绪论
学时数：2hr.
本章学习后，要使学生能解决三大问题，学什么，为啥学，怎样学三大问题。
01 机器的组成
人们广泛使用过，接触过机器，放一课件（单缸内燃机、颚式破碎机），图01，02所示，但定义如何，为什么称它为机器，学生们是不大清楚的。它要有三个特征，才能称上机器。
1）是一种人为的实物组合。
2）各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动关系。
3）能实现能量转换或完成有用的机械功。
什么叫能量转换，指的是机械能转换成电能，或反之。这样具备三个条件者就称为机器，这样学生就可说出车床是机器吗？电动机是否也是机器，电动机根据三个条件可得出一定为机器。
随着科学技术的发展，创造出各种新型机器，故对机器的定义也有了更广泛的定义，什么叫机器，是一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运动的装置，那么一台机器由什么组成，从装配角度来看：由零件→构件→机构→机器，因此设计制造一台机器必有零件开始，组装成构件，再由构件组装成机构，加上原动件装置就成为一台机器了。
接下来说说什么叫机构、构件、零件。
什么叫机构：具备前二个条件的称为机构，即为多个实物的组合，又能实现预期的机械运动，例齿轮机构、连杆机构等，放课件（连杆机构、齿轮机构）。
什么叫构件，构件为组成机械的各个相对运动的实物。例连杆，放课件（构件）从中可看连杆为多个零件装配而成的。
什么叫零件，零件是机械中不可拆的制造单元，因此构件可以是一个零件组成也可以由多个零件组成的。
因此可以看出从运动观点来看，机构和机器是无什么差别的，例如缝纫机本身为机构，由多种机构所组合起来的，再加上能量转换就成为机器了，如加上电动机或加上人力都可以成为机器了，在习惯上把机器与机构总称为机械。因此机器，机械这二个名称都可统起作用的。
零件又可分为二大类：
1）通用零件：各种机器中都经常使用，并完成同一功用的零件，例螺钉等。
2）专用零件：只适用于一定类型机器使用的零件，例曲轴等。
02 本课程的内容、性质和任务
本课程研究对象是什么？有二条：
1）机械中常用机构。
2）在一般工作条件下，常用参数的通用零件。
这里要说明一下：
·1·
什么叫一般工作条件？
什么叫常用参数？
具体地说内容是什么？工作原理→设计计算，设计计算又包括结构设计与设计计算。
本课程的内容为
常用机构：在教材中介绍了几种常用机构，例如传动机构（带，齿轮…机构）。
通用零件：连接零件（螺栓、键等）；
传动零件（齿轮、链、蜗轮、蜗杆等）；
轴系零件（轴、轴承）；
其它零件（联轴器、弹簧等）。
现在谈一下通用零件的系统性是什么？常用机构也是相似的。
1）研究对象，工作原理。
2）分析工作情况，包括运动，力，失效形式等。
3）设计计算，包括设计计算（强度计算，校核计算）和结构设计。
所有通用零件均按此系统来组织教材内容，讲授时均按此系统进行。
本课程的主要任务有三条，教材中有，略加说明一下，总的说来，使学生学习后具有一定设计理论基础和一定设计计算能力。
这门课程的性质是一门为机械设计打基础的课程，是一门主干课程，所以对学习机械的学生来讲是一门十分重要的课程，在工程师培养中起到十分重要作用，是一门技术基础课，只要有好的基础，再加上专业知识，就有条件去进行有关机械专业的设计。
03 学习方法
本课程是应用了以前所学到的理论与实际生产知识，并把它们运用到工程实际中，去解决生产实际问题，是一门理论与实践相结合的课程，同学们开始接触此课程时，总有些不习惯，总认为它的理论性不强，系统性差，零零碎碎，不像以前的基础课逻辑推理严格。同学不适应，不习惯，这一点同学一定要赶快适应，如以前课程没学好，自己一定要补上，否则会影响到目前的学习。我们说它的系统性是有的，也是很强的，学习它们是有一个总的目的，是如何来满足整台机器的要求设计好机构、各种通用零件。这样目的是很强，一般基础课就无法做到的。一定要改变以前的学习方法，用新学习方法来适应本课程的学习，注意理论联系实际，注意分析比较，注意理论的应用，这样才能学好。
·2·
第1章机械设计概述
一、教学要求
本章概括地论述了两大部分：第一部分为关于机械总体设计的概述，第二部分为关于机械零件的设计概述。
具体的教学要求如下：
1）初步理解机械设计和设计机械零件应满足的基本要求。
2）了解机械设计和零件设计的步骤。
3）理解机械零件工作能力的判定方法和设计准则。
4）了解机械设计的标准化、系列化及通用化。
二、重点、难点
重点：机械设计基本要求及机械零件的失效形式及设计计算准则。
难点：从整体上建立起机械设计，尤其是机械零件设计的整体概念。
三、教学安排
四、教学思路设计
机械设计概述主要是论述设计基本知识和一些共性问题。本章扼要地阐述机械设计的基本知识，如机械设计的基本要求、内容与过程等。
·3·
第1章第1讲
一、讲授时注意几点
1. 1.1、1.2 机械设计的基本要求及内容与过程
这两节内容属于机械（零件）设计中的全局性问题。这里，只能勾画一下概貌，起到开阔视野的作用。
2. 1.3 机械零件的失效形式及设计计算准则
这节内容与先修的力学课程有着密切的联系，是在力学基础之上，结合工程实际所形成的，故比较容易理解。如学生力学基础差的话，必须学前补一下。
3. 1.4 机械零件设计的标准化、系列化及通用化
要了解标准化、系列化及通用化的重要意义，应提高到是否遵守法律的高度来认识，这点学生是不易理解的。
二、讲授程序设计
首先了解设计机械零件的基本要求，然后才能得出机械设计的基本要求、内容与步骤，对于具体的机械零件的设计方法总是根据失效形式得出设计计算准则，应用力学知识，就可设计出零件的大小等。
讲授教案编写如下所述。
·4·
第1讲教案
第1章机械设计概述
1.1 机械设计的基本要求
一台机器进行设计包括以下两种设计：
1）应用新技术，新方法开发创造新机器。
2）在原有机器基础以上重新设计或进行局部改造，从而改变或提高原有机器的性能。
设计质量的高低直接关系到机械产品的性能、价格及经济效益。
机械零件是组成机器的基本单元，在讨论机械设计的基本要求之前，我们首先应了解一下设计机械零件的基本要求。
1.1.1 设计机械零件的基本要求
有二条：可靠，成本低。
什么叫可靠，什么叫成本低，说明一下。
为此要注意以下三点：
1）合理选择材料，降低材料费用。
2）保证良好工艺性，减少制造费用。
3）尽量采用标准化，通用化设计零件，简化设计过程，从而降低成本。
1.1.2 机械设计的基本要求
有五条：1.实现预定功能；2.满足可靠性要求；3.满足经济性要求；4.操作方便，工作安全；5.造型美观，减少污染。
1.2 机械设计的内容与步骤
机械设计是一项复杂、细致、创造性和科学性很强的工作，随着科学技术的发展，对设计的理解也在不断深化，设计方法也在不断发展，近年来发展起来的有：“优化设计”，“有限元计算”，“计算机辅助设计”等等。即使如此，常规设计方法仍然是工程技术人员进行机械设计的重要方法，必须要很好掌握，常规设计方法有理论设计、经验设计和模型实验设计等三种。
机械设计的过程通常分为以下四个阶段：
1）产品规划阶段主要工作为提出设计任务和明确设计要求。
2）方案设计阶段在满足设计任务书中具体要求的前提下，由设计人员构思出各种可行方案进行分析比较，选出较优者。
3）技术设计阶段完成机械产品的总体设计、部件设计、零件设计、设计结果以工程图及设计书形式表达出来。
4）制造与试验阶段进行试运行，发现问题反馈给设计人员，经修改、完善，最后鉴定。
与设计机械一样，设计机械零件也需拟定出几种方案，分析比较、选优，那么设计零件的一般步骤如下几点。教材共有五点，分析之。
·5·
对于不同的零件的工作条件，以上这五点可以有所不同，互相交错，反复进行，不能作机械分割。
最后提出一点，什么叫条件性计算，这一点是大家所不大了解的，生疏的，但这是工程实际所需作的。
1.3 机械零件的失效形式及设计计算准则
失效形式在工程力学中已学过，结合到机械零件应该如何，它的理论基础还是一样的，进行机械零件设计必须要根据零件的失效形式分析失效原因，提出防止或减轻失效的措施，根据不同的失效形式提出不同的设计计算准则。
1.3.1 失效形式
1）断裂常见的有二种：断裂，疲劳断裂，解释一下。
2）过量变形应力超过屈服极限，发生塑性变形。
3）表面失效主要有疲劳点蚀、磨损、压溃和腐蚀等形式。
4）破坏正常工作零件引起的失效，例带传动。
1.3.2 设计计算准则
同一零件对于不同失效形式的承载能力是各不相同的。这个承载能力就是零件的工作能力，它的计算方法就是设计计算准则。下面对以上失效形式，谈一下设计计算准则。
1. 强度准则
是零件必须满足的基本计算准则。可分为整体强度，表面强度二种。
（1）整体强度的准则
σ≤[σ] , τ≤[τ]
或可用安全系数来表示，s≥[s]
（2）表面强度的准则
接触强度σH≤[σH]；挤压强度σp≤[σp]
在进行强度计算时，一般有如下两种计算形式
1）设计计算可求出零件的主要几何尺寸。
2）校核计算判断一下是否符合强度条件；已有零件能否承受如此大的载荷，是否安全。
2. 刚度准则
3. 耐磨性准则
4. 散热性准则
5. 可靠性准则
1.4 机械零件设计的标准化、系列化及通用化
作一般性介绍，说明其重要性。
·6·
第2章摩擦、磨损及润滑概述
一、教学要求
本章主要内容为对摩擦、磨损、润滑、密封的基本问题作简单扼要的介绍。
具体的教学要求如下：
1）了解摩擦、磨损、润滑、密封的基本概念和四者之间的联系。
2）了解干摩擦、流体摩擦、边界摩擦、混合摩擦的特点与区别。
