机械设计基础复习

自由度计算小结自由度计算公式:F ＝3n －2Pl －Ph机构自由度＝3×活动构件数－(2×低副数+1×高副数)计算步骤:（1）确定活动构件数目（2）确定运动副种类和数目（3）确定特殊结构: 局部自由度、虚约束、复合铰链（4）计算、验证自由度例 计算图所示机构的自由度 (若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）。

键联接和花键联接键联接的主要类型有: 平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接等。

1.平键联接键工作原理:两侧面是工作面, 靠两侧面挤压传递转矩。

成对使用:承载能力不够时采用, 按 180°布置两个键。

一对平键按1.5 个键计算。

2.半圆键联接工作原理: 两侧面是工作面, 侧面挤压传递转矩。

4、3.楔键联接5、工作原理: 上下表面为工作面, 靠摩擦力传递转矩。

6、切向键联接● 工作原理:键的窄面是工作面, 靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力来传递转矩。

● 一个切向键只能传递单向力矩, 双向力矩时, 需要采用两个切向键, 两键的夹角为 。

● 花键联接是有外花键和内花键组成。

花键联接可用于静联接或动联接。

按齿形不同可以分为矩形花键和渐开线花键两类, 两种花键均已标准化。

矩形花键定心方式为小径定心, 特点是定心精度高, 定心稳定性好。

渐开线花键定心方式为齿形定心, 具有自动定心作用, 有利于各齿间的均匀承载。

螺纹联接1.螺栓联接按其受力状况不同, 分为普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接。

2.普通螺栓, 其主要失效形式为螺栓杆和螺纹部分发生断裂（受拉）；铰制孔用螺栓联接, 其主要失效形式为螺栓杆和孔壁见压溃或螺栓杆被剪断（受剪）。

3.防松的根本问题是防止螺旋副的相对转动。

（1）摩擦防松 对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母（2）机械防松 槽型螺母和开口销、圆螺母和带翘垫圈、止动垫圈、串联钢丝4.螺纹联接的预紧目的: 在于增强联接的可靠性和紧密性, 以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。

《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.简述机器与机构的定义，在生产中举出一机器应用的事例，并说明其有哪些机构组成。

机器定义：由零件组成的执行机械运动的装置。

用来完成所赋予的功能，如变换或传递能量、变换和传递运动和力及传递物料与信息。

机构的定义：由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。

举例：开卷机由圆柱齿轮机构、底座滑动机构、电机传动机构、带钢压紧机构等组成。

2.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。

铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，就一定是双摇杆机构3.说明为什么带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小，哪种传动一般紧边在上，哪种传动一般紧边在下，为什么？因为带传动张紧力的大小决定工作能力的大小，而链传动张紧力不决定工作能力，只是控制松边垂度和防止脱链、跳齿。

链传动一般紧边在上，带传动一般紧边在下。

链传动一般紧边在上因为以免在上的松边下垂度过大阻碍链轮的正常运转；4.请给出齿轮传动失效的主要形式，并说明闭式软齿面齿轮传动应该按照何种强度准则进行设计，何种强度准则校核，为什么？答：齿轮传动失效的主要形式：1、轮齿折断；2、齿面点蚀；3、齿面磨损；4、齿面胶合；5、塑性变形。

闭式软齿面齿轮传动应该按照齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核。

因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是接触疲劳磨损即点蚀失效为主。

5.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。

答：1）静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称单面平衡。

2）动平衡在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双面平衡。

6.请给出下列滚动轴承的类型、内径和精度等级。

62087013C30210/P251205/P6答：6208为深沟球轴承，内径为40mm，精度等级为0级；7013C为角接触球轴承，内径为65mm，精度等级为0级；30210/P2为圆锥滚子轴承，内径为50mm，精度等级为2级；51205/P6为推力球轴承，内径为25mm，精度等级为6级；7.给出2种螺栓联接防松的方法，并说明其依据的原理。

《机械设计基础》复习要点一、基本知识：1．模数m=2mm,压力角a=20 度，齿数z=20，齿顶圆直径 da=44.0mm ，齿根圆直径d f=35.0mm 的渐开线直齿圆柱齿轮是齿轮。

