考研真题 机械设计基础 归纳总结 第六章齿轮机构及其设计 机械

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；2.121≥=pB B bε，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ααcos 2cos r mzr b ==。

当两齿轮基圆半径相等时，其齿廓形状相同。

98.46cos 2cos 1111r===ααzm r b97.93cos 2cos 21222r ===ααzm r b38.56cos 2cos 3331b3r===ααzm r98.46cos 2cos 4444r ===ααzm 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。

《机械设计基础》知识点（6-10章）第六章齿轮传动1.齿轮传动的特点和类型：优点：传动比准确，传动效率高，传递功率大，使用寿命长，适用的速度和功率范围广，工作可靠，可实现平行轴、相交轴及交错轴之间的传动缺点：要求较高的制造和安装精度，成本较高，不宜与远距离两轴之间的传动。

类型：（1）按两齿轮轴线相对位置分：平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动、交错轴齿轮传动。

（2）按齿轮工作条件分：闭式齿轮传动、开式齿轮传动。

（3）按齿面硬度分：软齿面齿轮传动、硬齿面齿轮传动。

2.齿廓啮合的基本规律：（1）齿廓啮合基本定律：C 点为过啮合点所作的齿廓的公法线与两齿轮转动中心的连心线的交点，两齿轮的角速度w1、w2与C点所分割的两线段长度O1C、O2C 成反比关系。

（2）齿轮的基本参数：模数：是齿轮的一个基本参数，用m来表示。

模数反映了齿轮的轮齿及各部分尺寸的大小，模数越大，其齿距、齿厚、齿高和分度圆直径都将相应增大。

为减少标准刀具数量，模数已经标准化。

齿数：在齿轮的整圆周上轮齿的总数，用z来表示，齿数z应为整数。

分度圆压力角：α=arccos(rb/ r)，分度圆上压力角为标准值：α=20°（3）齿轮各部分名称：见下图3渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动：(1)正确啮合条件：两轮的模数和压力角必须分别相等，即(2)渐开线直齿圆柱齿轮的标准安装：两轮的分度圆相切作纯滚动，分度圆与节圆相重合，标准中心距。

(3)齿轮连续传动的条件：重合度ε大于1。

重合度越大，表示同时啮合的轮齿对数越多。

4 齿轮加工的基本原理(1) 加工方法：成形法和范成法(2) 轮齿的根切现象：用范成法加工渐开线齿轮过程中，有时刀具齿顶会把被加工齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分，这种现象称为根切。

(3) 改变根切的办法：设计齿轮的齿数大于不根切的最小齿数17；设计成变位齿轮。

5 齿轮的失效形式和齿轮材料(1)齿轮的失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。

机械设计基础（上）绪论复习思考题1、试述构件和零件的区别与联系？2、何谓机架、原动件和从动件？第一章机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、何谓自由度和约束？4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、机构具有确定运动的条件是什么？7、什么是虚约束？习题1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

（a）(b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。

设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连的目的。

试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。

3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。

(a) (b) (c)(d) (e) (f)第二章平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题1、 试求出下列机构中的所有速度瞬心。

(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s -1，R =50mm ，l A0=20mm ，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v 。

题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。

各相切轮之间作纯滚动。

试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。

4、在图示的颚式破碎机中，已知：x D=260mm，y D=480mm，x G=400mm，y G=200mm，l AB=l CE=100mm，l BC=l BE=500mm，l CD=300mm，l EF=400mm，l GF=685mm，ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。

《机械设计基础》知识要点第一章 平面机构的自由度和速度分析1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。

2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。

构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。

3、运动副按接触性质分：低副和高副。

⑴低副：两构件通过面接触组成的运动副称为低副。

①转动副：组成运动副的两构件只能在平面内相对转动，这种运动副称为转动副，或称铰链。

②移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动，这种运动副称为移动副。

⑵高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。

4、机构中构件的分类：⑴固定构件（机架）——用来支承活动构件（运动构件）的构件。

⑵原动件（主动件）——运动规律已知的活动构件。

⑶从动件 ——机构中随原动件运动而运动的其余活动构件。

5、平面自由度计算公式—— F=3n-2P L -P H 6、机构具有确定运动的条件机构自由度F >0，且F 等于原动件数 7、自由度计算注意事项⑴复合铰链——两个以上构件同时在一处用转动副相连接。