3）初步了解磨损的一般规律及各种磨损的机理、物理特征和影响因素。
4）了解润滑的作用及润滑剂的主要质量指标。
5）了解密封的作用及密封装置。
二、重点、难点
重点：1）各类摩擦的机理、物理特征及其影响因素
2）各类磨损的机理、物理特征及其影响因素
3）润滑与密封
难点：如何根据工作情况，合适地选择润滑剂和密封装置。
三、教学安排
四、教学思路设计
本章内容是按照摩擦—磨损—润滑—密封的顺序安排的。过去这部分内容是分散在各章之中，现为了加强系统性和对其共性问题的认识，将这部分内容集中在这一章之中，而针对某个零件的某些具体内容则仍分散于各章之中，故本章内容也是机械设计中的共性问题。
·7·
第2章第1讲
一、讲授时注意几点：
1. 2.1 摩擦与磨损
本章着重讨论摩擦的机理及物理本质；对于磨损过程有所了解，目的在于如何采取措施使跑合期缩短，延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损阶段。
2. 2.2 润滑
对润滑、润滑剂的种类有一个初步了解；对润滑油、润滑脂的主要物理性质指标有所了解。重点在润滑油、对润滑脂作一般性了解。
3. 2.3 密封方法及装置
要重点地学习密封的作用与密封装置的分类、以及根据不同的工作条件选择合适的密封装置。
二、讲授程序设计
本章是按摩擦→磨损→润滑→密封的顺序来讲授，它也是机械设计中的共性问题。
讲授教案编写如下所述。
·8·
第1讲教案
第2章摩擦、磨损及润滑概述
2.1 摩擦与磨损
在人们生活中都存在摩擦与磨损，各种机械零件因磨损失效的占全部失效零件的一半以上。
2.1.1 摩擦及其分类
在法向力作用下，一个物体相对于另一个物体，有相对运动或运动趋势时，两物体接触面间产生的阻碍物体运动的切向阻力称为摩擦力，这种现象称为摩擦，这一对摩擦物体称为摩擦副。
根据二物体接触时润滑状态的不同，可将摩擦状态分为四种情况：
放课件（摩擦副的表面润滑状态），一种一种解释一下。
1. 干摩擦（图
2.1a）
解释后，可得出库仑定律F=f·F N
2. 流体摩擦（图2.1b）
3. 边界摩擦（图2.1c）
4. 混合摩擦（图2.1d）
2.1.2 磨损及其过程
表面物质在摩擦过程中不断损失的现象称为磨损。一般情况下磨损是有害的。
磨损过程，可分为三个阶段，放课件（零件磨损过程），图2.2所示，一个过程，一个过程解释一下。
1. 跑合磨损阶段（oa阶段）
跑合磨损到一定程度后，表面上尖峰逐渐被磨平，磨损速度却逐渐减慢，这阶段对机械零件而言是十分必要的。
2. 稳定磨损阶段（ab阶段）
磨损缓慢，磨损稳定下来，零件进入正常工作阶段。
3. 剧烈磨损阶段（bc阶段）
此阶段的特征为磨损速度及磨损率都急剧增大，直至零件失效。
最后指出一点，在跑合结束后，一定要清洗零件，更换润滑油，这样才能正常地进入稳定磨损阶段。
2.1.3 磨损分类
按照磨损的机理以及零件磨损状态的不同，可分为四种基本类型：粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损（点蚀）、腐蚀磨损，教材中具体说明，略之。
2.2 润滑
首先说明一下润滑的作用
·9·
2.2.1 润滑剂的性能与选择
润滑剂有几种：油、脂、固体（石墨、二硫化铜）、气体（空气、氢气、水蒸汽）。
1. 润滑油
为目前使用得最多的润滑剂，有矿物油、合成油、动植物油等，矿物油为应用最广的。
物理性能指标为粘度：表示液体流动时其内摩擦阻力的大小，粘度大，内摩擦阻力就越大，液体流动性就越差。粘度有三种表示，解释一下。
（1）动力粘度η
（2）运动粘度ν我国采用的为运动粘度
（3）条件粘度（恩氏粘度）ηE
还有一些性能指标，如凝点、闪点、燃点等，表2.1列出。
要指出一下：压力、温度对粘度有影响的。
2. 润滑脂
在润滑油中加入稠化剂（钙、钠、锂、金属皂）而成的脂状润滑剂，又称为黄油。
主要物理性能指标为滴点、针入度、耐水性。
目前使用最多的为钙基润滑脂，它的耐水性强，耐热性差，还是钠基，锂基的。
使用时要注意使用条件，不要乱用，性能列于表2.2之中。
3. 固体润滑剂
4. 气体润滑剂
润滑剂的选用原则为低速、重载、高温、间隙大，应选用粘度大的润滑油；对脂主要用于速度低、载荷大，不需经常加油，使用要求不高或灰尘较高的场合；气体、固体的主要用于高温、高压，防止污染等一般润滑油不能适用的场合。
对润滑剂选用一定要严肃对待，不能乱用。
2.2.2 润滑方法和润滑装置
为了获得良好的润滑效果外，除了正确选择润滑剂外，还应选择适当的润滑方法和相应的润滑装置，具体情况学生自学教材内容，不作讲解。
2.3 密封方法及装置
学生自学，不作讲解。
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第3章平面机构的结构分析
一、教学要求
本章内容是学习机构设计的基础，为各类机构的运动分析和设计打下一定的基础，同时也为机械系统设计和新机构设计提供了一种结构分析的方法。
具体的教学要求如下：
1）了解平面机构的基本概念。
2）掌握平面机构运动简图的绘制方法。
3）熟练掌握平面机构自由度的计算方法，能够准确地识别机构中的局部自由度，复合铰链和虚约束。
二、重点、难点
重点：1）有关机构组成的概念及机构具有确定运动的条件。
2）机构运动简图及其绘制。
3）机构的自由度。
难点：1）机构运动简图的绘制。
2）机构中虚约束的正确判别。
三、教学安排
四、教学思路设计
本章是进入整个机械系统设计的开端，它不仅为学习各类机构的运动设计和动力设计打下初步基础，也为机械系统方案设计和新机构的创新设计提供一条途径。由于是高职学生，因此教学要求也与本科生有所区别，故对机构分类、机构组成原理等只作一般性了解，而教学重点放在机构运动简图的绘制及自由度计算上。
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第3章第1讲
一、讲授时注意几点：
1. 3.1 机构的组成
主要应该掌握：运动副是由两构件组成的相对可动的连接，是组成机构的又一个基本要素；两构件构成运动副应至少要引入一个约束，也至少要保留一个自由度。
2. 3.2 平面机构的运动简图
平面机构运动简图应能正确地表达机构的组成和机构的运动情况。因此，与运动无关的内容应抛开，如构件的外形、运动副的具体构造等。在画图时应注意以下三点：（1）注意运动副的位置及表示方法。
（2）注意构件的表达。
（3）注意机构运动简图要真实、简法。
机构运动简图的绘制是把实际机构抽象化的过程。因此，必须搞清机构的组成才能正确地画出机构运动简图。
二、讲授程序设计
首先从运动副的组成开始，分析其分类、类型及其自由度与约束关系，然后讨论其机械运动简图的绘制，这是本章的重点。
讲授教案编写如下所述。
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第1讲教案
第3章平面机构的结构分析
放课件，说明一下。机构运行时，除机架外其余所有构件都按照某种运动规律运动，如果机构中的所有构件都在相同或相互平行的平面内运动，这种机构称为平面机构，否则称为空间机构，工程中常见的为平面机构，本章就是研究平面机构。
3.1 机构的组成
3.1.1 运动副
图3.1说明一下。使两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。因此，副一定是一对接触构件，但还要保持相对运动关系，同学以前见到过的，能举例吗？例如螺纹副，导轨副等。
接触情况有三种：点接触，线接触，面接触，这点、线、面称为运动副元素。
根据运动副各构件间的相对运动是平面运动，还是空间运动，这样把运动副可分为平面运动副，空间运动副。
本章讨论的为平面运动副，它又可分为低副、高副二大类型。
3.1.2 自由度和运动副约束
一个空间自由状态的构件，具有6个独立运动的参数，作平面运动的构件就具有三个独立运动参数，放课件（平面运动构件的自由度），这个独立运动参数的数目称为构件的自由度。
两个构件通过运动副连接，这样相对运动必会受到限制，这个限制称为约束，引入一个约束条件将减少一个自由度。
下面分析一下具体的运动副的运动、约束情况：
1. 低副什么叫低副说明一下。构件之间以面接触形成的运动副称为低副，放课件（转动副）说明一下低副定义。
根据形成低副的两个构件之间的可以产生的相对运动的形式不同，低副又可分为转动副与移动副两种。
转动副（转动副）图3.3所示，这运动副只能在某一平面内作相对转动，相对运动形式为转动。
移动副（移动副）只能沿某一方向作相对移动，相对运动形式为移动，图3.4所示。
2. 高副以点或线接触组成的运动副，图
3.5所示，分析一下运动情况。
那么约束如何：分析一下。
对于转动副：引入二个约束，保留了一个自由度。
对于移动副：引入二个约束，保留了一个自由度。
故平面低副的运动副，引入二个约束，保留一个自由度。
对于平面高副，引入一个约束，保留了二个自由度。
3.1.3 运动链和机构
图3.6所示，放课件（运动链），两个以上构件以运动副连接而成的系统称为运动链，·13·
如果运动链中有的构件只包括一个运动副元素称为开链（图3.6a）。如每个构件至少包括两个运动副元素，则构件形成了封闭系统称为闭链（图3.6b）。如在闭链中将其中一个构件固定，就成为机架，这运动链就成为机构。当它的一个或几个构件具有独立运动，也就是这构件的运动规律为已知的，这机构的运动和动力由这一个构件输入，这构件称为原动件（主动件），其余构件称为从动件。
3.2 平面机构的运动简图
