第三章轴系零部件
一、教案
【教学要求】
1、了解轴的分类、结构和用途；
2、掌握轴上零件轴向固定与周向固定的目的及常用方法；
3、了解转轴上常见的工艺结构；
4、了解键连接的功用和分类；
5、熟悉键连接、销连接的结构与分类；
6、了解各种键与销的类型、特点及应用；
7、了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑；
8、了解联轴器、离合器的功用、类型、特点及应用。
【教学目的】
使学生知道什么是轴向和周向固定，掌握其目的和常用的方法，了解轴的分类、结构和用途；了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑；熟悉键连接的结构与分类。
【学习概要】
1、轴的用途和分类。
2、转轴的结构。
3、轴上零件的轴向固定与周向固定。
4、熟悉键连接、销连接的结构与分类。
5、了解轴承的结构、类型、特点、代号及应用，轴承的安装、密封和润滑。
6、了解联轴器、离合器的功用、类型、特点及应用。
第一节轴
【教学重难点】
1、掌握轴上零件轴向固定与周向固定的目的及常用方法。
2、了解轴的分类、结构和用途
【教学方法】
本节内容主要以预习为主，辅助教师对知识点讲解达到学生掌握知识要点的目的。【教学内容】
一、轴的用途和分类
1、用途：支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运
动和动力。
2、分类
二、转轴的结构
轴颈：用于装配轴承的部分
轴头：装配回转零件（如带轮、齿轮）的部
分
轴身：连接轴头与轴颈的部分
轴肩或轴环：轴上截面尺寸变化的部分。
轴的结构应满足三方面的要求：
●轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定
●轴应便于加工和尽量避免或减小应力集中
●便于轴上零件的安装与拆卸
1、轴上零件的固定
（1）轴上零件的轴向固定
目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件作轴向移动，并能承受轴向力。（2）轴上零件的周向固定
目的：保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。
3、轴上常见的工艺结构
4、结构工艺性——轴的结构形式应便于加工、便于轴上零件的装配和便于使用维修，
并且能提高生产率，降低成本。
有关轴的工艺结构应注意问题：
●轴的结构和形状应便于加工、装配和维修。
●阶梯轴的直径应该是中间大，两端小，以便于轴上零件的装拆。
●轴端、轴颈与轴肩（或轴环）的过渡部位应有倒角或过渡圆角，并应尽可能使倒角
大小一致和圆角半径相同，以便于加工。
●轴上需要切制螺纹或进行磨削时，应有螺纹退刀槽或砂轮越程槽。
●当轴上有两个以上键槽时，槽宽应尽可能统一，并布置在同一直线上，以利加工。
【小结】
1．轴的用途和分类。
2．转轴的结构要求。
3．轴上零件的轴向固定与周向固定。
4．轴的结构工艺性。
第二节键与销
【教学重难点】
1、平键连接的结构与标准；
2、键与销的类型、特点及应用。
【教学方法】
本节内容主要以教师对教学内容结合图示的讲解，达到学生掌握知识要点的目的。【教学内容】
一、键连接
作用：实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之
间的周向固定，并传递运动和扭矩。
分类：
1、平键连接
特点：
靠平键的两侧面传递转矩，键的两侧面是工作面，
对中性好；键的上表面与轮毂上的键槽底面留有间隙，以便装配。
分类：
普通平键导向平键滑键
（1）普通平键
A、普通平键的类型
B、普通平键的选用：
平键是标准件，只需根据用途、轴径、轮毂长度选取键的类型和尺寸。
●普通平键的规格采用b×L标记
●截面尺寸b×h根据轴径d由标准选定
●键长L根据轮毂长度按标准查取（比轮毂长度短5～10mm）
C、普通平键的标记：
键型键宽×键长标准号
例：键16 100 GB/T 1096－2003
表示键宽为16mm，键长为100mm的A型普通平键。（2）导向平键和滑键
特点：轮毂可在轴上沿轴向移动时可选用导向平键和滑键。
●比普通平键长
●紧定螺钉固定在键槽中
●键与轮毂槽采用间隙配合
●键上设有起键螺孔
滑键
特点：轮毂可在轴上沿轴向移动。
●滑键固定在轮毂上
●轮毂带动滑键作轴向移动
●键长不受滑动距离限制
2、半圆键连接
●工作面为键的两侧面，有较好的对中性
●可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度
●适用于锥形轴与轮毂的连接
●键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接
3、花键连接
●花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿相互啮合而成的连接。
●多齿承载，承载能力高
●齿浅，对轴的强度削弱小
●对中性及导向性能好
●加工需专用设备，成本高
4、楔键连接
楔键分为普通楔键和钩头楔键
楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向的轴向力。用于定心精度要求不高，荷载平稳和低速的场合。
二、销连接
1、圆柱销
常用圆柱销和圆锥销的形式级引用特点
A、圆柱销
B、内螺纹圆柱销
2、圆锥销
A、普通圆锥销
B、带螺纹圆锥销
【小结】
1．键连接的功用及类型。
2．平键连接的特点和种类。
3．半圆键连接、花键连接、楔键连接的特点。
4．销连接的功用及销的类型。
第三节轴承
【教学重难点】
1、滚动轴承、滑动轴承的结构、类型、特性、代号级应用；
2、滚动轴承的选用原则。
【教学方法】
本节内容主要以预习为主，辅助教师对知
识点讲解达到学生掌握知识要点的目的。
【教学内容】
一、滚动轴承
1、滚动轴承的结构
滚动体形状
滚动体保持架
2、滚动轴承的类型
●调心球轴承
●调心滚子轴承
●推力调心滚子轴承
●圆锥滚子轴承
●双列深沟球轴承
●推力球轴承
●深沟球轴承
●角接触球轴承
●推力圆柱滚子轴承外圈滚动体
保持架
内圈
内圈
外圈