K 个构件汇交而成的复合铰链具有（K-1）个转动副。

⑵局部自由度——与输出构件运动无关的自由度。

⑶虚约束——重复而对机构不起限制作用的约束。

8、速度瞬心——两刚体上绝对速度相同的重合点 瞬心数—— 2)1(-=K K N 9、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、定义：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。

铰链四杆机构的三种基本型式：曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构3、铰链四杆机构有整转副的条件①最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 ②整转副是由最短杆与其邻边组成的选择哪一个杆为机架判断是否存在曲柄：①取最短杆为机架时，机架上由两个整转副，故得双曲柄机构；②取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整转副，故得曲柄摇杆机构； ③取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副故得双摇杆机构 4、* 急回特性行程速度变化系数K 、极位夹角θ，θ越大，K 越大，急回运动的性质也越显著。

第六章1．齿轮传动的类型有哪些？直齿圆柱齿轮传动(其中包括外啮合、内啮合及齿轮与齿条的啮合传动)；斜齿圆柱齿轮传动及人字齿圆柱齿轮传动；齿轮轴线相交的直齿圆锥齿轮和曲齿圆锥齿轮传动；齿轮轴交错的齿轮传动：螺旋齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。

2．什么是渐开线？它有哪些特性？轴上缠线,拉紧一个线头,让该线绕圆轴运动且始终与圆轴相切,那么线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线。

直线在圆上纯滚动时,直线上一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。

（1）发生线上线段长度等于基圆上被滚过的弧长；（2）渐开线上任意点的法线恒与其基圆相切。

（3）渐开线愈接近基圆部分的曲率半径愈小，在基圆上其曲率半径为零。

（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。

3．什么是分度圆、齿距、模数、和压力角？何谓“标准齿轮”？对标准齿轮来说，齿厚与齿槽宽相等的圆称为分度圆。

相邻两轮齿在分度圆上同侧齿廓对应点间的弧长称为齿距。

齿轮传动中，齿距p 除以圆周率π所得到的商称为模数。

渐开线在分度圆上的压力角称为标准压力角（简称压力角）。

标准齿轮：分度圆上齿厚等于齿槽宽，而且模数、压力角以及齿顶高与模数之比、齿根高 与模数之比均为标准值。

4．某标准直齿轮的齿数z = 30，模数m = 3，试求该齿轮的分度圆直径、基圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿顶高、齿根高、齿高、齿距、齿厚。

直接运用公式求解5．已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a = 250 mm ，齿数z 1 = 20，z 2 = 80，齿轮1为主动轮，试计算传动比i 12，分别求出两齿轮的模数和分度圆直径。

答：412=i ，m=5mm ，d1=100mm ，d2=400mm6．一对标准直齿圆柱齿轮，已知齿距p = 9.42 mm ，中心距a = 75 mm ，传动比i 12 = 1.5:1，试计算两齿轮的模数及齿数。

答：m=3mm ，z1=20，z2=307．齿轮轮齿有哪几种主要失效形式？齿轮传动的失效主要发生在轮齿部分，其主要失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合和塑性变形5种。

《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=13. 2.1 计算平⾯机构⾃由度的注意事项应⽤式(1-1)计算平⾯机构⾃由度时，还必须注意以下⼀些特殊情况。

1. 复合铰链2. 局部⾃由度3. 虚约束例3-2 试计算图3-9所⽰⼤筛机构的⾃由度。

解机构中的滚⼦有⼀个局部⾃由度。

顶杆与机架在E和E′组成两个导路平⾏的移动副，其中之⼀为虚约束。

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；P84.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。

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1. 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）2. 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3. 自由度（F ）=原动件数目，自由度计算公式：为高副数目）（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4. 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5. 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 Kθθθ??ψψωω θ为极位夹角（连杆与曲柄两次共线时，两线之间的夹角）6. 压力角：作用力F 方向与作用点绝对速度c v 方向的夹角α7. 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8. 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）9. 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）10. 凸轮给从动件的力F和使从动件压紧导路的有害分力F ’’（F ’’=F ’11. 凸轮机构的自锁现象：在α角增大的同时，F 摩擦力大于有用分力F ’即发生自锁，【α】在摆动凸轮机构中建议35°-45°，【α】在直动凸轮机构中建议30°，【α】在回程凸轮机构中建议70°-80°12. 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13. 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 >min 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14. 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P O P O 12为常数） 15. 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）16. 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 a f f )22(2**--=-=17. 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ααco s cos mz d d b == 所以ααπαππcos cos cos p m z mz z d p p bb n =====18. 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19. 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 +?=++=20. 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）21. 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)22. 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：ab b 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 nn n n n n i H H K H H G H K H G HGK ±=--== 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23. （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）24. 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：δω2max m A J =注：1）δωωω22min 2max min max max )(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）2min max ωωω+=m （m ω为主轴转动角速度的算数平均值） 3）mωωωδmin max -=（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。