2．渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓根切发生在场合。

3．速比不等于１的带传动，当工作能力不足时，传动带将在打滑。

4．带传动在工作时产生弹性滑动，是由于。

5．滚动轴承轴系两端固定支承方式常用在和时。

6．键的结构尺寸：b×h是根据选择的。

7．带传动中，带上受的三种应力是应力，应力和应力。

最大应力等于，它发生在处。

8．带传动与齿轮传动一起做减速工作时，宜将带传动布置在齿轮传动之。

9．确定单根带所能传递功率的极限值P0的前提条件是。

10．普通平键的工作面是（）。

11．带传动不能保证精确的传动比，其原因是。

12．普通Ｖ带带轮的槽形角随带轮直径的减小而。

13．为了减少装夹工件的时间，同一轴上不同轴段处的键槽应布置在轴的。

14．一定型号V带中的离心拉应力，与带线速度。

15．在一传动机构中，有圆锥齿轮传动和圆柱齿轮传动时，应将圆锥齿轮传动安排在（）16．对轴进行表面强化处理，可以提高轴的。

17．工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为，自行车的前轴是。

18．转轴设计中在初估轴径时，轴的直径是按来初步确定的19．增大轴在截面变化处的过度圆角半径，可以。

20．开式齿轮传动的主要失效形式是齿面（）。

21．滚动轴承62312中轴承的内径为（）壹22．带传动的设计准则为。

23．带传动主要依靠来传递运动和动力的。

24．负变位齿轮的分度圆齿槽宽标准齿轮的分度圆齿槽宽。

25．工作时同时承受弯矩和传递转矩的轴，称为，自行车的中轴是。

26．轴的常用材料主要是。

27．在轴的设计中，采用轴环是。

28．为了使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便，并减少配合表面的擦伤，在配合轴段前应采用的轴径。

29．为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径r必须与之相匹配的零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。

机械设计基础复习资料一、基础知识0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副）0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。

连架杆和机架中必有一杆是最短杆。

0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。

0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。

设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。

0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。

1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。

1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。

机械设计基础复习要点第一章平面机构运动简图一、基本概念：1、运动副：由两构件组成的可动联接。

三要素：两构件组成、直接接触、有相对运动2、约束：对物体运动的限制。

3、机构运动简图：根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，用国标规定的运动副及常用机构运动简图的符号和简单的线条将机构的运动情况表示出来，与原机构运动特性完全相同的，表示机构运动情况的简化图形。

机构示意图：表示机构的运动情况，不严格地按比例来绘制的简图。

4、机构的自由度：机构中各构件相对于机架所具有的独立运动5、机构具有确定运动的条件：机构的原动件数应等于机构的自由度数6、复合铰链——两个以上的构件同在一处以转动副相联接。

（可以使机构的结构更紧凑）7、局部自由度——某些不影响整个机构运动的自由度。

(用来改善机构的运动摩擦状况)8、虚约束——在机构运动中，有些约束对机构自由度的影响是重复的（虽然对机构的运动不起限制作用，但对构件的强度和刚度的提高以及保证机构的顺利进行等是有利的）。

二、计算下列机构的自由度书后习题1-6第二章：平面连杆机构一、基本概念：平面连杆机构——许多刚性构件用低副联接组成的平面机构。

铰链四杆机构——全部回转副组成的平面四杆机构。

铰链四杆机构的组成：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧2314连杆：—摇杆—摆动只能在一定角度范围内—曲柄—能作整周回转、连架杆：机架： 铰链四杆机构的基本型式：曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构铰链四杆机构的演化形式：改变构件的相对长度、取不同的构件为机架、扩大转动副的半径演化为偏心轮机构曲柄存在条件1、最短杆与最长杆的长度之和应小于或等于其余两杆长度之和。

2、曲柄是由最短杆与其邻边组成。

急回运动：输出构件摆回的速度大于其工作行程的速度，输出构件的这种运动性质称为急回运动（曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构有急回特性）行程速比系数：用来表明急回运动的急回程度死点位置：连杆与从动件共线。

