。
机械零件设计需要掌握多种知识点，包括：尺寸链、公差与配合、轴连杆机构设计、轴承选择等。
通过合理的设计和计算，可以确保机械零件在使用过程中具有良好的运动性能和使用寿命。
6.机械传动机械传动是将动力或运动从一个部件传递到另一个部件的过程。
机械传动又分为刚性传动和弹性传动两种形式，刚性传动主要包括：齿轮传动、链传动、带传动等，弹性传动主要包括：皮带传动、联轴器等。
了解机械传动的原理和选择方法，可以合理设计传动系统并提高传动效率。
机械设计基础知识点总结
《机械设计基础》知识点总结1. 构件：独立的运动单元/零件：独立的制造单元机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统（机构=机架（1个）+原动件（≥1个）+从动件（若干）） 机器：包含一个或者多个机构的系统注：从力的角度看机构和机器并无差别，故将机构和机器统称为机械2. 机构运动简图的要点：1）构件数目与实际数目相同2）运动副的种类和数目与实际数目相同3）运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例（该项机构示意图不需要）3. 运动副（两构件组成运动副）：1）高副（两构件点或线接触）2）低副（两构件面接触组成），例如转动副、移动副4. 自由度（F ）=原动件数目，自由度计算公式：为高副数（为低副数目）（为活动构件数目）（H H L L P P P P n n F --=23 求解自由度时需要考虑以下问题：1）复合铰链2）局部自由度3）虚约束5. 杆长条件：最短杆+最长杆≤其它两杆之和（满足杆长条件则机构中存在整转副）I ） 满足杆长条件，若最短杆为机架，则为双曲柄机构II ） 满足杆长条件，若最短杆为机架的邻边，则为曲柄摇杆机构 III ） 满足杆长条件，若最短杆为机架的对边，则为双摇杆机构 IV ） 不满足杆长条件，则为双摇杆机构6. 急回特性：摇杆转过角度均为摆角（摇杆左右极限位置的夹角）的大小，而曲柄转过角度不同，例如：牛头刨床、往复式输送机急回特性可用行程速度变化系数（或称行程速比系数）K 表示11180180180//21211221+-︒=⇒-︒+︒=====K K t t t t K θθθϕϕψψωω θ为极位夹角（连杆与曲柄两次共线时，两线之间的夹角）7. 压力角：作用力F 方向与作用点绝对速度c v 方向的夹角α8. 从动件压力角α=90°（传动角γ=0°）时产生死点，可用飞轮或者构件本身惯性消除9. 凸轮机构的分类及其特点：I)按凸轮形状分：盘形、移动、圆柱凸轮（端面） II ）按推杆形状分：1）尖顶——构造简单，易磨损，用于仪表机构（只用于受力不大的低速机构）2）滚子——磨损小，应用广3）平底——受力好，润滑好，用于高速转动，效率高，但是无法进入凹面 III ）按推杆运动分：直动（对心、偏置）、摆动 IV)按保持接触方式分：力封闭（重力、弹簧等）、几何形状封闭（凹槽、等宽、等径、主回凸轮）10. 凸轮机构的压力角：从动件运动方向与凸轮给从动件的力的方向之间所夹的锐角α（凸轮给从动件的力的方向沿接触点的法线方向）压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关，基圆半径越小，压力角α越大（当压力角过大时可以考虑增大基圆的半径）11. 凸轮给从动件的力F 可以如图分解为沿从动件的有用分力F ’分力F ’’（F ’’=F ’tan α） 12. 凸轮机构的自锁现象：在α角增大的同时，F ’’大于有用分力F ’，系统无法运动，当压力角超过许用值【α生自锁，【α】在摆动凸轮机构中建议35°-45°，【α机构中建议30°，【α】在回程凸轮机构中建议70°-80°13. 