第一章 一、单项选择题1 .机器中各制造单元称为（A •零件B .构件C •机构D.部件2 •机器中各运动单元称为（ ）A •零件B •部件C.机构 D.构件 3 •在卷扬机传动示意图中，序号5、6所示部分属于（ ）A. 动力部分B. 传动部分C.控制部分D.工作部分4. 如图为卷扬机传动示意图，图中序号 所示部分属于（） A. 动力部分 B. 传动部分 C. 控制部分 D. 工作部分A.构件B-机构 C.零件乩部件单缸皿冲杜内燃机丸齿轮2—汽缸休事—曲柄4-5—丽 召_进气阀了 一排魁阀推杆9-5.在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（机械设计基础概论［复习题］）1冲加L :-MSS 儿论枪％訪 •贰轴器i 汽机世阳埶；-耳.山罟i 申念机 7--联铀黑 匸-快粒祐诂林抽裁$— 矗觸 6—7 鼬曲器^轮［”小齿轮6•如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（A.机构B.零件C.部件D.构件7.在如图所示的齿轮一凸轮轴系中,轴4称为（）A.零件B.机构C.构件D.部件-、单项选择题1A, 2D,3D,4B,5B,6B,7A第二章平面机构运动简图及自由度［复习题］、单项选择题1.在平面机构中，每增加一个高副将引入（A. 0个约束 B . 1个约束 C2.在平面机构中，每增加一个低副将引入（A. 0个约束 B . 1个约束 C3.平面运动副所提供的约束为（）A.1 B.2 C.1).2个约束 D).2个约束 D或 2 D.3.3个约束.3个约束i—连杆体3—抽瓦4 一魅栓3—描惟螺母&一幵门钳［参考答4.平面运动副的最大约束数为（）A. 1 B . 2 C . 35.若两构件组成低副，则其接触形式为（A.面接触 B •点或线接触 C •点或面接触 D •线或面接触6.若两构件组成咼副，则其接触形式为（）A.线或面接触B.面接触C. 点或面接触D. 点或线接触7.若组成运动副的两构件间的相对运动是移动，则称这种运动副为（） A.转动副 B. 移动副 C. 球面副 D. 螺旋副8.由m个构件所组成的复合铰链所包含的转动副个数为（）A.1B.m-1C.mD.m+I9.机构具有确定相对运动的条件是（)A.机构的自由度数目等于主动件数目B. 机构的自由度数目大于主动件数目C.机构的自由度数目小于主动件数目D. 机构的自由度数目大于等于主动件数目10.图示为一机构模型，其对应的机构运动简图为（）A.图a B .图b C .图c D .图d、填空题1、两构件直接接触并能产生相对运动的联接称为 _____________________ 。

江苏省高等教育自学考试27972机械设计根底考试重点机械设计根底复习第一局部机械原理第一章平面机构组成原理及其自由度分析１机构是一种具有确定运动的人为实物组合体。

机构的组成要素是构件和运动副。

２零件与构件的区别：零件是加工单元体，而构件是运动单元体。

“构件”是由一个或几个零件刚性地连接在一起所组成的刚性系统，在同一构件中各零件之间无相对运动。

在机构中各个独立运动的最根本单元体即为“构件”。

３构件与构件之间直接接触的可动联接称为运动副。

面接触（面接触压强低）的运动副称为低副，点或线接触（压强高）的运动副称为高副。

根据组成平面低副的相对运动性质又可将其分为转动副和移动副。

４每个转动副或移动副都引入二个约束；每个高副都引入一个约束。

（本书只讨论平面运动副，平面运动副只有3个约束、空间运动副有6个约束）构件用运动副联接而成的相对可动的系统称为运动链，可分为闭式链与开式链两大类。

５机构运动简图：用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，(读懂)并按一定的比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出机构的简明图形称为机构运动简图。