课件（粉碎机）放一下，我们分析运动，这图就很复杂。为了使问题简单化，在研究机构运动时，可以不考虑那些与运动无关的因素（如具体结构、外形等等），仅用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例表示出各运动副的相对位置，这种说明机构各构件间的相对运动关系的简单图形称为机构运动简图，课件（运动副简图表示）放一下。
这简图有二个作用：
1）可以简明地表达一部复杂机器的传动原理。
2）可以用图解法求机构上各点的轨迹、位移、速度、加速度等。
3.2.1 运动副及构件的表示方法
1. 构件
2. 转动副图
3.7 课件（转动副）
3. 移动副图3.8 课件（移动副）
4. 平面高副图3.9 课件（平面高副）
3.2.2 绘制机构运动简图的步骤
作图时，因为实物很大，无法按1∶1绘制，只得选用一个比例尺，有位置比例尺，速度、加速度比例尺，下面只谈位置比例尺如何表达
μ=物体实际长度/构件图示长度（m/mm）
L
绘制步骤教材中已谈了，可自学一下。
·14·
第3章第2讲
一、讲授时注意几点
应该掌握如下几点：
1）机构的自由度是机构具有确定运动时所需的独立运动参数的数目。
2）机构的自由度计算公式能很熟练地推导出。
3）在计算自由度时，应注意处理好三种情况，才能使计算正确，符合实际情况。二、讲授程序设计
首先从运动副的约束，自由度的概念开始，推导出机构自由度计算公式，然后得到机构具有确定运动的条件，最后指出在应用自由度计算公式要注意三个问题，这样才能使公式应用正确。
讲授教案编写如下所述。
·15·
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第2讲 教案
3.3 平面机构的自由度 3.3.1 平面机构的自由度计算
设某一平面运动机构，其中包括N 个构件，P L 个低副，P H 个高副，现以平面四杆机构为例，说明一下N ，P L ，P H 值=？这N 个构件中有一个构件被看作为固定不动的为机架，所以其余均为活动的构件，则活动构件数就为n=N -1，这n 个活动构件，在未用运动副将它们连接起来以前，共具有3n 个自由度。在黑板上写上3n 。
当用P L 个低副，P H 个高副将构件连接起来，便会使构件活动受到影响，也就是3n 个自由度就要被减少。以前已讲过：加入一个低副，就引入二个约束，自由度只有1个。
即 3n -2P L 在黑板上写成 3n -2P L
加一个高副，就引入一个约束，自由度只有2个。 即 3n -P H
最后黑板上就写成 3n -2P L -P H
这式子就可说明为：整个机构相对机架的自由度数就应为活动构件的自由度的总数减去（2P L +P H ）个约束
3(2)L H n P P -+
机构的自由度数为F 则
3(2)L H F n P P =-+ 这就是机构的自由度计算公式
3.3.2 机构具有确定运动的条件
一般要求一个机构，当原动件给定一个运动规律运动时，从动件也就得到按某一个运动规律进行运动，不允许从动件乱动，无规律地运动。
图3.1.3所示，课件（曲柄滑块机构）放一下，计算一下机构自由度F=1，也就是这机构能具有独立运动的数目为1，主动件为1，输入运动，从动件就按确定规律运动，这就是机构运动的确定性。
结论为机构自由度 = 原动机数
图3.12所示，课件（五杆铰链机构）放一下，计算出机构自由度为2，如给机构一个独立运动构件，那么其它构件运动如何，从图中可见出运动是不确定的，构件2，3，4位置不确定，当构件1占AB 位置时，构件2，3，4可占位置BC 、CD 、DE 或BC ′、C ′D ′、D ′E 或其它位置。如再给定一个原动件（二个原动件运动规律可以相同，也可以不同）这时其它构件运动就确定了，这时机构自由度数等于原动件数。
结论：1）当F ≤0 这机构不可能产生相对运动，为一刚体
2）F>0 当原动件数小于机构自由度数时，构件间的相对运动就为无规则的。 当原动件数大于机构自由度数时，机构不能运动。
当原动件数等于机构自由度数时，构件间才能确定的相对运动，这就是机械运动的确定条件。
3.3.3 应用公式时注意事项
1. 局部自由度
图3.16所示，放课件（局部自由度）滚子绕其本身轴线作自由转动，丝毫不会影响其它构件的运动，这在进行自由度计算时，要将局部自由度去除，改为图3.16b)。
2. 复合铰链
图3.14所示，放课件（复合铰链）
什么叫复合铰链，如何进行计算
结论：由m个构件汇成的复合铰链应当作为m-1的转动副，如图3-1所示。
图3-1 复合铰链计算
3. 虚约束
在运动副所加的约束中，有些约束所起的限制作用是重复的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束，在计算自由度时，虚约束应当除去不计，图3.17所示，放课件（图3.17），说明一下图3.17b）中EF为虚约束，简化成图3.17a）
虚约束是很难找出，一般可从下面二点来找
1）运动状态不改变
2）虚约束去掉前后F不同，图3.17a中F=1，图3.17b中F=0，故EF为虚约束。
接下来放课件（图3.18~3.22）说明一下。
那么虚约束有什么用途？它可提高构件的刚性，改善其受力情况，因此，在现场，还是被广泛地使用。
·17·
第4章平面连杆机构
一、教学要求
本章的主要内容为用相对运动图解法作平面连杆机构的运动（速度）分析、力分析；平面四杆机构的基本特性及其演化；铰链四杆机构的曲柄存在条件；平面四杆机构的设计。
具体的教学要求如下：
1）了解平面机构的运动（速度）分析。
2）掌握平面机构的力分析。
3）了解平面四杆机构的基本型式，掌握其演化方法。
4）掌握平面四杆机构的基本特性。
5）掌握平面四杆机构的图解法设计。
二、重点、难点
重点：平面四杆机构的基本型式、演化及其基本特性。
难点：1）平面四杆机构相关的基本概念。
2）平面四杆机构的力分析。
3）平面四杆机构的设计
三、教学安排
注：为了照顾编写教案时的系统性，表中列出的学时数只仅供参考，但全章总学时数不变。全教案同。四、教学思路设计
本章主要介绍平面四杆机构的类型、特性、运动分析、力分析及运动设计等，同时简要讨论机构的效率和自锁问题。学习了这些内容，其最终目的为根据实际需求，确定满足此需求的连杆机构类型，选择合适的设计方法设计出此连杆机构。
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第4章第1讲
一、讲授时注意几点：
1. 4.2 平面机构的运动分析
主要讲授用相对运动图解法求解同一构件各点速度的方法，其中提出速度影像原理，求解加速度等不作要求。
2. 4.3 平面机构的力分析
是本章的难点，主要是为了确定各运动副中的反力，进而确定平衡力、平衡力矩。对这部分内容主要应了解运动副的摩擦情况，机构受力分析方法、机械效率及自锁概念。
二、讲授程序设计
分析应该要求低些，因此在讲授此内容时，只得以简单、典型情况进行分析，例如只分析同一构件点的速度，不分析加速度和不分析组成移动副的两构件瞬时重合点的速度、加速度求法等。
平面机构设计必须要进行运动分析及力分析。由于高职学生对设计的理论讲授教案编写如下所述
第1讲教案
第4章平面连杆机构
4.1 概述
放课件（铰链四杆机构）
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平面连杆机构是由若干个构件以低副连接形成的平面机构。若干个构件可以是4杆、5杆等，其中平面四杆机构是平面连杆机构中最常用的一种形式。
平面连杆机构的优缺点（教材中有，说明一下）
4.2 用图解法作平面机构的运动分析
一个机构必须要有确定运动及其一定的运动规律，因此必须要进行机构的运动分析。 其任务：根据机构原动件的已知运动规律，分析确定该机构其它构件上的某些点的位移、速度、加速度或角位移、角速度、角加速度等。
研究这些有什么用途：
1）如研究位移，就能看出构件是否能到达这个位置、构件间会不会发生互相碰撞。 2）如知道了机构的速度，就可求出机构的功率等。
分析方法有图解法、解析法，这里只谈图解法，而图解法中又有速度瞬心法、相对运动法、线图法，本章只谈相对运动图解法，现只介绍应用相对运动图解法进行同一构件点的速度分析。
这里就要指出一点：这些运动分析是在不考虑引起机构运动外力的影响下进行的。 放课件（同一构件上各的运动分析），图4.1所示，这种四杆机构构件间用铰链相连的，又称为铰链四杆机构。
已知：1）各构件的尺寸，位置
2）原动件1以等ω转动
求：1. 图示位置时的机构中C 点、E 点的C v 、E v 。 2.
1ω、2ω
分析时理论依据为工程力学，即刚体作平面运动时可分解为随基点的平动和绕基点的转动，因此基点的选择是一个关键问题，一定要选这个点上的速度为已知的，下面分析一下同一构件上各点的速度求法。
放课件，并按图4-1所示的，一边讲，一边徒手在黑板上作图。
图4-1 同一构件上点的速度分析
选一个比例尺L μ，做出机构位置图。 步骤： （1）求B v
取基点为A 点，B v 大小为1AB l ω，方向AB ⊥，指向与1ω相同。