凸轮机构的运动规律与冲击的关系：I ）多项式运动规律：1）等速运动（一次多项式）运动规律——刚性冲击2）等加等减速（二次多项式）运动规律——柔性冲击3）五次多项式运动规律——无冲击（适用于高速凸轮机构） II ）三角函数运动规律：1）余弦加速度（简谐）运动规律——柔性冲击2）正弦加速度（摆线）运动规律——无冲击 III ）改进型运动规律：将集中运动规律组合，以改善运动特性 14. 凸轮滚子机构半径的确定：为滚子半径、为理论轮廓的曲率半径、为工作轮廓的曲率半径T a r ρρI ）轮廓内凹时：T a r +=ρρ II ）轮廓外凸时：T a r -=ρρ（当0=-=T a r ρρ时，轮廓变尖，出现失真现象，所以要使机构正常工作，对于外凸轮廓要使T r >m in ρ） 注：平底推杆凸轮机构也会出现失真现象，可以增大凸轮的基圆半径来解决问题 15. 齿轮啮合基本定律：设P 为两啮合齿轮的相对瞬心（啮合齿轮公法线与齿轮连心线21O O 交点），12122112b b r r P O P O i ===ωω（传动比需要恒定，即需要PO PO 12为常数） 16. 齿轮渐开线（口诀）：弧长等于发生线，基圆切线是法线，曲线形状随基圆，基圆内无渐开线啮合线：两啮合齿轮基圆的内公切线啮合角：节圆公切线与啮合线之间的夹角α’（即节圆的压力角） 17. 齿轮的基本参数：（弧长）弧长）齿槽宽齿厚、——齿根圆、——齿顶圆kk f f a a e s d r d r ( 基圆上的弧长）法向齿距（周节）齿距（周节）：(b n k k k p p e s p =+= f a h h 高度）齿根高（分度圆到齿根高度）齿顶高（分度圆到齿顶分度圆：人为规定（标准齿轮中分度圆与节圆重合），分度圆参数用r 、d 、e 、s 、p=e+s 表示（无下标）B h h h f a ）齿宽（轮齿轴向的厚度全齿高+= 轮齿的齿数为zmz r mz d p m p zp d zp d m 21,,///====⇒==有故定义只能取某些简单的值，，人为规定：分度圆的周长模数ππππ齿轮各项参数的计算公式：mz d =）短齿制正常齿齿顶高系数.80,1(****===a a a a a h h h m h h).3025.0()(*****==+=c c c m c h h a f 短齿制正常齿顶隙系数 m c h h h h a f a )2(**+=+=m h z h d d a a a )2(2*+=+= m c h z h d d af f )22(2**--=-= 18. 分度圆压力角α=arcos （b r /r ）（b r 为基圆半径，r 为分度圆半径） 所以ααcos cos mz d d b == 所以ααπαππcos cos cos p m zmz zd p p bb n =====19. 齿轮重合度：表示同时参加啮合的轮齿的对数，用ε（ε≥1才能连续传动）表示，ε越大，轮齿平均受力越小，传动越平稳 20. m c c c e s *21,00==-为标准值即顶隙即理论上齿侧间隙为标准安装时的中心距2121r r r c r a f a +⇒=++=21. 渐开线齿轮的加工方法：1）成形法（用渐开线齿形的成形刀具直接切出齿形，例如盘铣刀和指状铣刀），成形法的优点：方法简单，不需要专用机床；缺点：生产效率低，精度差，仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工2）范成法（利用一对齿轮（或者齿轮与齿条）互相啮合时，其共轭齿阔互为包络线的原理来切齿的），常见的刀具例如齿轮插刀（刀具顶部比正常齿高出m c *，以便切出顶隙部分，刀具模拟啮合旋转并轴向运动，缺点：只能间断地切削、生产效率低）、齿条插刀（顶部比传动用的齿条高出m c *，刀具进行轴向运动，切出的齿轮分度圆齿厚和分度圆齿槽宽相等，缺点：只能间断地切削、生产效率低）、齿轮滚刀（其在工作面上的投影为一齿条，能够进行连续切削） 22. 