1）疲劳强度和改善方法。是指材料经过无数次的交变应力仍不断裂的最大应力——1合理选材2合理结构3提高加工质量4表面处理 2）焊接开破口是为了保证焊透，间隙和钝边目的是为了防止烧穿破口的根部 3）焊条由焊芯和药皮组成焊芯—传到电流填充焊缝药皮—1机械保护2冶金处理渗合金3改善焊接工艺 带传动 1:带传动的组成：主动轮.从动轮.封闭环行带.机架 2：弹性滑动——带的弹性变形（不可避免）；打滑——过载（可避免） 3打滑→小带轮，包角太小传动比（n1/n2=w1/w2=d2/d1） 4合适的中心距:带速V↑传动能力降低.V带根数不超过10根，过多受力不均匀。 5类型：摩擦型，啮合型（不出现弹性滑动，打滑现象） 按横截面分：平带V带圆带多楔带同步带 带传动的特点应用：优点①适用于两轴中心较大的传动；②具有良好的挠性；③可以缓冲吸振④过载时带在轮上打滑对机器有保护；⑤结构简单制造方便，成本低；缺点①外廓尺寸较大；②不能保证准确的传动比③传动效率低，寿命较短④需要张紧装紧。应用：带传动多用于两轴中心距较大，传动比要求不严格的机械中。①imax＝7②V＝5~25m/s③效率＝0.9 链传动 1特点及其应用：保持平均传动比不变；传动效率高；张紧力小；能工作于恶劣环境中。缺点：稳定性差，噪声大，不能保持恒定传动比，急速反向转动性能比较低，成本高 2链轮的材料要求：强度.耐磨.耐冲击。低速轻载→中碳钢；中速重载→中碳钢淬火 3链传动的主要失效形式：链传动的运动不均匀性（多边形效应：多边形的啮合传动引起传动速度不均匀） 4链传动不适合于高速（中心线最好水平的，调整：加张紧轮） 5组成：主从动链轮和闭合的扰性环形链条，机架。链传动属于有中间扰性件的啮合传动 6传动比i≤7 传动效率p≤100kw 速度v≤15m/s (n1/n2=z2/z1) 齿轮传动 1原理：刚性啮合。特点：①i瞬时恒定②结构紧凑③效率高④寿命长⑤10∧5kw 300m/s 2类型：平行轴齿轮传动（圆柱齿轮传动）粗交轴齿轮传动（链齿轮传动）交错轴齿轮传动3渐开线齿轮：平稳→i瞬＝n1／n2＝w1／w2→合适齿轮； 4压力角：离rb越远，α↑→不利于传动。α＝20° 5㈠斜齿圆柱齿轮传动的平稳性和承载能力都高于直齿圆柱齿轮传动适用于高速和重载传动的场合㈡锥齿轮传动一般用于轻载﹑低速的场合。 轴 1分类：转轴－传递扭矩又承受弯矩（汽车）；传动轴－只传递扭矩（自行车）；心轴－只承受弯矩；结构：①满足力学性能(强度，刚度) 2轴向定位：轴肩.套筒.轴承端盖.弹性挡圈.螺母.圈锥表面 3周向定位：键联接销钉焊接过盈配合 轴承 1分类：滑动滚动轴承（按工作表面的摩擦性而分） 2滑动轴承：①非液体摩擦滑动轴承一般用于转速荷载不大和精度要求不高的场合；目的：
——《机械基础》第五版第一到第六章题库题目部分 （要求：1.填空、选择、判断、名词解释等不用写，只需理解和记背； 2.计算题必须亲自在练习本上再做一遍） 绪论 一、填空 1、机器是人们根据使用要求而设计制造的一种①的装置，用来变换或传递②、③与④，从而⑤人类的脑力和体力劳动。 2、机器的组成通常包括①、②、③和④。 3、低副是两构件作①接触的运动副。按两构件的之间的相对运动特征可分为②、③和④。 4、高副是两构件之间作①接触的运动副。按接触形式不同，高副通常分为②接触、③接触和④接触。 二、选择题 1、下列可动联接中，其中哪一个是高副（）。 A、螺旋千斤顶中螺杆与螺母之间的运动副 B、火车车轮与铁轨的运动副 C、车床床鞍和导轨之间的运动副 2、右图所示为（）的表示方法 A 、转动副 B 、移动副C高副 3、通常用（）一词作为机器和机构的总称。 A 、机构 B 、机器C、机械 4、电动机属于机器的( )部分。 A 、执行 B 、动力C、转动 5、机器和机构的本质区别在于（）。 A 、是否做功或实现能量转换 B 、是否由许多构件组合而成C、各构件间是否产生相对运动 三、判断题 （）1、构件是运动的单元，而零件则是制造的单元。 （）2、门与门框之间的连接属于低副。 （）3、如果不考虑做功或实现能量转换，只从结构和运动的观点看，机构和机器之间是没有区别的。 （）4、高副的承载能力比低副大。 四、名词解释及问答 1、机构 2、机械传动装置 3、构件 第一章带传动 一、填空题 1、带传动一般由①、②和③组成；根据工作原理不同，带传动可分为④型带传动和⑤型带传动两大类。 2、V带传动过载时，传动带会在带轮上①，可以防止②，起③作用。 3、V带按其截面尺寸大小共分①、②、③、④、⑤、⑥、 ⑦七种型号，其中⑧型传递载荷最大，⑨型传递载荷最小。 4、安装V带带轮时，两个带轮的轴线应相互①，两个带轮的轮槽的对称平面应②。 5、带传动常见的张紧方法有①和②。 6、V带是一种①接头的环形带，其横截面为②，工作面是与轮槽相接触的③，带与轮槽底面不接触。 7、同步带传动是一种①传动，依靠带内周的等距横向齿与带轮相应齿槽间的啮合传递运动和动力，兼有②传动和③传动的特点。 二、选择题 1、在一般机械传动中，应用最广的带传动是（）。 A、平带传动 B、普通V带传动 C、同步带传动 2、普通V带的横截面为（）。
轴系结构的分析与测绘 一、实验目的 1.通过拼装和测绘，熟悉并掌握轴的结构设计以及轴承组合设计 的基本要求和方法。 2.了解并掌握轴系结构的基本形式，熟悉轴、轴承和轴上零件的结构、功能和工艺要求。掌握轴系零、部件的定位和固定、装配与调整、润滑与密封等方面的原理和方法。 二、实验内容 1. 根据选定的轴系结构设计实验方案，按照预先画出的装配草图进行轴系结构拼装。检查原设计是否合理，并对不合理的结构进行修改。 2.测量一种轴系各零、部件的结构尺寸，并绘出轴系结构的装配图，
标注必要的尺寸及配合，并列出标题栏及明细表。 三、实验设备和用具 1.模块化轴段(可组装成不同结构形状的阶梯轴)。 2. 轴上零件：齿轮、蜗杆、带轮、联轴器、轴承、轴承座、端盖、套杯、套筒、圆螺母、轴端挡板、止动垫圈、轴用弹性挡圈、孔用弹性挡圈、螺钉、螺母等。 3. 工具：活搬手、胀钳、内、外卡钳、钢板尺、游标卡尺等。 四、实验步骤 1. 利用模块化轴段组装阶梯轴，该轴应与装配草图中轴的结构尺寸一致或尽可能相近。 2. 根据轴系结构设计装配草图，选择相应的零件实物，按装配工艺要求顺序装到轴上，完成轴系结构设计。 3. 检查轴系结构设计是否合理，并对不合理的结构进行修改。合理的
轴系结构应满足下述要求： 1）轴上零件装拆方便，轴的加工工艺性良好。 2）轴上零件固定(轴向周向)可靠。 4.轴系测绘 1）测绘各轴段的直径、长度及轴上零件的相关尺寸。 2）查手册确定滚动轴承、螺纹联接件、键、密封件等有关标准件的尺寸。 5. 绘制轴系结构装配图 1) 测量出的各主要零件的尺寸，对照轴系实物绘出轴系结构装配图。 2)图幅和比例要求适当(一般按1:1)，要求结构清楚合理，装配关系正确，符合机械制图的规定。 3)在图上标注必要的尺寸，主要有：两支承间的跨距，主要零件的配合尺寸等。 4)对各零件进行编号。并填写标题栏及明细表(标题栏及明细表可参阅配套教材《机械设计课程设计》)。