第十章 齿轮传动 10.1渐开线性质有哪些？ 答：（1）发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长，即 NK NA =。 （2）因为发生线在基圆上作纯滚动，所以它与基圆的切点N 就是渐开线上K 点的瞬时速 度中心，发生线NK 就是渐开线在K 点的法线，同时它也是基圆在N 点的切线。 （3）切点N 是渐开线上K 点的曲率中心，NK 是渐开线上K 点的曲率半径。离基圆越近，曲率半径越少。 （4）渐开线的形状取决于基圆的大小。基圆越大，渐开线越平直。当基圆半径无穷大时，渐开线为直线。 （5）基圆内无渐开线。 10.2何谓齿轮中的分度圆？何谓节圆？二者的直径是否一定相等或一定不相等？ 答：分度圆为人为定的一个圆。该圆上的模数为标准值，并且该圆上的压力角也为标准值。 节圆为啮合传动时，以两轮心为圆心，圆心至节点p 的距离为半径所作的圆。 标准齿轮采用标准安装时，节圆与分度圆是相重合的；而采用非标准安装，则节圆与分度圆是不重合的。 对于变位齿轮传动，虽然齿轮的分度圆是不变的，但与节圆是否重合，应根据具体的传动情况所决定。 10.3在加工变位齿轮时，是齿轮上的分度圆与齿条插刀上的节线相切作纯滚动，还是齿轮上的节圆与齿条插刀上的分度线相切作纯滚动？ 答：是齿轮上的分度圆与齿条插刀上的节线相切。 10.4为了使安装中心距大于标准中心距，可用以下三种方法： （1）应用渐开线齿轮中心距的可分性。 （2）用变位修正的直齿轮传动。 （3）用标准斜齿轮传动。 试比较这三种方法的优劣。 答：（1）此方法简易可行，但平稳性降低，为有侧隙啮合，所以冲击、振动、噪声会加剧。 （2）采用变位齿轮传动，因a a '>，所以应采用正传动。可使传动机构更加紧凑，提高抗弯强度和齿面接触强度，提高耐磨性，但互换性变差，齿顶变尖，重合度下降也较多。 （3）采用标准斜齿轮传动，结构紧凑，且进入啮合和脱离啮合是一个逐渐的过程，传动平稳，冲击、噪声小，而斜齿轮传动的重合度比直齿轮大，所以传动平稳性好。 10.5 一渐开线齿轮的基圆半径b =60mm r ，求（1）=70mm K r 时渐开线的展角K θ，压力角K α以及曲率半径K ρ；（2）压力角20α= 时的向径r 、展角θ及曲率半径ρ。 解：（1）因b 60 cos 70 K K r r α= =，可得出31K α=?，则 tan 0.60.540.06rad 3.38K K K θαα=-=-==?
授课内容：绪 论 目的要求：了解机械设计基础课程研究对象及学习要求 重点难点：重点：课程学习要求难点：课程学习要求 计划学时：2 绪 论 第一节 本课程研究的对象和内容 本课程研究对象：机 械（机器与机构的总称 机器的定义：执行机械运动的装置 机器的分类 —原动机丨〉将其他形式的能量转化为机械能的机器 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 机器主体部分由机构组成 曲柄滑块机构：活塞的往复运动通过连杆 转变为曲轴连续转动 凸轮机构：凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀; 齿轮机构：两个齿轮保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作; 机器的功能组成 --- 动力部分 传动部分 控制部分 ___ 执行部分
机械是机器和机构的总称
用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等 只能用于特定场合，如钟表的发条机构 第二节本课程在教学中的地位 一、本课程的特点 是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学，材料力学、金工实习 等理论知识和实践技能的综合运用，同 时，为后续课程的学习打下基础 通过本课程的学习，可以培养大家初步具备运用手册设计简单机械设备的 能力，为今后操作、维护、管理、革新工程机械设备创造条件 三、怎样学好本课程 1. 重思考，常想几个问题： A.什么样子 B.怎么运动 C.工作原理、方式 D.现实生活中的实际例子 2. 会查表、会用工具书 3. 不注重公式的记忆一一哪些公式要记忆，会在课堂上和考试前提醒 4. 多看一些设计方面的书，如工业设计、机械优化设计等 5. 一定要会几个设计软件二维的： AUTOCA 三维的：Pro/E 、UG 等 机构 的分一 类 —通用机构 一专用机构
第6章 间歇运动机构 （一）教学要求 1． 掌握各种常用机构的工作原理 2． 了解各种机构的组成及应用 （二）教学的重点与难点 1． 工作原理 2． 常用机构的应用 （三）教学内容 6.1 槽轮机构 一、组成、工作原理 1．组成：具有径向槽的槽轮，具有圆销的构件，机架 2．工作原理： 构件1→连续转动；构件2（槽轮）→时而转动，时而静止 当构件1的圆销A 尚未进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁住弧被构件1的外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。 当构件1的圆销A 开始进入槽轮径向槽的位置，锁住弧被松开，圆销驱使槽轮传动。 当圆销开始脱出径向槽时，槽轮的另一内凹锁住弧又被构件1的外凸圆弧卡住，槽轮静止不动。 往复循环。 4个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转4 1周。
6个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转 6 1周。 二、槽轮机构的基本尺寸和运动系数 1．基本尺寸 )(s r r l b +-≤ r s ——圆销的半径 2sin ?l r = b ——槽轮回转中心到径向槽底的距离 2cos ?l a = a ——槽轮回转中心到径向槽口的距离 r ——圆销中心到构件1中心的距离 l ——两轮回转中心之间的距离 2．运动系数（τ）：槽轮每次运动的时间t m 对主动构件回转一周的时间t 之比。 π ?τ221==t t m （构件1等速回转） 12? ——槽轮运动时构件1转过的角度 （通常，为了使槽轮2在开始和终止运动时的瞬时角速度为零。以避免圆销与槽发生撞击，圆销进入、退出径向槽的瞬间使O 1A ⊥O 2A ） ∴Z ππ?π?22221- =-= ∴Z Z Z 12122221-=-==π?τ 讨论：1、τ>0，∴Z ≥3 τ=0，槽轮始终不动。 2、2 1121<-= Z τ：槽轮的运动时间总小于静止时间。 3、要使21>τ，须在构件1上安装多个圆销。 设K 为均匀分布的圆销数， Z Z K 2)2(-=τ 三、槽轮机构的特点和应用 优点：结构简单，工作可靠，能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。 缺点：①对一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节。 ②在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。 应用：应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。 电影放映机中，用以间歇地移动影片。 自动机中的自动传送链装置。（布图）
第4章 平面连杆机构 4.1 机构运动分析时的速度多边形与加速度多边形特性是什么？ 答：同一构件上各点的速度和加速度构成的多边形与构件原来的形状相似，且字母顺序一致。 4.2 为什么要研究机械中的摩擦？机械中的摩擦是否全是有害的？ 答：机械在运转时，其相邻的两构件间发生相对运动时，就必然产生摩擦力，它一方面会消耗一部分的输入功，使机械发热和降低其机械效率，另一方面又使机械磨损，影响了机械零件的强度和寿命，降低了机械工作的可靠性，因此必须要研究机械中的摩擦。 机械中的摩擦是不一定有害的，有时会利用摩擦力进行工作，如带传动和摩擦轮传动等。 4.3 何谓摩擦角？如何确定移动副中总反力的方向？ 答：（1）移动或具有移动趋势的物体所受的总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角?。 （2）总反力与相对运动方向或相对运动趋势的方向成一钝角90?+ ，据此来确定总反力的方向。 4.4 何谓摩擦圆？如何确定转动副中总反力的作用线？ 答：（1）以转轴的轴心为圆心，以0()P P rf =为半径所作的圆称为摩擦圆。 （2）总反力与摩擦圆相切，其位置取决于两构件的相对转动方向，总反力产生的摩擦力矩与相对 转动的转向相反。 4.5 从机械效率的观点看，机械自锁的条件是什么？ 答：机械自锁的条件为0η≤。 4.6 连杆机构中的急回特性是什么含义？什么条件下机构才具有急回特性？ 答：（1）当曲柄等速转动时，摇杆来回摇动的速度不同，返回时速度较大。机构的这种性质，称为机构的急回特性。通常用行程速度变化系数K 来表示这种特性。 （2）当0θ≠时，则1K >，机构具有急回特性。 4.7 铰链四杆机构中曲柄存在的条件是什么？曲柄是否一定是最短杆？ 答：（1）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和；最短杆或相邻杆应为机架。 （2）曲柄不一定为最短杆，如双曲柄机构中，机架为最短杆。 4.8 何谓连杆机构的死点？举出避免死点和利用死点的例子。 （1）主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心时的位置，称为连杆机构的死点位置。 （2）机车车轮在工作中应设法避免死点位置。如采用机车车轮联动机构，当一个机构处于死点位置时，可借助另一个机构来越过死点；飞机起落架是利用死点工作的，当起落架放下时，机构处于死点位置，使降落可靠。 4.9 在题4.9图示中，已知机构的尺寸和相对位置，构件1以等角速度1ω逆时针转动，求图示位置C 点和D 点的速度及加速度，构件2的角速度和角加速度。 题4.9图 解：取长度比例尺，绘制简图如题4.9答案图a 所示。