最少齿数和根切（根切会削弱齿轮的抗弯强度、使重合度ε下降）：对于α=20°和*a h =1的正常齿制标准渐开线齿轮，当用齿条加工时，其最小齿数为17（若允许略有根切，正常齿标准齿轮的实际最小齿数可取14）如何解决根切？变位齿轮可以制成齿数少于最少齿数而无根切的齿轮，可以实现非标准中心距的无侧隙传动，可以使大小齿轮的抗弯能力比较接近，还可以增大齿厚，提高轮齿的抗弯强度(以切削标准齿轮时的位置为基准，刀具移动的距离xm 称为变位量，x 称为变为系数，并规定远离轮坯中心时x 为正值，称为正变位，反之为负值，称为负变位) 23. 轮系的分类：定轴轮系（轴线固定）、周转轮系（轴有公转）、复合轮系（两者混合）一对定轴齿轮的传动比公式：abb a b a ab z z n n i ===ωω 对于（定轴）齿轮系，设输入轴的角速度为1ω，输出轴的角速度为m ω，所有主动轮齿数的乘积所有从动轮齿数的乘积==m m i ωω11 齿轮系中齿轮转向判断（用箭头表示）：两齿轮外啮合时，箭头方向相反，同时指向或者背离啮合点，即头头相对或者尾尾相对；两齿轮内啮合时，箭头方向相同蜗轮蜗杆判断涡轮的转动方向：判断蜗杆的螺纹是左旋还是右旋，左旋用左手，右旋用右手，用手顺着蜗杆的旋转方向把握蜗杆，拇指指向即为涡轮的旋转方向 周转轮系（包括只需要一个原动件的行星轮系和需要两个原动件的差动轮系）的传动比：所有主动轮齿数的乘积至转化轮系从所有从动轮齿数的乘积至转化轮系从）（K G K G n n n n n n iH H K H H G H K H G H GK±=--== 注：不能忘记减去行星架的转速，此外，判断G 与K 两轮的转向是否相同，如果转向相同，则最后的结果符号取“+”，如果转向相反，则结果的符号取“-”复合轮系的传动比计算，关键在于找出周转轮系，剩下的均为定轴轮系，计算时要先名明确传递的路线是从哪一个轮传向下一个轮24. （周期性）速度波动：当外力作用（周期性）变化时，机械主轴的角速度也作（周期性的）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（在一个整周期中，驱动力所做的输入功和阻力所作的输出功是相等的，这是周期性速度波动的重要特征）25. 调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上一个转动惯量很大的回转件——飞轮（选择飞轮的优势在于不仅可以避免机械运转速度发生过大的波动，而且可以选择功率较小的原动机）对于非周期性的速度波动，我们可以采用调速器进行调节（机械式离心调速器，结构简单，成本低廉，但是它的体积庞大，灵敏度低，近代机器多采用电子调速装置） 26．飞轮转动惯量的选择：δω2maxmA J =注：1） δωωω22m in 2m ax m in m ax m ax )(21m J J E E A =-=-=（max A 为最大功亏，即飞轮的动能极限差值，max A 的确定方法可以参照书本99页） 2）2m inm ax ωωω+=m （m ω为主轴转动角速度的算数平均值）3）mωωωδminmax -=（δ为不均匀系数）27.（刚性）回转件的平衡：目的是使回转件工作时离心力达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害的机械振动。
机械设计基础背诵知识点
机械设计基础背诵知识点机械设计是一门关于机械制造的学科，它涉及到机械零部件的设计、选择、计算和分析等方面的知识。
在机械设计的学习过程中，很多基础的知识点需要我们进行背诵。
下面将介绍一些机械设计基础的知识点。
1. 材料力学材料力学是机械设计的基础。
需要掌握材料的力学性质，包括拉伸强度、屈服强度、硬度等。