机械设计基础复习资料一、单项选择题1.在如图所示的齿轮—凸轮轴系中，轴4称为( )A.零件B.机构C.构件D.部件2.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3.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于( )A.分度圆B.齿顶圆C.齿根圆D.基圆4.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5.铰链四杆机构的死点位置发生在( )A.从动件与连杆共线位置B.从动件与机架共线位置C.主动件与连杆共线位置D.主动件与机架共线位置6.当轴的转速较低，且只承受较大的径向载荷时，宜选用( )A.深沟球轴承B.推力球轴承C.圆柱滚子轴承D.圆锥滚子轴承7.在一般机械传动中，若需要采用带传动时，应优先选用( )A.圆型带传动B.同步带传动C.V型带传动D.平型带传动8.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取( )A.最短杆B.最短杆的相邻杆C.最短杆的相对杆D.任何一杆9.若被联接件之一厚度较大、材料较软、强度较低、需要经常装拆时，宜采用( )A.螺栓联接B.双头螺柱联接C.螺钉联接D.紧定螺钉联接10.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时，其从动件的运动( )A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击11.与标准直齿圆柱齿轮的复合齿轮形系数Y FS值有关的参数是( )A.工作齿宽bB.模数mC.齿数zD.压力角α12.齿轮传动中，轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在( )A.齿根部分B.靠近节线处的齿根部分C.齿顶部分D.靠近节线处的齿顶部分13.普通圆柱蜗杆传动的正确啮合条件是( )A.m t1=m a2，αt1=αa2，γ1=β2B.m a1=m t2，αa1=αt2，γ1=β2C.m t1=m a2，αt1=αa2，γ1=-β2D.m a1=m a2，αa1=αt2，γ1=-β2（注：下标t表示端面，a表示轴向，1表示蜗杆、2表示蜗轮）14.带传动的主要失效形式是带的( )A.疲劳拉断和打滑B.磨损和胶合C.胶合和打滑D.磨损和疲劳点蚀15．在如图所示的单缸四冲程内燃机中，序号1和10的组合是（）16．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17．平面运动副的最大约束数为（ ）A ．1B ．2C ．3D ．518．在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以（ ）A ．增大滚子半径B ．减少基圆半径C ．增大基圆半径D ．增加从动件长度19．在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（ ）A ．直动滚子从动件盘形凸轮机构B ．摆动滚子从动件盘形凸轮机构C ．直动平底从动件盘形凸轮机构D ．摆动从动件圆柱凸轮机构20．在多级减速传动中，带传动在传动系统中的设计位置（ ）A ．宜在低速级B ．宜在中间级C ．宜在高速级D ．不受限制21．单个渐开线齿轮（ ）A ．分度圆等于节圆B ．分度圆小于节圆C ．分度圆大于节圆D ．没有节圆22．闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（ ）A ．齿面胶合B ．轮齿疲劳折断C ．齿面磨粒磨损D ．轮齿过载折断23．在开式齿轮传动的设计中，通常将计算出的模数加大5～10％，这主要考虑（ ）A ．轮齿疲劳点蚀的影响B ．轮齿胶合的影响C ．轮齿磨粒磨损的影响D ．轮齿受冲击载荷的影响24．蜗杆传动的传动比i 等于（ ）A ．12d dB ．12n nC ．21d dD ．21n n 25．蜗轮的螺旋角β与蜗杆（ ）A ．分度圆处的导程角γ大小相等，方向相反 B.分度圆处的导程角γ大小相等，方向相同C ．齿顶圆处的导程角γ1大小相等，方向相反 D.齿顶圆处的导程角γ1大小相等，方向相同26．滚动轴承在一般转速下的主要失效形式是（ ）A ．过量的塑性变形B ．过度磨损C ．疲劳点蚀D ．胶合27．如图所示，卷扬机传动简图序号3中支承低速级大齿轮的轴称为（ ）A ．零件B ．机构C ．机器D ．构件27．在曲柄滑块机构中，若取曲柄为机架时，则可获得（ ）A ．曲柄转动导杆机构B ．曲柄摆动导杆机构C ．摆动导杆滑块机构D ．移动导杆机构28．在设计直动平底从动件盘形凸轮机构时，若出现运动失真现象，则应（ ）A ．减小凸轮基圆半径B ．增大凸轮基圆半径C ．减小平底宽度D ．增加平底宽度29．能满足超越要求的机构是（ ）A ．外啮合棘轮机构B ．内啮合棘轮机构C ．外啮合槽轮机构D ．内啮合槽轮机构30．在被联接件之一的厚度较大，且需要经常装拆的场合，易采用（ ）A ．普通螺栓联接B ．双头螺栓联接C ．螺钉联接D ．紧定螺钉联接31．带传动的主要失效形式是带的（ ）A ．疲劳断裂和打滑B ．磨损和打滑C ．胶合和打滑D ．磨损和疲劳断裂 32．在载荷较大的带传动中，若希望价格便宜些，则应优先选用（ ） A ．圆带 B ．多楔带 C ．V 带D ．平带 33．渐开线齿轮的齿根圆（ ）A ．总是小于基圆B ．总是等于基圆C ．总是大于基圆D ．有时小于基圆，有时大于基圆 34．为了实现两根相交轴之间的传动，可以采用（ ） A ．蜗杆传动 B ．斜齿圆柱齿轮传动 C ．直齿锥齿轮传动D ．直齿圆柱齿轮传动 35．开式蜗杆传动的主要失效形式是（ ）A ．轮齿折断和齿面胶合B ．齿面磨损和轮齿折断C ．齿面点蚀和齿面磨损D ．齿面胶合和齿面点蚀36．转轴在扭转切应力作用下，可能产生的失效形式是（ ）A ．疲劳弯断或过量的扭转变形B ．疲劳弯断或过量的弯曲变形C ．疲劳扭断或过量的弯曲变形D ．疲劳扭断或过量的扭转变形 37．载荷不大，多支点支承的轴系，宜选用（ ） A ．深沟球轴承B ．调心球轴承C ．角接触球轴承D ．圆柱滚子轴承 38．在下列滚动轴承的滚动体中，极限转速最高的是（ ） A ．圆柱滚子B ．球C ．圆锥滚子D ．球面滚子 39当机构中主动件数目（ ）机构自由度数目时，该机构具有确定的相对运动。