4-1解分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶隙 中心距 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚、齿槽宽 4-2解由可得模数 分度圆直径 4-3解由得
4-4解分度圆半径 分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 分度圆上渐开线齿廓的压力角 基圆半径 基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0； 压力角为。 齿顶圆半径 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径： 基圆直径 假定则解得 故当齿数时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数，基圆小于齿根圆。 4-6解中心距 内齿轮分度圆直径 内齿轮齿顶圆直径 内齿轮齿根圆直径 4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具 的顶线上。此时有关系： 正常齿制标准齿轮、，代入上式
短齿制标准齿轮、，代入上式 图 4.7 题4-7解图 4-8证明如图所示，、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段即为渐开线的法线。根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为。 再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，可知： AC 对于任一渐开线齿轮，基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。 图 4.8 题4-8图图4.9 题4-8解图 4-9解模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小,则渐开线曲率大,基圆大，则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿 厚均为大值。 4-10解切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它们的模数、压 力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。故参数、 、、不变。 变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。因此、 、变大，变小。 啮合角与节圆直径是一对齿轮啮合传动的范畴。
第15章 轴承 15.1 滚动轴承的主要类型有哪些？各有什么特点？ 答：（1）深沟球轴承。主要承受径向载荷，也能承受一定的双向轴向载荷、可用于较高转速。 （2）圆锥子轴承。内、外圆可分离，除能承受径向载荷外，还能承受较大的单向轴向载荷。 （3）推力球轴承。套圈可分离，承受单向轴向载荷。极限转速低。 （4）角接触球轴承。可用于承受径向和较大轴向载荷，α大则可承受轴向力越大。 （5）圆柱滚子轴承。有一个套圈（内、外圈）可以分离，所以不能承受轴向载荷。由于是线接触，所以能承受较大径向载荷。 （6）调心球轴承。双排球，外圈内球面、球心在轴线上，偏位角大，可自动调位。主要承受径向载荷，能承受较小的轴向载荷。 15.2 绘制下列滚动轴承的结构简图，并在图上表示出轴承的受力主向：6306、N306、7306ACJ ，30306、51306。 答：按表15.2中表示的简图及受力方向绘制。 15.3滚动轴承的基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上有何不同，分别针对何种失效形式？ 答：（1）基本额定动载荷C 与基本额定静载荷C ο在概念上区别在于“动”与“静”二字的区别。C 是指轴承在L 10（单位为106r ）时轴承能承受的最大载荷值；C ο是指在静载荷下极低速运转的轴承。 （2）C 下的失效形式为点蚀破坏；C ο下为永久塑性变形。 15.4 何谓滚动轴承的基本额定寿命？何谓当量动载荷？如何计算？ 答：基本额定寿命是指一批同型号的轴承在相同条件下运转时，90%的轴承未发生疲劳点蚀前运转的总转教，或在恒定转速下运转的总工作小时数，分别用L 10、L 10h 表示。 当量动载荷是轴承在当量动载荷P 作用下的寿命与在实际工作载荷（径向和轴向载荷）条件下的寿命相等。其计算方式为 ()P r a P f XF YF =+ 15.5滚动轴承失效的主要形式有哪些？计算准则是什么？ 答：对于一般转速的轴承（10Y /min 第 9 章链传动 一）教学要求 1、了解套筒滚子链结构、掌握链运动的不均匀性 2、掌握链传动失效形式 3、了解链传动的设计计算方法 二）教学的重点与难点 1、链传动的多边形效应 2、链传动的失效形式 3、链传动的设计方法 三）教学内容 9.1概述 链传动工作原理与特点 1、工作原理：（至少）两轮间以链条为中间挠性元件的啮合来传递动力和运动。但非共轭曲线啮合，靠三段圆弧和一直线啮合。其磨损、接触应力冲击均小，且易加工。 2、组成；主、从动链轮、链条、封闭装置、润滑系统和张紧装置等。 3、特点（与带、齿轮传动比较） 优点：①平均速比i m准确，无滑动；②结构紧凑，轴上压力Q小；③传动效率高η=98%； ④承载能力高P=100KW ；⑤可传递远距离传动a max=8mm ；⑥成本低。 缺点：①瞬时传动比不恒定i；②传动不平衡；③传动时有噪音、冲击；④对安装粗度要求较高。 4、应用：适于两轴相距较远，工作条件恶劣等，如农业机械、建筑机械、石油机械、采矿、起重、金属切削机床、摩托车、自行车等。中低速传动：i≤8（I=2~4），P≤100KW， V≤12-15m/s，无声链V max=40m/s。（不适于在冲击与急促反向等情况下采用） 9.2传动链的结构特点 链传动的主要类型 1）按工作特性分： 起重链——用于提升重物——V ≤0.25m/s；牵（线）引链——运输机械——V ≤ 2~4m/s； 传动链——用于传递运动和动力——V ≤12~15m/s。 优点：结构简单、重量轻、价廉、适于低速、寿命长、噪音小、应用广。 2）传动链接形式分：套筒链； （套筒）滚子链—属标准件选用、合理确定链轮与链条尺寸，—短节距精密滚子链； 齿形链；成型链四种。 ①套筒滚子链（结构与特点）动配合，可 相对运动，相当于活动铰链，承压面积A（投影）——宽×长投影组成： 5 滚子；4 套筒；3 销轴；2 外链板；1 内链板动配合。当链节进入、退出啮合时，滚子沿 齿滚动，实现滚动摩擦，减小磨损。套筒与内链板、销轴与外链板分别用过盈配合（压配）固联，使内、外链板可相对回 转。 为减轻重量、制成“ 8”字形，亦有弯板。这样质量小，惯性小，具有等强度。磨损：——主 要指滚子与销轴截面之间磨损。而内、外板之间留有间隙，保证润滑油进入，此润滑降低磨损。 表9-1，P 越大，承载能力越高。 参数：P—节距，b1—内链板间距，C—板厚，d1—滚子直径，d2—销轴直径，P—排距当低速时也可以不用滚子——称套筒链多排链——单排链用销轴并联——称多排链（或双排链）排数↑→承载能力↑ 但排↑→制造误差↑→受力不均↑一般不超过3~4 列为宜 链接头型式：链节数为偶数（常用）——内链板与外链板相接——弹性锁片（称弹簧卡）或大节距（称开口销）——受力较好 弹性锁片——端外链板与错轴为间隙配合链节数为奇数——用过渡链节固联——（如图9-4b）产生附加弯矩——受力不利， 尽量不用。 固联——内（外）链板与内（外）链板相接 图9-4c —是板链—弹性好、缓冲、吸振在低速、重载、冲击和经常正反转工作情况。安全过渡链节（图9-4c）——弯板与销滚子链标记：链号—排数×链节数标准号套筒滚子链规格与主要参数——表9-1 2、齿形链——如图9-5 各组齿形链板要错排列，通过销轴联接而成。链板两工作侧边为直边， 夹角为60°或70°，由链板工作边与链轮齿啮合实现传动。齿形链轴可以是圆柱销轴，也可以是其它形式（滚 柱式）——图9-6，b——两个链片、c 图为连接两链片的一对棱柱销轴，链节相对转动时，两棱柱可相互滚动。使铰链磨损减少。 齿形链设导板，以防链条轴向窜动：内导板—导向性好；外导板铰链形式：圆销式；轴互式；滚柱式齿形链的齿形特点：传动平稳、承受冲击好、齿多受力均匀、噪音较小、故称无声链。 允许速度V 高，特殊设计齿形链V=40m/s ，但结构较复杂、价格贵、制造较困难、也较重。摩 托车用链应用于高速机运动精度，要求较高的场合，故目前应用较少。 0.95 ~ 0.98 一般 0.98 ~ 0.99 润滑良好 9.3滚子链链轮的结构与材料（套筒滚子链） 要求掌握：1）链轮齿形的设计要求；2）链轮齿形特点；3）链轮的主要参数； 4）链轮的结构型式有哪些；5）对链轮的材料要求及适用情况 第6章 间歇运动机构 6.1 某牛头刨床工作台横向进给丝杆的导程为5 mm ，与丝杆联动的棘轮齿数为40，求此牛头刨床的最小横向进给量是多少？