还要了解不同材料的特点以及它们的应用范围。
2. 分析力学分析力学是机械设计中的另一个重要知识点。
它涉及到物体的平衡、受力分析以及运动学等内容。
我们需要了解力的合成与分解、力矩的概念、平衡条件等基本概念。
3. 等效应力与疲劳在机械设计中，常常需要进行结构的强度计算。
等效应力理论是常用的一种计算方法，它可以将多个不同方向的应力合成为一个等效应力。
此外，疲劳是机械设计中非常重要的一个问题，我们需要了解疲劳寿命、疲劳裕度等概念。
4. 轴线零件设计轴线零件设计是机械设计中的一个重要内容。
我们需要了解轴线零件的选择与计算，包括轴的强度与刚度计算、连接方式的选择等。
5. 机械传动机械传动是机械设计中常见的一种结构形式。
我们需要了解不同传动装置的特点与适用范围，包括齿轮传动、带传动等。
6. 节气部件设计节气部件设计是机械设计中与流体传动相关的一个内容。
我们需要了解不同节气部件的设计原理与计算方法，包括调节阀、安全阀等。
7. 设备安装与调试设备安装与调试是机械设计中的最后一个环节，我们需要了解设备的安装方式以及调试过程中的一些注意事项。
上述只是机械设计中的一部分基础知识点，希望能够对你在学习机械设计过程中有所帮助。
机械设计是一个广阔的领域，需要我们不断学习与积累，才能够设计出高质量的机械产品。
机械设计基础知识点
机械设计基础知识点
1. 嘿，你知道啥是自由度吗？就像人能自由活动的关节一样，机械里也有这样的概念呢！比如一个简单的平面机构，它的自由度就决定了它能有多少种运动方式，这是不是很神奇呀？
2. 哇塞，齿轮传动可重要啦！它就好比是机械的小火车头，带着各种部件前进。
像自行车的链条和齿轮，那就是一个典型的齿轮传动例子呀，它们让我们能轻松地骑行，厉害吧！
3. 说起来机构的运动简图，这可真是个简洁又好用的东西呢！它就像一幅机械的速写画，能快速地把复杂的机构给清晰呈现出来。
比如工厂里那些大型机械的运动简图，让我们一下子就明白它们是怎么工作的，很酷吧！
4. 机械中的连杆机构呀，那简直就是变形金刚的一部分！看看那些能变换形状和运动的机械臂，就是连杆机构在发挥作用呀。
像挖掘机的起重臂，就是通过连杆机构来实现各种动作的，是不是超有意思！
5. 力的分析在机械设计中可太关键啦！就像给机械装上一双敏锐的眼睛，能看清各个方向的力。
比如起重机吊起重物时，就得好好分析力，才能保证安全呀，这多重要啊！
6. 转动副呀，它可是机械连接的小能手呢！就像是把东西稳稳连接在一起的小关节。
像门的合页就是一种转动副，让门能灵活开关，很实用吧！
我觉得呀，这些机械设计基础知识点就像是机械世界的宝藏钥匙，掌握了它们，就能打开机械奥秘的大门啦！。
机械设计知识点总结
机械设计知识点总结机械设计是机械工程的一个重要分支，它涉及了很多相关的知识点。
下面是我对机械设计的一些知识点进行总结：一、机械设计基础知识1.机械设计的概念和基本要素2.机械设计的分类和发展历程3.机械设计的基本原理和基本法则4.机械设计的标准和规范5.机械设计的CAD软件应用二、机械系统设计1.机构设计：齿轮传动、皮带传动、链传动、连杆机构等2.机械组件设计：轴、轴承、连接件等3.机械传动设计：传动比计算、传动效率计算等4.机械驱动设计：电动机选型和配置5.机械传感器和控制系统设计三、机械零件设计1.机械零件的分类和功能2.机械零件的材料选择和处理3.机械零件的构造和配合4.机械零件加工和制造工艺5.机械零件的检测和质量控制四、机械装配设计1.机械装配的概念和基本原理2.机械装配的方法和步骤3.机械装配的工艺和工时计算4.机械装配的质量控制和故障排除五、机械设计的优化和改进1.机械设计的优化目标和方法2.机械设计的参数化和模块化3.机械设计的仿真和测试4.机械设计的反馈和改进六、机械设计的安全和可靠性1.机械设计的安全性评估和安全设计2.机械设计的可靠性评估和可靠设计3.机械故障分析和故障排除七、机械设计的新技术和新方法1.机械设计的VR/AR技术应用2.机械设计的智能化设计3.机械设计的自动化和机器人技术应用以上只是对机械设计知识点的一部分进行了总结，机械设计涉及的知识点非常广泛，从基础的机构设计和零件设计到装配和优化，再到安全和可靠性的考虑，还有新兴的技术和方法的应用，都是机械设计师需要掌握的内容。