第6章圆柱齿轮传动 6.1 齿轮传动的特点、应用和分类 6.1.1齿轮传动的特点 齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m 以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。 齿轮传动与带传动相比主要有以下优点： （1）传递动力大、效率高； （2）寿命长，工作平稳，可靠性高； （3）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。 齿轮传动与带传动相比主要缺点有： （1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； （2）不宜作远距离传动。 6.1.2齿轮传动的类型 6.2 渐开线的形成原理及其基本性质 6.2.1 渐开线的形成 直线BK沿半径为rb的圆作纯滚动时，直线上任一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆。 --- 渐开线上rb --- 基圆半径；BK --- 渐开线发生线； k K点的展角 6.2.2 渐开线的性质
（1）发生线沿基圆滚过的线段长度等 于基圆上被滚过的相应弧长。 由于发生线BK在基圆上作纯滚动，故 （2）渐开线上任意一点法线必然与基 圆相切。换言之，基圆的切线必为渐开 线上某点的法线。 因为当发生线在基圆上作纯滚动时，它 与基圆的切点B是发生线上各点在这 一瞬时的速度瞬心，渐开线上K点的轨 迹可视为以B点为圆心，BK为半径所 作的极小圆弧，故B点为渐开线上K 点的曲率中心，BK为其曲率半径和K点的法线，而发生线始终相切于基圆，所以渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。（3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。 （4）渐开线的形状只取决于基圆大小。 基圆愈小，渐开线愈弯曲；基圆愈大，渐开线愈平直。当基圆半径为无穷大，其渐开线将成为一条直线。 （5）基圆内无渐开线。 6.2.3 渐开线方程 建立渐开线方程式前，我们先了解一下渐开线压力角的概 念：
6-1 齿轮啮合传动应满足哪些条件？ 答：齿轮啮合传动应满足：1.两齿轮模数和压力角分别相等；2.12 1≥= p B B b ε，即实际啮 合线B 1 B 2大于基圆齿距p b 。3. 满足无侧隙啮合，即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。 6-2 齿轮的失效形式有哪些？采取什么措施可减缓失效？ 答：1.轮齿折断。设计齿轮传动时，采用适当的工艺措施，如降低齿根表面的粗糙度，适当增大齿根圆角、对齿根表面进行强化处理（如喷丸、辗压等）以及采用良好的热处理工艺等，都能提高轮齿的抗折断能力。 2.齿面点蚀。可采用提高齿面硬度，降低表面粗糙度，增大润滑油粘度等措施来提高齿面抗点蚀能力。 3.齿面磨损。减小齿面粗糙度、保持良好的润滑、采用闭式传动等措施可减轻或避免磨粒磨损。 4.齿面胶合。可适当提高齿面硬度及降低表面粗糙度，选用抗胶合性能好的材料，使用时采用粘度较大或抗胶合性较好的润滑油等。 5.塑性变形。为减小塑性变形，应提高轮齿硬度。 6-3 现有4个标准齿轮：m 1=4mm ，z 1=25；m 2=4mm ，z 2=50；m 3= 3mm ，z 3=60；m 4=2.5mm ，z 4=40。试问：（1）哪两个齿轮的渐开线形状相同？（2）哪两个齿轮能正确啮合？（3）哪两个齿轮能用同一把滚刀加工？这两个齿轮能否改成同一把铣刀加工？ 答：1.根据渐开线性质4，渐开线的形状取决于基圆半径，基圆半径 ααc o s 2 c o s r mz r b ==。当两齿轮基圆半径相等时，其齿廓形状相同。 98.46cos 2 cos 1 1 11 r == =ααz m r b 97.93cos 2 cos 21 2 22r ===ααz m r b 38.56cos 2 cos 3 3 31b3 r == =ααz m r 98.46cos 2 cos 4 4 44r == =ααz m r b 因此，齿轮1和4渐开线形状相同。 2.两个齿轮能正确啮合条件是两齿轮模数和压力角分别相等。因此，齿轮1和2能够正确啮合。 3.齿轮利用滚刀加工时，只要齿数和压力角相等，齿轮都可用同一把刀具加工。因此，齿轮1和2可用同一把刀具加工。 不能。铣刀加工齿轮为仿形法。需渐开线形状相同。 6-4 什么是软齿面和硬齿面齿轮传动？设计准则是什么？ 答：软齿面齿轮齿面硬度≤350HBS ，应齿面齿轮齿面硬度＞350HBS 。其设计准则分别为：
深圳市固尔琦包装机械有限公司 装配钳工岗位理论知识试题 选择题每（）2分共20分 1.（A ）可用于做功或转换能量。A机器B机构C构件 2.（ B ）是机器和机械设备基本组成单元。A机构B零件C构件 3.在一般机械传动中，最广泛采用的带传动是（ B ）。A平带传动B普通V带传动C同步带传动。 4. 在一般机械传动中，（ B ）传动具有传动比精确、平稳，输出扭矩大的特点。A带传动B齿轮传动C链传动。 5.普通V带的横截面为（ B ）。A矩形B等腰梯形C圆形。 6.普通螺纹是指（ C ）。A矩形螺纹B模数螺纹C三角形螺纹。 7.G3/4管螺纹每英寸螺纹是（ B ）牙。A11 B 14 C19. 8.普通碳钢M8的螺纹底孔是（A ）。A￠6.8 B￠6.5 C￠7.0. 9.读数值为0.02mm的游标卡尺，游标50格刻线宽度与尺身（ B ）格刻线宽度相等。A25 B49 C50 10.金属材料分为两大类（ C ）。A有色金属、无色金属B黑色金属、碳钢C有色金属、黑色金属 二.判断题（√正确、×错误）每（）2分共20分 1.带传动是靠带轮与带之间的摩擦力进行传递力矩的。（√） 2.弹簧是弹性元件，能产生较大的弹性变形，所以采用低碳钢制造。（×） 3.6903轴承属于轻窄系列轴承，装配间隙为间隙配合。（√）
5.使用游标卡尺测量工件时，卡紧力越大越好。（×） 6. Q235A属于优质低碳素结构钢。（√） 7.M16×1.5是标准细牙螺纹。（√） 8.在机械传动构件中，相对运动表面的润滑可以延长构件的使用寿命。（√） 9.机械设备的结构越复杂越好。（×） 10.国标机械制图的原则：主、俯视图长对正，主、左视图高平齐，左、俯视图宽相等。（√） 填空题每（）4分共60分 1.装配过程是将（零部件）按技术要求组装在一起，经过调试与检验成为产品的过程。 2.装配的的基本原则是固定连接的零部件不许有（间隙），活动连接的零部件能在正常的间隙下，按规定的方向（灵活）运动，相对运动表面要有足够的（润滑），管路和密封部位不能有（渗漏），调试前，检查零部件连接的可靠性与运动的灵活性。试车时运动速度由（低）到（高）逐步过渡。 3. 最先进入装配的零件称为装配（基准）件。 4.常用的装配方法有互换装配法、（分组装配法）、（修配装配法）、(调整装配法)。对产品或产品中精度要求不高的部件与构件优先采用（互换装配法）。 5.国标规定配合的类型有（间隙配合）、（过渡配合）与过盈配合三种。 6.装配前有必要对重要（零部件）的形位精度与重要尺寸进行检验。 7.轴承主要由（外环）、（内环）、（滚动体）与（保持架）组成。 8.液压与气动装置的控制、调节简单，操作方便。便于实现（自动化）。 9,.换向阀是通过阀芯与阀体间的（移动）来改变油或气的流动方向。