若要求此牛头刨床工作台的横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次能转过的角设应为多少？ 答：牛头刨床的横向进给量最小为 min 5 0.125mm 40 f = = 若要求其横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次转过的角度应为 0.5360 360.12540 ?= 6.2 某外啮合槽轮机构中槽轮的槽数z =6，圆销的数目k =1，若槽轮的静止时间 1s 2r t =，试求主动拨盘的转速n 。 答：主动拨盘的转速为： 360180 36016r s 23603n -+= =? 6.3 在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z =6，槽轮停歇时间15s r 6t = ，运动时间m 5 s r 3t =，求槽轮机构的运动系数τ及所需的圆柱销数目。 答：运动系数5 3m 551m 2 3 t t t τ===++ 所需圆柱销数目23 2622(2)(62) z k z τ??===-- 6.4内啮合槽轮机构能不能采用多圆柱销拨盘？ 答：不能。 第七章 螺纹连接与螺旋传动 7.1常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合？ 答：常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹，前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。 7.2螺纹的主要参数有哪些？怎样计算？ 答：螺纹的主要参数有：（1）大径d ；（2）小径d 1；（3）中径d 2；（4）螺距P ；（5）导 程S ；（6）升角λ；22 tan S nP d d λππ= = ；（7）牙型角α、牙型斜角β。 7.3 螺纹的导程和螺距有何区别？螺纹的导程S 和螺距P 与螺纹线数n 有何关系？ 答：螺距是螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，导程则是同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 导程S 、螺距P 、螺纹线数n 之间的关系：S nP =。 7.4 根据牙型的不同，螺纹可分为哪几种？各有哪些特点？常用的连接和传动螺纹都有哪些牙型？ 答：根据牙型的不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。各种螺纹特点：普通螺纹的当量摩擦系数较大，自锁性能好，强度高，广泛应用于各种紧固连接；管螺纹分圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。圆柱管螺纹用于水、煤气、润滑管路系统等低压场合。圆锥管螺纹适用于高温、高压及密封要求较高的管路连接中。常用的连接螺纹的牙型是三角形牙型。常用的传动螺纹的牙型是矩形、梯形和锯齿形牙型。 7.5螺柱连接的基本形式有哪几种？各适用于何种场合？有何特点？ 答：螺纹连接有四种基本类型。 (1) 螺柱连接。其结构特点是被连接件的孔中不切制螺纹，装拆方便，结构简单，适用于经常拆卸、受力较大的场合。 (2) 双头螺栓连接。其结构特点是被连接件中薄件制光孔，厚件制螺纹孔，结构紧凑。适用于连接一厚一薄零件，受力较大、经常拆卸的场合。 (3) 螺钉连接。其结构特点是螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中，结构简单。适用于连 接一厚一薄件，受力较少、不经常拆卸的场合。 (4) 紧定螺钉连接。其结构特点是紧定螺钉旋入一零件的螺纹孔中，螺钉端部顶住另一零件，以固定两零件的相对位置。适用于传递不大的力或转矩的场合。 7.6为什么螺纹连接通常要采用防松措施？常用的防松方法和装置有哪些？ 答：连接用的三角形螺纹都具有自锁性，在静载荷或温度变化不大、冲击振动不大时不会自行脱落。但在冲击、振动或变载的作用下，螺纹连接会产生自动松脱现象。因此，设计螺纹连接，必须考虑防松问题。 常用的防柱方法有摩擦防松、机械防松、永入防松和化学防松四大类。 7.7常见的螺栓失效形式有哪几种？失效发生的部位通常在何处？ 答：常见的螺栓失效形式有：（1）螺栓杆拉断；（2）螺纹的压溃和剪断；（3）经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象。 失效发生的部位通常在螺纹处。 7.8被连接件受横向载荷时，螺栓是否一定受到剪切力？ 答：被连接件受横向载荷时，螺栓不一定全受到剪切力。只有受横向外载荷的铰制孔螺栓连接，螺栓才受剪切力。 7.9松螺栓连接与紧螺栓连接的区别何在？它们的强度计算有何区别？ 答：松螺栓连接在承受工作载荷前，不需把螺母拧紧，即不受预紧力。而紧螺栓连接在承受工作载荷前，必须把螺母拧紧，螺栓承受预紧力。 松螺栓连接的强度按拉伸强度条件进行强度计算。 紧螺栓连接中，螺纹部分受轴向力作用产生拉伸正应力σ，因螺纹摩擦力矩的作用产生扭转剪应力τ，螺栓螺纹部分产生拉伸与扭转的组合变形，根据强度理论建立强度条件进行强度计算。 7.10铰制孔用螺栓连接有何特点？用于承受何种载荷？ 机械设计基础课程教学教案 （参考课堂教学学时：56） （汽车维修教研室） 0 绪论 学时分配：1 教学内容： 教学要点：重点介绍本课程的性质、研究对象、学习目的、课程特点和学习方法，简单介绍机械设计的一般步骤和方法。特别注意讲清楚机械、机器与机构之间的区别，通用零件与专用零件的分类。 1 平面机构及其自由度 学时分配：3 教学内容： 教学要点：重点介绍机构、运动副、运动链、自由度与约束及机构具有确定运动的条件等基本概念、机构运动简图的绘制和机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件；简单介绍速度瞬心（包括绝对瞬心和相对瞬心）的基本概念和用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心位置的方法。平面机构自由度分析和计算也是本章学习的重点。复合铰链、局部自由度和虚约束的判断是正确计算自由度的关键。讲解机构运动简图绘制时，应安排一次机构运动简图测绘实验，以提高教学效果。 2 平面连杆机构 学时分配：4 教学内容： 教学要点：重点介绍四杆机构的组成、基本形式、压力角和传动角、死点 位置、急回特性及其计算、曲柄存在的条件、杆机构的基本演化方法和典型杆机构的设计方法；简单介绍平面多杆机构。平面四杆机构的设计是本章的一个难点。不同的设计任务和设计要求，应采用不同的设计方法。图解法直观，易理解，常用于解决给定位置的设计任务。解析法精确，借助解析法程序、优化设计程序，大大提高解析法的设计能力，已能完成复杂要求的的设计任务。 3 凸轮机构 学时分配：4 教学内容： 教学要点：①重点介绍凸轮机构的组成、分类及特点。注意讲解清楚盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮之间的转化关系。凸轮一般作连续等速转动，从动件可作连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构的种类很多，各具特色。凸轮机构的优点：只需设计出合适的凸轮轮廓，就可使从动件获得所需的运动规律：结构简单、紧凑、设计方便。它的缺点：凸轮与从动件之间易于磨损：凸轮轮廓较复杂，加工困难；从动件的行程不能过大。②介绍从动件常用的运动规律。凸轮的轮廓是由从动件运动规律决定的，因此了解从动件常用的运动规律及其特点是十分重要的。只有某种运动规律的加速度曲线是连续变化的，这种运动规律才能避免冲击。等速运动规律在某些点的加速度在理论上为无穷大，所以有刚性冲击；而等加速等减速运动规律在某些点的加速度会出现有限值的突然变化，所以有柔性冲击。③介绍图解法绘制凸轮轮廓的基本方法。图解法绘制凸轮轮廓是按照相对运动原理来绘制凸轮的轮廓曲线的，也就是“反转法”。用“反转法”绘制凸轮轮廓主要包含三个步骤：将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份；用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线。④设计凸轮机构应注意的问题。在选择滚子半径，必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分 四川信息职业技术学院 《XX 》 教学大纲 课程属性：（属性指必修课、限选课、任选课） 教育层次：专科、学制三年 适用专业： 学分： 学时： 编写（修改）单位：（填教研室） 制订或修订人：完成日期：年月 审核人：审核日期：年月 第次修订适用年级： 审批人：审批日期：年月 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 1 一、课程性质和任务 本课程是机械类各专业的一门主干技术基础课或是机类各专业的一门必修的专业基础课程。 本课程的任务是：培养学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识、基本理论和 基本技能，初步具有分析和设计机械零件、部件的能力，树立正确的设计思想和严谨的 工作作风，为今后解决生产实际问题以及进行技术改造工作打好基础，同时也为后继课 程的学习打好基础。 