在实际的机械设计过程中，还需要结合具体的项目需求和限制，灵活应用所学知识，不断提高设计的质量和效率。
机械设计基础分章知识点
机械设计基础分章知识点第一章：机械设计概述机械设计是一门工程技术学科，主要研究机械系统的结构、工作原理、选材、制造工艺等方面内容。
它是机械工程学科的重要组成部分，对于各个行业的机械产品设计与开发具有重要意义。
第二章：材料力学基础在机械设计中，对材料的力学性能有着重要的考虑。
了解材料力学基础知识对于正确选择合适的材料、设计结构具有指导作用。
材料力学基础涉及弹性、塑性、疲劳等内容。
第三章：机械连接机械连接是机械设计中不可或缺的部分。
它包括螺栓连接、键连接、销连接等，具有固定和传递力的作用。
机械连接的设计需考虑连接强度、连接刚度和连接可靠性等因素。
第四章：轴系设计轴系设计主要涉及轴的强度计算、轴的选择和轴的配合等内容。
合理的轴系设计可以保证机械系统的正常运行，减少故障和失效。
第五章：机械零件设计机械零件设计是机械设计的重要组成部分。
它包括零件的尺寸设计、几何形状设计、加工工艺选择等内容。
合理的零件设计可以提高机械产品的性能和可靠性。
第六章：机械传动机械传动是机械设计中的关键部分。
它包括齿轮传动、带传动、链传动等多种形式。
机械传动的设计需要考虑传动比、传动效率和传动可靠性等因素。
第七章：机械弹性变形机械弹性变形是指机械在受到外力作用时产生的变形。
了解机械弹性变形的原因、计算方法等对于机械结构的设计和使用具有重要意义。
第八章：机械设计的优化机械设计的优化是指通过改变设计参数，使设计方案在满足设计要求的前提下，具有更好的性能和更低的成本等。
机械设计的优化需要综合考虑多个因素，包括力学性能、制造成本、使用寿命等。
第九章：机械设计的检验与试验机械设计的检验与试验是为了验证设计方案的可行性和性能是否满足要求。
它包括静态试验、动态试验和性能测试等内容。
合理的检验与试验可以及时发现问题，提高设计方案的可靠性。
第十章：机械设计的CAD与CAMCAD（计算机辅助设计）和CAM（计算机辅助制造）技术在机械设计中的应用越来越广泛。
机械设计基础知识点总结
机械设计基础知识点1、循环应力下,零件的主要失效形式是疲劳断裂。
疲劳断裂过程:裂纹萌生、裂纹扩展、断裂2、疲劳断裂的特点:▲σmax ≤σB 甚至σ max ≤σS▲疲劳断裂是微观损伤积累到一定程度的结果▲断口通常没有显著的塑性变形。
不论是脆性材料,还是塑性材料,均表现为脆性断裂。
更具突然性,更危险。
▲断裂面累积损伤处表面光滑,而折断区表面粗糙。
3、应力集中产生的主要原因:零件截面形状发生的突然变化。
有效应力集中系数总比理论应力集中系数小4、影响疲劳强度的主要因素一.应力集中的影响1.应力集中产生的主要原因:零件截面形状发生的突然变化2.名义应力σ和实际最大应力σmax3.理论应力集中系数与有效应力集中系数二.尺寸效应1.零件尺寸越大,疲劳强度越低2.尺寸及截面形状系数εα、ετ三.表面状态的影响1.零件的表面粗糙度的影响2.表面质量系数β四.表面处理的影响1.零件表面施行不同的强化处理的影响2.表面质量系数βq五.