如不考虑比例，称为机构运动示意图。

６机构运动简图绘制步骤中注意：选择适当的长度比例尺（＝实际尺寸（ｍ）/图示长度（mm））, 该比例尺与制图中的比例正好相反。

7 运动副对该两构件独立运动所加的限制称为约束，约束数目等于被其限制的自由度数。

组成运动副两构件间约束的特点和数目取决于该运动副的形式。

平面机构中，一个独立作平面运动的构件具有三个自由度。

转动副和移动副（2个约束、1个自由度）高副（1个约束、2个自由度）平面机构自由度计算公式（重点）： F－平面机构的自由度；ｎ－活动构件数（不包括机架）；PL－低副数；PH－高副数。

8 机构可能运动的条件为：机构自由度数大于等于1，如为0及负数，那么零件间无相对运动，只为构件。

机构具有确定运动的条件：机构原动件数＝机构的自由度Ｆ。

9 计算机构自由度时应注意的问题：复合铰链、局部自由度、虚约束 9-1 复合铰链：k个（2个以上）构件在同一处以转动副相联接，所构成的运动副称为复合铰链，那么其转动副数为（k-1）个。

《机械设计基础》考研题库1.填空题：概论机构组成及自由度连杆机构凸轮机构轮系间歇机构平衡与调速带传动链传动齿轮传动蜗杆涡轮传动轴滚动轴承滑动轴承联轴器螺纹连接及螺旋传动键连接2.简答题：3.计算分析题一.填空题：1.机械设计课程主要讨论通用机械零件和部件的设计计算理论和方法。

2.机械零件设计应遵循的基本准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、震动稳定性准则。

3.强度：零件抵抗破裂（表面疲劳、压溃、整体断裂）及塑性变形的能力。

1.所谓机架是指机构中作为描述其他构件运动的参考坐标系的构件。

2.机构是机器中的用以传递与转换运动的单元体；构件是组成机构的运动单元；零件组成机械的制造单元。

3.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件直接接触并保持一定的相对运动。

4.组成转动副的两个运动副元素的基本特征是圆柱面。

5.两构件通过面接触而形成的运动副称为低副，它引入2个约束，通过点线接触而构成的运动副称为高副，它引入1个约束。

6.机构的自由度数等于原动件数是机构具有确定运动的条件。

7.在机构运动简图上必须反映与机构运动情况有关的尺寸要素。

因此，应该正确标出运动副的中心距，移动副导路的方向，高副的轮廓形状。

1.铰链四杆机构若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和则可能存在曲柄。

其中若最短杆是连架杆，则为曲柄摇杆机构；若最短杆是连杆，则为双摇杆机构；若最短杆是机架，则为双曲柄机构；若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和则不存在曲柄（任何情况下均为双摇杆机构）2.最简单的平面连杆机构是两杆机构。

3.为保证连杆机构传力性能良好，设计时应使最小传动角γmin≥[γ]4.机构在死点位置时的传动角γ=0°.5.平面连杆机构中，从动件压力角α与机构传动角γ之间的关系是α+γ=90°.6.曲柄摇杆机构中，必然出现死点位置的原动件是摇杆。

7.曲柄滑块机构共有6个瞬心。

8.当连杆机构无急回运动特性时行程速比系数K=1.9.以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构中，可能出现最小传动角的位置分别是曲柄与机架共线、曲柄两次垂直于滑块导路的瞬时位置，而导杆机构λ始终是90°1.凸轮的基圆半径是指凸轮转动中心至理论廓线的最小半径。

第6章间歇运动机构6.1 复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。

学习时需要牢记特点和相关计算公式。

本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1 三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2 棘轮机构图6-1-1 棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3 槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4 不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。

2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。

6.2 课后习题详解6-1 已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。

解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。

图6-2-16-2 已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。

解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。

拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。

槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。

槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。

第6章间歇运动机构6.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。

学习时需要牢记特点和相关计算公式。

本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2棘轮机构图6-1-1棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。

2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。

6.2课后习题详解6-1已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。

解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。

图6-2-16-2已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。

解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。

拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。

槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。

槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。

6-3在转塔车床上六角刀架转位用的槽轮机构中，已知槽数z＝6，槽轮静止时间t s ＝5/6s，运动时间t m＝2ts，求槽轮机构的运动特性系数τ及所需的圆销数K。