轴结构常见错误总结 ㈠、轴本身的常见结构错误： ⑴、必须把不同的加工表面区别开来； ⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度； ⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题； ⑷、轴外伸处应考虑密封问题。 ㈡、轴承安装的常见错误： ⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承 ①、一定要成对使用； ②、方向必须正确，必须正装或反装； ③、外圈定位（固定）边一定是宽边。 ⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题 ①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径； ②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。 ⑶、轴上如有轴向力时，必须使用能承受轴向力的轴承。 ⑷、轴承必须考虑密封问题； ⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。 ㈢、键槽的常见错误： ⑴、同一轴上各轴段上所有键槽应设计在同一加工直线上； ⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度； ⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。 ㈣、轴承端盖的常见错误
⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承，轴承端盖一定要顶在轴承的大端； ⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题； ⑶、轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。㈤、螺纹的常见错误 ⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽; ⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上; ⑶、螺纹联接应保证安装尺寸; ⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。 例1. ①——定位轴肩过高 ②——键的长度太短 ③——两个键应在同一母线上 ④——齿轮右端没有定位 ⑤——该传动件不能装入 ⑥——安装右轴承的轴段应设一轴肩 ⑦——右轴承与右边的传动件之间应有一个端盖，且有一个密封装置
例2.图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例①所示，指出图中的其他结构错误。 （注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。） 例①——缺少调整垫片 [解] ⑴——缺少调整垫片 ⑵——轮毂键槽不对 ⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 ⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视） ⑸——端盖孔与轴径间无间隙 ⑹——多一个键 ⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑻——齿轮右侧无轴向定位 ⑼——轴承安装方向不对 ⑽——轴承外圈定位超高 ⑾——轴与轴承端盖相碰
第六章铸铁 一、填空题（每小题1分，共20分） 1、铸铁是含碳量大于 2.11%铁碳合金，但铸铁中的碳大部分不再以渗碳体的形式存在，而是以游离的石墨状态存在。 2、铸铁中的碳以石墨的形式析出的过程称为石墨化。铸铁中的石墨可以从液态中直接结晶出或从渗碳体中直接析出，也可以先结晶出渗碳体，再由在一定条件下分解而得到。 3、铸铁的力学性能主要取决于基体组织和石墨的形态、大小、数量以及分布状态。 4、铸铁中的石墨一方面割裂了钢的基体，破坏了基体的连续性，而另一方面又使铸铁获得了良好的铸造性能、切削加工性能及消音、减震、耐压、耐磨、缺口敏感性低等诸多优良的性能。 5、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为灰铸铁、白口铸铁和麻口铸铁三类；另外根据铸铁中石墨形态的不同，还可将铸铁分为灰铸铁其石墨呈曲片状；可锻铸铁，其石墨呈团絮状；球墨铸铁，其石墨呈球状；蠕墨铸铁，其石墨呈蠕虫状。 6、可锻铸铁的生产过程包括两个步骤：首先铸造成_白口铸铁，然后进行长时间的石墨化退火。 7、对于已形成的铸铁组织，通过热处理只能改变其基体组织，而不能改变石墨的大小、数量、形态和分布。 8、球墨铸铁中的石墨对基体的割裂作用小，因此，可通过热处理改变其基体的组织来提高和改善其力学性能。 二、判断题（判断正误并在括号内填√或×，每小题2分，共20分） 1、通过热处理可以改变灰铸铁的基体组织，故可显著地提高其力学性能。（×） 2、可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工。（×） 3、厚铸铁件的表面硬度总比内部高。（√） 4、可锻铸铁只适用于制造薄壁铸件。（√√） 5、灰铸铁的强度、塑性和韧性远不如钢。（√） ６、球墨铸铁可以通过热处理改变其基体组织，从而改善其性能。 （√）７、可锻铸铁的碳和硅的含量要适当低一些。（√） ８、灰铸铁是目前应用最广泛的铸铁。（√） ９、白口铸铁的硬度适中，易于切削加工。（×） １０、铸铁中的石墨数量越多，尺寸越大，铸件的强度就越高，塑性、韧性就越好。（×） 三、选择题（请在下列选项中选择一个正确答案并填在括号内） １、为提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性，采用（ B ）热处理效果较好。 Ａ、渗碳后淬火＋低温回火 Ｂ、电加热表面淬火 Ｃ、等温淬火 ２、球墨铸铁经（B ）可获得铁素体基体组织，经（A ）可获得珠光基体组织，经（C）可获得下贝氏体基体组织。