弯曲疲劳极限综合影响系数5、可能发生的应力变化规律应力比为常数r=C 绝大多数转轴的应力状态平均应力为常数σm=C 振动着的受载弹簧最小应力为常数σmin=C 紧螺栓连接受轴向载荷 6、6、不稳定变应力规律性按疲劳损伤累积假说进行疲劳强度计算非规律性用统计方法进行疲劳强度计算7、提高机械零件疲劳强度的措施▲尽可能降低零件上应力集中的影响▲在不可避免地要产生较大应力集中的结构处,可采用减载槽来降低应力集中的作用▲综合考虑零件的性能要求和经济性,采用具有高疲劳强度的材料及适当的热处理和各种表面强化处理▲适当提高零件的表面质量,特别是提高有应力集中部位的表面加工质量,必要时表面作适当的防护处理▲尽可能地减少或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸,对于延长零件的疲劳寿命有着比提高材料性能更为显著的作用(探伤检验)8、在工程实际中,往往会发生工作应力小于许用应力时所发生的突然断裂,这种现象称为低应力脆断。
机械设计学基础知识点总结
机械设计学基础知识点总结一、概述机械设计学是机械工程的一个重要分支学科，是研究机械产品的设计方法、原理、理论和实践技术的学科。
机械设计学的研究对象是机械产品的结构、动力、运动、传动等方面的设计。
机械设计学是机械工程学科的基础和主干学科，对于培养和造就高素质的机械设计、制造、运用人才具有重要意义。
机械设计学基础知识点包括机械制图、材料力学、机械原理、机械传动、机械设计基础等内容。
以下是对这些知识点进行的总结。
二、机械制图1.基本图形机械制图的基本图形包括直线、圆、圆弧、椭圆、曲线等。
这些基本图形通过不同的手法和形式可以组合成各种机械零件的图样。
2.投影法机械制图中的投影法是指通过正投影、平行投影和斜投影等方式将三维物体的形状和尺寸用二维图形表示出来。
在机械设计中，常用的投影法有主视图、俯视图、侧视图等。
3.尺寸标注在机械制图中，对机械零件的尺寸和形状需要进行标注，以便制造和使用。
尺寸标注包括线性尺寸、角度尺寸、圆量尺寸、形状尺寸等。
4.常用图纸规格在机械设计中，常用的图纸规格包括A0、A1、A2、A3、A4等。
其中，A0纸尺寸为1189×841mm，A1纸尺寸为841×594mm，A2纸尺寸为594×420mm，A3纸尺寸为420×297mm，A4纸尺寸为297×210mm。
三、材料力学1.应力、应变、弹性模量材料力学是研究材料受力和变形规律的学科。
在机械设计中，需要对材料的应力、应变、弹性模量等力学特性有一定的了解，以便正确选择和应用材料。
2.拉伸、压缩、弯曲、剪切材料在受力时会产生拉伸、压缩、弯曲、剪切等不同的应力状态和变形形式。
机械设计中需要对这些材料的力学特性有所了解，以保证设计的可靠性和安全性。
3.断裂、疲劳在机械设计中，还需要考虑材料的断裂强度和疲劳特性。
断裂是材料受力时产生的破裂破坏现象，疲劳是材料在长时间受到交变应力加载时产生的疲劳破坏现象。
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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。
原动件数W＝F，运动确定F＞0 原动件数W＞F，运动不确定原动件数W＜F，机构破坏故机构具有确定运动的条件是：原动件数目应等于机构的自由度数目。
W=F 且 F＞0三、注意事项1.复合铰链：两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2.局部自由度在某些机构中，不影响其他构件运动的自由度称为局部自由度。
3. 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。