第一章平面机构的结构分析一、填空题1.两构件通过_面__接触组成的运动副称为低副。

2.两构件__直接接触__并产生一定__相对运动__的联接称为运动副。

3.平面机构的运动副共有两种,它们是__低__副和__高__副。

第二章平面连杆机构一、填空题1.平面连杆机构由一些刚性构件用____副和____副相互联接而组成。

2.在铰链四杆机构中，能作整周连续旋转的构件称为____，只能来回摇摆某一角度的构件称为____，直接与连架杆相联接，借以传动和动力的构件称为____，不与机架直接联接的构件称为____。

3.图示为一铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。

试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）____________________________。

（2）以____为架，则____为曲柄。

4.设右图已构成曲柄摇杆机构。

当摇杆CD为主动件，机构处于BC与从动曲柄AB共线的两个极限位置，称为机构的两个____位置。

5.铰链四杆机构的三种基本形式是____机构，____机构，____机构。

6.平面连杆机构急回运动特性可用以缩短____,从而提高工作效率。

7.平面连杆机构的急回特性系数K____。

8.位置四杆机构中若对杆两两平行且相等，则构成____机构。

9.在曲柄摇杆机构中,以曲柄为原动件时, ____出现曲柄与机架共线位置。

10.在曲柄摇杆机构中, ____出现在曲柄与连杆共线位置。

11.在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为原动件,则曲柄与连杆共线位置是____位置。

12.在曲柄摇杆机构中,若减小曲柄长度,则摇杆摆角____。

13.在曲柄摇杆机构中,行程速比系数与极位夹角的关系为____。

二、选择题1.平面连杆机构当急回特性系数K____时，机构就具有急回特性。

a >1 b =1 c <12.铰链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和，则机构有____。

a 一个曲柄b 两个曲柄 c两个摇杆3.家用缝纫机踏板机构属于____。