1 简单机器组成：原动机部分、执行部分、传动部分三部分组成。 3 运动副：使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接称为运动副。高副：凡为点接触或线接触的运动副称为高副。 低副：凡为面接触的运动副称为低副。 局部自由度：对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。 自由度：构件的独立运动称为自由度。 平面机构运动简图：说明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。 4普通螺纹牙型角为a =60°梯形螺纹牙型角为a =30°矩形螺纹的牙型是正方形。传递效率最高的螺纹牙型是矩形螺纹（正方形）。自锁性最好的是三角螺纹牙型。 5 常用的防松方法有哪几种？（1）摩擦防松（2）机械防松（3）不可拆防松。 6 平键如何传递转矩？平键是靠键与键槽侧面的挤压传递转矩。 7 单圆头键用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。 8 零件的轴向移动采用导向平键或滑键。 9 联轴器与离合器有何共同点、不同点？联轴器与离合器共同点：联轴器和离合器是机械传动中常用部件。它们主要用来连接轴与轴，或轴与其他回转零件以传递运动和转矩。不同点：在机器工作时，联轴器始终把两轴连接在一起，只有在机器停止运行时，通过拆卸的方法才能使两轴分离；而离合器在机器工作时随时可将两轴连接和分离。
10 有补偿作用的联轴器属于挠性联轴器类型。 11 挠性联轴器有哪些形式？ 解：挠性联轴器分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的联轴器。无弹性元件的挠性联轴器有以下几种（1）十字滑块联轴 器（2）齿式联轴器（3）万向联轴器（4）链条联轴器有弹性元件的挠性联轴器又分为（5）弹性套柱销联轴器（6）弹性柱销联轴器（7）轮胎式联轴器 12 离合器分牙嵌式离合器和摩擦式两大类。 13 钢卷尺里面的弹簧采用的是螺旋弹簧。汽车减震采用的是板弹簧。 14 铰链四杆机构有哪些基本形式？各有何特点？解：铰链四杆机构有三种基本形式（1）曲柄摇杆机构（2）双摇杆机构（3）双曲柄机构。特点：（4）一连架杆能整周回转，另一连架杆只能往复摆动。（5）两连架杆均为摇杆。（6）两连架杆均能整周回转。 15 曲柄：能绕机架作整周转动的连架杆。 连杆：不直接与机架连接的构件 连架杆：与机架用转动副相连接的构件 机架：机构的固定构件 16 铰链四杆机构可演化成哪几种形式？ （1）转动副转化成移动副，曲柄摇杆转化成曲柄滑块或曲柄摇块，双曲
《机械基础》单元测试卷――第六章 倪梅花 第 1 页 共 1 页 《机械基础》单元测试卷 第六章 班级 学号 姓名 得分 一、填充题（每题1分，共32分） 1.凸轮是具有___ _____或____ ___轮廓且作为_____ __的构件。 2.含有________的机构称为凸轮机构，凸轮机构主要由______ __、_____ ___和________三个基本构件组成。 3.在凸轮机构中，凸轮通常为______ __并作______ __或______ __。 4.仅具有______ __尺寸变化并绕其______ __旋转的凸轮称为盘形凸轮。盘形凸轮分为_____ ___和_____ ___两种。 5.圆柱凸轮和端面凸轮统称_____ ___凸轮，属于______ __凸轮。 6.按从动件的运动形式，凸轮机构分为______ __和_____ ___。 7.当盘形凸轮的回转中心趋于_____ ___时，即成为______ __。该凸轮通常作________运动，多用于____ ____机械中。 8.以凸轮轮廓上最小半径所画的圆称为凸轮的_ _______。 9.从动件从最高位置降到最低位置的过程称为__ ______，推动从动件实现这一过程相对应的凸轮转角称为____ ____。 10.从动件的位移与转角的关系可用_____ ___表示。等速运动规律的位移曲线为一 条__ ______，等加速等减速运动规律的位移曲线是____ ____。 11.等加速等减速运动规律凸轮机构避免了______ __，但仍存在______ __。此类凸轮机构适用于凸轮作_____ ___、从动件质量不大和______ __的场合。 二、判断题（每题2分，共10分） 1. 凸轮机构是低副机构，凸轮与从动件接触处难以保持良好的润滑而易磨损。 （ ） 2. 凸轮机构仅适用于实现特殊要求的运动规律而又传力不太大的场合且能高速启动。（ ） 3.柱体凸轮可以相对机架作直线往复运动。 （ ） 4.平底从动件润滑性能好，摩擦阻力较小，并可用于实现任意运动规律。 （ ） 5.柱体凸轮机构，凸轮与从动件在相互平行的平面内运动。 （ ） 6.采用等加速等减速运动规律，从动件在整个运动过程中速度不会发生突变，因而没有冲击。 （ ） 三、选择题（每题2分，共10分） 1.传动要求速度高结构紧凑且运动规律受到一定限制的从动件形式为（ ） A 、尖顶式 B 、滚子式 C 、平底式 D 、曲面式 2．等加速等减速运动规律的位移曲线是（ ） A 、斜直线 B 、抛物线 C 、圆 D 、正弦曲线 3．按等加速等减速规律工作的凸轮机构（ ） A 、会产生刚性冲击 B 、会产生柔性冲击 C 、不会产生冲击 4．属于空间凸轮机构的有（ ） A 、端面凸轮机构 B 、移动凸轮机构 C 、盘形槽凸轮机构 5．在图1-1所示从动件位移规律中，该机构易产生的刚性冲击处为（ ） A 、a 处 B 、0 C 、b 处 D 、c 处 四、名词解释（每题4分，共16分） 1.柱体凸轮—— 2.行程—— 3.等速运动规律—— 4.端面凸轮—— 五、作图题（共32分） 1.尖顶对心（从动件中心线通过凸轮回转中心）盘形凸轮的基圆半径为15mm ，凸轮顺时针转动，从动件的运动规律如下： 2.从动件位移规律为：凸轮转角0-90度，等速上升20mm ；90-180度，停止不动；180-360度，等加速等减速下降到原位。试按位移比例1：1、动作角度6/1mm 选取，画出从动件位移曲线并标出刚性冲击处。