平面机构的虚约束常出现于下列情况：（1）不同构件上两点间的距离保持恒定……（2）两构件构成多个移动副且导路互相平行（3）两构件构成多个转动副且轴线互相重合……（4）在输入件与输出件之间用多组完全相同的运动链来传递运动学习重点1. 搞清运动副、运动链、约束和自由度等基本概念2. 能读懂常用机构的机构运动简图3. 能掌握平面机构的自由度计算计算自由度（先看有无注意事项，复合铰链……，再看有几个构件）第三章平面连杆机构§3.1 平面连杆机构的特点一、平面连杆机构：用低副连接而成的平面机构。
二、平面连杆机构的特点：1、能实现多种运动形式。
如：转动，摆动，移动，平面运动2、运动副为低副：面接触：①承载能力大；②便于润滑。
寿命长几何形状简单——便于加工，成本低。
3、缺点：①只能近似实现给定的运动规律；②设计复杂；③只用于速度较低的场合。
三、平面四杆机构的基本型式及其演化铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的平面四杆机构图中固定不动的构件AD是机架；与机架相连的构件AB、CD称为连架杆；不与机架直接相连的构件BC称为连杆。
连架杆中，能作整周回转的称为曲柄，只能作往复摆动的称为摇杆。
根据两连架杆中曲柄(或摇杆)的数目，铰链四杆机构可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
铰链四杆机构的基本形式运动特点1）曲柄摇杆机构运动形式的改变2）双曲柄机构运动速度的改变3）双摇杆机构摆角的改变§3.2 平面四杆机构的基本特性一、急回特性曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不相同，反行程的平均速度较快，这种运动称为曲柄摇杆机构的急回运动特性。
概念： 摆角φ、极位夹角θ • 急回特性分析： • ω1 = C• α1 = ω1 t1 =1800 + θ • α2 = ω1 t2 =1800 - θ• t1 > t2 , v2 > v1• 行程速比系数θθαα-+=====00212112122112180180//t t t C C t C C v v K 11180+-⋅︒=K K θ • 若θ=0，K=1, 无急回特性 θ↑K ↑急回特征越显著二、传力分析 压力角和传动角1、压力角α从动件上某点的受力方向与从动件上该点速度方向的所夹的锐角。
ααsin cos t P P P P n ==2、传动角γ，压力角的余角 （经常用γ衡量机构的传动质量）压力角越小，传动角越大，机构传力性能越好3、许用压力角［α］ 一般：［α］≤40º4、传动角的计算 δ≤90° γ=δδ≥90° γ=180°－δ曲柄摇杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。
即AB 1和 AB 2处。
三、死点死点:传动角为零γ=0(连杆与从动件共线),机构顶死死点位置：曲柄摇杆机构中，若以摇杆为原动件，当连杆与从动件（曲柄）共线时的位置称死点位置。
这时机构的传动角γ=0，压力角α=90º，即连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心A，不能推动曲柄转动。
存在死点位置的标志：连杆与从动件共线。
摇杆为原动件，有2个死点位置；曲柄为原动件，没有死点位置。
（因连杆与从动杆不会共线）§3.3 铰链四杆机构的曲柄存在条件铰链四杆机构存在曲柄的条件：（1）最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于其余两杆长度之和；（2）连架杆和机架中必有一个是最短杆。
根据上述曲柄存在条件可得以下推论：①铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。
②铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。