二、先修课程 …………………… 三、课程教学目标 1、知识目标 (1)…………… (2)…………… ……………. 2、能力目标 (1)…………… (2)…………… ……………. 四、教学内容和要求 单元一绪论 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 2 2、教学重点、难点 重点： 难点： 3、能力培养 (1)……… (2)………. ………… 学生实验： 1、实验项目 (1) (2) …………. 2、能力培养 (1) (2) ……………….. 单元二联接 ……………….. 六、教学原则和建议 1、重点章节应尽可能放在机房里进行讲授，学生边学边练。 2、在教学过程中多以实例，特别是工业产品的建模来提高学生的兴趣。 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 3 ……………….. 七、教学参考书 《模拟电子线路》（一），郑应光编著，东南大学出版社。 ……………….. 《模拟电子线路实验指导书》，XXX编著，校内使用。 ……………….. 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 4 a目录 第1章机械设计概述 (1) 第2章摩擦、磨损及润滑概述 (3) 第3章平面机构的结构分析 (12) 第4章平面连杆机构 (16) 第5章凸轮机构 (36) 第6章间歇运动机构 (46) 第7章螺纹连接与螺旋传动 (48) 第8章带传动 (60) 第9章链传动 (73) 第10章齿轮传动 (80) 第11章蜗杆传动 (112) 第12章齿轮系 (124) 第13章机械传动设计 (131) 第14章轴和轴毂连接 (133) 第15章轴承 (138) 第16章其他常用零、部件 (152) 第17章机械的平衡与调速 (156) 第18章机械设计CAD简介 (163) 第1章机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什 么？ 答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段： 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种？ 答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么？ 答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 第一讲绪论 教学目标 (一）能力目标 1.解本课程的内容、性质和任务 2.掌握学习本课程的方法 (二)知识目标 1.了解机器的组成及其特征 2.熟悉机构、构件、零件、部件的概念及其区别 教学内容 1.机械设计基础研究的对象 2.本课程的作用 3.机械设计的基本要求和一般过程 教学的重点与难点 (一）重点 本课程的研究对象、内容。 (二)难点 机构、构件、零件、部件的概念及其区别。 教学方法与手段 采用动画演示,注重启发引导式教学。 一、机器的组成及特性 （一）机器的组成及其特征 以内燃机为例 1、工作原理 内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。 2、组成 内燃机由三部分组成：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。 3、机器的特性 （二）机构、构件、零件 1、机构 机构是用来传递运动和力，有一个构件为机架，用运动副连接起来的构件系统。 一台机器可以由一个机构，也可以由多个机构组成。 常用机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。 2、构件 构件是指机构的运动单元体。如键、齿轮、螺栓等。 构件可能是一个零件，也可能是由若干个零件组合的刚性体。如内燃机连杆就是由连杆体、连杆盖、螺母和螺栓等零件组成的构件，因为组合成连杆的各零件之间没有相对运动。 3、零件及其分类 机械零件是指机器的制造单元体。 机械零件又分通用零件和专用零件。通用零件是指各种机器普遍用到的零件，如螺栓、螺母、键、销等；专用零件是指某种机器才用到的零件，如内燃机的曲轴、活塞等。 二、本课程的内容、性质和任务 1、本课程的性质 专业基础课 2、本课程的研究对象 常用机构和通用零件 3、本课程的研究内容 机械设计基础课程设计教学大纲 一、实践教学课程基本信息 实践课程名称：机械设计基础课程设计教学大纲 课程编码：1030403 周数： 4 周学分：4分 开设学期：第六学期类型：集中进行 适用专业：机械设计制造及其自动化本科 二、实习的目的和任务 机械设计基础课程设计是《机械设计基础》课程的最后一个重要教学环节，也是机械类专业学生第一次较全面的设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。其基本目的是： 1．综合运用机械设计基础及其有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，培养理论联系实际的设计思想，从而巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识； 2．对学生在计算、绘图（装配图）、运用设计资料（包括手册、标准和规范等）等方面的能力训练； 3．学习和掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计过程和方法，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。 三、实习的内容和要求 1．实习内容：设计带式运输机上的两级斜齿圆柱齿轮减速器（具体要求见课设计任务书）设计带式运输机上的两级圆锥—圆柱齿轮减速器（具体要求见课设计任务书）2．每个学生应完成的设计要求： （1）装配图一张（A0号图） （2）零件图2张A2图纸。（传动零件、轴） （3）书写设计说明书一份，内容包括：拟定机械系统方案，进行机构运动和动力分析，选择电动机，进行传动装置运动动力学参数计算，传动零件设计，轴承寿命计算、轴（与齿轮配合处按弯扭合成强度计算）、键的强度校核，选择联轴器等，约6000-8000字。 四、实习地点与时间分配 五、实习组织方式及要求 1．组织方式：集中进行； 2．对教师职责的要求： （1）课程设计的进行方式是在教师指导下由学生独立完成的； （2）提供必要的参考资料； （3）教师应及时掌握学生的进度，及时答疑、督促检查； （4）严格对学生的考勤，引导学生发挥主观能动性，鼓励创新。 3．对学生的要求：每个学生都应该明确设计任务和要求，并拟定设计计划，注意掌握进度，按时完成。设计分段进行，每一阶段的设计都要认真检查，没有原则错误时才能继续进行下一段设计，以保证设计质量，循序完成设计任务。设计过程中要独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计，反对照抄照搬或依赖教师。要求设计态度严肃认真，有错必改，反对敷衍塞责、容忍错误存在。只有这样才能保证课程设计达到教学基本要求，在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练。 六、实践考核方式及成绩评定方法 （一）考核方式：考查 （二）成绩评定： 总成绩构成：平时表现占30%+设计质量占50%+答辩占20% 平时成绩构成：以做课程设计时的表现为主要依据 七、实践课程参考书目 [1]机械设计课程设计（第四版）陈秀宁施高义主编杭州：浙江大学出版社，2004 [2]机械设计课程设计指导书（第二版）龚溎义主编北京：高等教育出版社，1990 [3]机械设计基础课程设计陈立德主编北京：高等教育出版社，2007 《机械设计基础》试题及答案 绪论 一、填空（每空1分） T-1-1-01-2-3、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。 T-2-2-02-2-4、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。 T-2-2-03-2-2、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。平面运动副可分为低副和高副。 T-2-2-04-2-1、平面运动副的最大约束数为 2 。 T-2-2-05-2-1、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。 T-2-2-06-2-1、在机构中采用虚约束的目的是为了改善机构的工作情况和受力情况。 T-2-2-07-2-1、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。 T-3-2-08-2-2、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。 T-3-2-09-2-2、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。 T-3-2-10-2-1、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：急回特性。 