轴系装配结构设计错误案例： 1、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处） （注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。） 解答 ⑴——缺少调整垫片 ⑵——轮毂键槽不对 ⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 ⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视） ⑸——端盖孔与轴径间无间隙 ⑹——多一个键 ⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑻——齿轮右侧无轴向定位 ⑼——轴承安装方向不对 ⑽——轴承外圈定位超高 ⑾——轴与轴承端盖相碰 2、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。 解答
⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径； ⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度； ⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽； ⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置； ⑸——键的长度应该小于轴段的长度。 轴结构常见错误总结 ㈠、轴本身的常见结构错误： ⑴、必须把不同的加工表面区别开来； ⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度； ⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题； ⑷、轴外伸处应考虑密封问题。 ㈡、轴承安装的常见错误： ⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承 ①、一定要成对使用； ②、方向必须正确，必须正装或反装； ③、外圈定位（固定）边一定是宽边。 ⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题 ①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径； ②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。 ⑶、轴上如有轴向力时，必须使用能承受轴向力的轴承。 ⑷、轴承必须考虑密封问题； ⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。 ㈢、键槽的常见错误： ⑴、同一轴上所有键槽应在一个对称线上； ⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度； ⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。 ㈣、轴承端盖的常见错误 ⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承，轴承端盖一定要顶在轴承的大端； ⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题； ⑶、轴承端盖为透盖时，必须和轴有间隙，同时，必须考虑密封问题。 ㈤、螺纹的常见错误 ⑴、轴上螺纹应有螺纹退刀槽; ⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上; ⑶、螺纹联接应保证安装尺寸; ⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。
液压传动知识点 一、液压传动基本概念 1、液压传动的工作原理：以油液为工作介质，依靠密封容积的变化来传递运动，依靠油液内部的压力来传递动力。 2、液压传动的组成：动力部分：将机械能转化为液压能，元件为液压泵。 执行部分：将液压能转化为机械能，元件为液压缸或液压马达。 控制部分：控制和调节油液的压力、流量、方向。 3、系统的压力取决于负载，并随负载的变化而变化。当有几个负载并联的时候，系统压力取决于克服负载的各个压力值中的最小值。 4、液压系统存在着液阻，液体流动时会引起能量损失，主要表现为压力损失。压力损失有沿程损失和局部损失两种形式，主要压力损失为局部损失。由于管壁对油液的摩擦造成的压力损失为沿程损失。液压系统的泄漏必然引起流量的损失。 二、基本计算 1、流量速度液流连续性原理 2、压力帕斯卡原理 3、压力损失的近似计算 4、流量损失的近似计算 5、驱动液压泵的电动机功率 6、与液压泵匹配的电动机的功率 三、液压泵 1、齿轮泵的特点：结构简单、自吸能力强，对油液污染不敏感，输油量不均匀，径向力不平衡，用于低压系统，单向定量泵。 2、叶片泵 单作用叶片泵：改变偏心距的大小和方向成为双向变量泵，中压系统； 双作用叶片泵：单向定量泵，中压系统； 3、柱塞泵 径向柱塞泵：改变偏心距的大小和方向成为双向变量泵，高压系统； 轴向柱塞泵：改变斜盘倾角的大小和方向成为双向变量泵，高压系统； 四、液压缸的计算 1、无杆腔进油（工进） 速度流量 2、有杆腔进油（快退） 速度流量 3、两腔同时进油（快进） 速度流量 4、快进与快退的速度相等：D= d,A1= A3 快进与快退的速度的2倍：D= d,A1= A3 5、液压缸密封的方法：间隙密封和密封圈密封，间隙密封适用于尺寸较小，压力较低、运动速度较高 的场合。V形密封圈主要用于移动速度不高的液压缸中。 6、双活塞杆液压缸，当缸体固定时，活塞杆为实心，其工作台往复运动范围约为有效行程的3倍， 当活塞杆固定时，活塞杆为空心，其工作台往复运动范围约为有效行程的2倍。7、液压缸的缓冲原理是活塞接近缸盖时，增大回油阻力，以降低活塞运动速度，从而避免活塞撞击缸盖。 8、液压系统中渗入空气后，会影响运动的平稳性，引起活塞低速运动的爬行和换向精度下降等。 9、排气的方法：油液从液压缸的最高点引入和引出，即缸的进出油口设置在最高处 五、液压元件 1、中位滑阀机能的特点 2、溢流阀的作用溢流稳压（定量泵的节流调速回路）和限压保护。 3、减压阀的作用：减压稳压，保证出口的压力值为恒定值。常态下，常开。 4、单向减速阀又称单向行程节流阀，可以满足机床液压进给系统的快进工进快退的工作循环。 5、调速阀代替节流阀的目的是提高速度的稳定性，背压阀的目的是提高运动的平稳性。 6、调速阀是由定差减压阀和可调节流阀串联而成，利用减压阀保证节流阀前后的压力差不受负载的影响，从而使通过节流阀流量为定值。 7、电液换向阀的作用：用较小的电磁铁控制较大的液流。