§3.4机构演化方式一、曲柄滑块机构转动副转化为移动副根据导路中心m-m是否通过曲柄转动中心A，可分为对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构。
二、偏心轮机构扩大转动副尺寸12 F0F0F0F0第八章挠性传动第一节带传动概述1、传动原理：以张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力。
2、优点：1）有过载保护作用2）有缓冲吸振作用3）运行平稳无噪音4）适于远距离传动（amax=15m）5）制造、安装精度要求不高3、缺点：1）有弹性滑动使传动比i不恒定2）张紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大3）结构尺寸较大、不紧凑4）打滑，使带寿命较短5）带与带轮间会产生摩擦放电现象，不适宜高温、易燃、易爆的场合。
4、主要类型与应用1)平型带传动——最简单，适合于中心距a较大的情况2)V 带传动——三角带3)圆带传动——功率小，轻载、小型机械4)多楔带传动——适于传递功率较大要求结构紧凑场合5)同步带传动——啮合传动，高速、高精度，适于高精度仪器装置中带比较薄，比较轻。
第二节带传动的工作情况分析2.1带传动的力分析预紧力：F0 ( 工作前，两边初拉力F0 =F0 )工作时,两边拉力变化：紧边拉力：F1 , (F0→F1) 拉力增加，带增长松边拉力：F2 , (F0→F2) 拉力减少，带缩短假设总长不变→带增长量＝带缩短量有效拉力:Fe=F1-F2带沿接触弧上摩擦力的总和:Ff有效拉力=带沿接触弧上摩擦力的总和Fe =Ｆf＝Ｆ1－Ｆ2在初拉力一定的情况下,带与带轮之间的摩擦力有一极限值，当带和带轮之间的有效拉力超过接触弧上极限摩擦力的总和时，带和带轮间将发生显著的滑动，这种现象称为打滑。
有效拉力F(N)、带速υ(m/s)和传递功率P (kW)之间的关系为：1000FvP =当F f 达到极限值 F flim 时，带传动的有效拉力达到最大值，这时，F 1与F 2的关系可用欧拉公式表示，即 αf e F F 21=由于小轮包角小于大轮包角，所以计算带传动所能传递的有效拉力时，包角取小轮包角。
需要注意的是，V 带用当量磨擦系数f f v 代替(ϕ为带轮槽角): 2sin /ϕf f v =增大初拉力、包角和增大摩擦系数都可提高带传动所能传递的圆周力。
(1)初拉力Ｆ0↑→Ｆec ↑， 因为压力越大摩擦力越大，但F 0过大，会加剧带的磨损. (2)包角α↑→Ｆec ↑，因为包角α越大，带与带轮接触弧越长，总摩擦力越大. (3)摩擦系数f ↑ →Ｆec ↑2.2 带的应力分析传动时，带中的应力由以下三部分组成：(1)拉应力：由紧边和松边拉力产生的拉应力（单位为MPa ） 紧边拉应力松边拉应力 有效拉应力式中：A 为带的横截面积（mm ²） 2121σσ≥→≥F F(2)离心应力：离心力产生的拉应力离心力只发生在带作圆周运动的部分，但因平衡它所引起的拉力，却作用在带的全长上。
11()F MPa A σ=22()FMPa Aσ=12()F MPa A σσσ=-=ec 01e 112(1)e 1e fa fa fa F F F -==-+离心拉应力为：Aq c 2υσ=q 是传动带单位长的质量（㎏／m ），v 是带速（m ／s ）(3)弯曲应力：dd Eh =b σ E 是带的弹性模量（MPa ），h 是带的厚度（mm ），d d 是带轮的基准直径（mm ）两个带轮直径不同，所以带在两个带轮上的弯曲应力不同，小带轮上的弯曲应力大于大带轮上的弯曲应力。
可知，小带轮直径d d1越小，带的弯曲应力越大。
因此，对于指定型号的V 带，d d1不允许过小。
但同时要注意到 d d1过大将使带传动的结构尺寸过大。