T-3-2-11-2-1、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。 T-4-2-12-2-3、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。 T-5-1-13-2-1、螺旋机构的工作原理是将螺旋运动转化为直线运动。T-6-2-14-2-1、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。 T-6-7-15-2-3、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。 T-6-7-16-2-3、链传动和带传动都属于挠性件传动。 T-7-2-17-3-6、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。 T-7-3-18-2-2、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。 T-7-2-19-3-2、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。 T-7-2-20-2-2、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。 T-7-2-21-2-2、在一对齿轮啮合时，其大小齿轮接触应力值的关系是σ H1 = σH2。 T-7-10-22-2-2、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合 度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力高，可用于高速重载的场合。 T-8-2-23-2-3、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数越少，则传 动比就越大。 第3章 平面机构的结构分析 3.4 计算如题3.4图所示各机构的自由度，并说明欲使其具有确定运动，需要有几个原动件？ 题3.4图 答：a ）L H 913 0n P P ===，，代入式（3.1）中可得 L H 323921301F n P P =--=?-?-= 此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。 b) B 处存在局部自由度，必须取消，即把滚子与杆刚化，则L H 332n P P ===，，， 代入式（3.1）中可得 L H 32332321F n P P =--=?-?-= 此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。 c) L H 570 n P P ===，，代入式（3.1）中可得 L H 32352701F n P P =--=?-?-= 此机构要具有确定的运动，需要有一个原动件。 3.5 绘制如题3.5图所示各机构的运动简图，并计算其自由度。 题3.5图 答：取L 0.001m/mm μ=，绘制运动简图如题3.5答案图所示： 题3.5答案图 图a)：L H 34 0n P P ===，， ，则L H 321F n P P =--=； 图b)：L H 34 0n P P ===，，，则L H 321F n P P =--=。 3.6 试计算如题3.6图所示机构的自由度，并判断该机构的运动是否确定（图中绘有箭头的构件为原动件）。 题3.6图 解：a)：L H 710 0n P P ===，，。 L H 32372101F n P P =--=?-?= 运动确定。 b) L H 570n P P ===，， L H 3235271F n P P =--=?-?= 运动确定 c) L H 710 0n P P ===，，。 机械设计基础陈立德版教 案课程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 绪论 本章学习后，要使学生能解决三大问题，学什么，为啥学，怎样学三大问题。 01 机器的组成 人们广泛使用过，接触过机器，放一课件（单缸内燃机、颚式破碎机），图01，02所示，但定义如何，为什么称它为机器，学生们是不大清楚的。它要有三个特征，才能称上机器。 1）是一种人为的实物组合。 2）各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动关系。 3）能实现能量转换或完成有用的机械功。 什么叫能量转换，指的是机械能转换成电能，或反之。这样具备三个条件者就称为机器，这样学生就可说出车床是机器吗电动机是否也是机器，电动机根据三个条件可得出一定为机器。 随着科学技术的发展，创造出各种新型机器，故对机器的定义也有了更广泛的定义，什么叫机器，是一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运动的装置，那么一台机器由什么组成，从装配角度来看：由零件→构件→机构→机器，因此设计制造一台机器必有零件开始，组装成构件，再由构件组装成机构，加上原动件装置就成为一台机器了。 接下来说说什么叫机构、构件、零件。 什么叫机构：具备前二个条件的称为机构，即为多个实物的组合，又能实现预期的机械运动，例齿轮机构、连杆机构等，放课件（连杆机构、齿轮机构）。 什么叫构件，构件为组成机械的各个相对运动的实物。例连杆，放课件（构件）从中可看连杆为多个零件装配而成的。 什么叫零件，零件是机械中不可拆的制造单元，因此构件可以是一个零件组成也可以由多个零件组成的。 《机械设计基础》教案绪论 学时分配：1学时 教学目的与要求： 1. 了解机械的组成及机器、机构、构件和零件； 2. 了解本课程的性质、任务、内容和学习方法。 教学重点与难点： 1. 掌握机械的基本组成。 2. 掌握机器、机械、机构、零件等概念。 3. 机器与机构的区别。 教学手段与方式： 课堂讲授 教学内容： 第1章平面机构的结构分析 学时分配：5学时 教学目的与要求： 1. 熟悉运动副及其分类，明确运动链和机构的区别。 2. 掌握平面机构运动简图的绘制方法。 3. 掌握平面机构自由度的计算方法，明确平面机构具有确定运动的条件。 教学重点与难点： 1. 机构及运动副的概念、绘制机构运动简图。 2. 自由度计算，虚约束。 教学手段与方式： 课堂讲授 教学内容： 第2章平面连杆机构 学时分配：6学时 教学目的与要求： 1. 了解铰链四杆机构的基本类型及其演化。 2. 明确四杆机构的曲柄存在条件。 3. 熟悉铰链四杆机构压力角、传动角、行程速度变化系数和死点位置等基本概念。 4. 掌握平面四杆机构设计的图解法（按给定的连杆长度和连杆的两个位置设计四杆机构、按给定的行程速度变化系数设计四杆机构）。 教学重点与难点： 1. 四杆机构的曲柄存在条件。 2. 压力角、传动角、行程速度变化系数和死点位置。 3. 平面四杆机构设计的图解法 教学手段与方式： 课堂讲授 教学内容： 作业布置 第3章凸轮机构 学时分配：6学时 教学目的与要求： 1. 了解凸轮机构的特点，能按运动规律绘制S-ф曲线 2. 掌握图解法设计凸轮轮廓，了解凸轮机构的自锁、压力角与基圆半径的关系教学重点与难点： 1. 常用从动件运动规律的特点，刚性冲击，柔性冲击，S-ф曲线绘制 2. 凸轮轮廓设计原理—反转法，自锁、压力角与基圆半径的概念 教学手段与方式： 课堂讲授 教学内容： 第13章机械传动设计 13.1简述机械传动装置的功用。 答： (1) 把原动机输出的速度降低或增速。 （2) 实现变速传动。 （3）把原动机输出转矩变为工作机所需的转矩或力。 （4）把原动机输出的等速旋转运动，转变为工作机的转速或其它类型的运动。 （5）实现由一个或多个原动机驱动若干个相同或不同速度的工作机。 13.2选择传动类型时应考虑哪些主要因素？ 答：根据各种运动方案，选择常用传动机构时，应考虑以下几个主要因素： （1）实现运动形式的变换。 （2）实现运动转速（或速度）的变化。 （3）实现运动的合成与分解。 （4）获得较大的机械效益。 13.3常用机械传动装置有哪些主要性能？ 答：（1）功率和转矩；（2）圆周速度和转速；（3）传动比；（4）功率损耗和传动效率；（5）外廓尺寸和重量。 13.4机械传动的总体布置方案包括哪些内容？ 答：总体布置方案包括合理地确定传动类型；多级传动中各种类型传动顺序的合理安排及各级传动比的分配。 13.5简述机械传动装置设计的主要内容和一般步骤。 答：（1）确定传动装置的总传动比。 （2）选择机械传动类型和拟定总体布置方案。 （3）分配总传动比。 （4）计算机械传动装置的性能参数。性能参数的计算，主要包括动力计算和效率计算等。 （5）确定传动装置的主要几何尺寸。 （6）绘制传动系统图。 （7）绘制装置的装配图。 第14章轴和轴毂连接 14.1轴按功用与所受载荷的不同分为哪三种？常见的轴大多属于哪一种？ 答：轴按功用与所受载荷不同可分为心轴、传动轴和转轴三类。常见的轴大多数属于转轴。 14.2轴的结构设计应从哪几个方面考虑？ 答：轴的结构设计应从以下几方面考虑：（1）轴的毛坯种类；（2）轴上作用力的大小及其分布情况；(3)轴上零件的位置、配合性质以及连接固定的方法；（4）轴承的类型、尺寸和位置；（5）轴的加工方法、装配方法以及其它特殊要求。最新机械设计基础教案——第9章链传动
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