2-4. 图示结构中，1、2两杆的横截面直径分别为10mm 和20mm ，试求两杆内 的应力。设两根横梁皆为刚体。 解：（1）以整体为研究对象，易见A 处的水平约束反力为零； （2）以AB 为研究对象 由平衡方程知 0===A B B R Y X （3）以杆BD 由平衡方程求得 KN N N N Y KN N N m C 200 10 01001101 0212 11==--===?-?=∑∑ （4）杆内的应力为 1
MPa A N MPa A N 7.6320 41020127104101023 2222 3111=???== =???==πσπσ 2-19. 在图示结构中，设AB 和CD 为刚杆，重量不计。铝杆EF 的l 1=1m ， A 1=500mm 2，E 1=70GPa 。钢杆AC 的l 2=1.5m ，A 2=300mm 2，E 2=200GPa 。若载荷作用点G 的垂直位移不得超过2.5mm 。试求P 的数值。 解：（1）由平衡条件求出EF 和AC 杆的内力 P N N N P N N AC EF AC 4 3 32 2112===== （2）求G 处的位移 2 2221111212243)ΔΔ23 (21)ΔΔ(21Δ21ΔA E l N A E l N l l l l l l A C G + =+=+== （3）由题意 kN P P P A E Pl A E Pl mm l G 1125.2300 102001500500107010009212143435.23 3222111≤∴≤???+????=??+??≤ 2-27. 在图示简单杆系中，设AB 和AC 分别是直径 为20mm 和24mm 的圆截面 杆，E=200GPa ，P=5kN ，试求A 点的垂直位移。
轴系结构改错题（共8题） 1、在图示轴的结构图中存在多处错误，请指出错误点，说明出错原因，并 加以改正。 图4-1 解： ○1.无垫片；○2无间隙、无密封○3键太长○4无定位轴肩○5无轴肩 ○6套筒高于内圈高度○7轴和轮毂一样长，起不到定位作用； ○8无定位；○9无垫片○ 10采用反装。 修改后图： 2、指出图中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。 解：画出的正确结构图如图。 1 6 2 8 7 35 4 9 10
①固定轴肩端面与轴承盖的轴向间距太小。 ②轴承盖与轴之间应有间隙。 ③轴承内环和套简装不上，也拆不下来。 ④轴承安装方向不对。 ⑤轴承外圈内与壳体内壁间应有5-8mm间距。 ⑥与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。 ⑦轴承内圈拆不下来。 3、指出图中的结构错误(在有错处画○编号，并分析错误原因)，并在轴心线下侧画出其正确结构图。 解：画出的正确结构图如图。 ①轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙；
②联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移； ③联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位； ④联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上；键与毂孔键槽底面间应有间隙； ⑤右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移1～2mm； ⑥与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2mm，轴颈右端面缩进去； ⑦左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2／3左右； ⑧透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。 ⑨轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。 4、指出图4-2中的结构错误,轴承采用脂润滑(有错处有编号，分析错误原因,说明改正措施)。
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1 周。4
6 个槽的槽轮机构：构件 1 转一周，槽轮转1 周。6 二、槽轮机构的基本尺寸和运动系数 1．基本尺寸 b l (r r s )r s——圆销的半径 r l sin2b——槽轮回转中心到径向槽底的距离 a l cos2a——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 m t 之比。 t 对主动构件回转一周的时间 t m21（构件 1 等速回转） t2 2 1——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O1A ⊥O2A ） ∴ 2 1222 Z ∴ 21Z211 22Z2Z 讨论： 1、τ>0，∴ Z ≥3 τ=0，槽轮始终不动。 2、111 2Z ：槽轮的运动时间总小于静止时间。 2 3、要使1 ，须在构件 1 上安装多个圆销。2 设 K为均匀分布的圆销数， K (Z2) 2Z 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）
机械设计基础课程形成性考核作业（一） 第1章 静力分析基础 1．取分离体画受力图时，__CEF__力的指向可以假定，__ABDG__力的指向不能假定。 A ．光滑面约束力 B ．柔体约束力 C ．铰链约束力 D ．活动铰链反力 E ．固定端约束力 F ．固定端约束力偶矩 G ．正压力 2．列平衡方程求解平面任意力系时，坐标轴选在__B__的方向上，使投影方程简便；矩心应选在_FG_点上，使力矩方程简便。 A ．与已知力垂直 B ．与未知力垂直 C ．与未知力平行 D ．任意 E ．已知力作用点 F ．未知力作用点 G ．两未知力交点 H ．任意点 3．画出图示各结构中AB 构件的受力图。 4．如图所示吊杆中A 、B 、C 均为铰链连接，已知主动力F ＝40kN,AB ＝BC ＝2m,α＝30?.求两吊杆的受力的大小。 解：受力分析如下图 列力平衡方程： 又因为 AB=BC 第2章 常用机构概述 1．机构具有确定运动的条件是什么? 答：当机构的原动件数等于自由度数时，机构具有确定的运动 2．什么是运动副？什么是高副？什么是低副？ 答：使两个构件直接接触并产生一定相对运动的联接，称为运动副。以点接触或线接触的运动副称为高副，以面接触的运动副称为低副。 3．