第1章机械设计的基础知识

《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。

机械设计每章节知识点第一章：机械设计基础知识1.1 机械设计的定义与概念机械设计是指根据使用要求和技术指标，进行各种机械产品及系统的设计的工作。

1.2 机械设计的基本要素机械设计的基本要素包括设计目标、设计条件、设计环境和设计方法。

1.3 机械设计的设计步骤机械设计的设计步骤包括需求分析、设计方案的选择、详细设计、制图和文件编制等。

1.4 机械设计的设计过程机械设计的设计过程包括概念设计、初步设计和详细设计等阶段。

第二章：机械设计基本原理2.1 物体的力学平衡物体的力学平衡是指物体在受力作用下，力的合力和力的力矩均为零的状态。

2.2 材料力学基本原理材料力学基本原理包括弹性力学、塑性力学和疲劳力学等。

2.3 运动学基本原理运动学基本原理包括运动学几何、速度和加速度的计算等。

2.4 动力学基本原理动力学基本原理包括牛顿定律、功和能的计算等。

第三章：机械零部件设计3.1 设计轴、轴承和轴承座设计轴、轴承和轴承座时需要考虑受力、运动性能和装配性能等因素。

3.2 设计齿轮传动设计齿轮传动时需要考虑齿轮的模数、压力角、齿数比和传动比等因素。

3.3 设计联轴器设计联轴器时需要考虑传递功率、防止轴向、径向和角向位移的要求。

3.4 设计链传动设计链传动时需要考虑链条的模数、节距和链板的选择等因素。

第四章：机械传动设计4.1 设计齿轮传动设计齿轮传动时需要确定齿轮的参数、选取合适的齿轮材料和进行齿轮强度校核。

4.2 设计带传动设计带传动时需要确定带传动的传动比、带传动的类型和带传动的长度等参数。

4.3 设计蜗杆传动设计蜗杆传动时需要确定蜗杆的蜗杆材料、蜗杆的模数和传动比等因素。

4.4 设计链传动设计链传动时需要确定链条的参数、选择适当的链条类型和进行链条的强度校核。

第五章：机械零部件制造工艺5.1 切削加工工艺切削加工工艺包括车削、铣削、钻削、镗削和磨削等。

5.2 成形加工工艺成形加工工艺包括冲压、锻造、铸造和压缩等。

第一章机械设计基础知识1.2 以部机器一般有哪几部分组成？机械设计课以研究哪一部分为主？1.3 什么叫零件，构件和部件？什么叫通用机械零件？什么叫专用机械零件？1.4 研究通用机械零件设计方法的一般步骤是什么？以某一机械零件和机械产品为例来体会这一问题？1.5 试述本课程的内容，性质和任务，说明本课程在机械专业中所占的重要地位。

1.6 本课程与那些先修课程有关？为了学好本课程，你准备怎样复习这些先修课程？1.7 机械设计的一般程序是什么？各个阶段大致需要完成哪些任务？1.8 设计机器应满足的基本要求是什么？试以某一机器为例来说明。

1.9 什么是标准化，系列化和通用化？在机械设计中采用”三化”有那些重要意义？1.10 机械设计应该满足那些基本准则？1.11 写出零件的强度条件表达式，并说明各个符号代表的物理意义。

1.12 零件材料的极限应力如何确定？1.13 什么叫机械零件的里雅失效？机械零件的主要的实效形式有哪些？1.14 什么是可靠性？可发现与可靠度有什么区别？为什么要对零件进行可靠性计算？1.15 机械设计中为什么常用等可靠度的零件？1.16 提高机械零件强度的措施有哪些？1.17 在什么条件下要按刚度条件设计零件？提高零件的刚度有哪些措施？某轴的材料从碳刚改为合金钢，其尺寸形状不变，轴的刚度能否提高？1.18 选用机械零件材料时主要考虑什么原则？1.19 钢常用的热处理方法有几种？各种热处理方法的目的是什么？1.20 铸造零件与锻造零件相比有和优点，缺点？设计时如何选择？1.21 设计机械零件时，应从哪些方面考虑以及如何改善零件的工艺性？1.22 举例说明什么叫静载荷，动载荷，静应力和变应力呢？1.23 变应力有哪几种基本类型？怎样区别他们？1.24 什么是名义载荷，载荷系数及计算载荷？他们之间的在关系怎样？1.25 什么是零件的工作应力，计算应力，极限应力和许用应力？1.26 影响材料的极限应力的因素有哪些？1.27 S a, S,n$ max 5 mir)r5个参数各代表什么？绘图说明当 3 m等于250MPa时,r等于0.25 时，应力随时间变化的曲线。

机械设计基础知识点详解绪论1、机器的特征：（1）它是人为的实物组合；（2）各实物间具有确定的相对运动；（3）能代替或减轻人类的劳动去完成有效的机械功或转换机械能。

第一章平面机构的自由度和速度分析要求：握机构的自由度计算公式，理解的基础上掌握机构确定性运动的条件，熟练掌握机构速度瞬心数的求法。

1、基本概念运动副：凡两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。

低副：两构件通过面接触组成的运动副称为低副。

高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。

复合铰链：两个以上的构件同时在一处用回转副相联构成的回转副。

局部自由度：机构中常出现的一种与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度或多余自由度。

虚约束：对机构运动不起限制作用的重复约束称为虚约束或称消极约束。

瞬心：任一刚体相对另一刚体作平面运动时，其相对运动可看作是绕某一重合点的转动，该重合点称为瞬时回转中心或速度瞬心，简称瞬心。

如果两个刚体都是运动的，则其瞬心称为相对速度瞬心；如果两个刚体之一是静止的，则其瞬心称为绝对速度瞬心。

2、平面机构自由度计算作平面运动的自由构件具有三个自由度，每个低副引入两个约束，即使构件失去两个自由度；每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。

计算平面机构自由度的公式：F=3n-2P L-P H机构要具有确定的运动，则机构自由度数必须与机构的原动件数目相等。

即，机构具有确定运动的条件是F>0,且F等于原动件个数。

3、复合铰链、局部自由度和虚约束(a)K个构件汇交而成的复合铰链应具有(K-1)个回转副。

(b)局部自由度虽然不影响整个机构的运动，但滚子可使高副接触处的滑动摩擦变成滚动摩擦，减少磨损，所以实际机械中常有局部自由度出现。

(c)虚约束对机构运动虽不起作用，但是可以增加构件的刚性和使构件受力均衡，所以实际机械中虚约束随处可见。

4、速度瞬心如果一个机构由K个构件组成，则瞬心数目为N=K(K-1)/2瞬心位置的确定：(a)已知两重合点相对速度方向，则该两相对速度向量垂线的交点便是两构件的瞬心。