计算下列机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。 （1）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （2）n ＝5，P L ＝7，P H ＝0 C 处为复合铰链 （3）n ＝7，P L ＝10，P H ＝0 （4）n ＝7，P L ＝9，P H ＝1 E 、E ’有一处为虚约束 F 为局部自由度 C 处为复合铰链 第3章 平面连杆机构 1．对于铰链四杆机构，当满足杆长之和的条件时，若取_C_为机架，将得到双曲柄机构。 A ．最长杆 B ．与最短杆相邻的构件 C ．最短杆 D ．与最短杆相对的构件 2．根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。 a ）双曲柄机构 b ）曲柄摇杆机构 c ）双摇杆机构 d ）双摇杆机构 3．在图示铰链四杆机构中，已知，l BC =150mm ，l CD =120mm ，l AD =100mm ，AD 为机架；若想得到双曲柄机构，求l AB 的最小值。 解：要得到双曲柄机构，因此AD 杆必须为最短杆； 若AB 为最长杆，则AB ≥BC ＝150mm 若BC 为最长杆，由杆长条件得： 因此AB l 的最小值为130mm 4．画出各机构的压力角传动角。箭头标注的构件为原动件。 ．如下图： 第4章 凸轮机构 1．凸轮主要由__凸轮___，___推杆__和___机架___三个基本构件组成。 2．凸轮机构从动件的形式有__尖顶_从动件，_滚子_从动件和_平底__从动件。 3．按凸轮的形状可分为__盘形_凸轮、_圆柱_凸轮和__曲面__凸轮。 4．已知图示凸轮机构的偏心圆盘的半径R ＝25mm ，凸轮轴心到圆盘中心的距离L=15mm ，滚子半径r T =5mm 。试求： （1）凸轮的基圆半径R O ＝？解：（1）mm r L R R T 15515250=+-=+-= （2） （4）mm r L R L r R S T T 98.10)()(22=----+=
机械基础课程知识要点梳理 （一）绪论 1、机械、机器、机构、构件、零件的基本概念 机械：机器和机构的总称。 机器：是执行机械运动的装置，用来传递或变换能量、物料和信息。一般具有以下特征：①由若干个机构和构件组成的人为组合体，②具有确定相对运动，③可用来变换、传递能量完成有用的机械功。一般包括四个部分：动力部分、传动部分、作业部分和控制部分。 机构：由若干个构件组成的具有确定相对运动的人为组合体，在机器中起着改变运动速度、运动向和运动形式的作用。 构件：机器中的运动单元体，具有相同的运动速度、运动向和运动形式。 零件：机器中的制造单元体。 2、机器的共同特征、机构的共同特征、机器和机构的区别 （二）平面机构的运动简图及其自由度 1、运动副的概念及其分类 （1）定义 机构中，两构件直接接触而又能产生—定相对运动的联接称为运动副。 运动副的三要素：两构件组成；直接接触；有相对运动。 （2）分类 2、自由度、约束等基本概念 （1）自由度 一个自由构件在未与其他构件组成运动副前，在平面中有3个自由度： ①沿x轴的移动。 ②沿y轴的移动。 ③绕垂直于Oxy平面的z轴转动。 （2）约束 作平面运动的自由构件有3个自由度。当它与另一构件组成运动副后，构件间直接接触使从动件运动受到限制，自由度便减少。这种对独立运动所加的限制称为约束。
①低副：两个约束，一个自由度。 ②高副：一个约束，两个自由度。 3、平面机构自由度计算 （1）定义 机构的自由度是机构所具有的独立运动的数目。 （2）公式 F＝3n-2P L-P H 式中，n――机构中活动构件数；P L――低副数；P H——高副数。 4、机构自由度计算中几种特殊情况的掌握 复台铰链、局部自由度和虚约束 （1）复合铰链 定义：两个以上机构在同一处以转动副相连接构成的运动副称为复合铰链。 处理法：由K个构件汇成的复合铰链应包含K－1个转动副。 （2）局部自由度 定义：若机构中某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关，并不影响其他构件的运动，则称这种自由度为局部自由度。 应用场合或目的：局部自由度常发生在为减小高副摩擦而将滑动摩擦变成滚动摩擦所增加的滚子处。 处理法：可将滚子与安装滚子的构件视为一体进行计算，或在计算公式中减去局部自由度数。 （3）虚约束 定义：不产生实际约束效果的重复约束称为虚约束。 应用场合或目的：①两构件构成多个移动副且其导路互相平行。②两构件构成多个转功副是其轴线互相重合。③轨迹重合（或两构件上某两点间距离在运动中保持不变）。 机构中对运动不起作用的对称部分。 计算示例：计算平面机构的自由度，并指出机构中复合铰链、局部自由度、虚约束情况。
机械基础知识点归纳（1） 一、静力学 1、刚体：在力的作用下，大小和形状始终保持不变的物体。 2、力：物体间的相互机械作用。 3、力的外效应：力使物体的运动状态发生改变。 4、力的内效应：力使物体的形状发生改变。 5、力的三要素：力的大小、力的方向、力的作用线。 6、力系：作用在物体上的一群力。 7、力的合成：将几个力代换成一个力。 8、力的分解：将合力代换成几个分力。 9、力的性质： （1）、二力平衡公理：作用在刚体上的两个力，若大小相等，方向相反，作用在同一直线上，则二力平衡。 （2）力的可传递性：作用在刚体上的力，可沿其作用线任意移动作用点，而不改变它对刚体的作用效应。 （3）力的平行四边形法则：作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的大小和方向由这两个力为邻边所做的平行四边形的对角线确定。（4）作用力与反作用力：两个相互作用物体之间的作用力和反作用力，总是同事存在，大小相等，方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个物体上。 10、力矩：度量力使物体绕点转动的效应。 力使物体绕矩心逆时针转动→力矩为正。 力使物体绕矩心顺时针转动→力矩为负。 10、力矩的性质： （1）将力矩沿其作用线移动时，不会改变它对某点之矩。 （2）力F等于零或者力的作用线通过矩心时，力矩为零。 （3）互成平衡的二力对同一点之矩的代数和为零。 11、合力矩定理：平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩，等于力系中各力 对该点之矩的代数和。 12、平面力偶：由两个大小相等、方向相反、作用线平行，但不共线的力所组 成的力系。 13、力偶只能使物体转动，所以力偶不能用一个力来等效替代。 14、力偶矩：衡量力偶使物体转动的效应。 逆时针→正，顺时针→负