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第一章 平面机构的自由度和速度分析
题1-1 在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。
题1—2 图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A转动时，构件2绕活动中心C摆动，同时带动刀架3上下移动。B点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。
A B
C 1 2
3
4
a) 曲柄摇块机构 A B
C 1 2 3
4
b) 摆动导杆机构
题解1－1 图 第 2 页 共 28 页
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题1—3 计算题1－3图a）与 图b）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。
题1－3图a） 题1－3图b）
题1—4 计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。
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题1—5图 题解1—5图
题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。
第二章 连杆机构
题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 lBC=100mm，lCD=70mm，lAD=60mm，AD为机架。试问：
陆宁编著《机械设计基础复习精要》
133 第11章 齿轮传动
11.1考点提要
11.1.1 重要的术语及概念
软齿面、硬齿面、许用应力、弯曲疲劳强度、接触疲劳强度、接触应力、弯曲应力、点
蚀、胶合、载荷系数、齿宽系数、齿形系数、应力集中系数、应力循环次数、齿轮精度等级。
11.1.2 许用应力的计算
接触疲劳强度的许用应力为：
HHHN
HSK
lim][
（11—1）
式中：HNK称为寿命系数，由应力循环次数确定；limH是齿面材料的接触疲劳极限；
HS为安全系数。
即使两齿轮采用同样的材料和热处理，由于两齿轮会有齿数不同，所以应力循环次数
也就不同，从而导致寿命系数HNK不同，因此许用应力也不同。只有两齿轮齿数相同或齿
数虽不同但都按无限寿命取相同的寿命系数HNK并取相同的安全系数HS，许用应力才相
同。
弯曲疲劳强度的许用应力为：
FFEFN
FSK
][ （11—2）
式中：环次数确定）为寿命系数（由应力循FNK；FE为齿面材料的弯曲疲劳极限；FS为
安全系数。 即使两齿轮采用同样的材料和热处理，由于两齿轮会有齿数不同，所以应力循
环次数也就不同，从而导致寿命系数FNK不同，因此许用应力也不同。如果两齿轮齿数相
同或齿数虽不同但都按无限寿命取相同的寿命系数FNK并取相同的安全系数FS，许用应力
才会相同。为实现等强度设计，如果采用软齿面（HBS350），一般小齿轮比大齿轮硬度
高30-50HBS，小齿轮对大齿轮有冷作硬化作用。如采用硬齿面（HBS350），在淬火处理
中难以做到如此的硬度差，设计时按同样硬度设计。要注意：如果是开式齿轮传动，则极限
应力要乘以0.7，由于极限应力是按单向转动所获得的数据，如果是双向转动，则也要乘以
0.7。
11.1.3齿轮的失效形式和计算准则
齿轮的失效形式有五种：（1）轮齿折断。减缓措施：增大齿根的圆角半径，提高齿面加
工精度，增大轴及支承的刚度。（2）齿面点蚀。改进措施：提高齿面硬度，降低表面粗糙度，陆宁编著《机械设计基础复习精要》
1 第十一章 齿轮传动
1.齿轮传动的主要的失效形式有 轮齿折断 、 齿面点蚀 、 齿面胶合 、 齿面磨损 、
齿面塑性变形 .
2.国标GB10095-88给齿轮副规定了 12个 精度等级。其中 1级 最高， 12级 最低，常用的为 6~9级 精度。
3. 在齿轮传动中，主动轮所受的圆周力与啮合点处的速度方向 相反 ，而从动轮所受圆周力与啮合点处的速度方向 同相 。
4.作用在啮合齿面上的径向力的方向，分别指向各自的 转动中心 。
5.设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在 8°—20° 范围内选取。
6.由于断齿破坏比点蚀破坏更具有严重的后果，所以通常设计齿轮时，抗弯强度的安全系数SF应 大于 接触强度的安全系数SH。
7.齿轮的齿形系数YFa的大小与 模数 无关，主要取决于 齿轮的齿数 。
8.一对相啮合的圆柱齿轮12ZZ，21bb，其接触应力大小是 21HH 。
9.齿轮传动的损耗包括 啮合中的摩擦损耗 ；搅动润滑油的油阻损耗 ；轴承中的摩擦损耗。
10.一对相啮合的圆柱齿轮，其弯曲应力大小是 21FF 。
11. 一对相啮合的软齿面齿轮传动，在选择材料的硬度时应使小齿轮的硬度 A 大齿轮的硬度。8
A、大于 B、小于 C、相同 D、不确定
12.一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力 C 。
A、大齿轮大 B、小齿轮大 C、大小相同 D、与材料有关
13. 一对相啮合的齿轮传动，在选择齿宽时应使小齿轮的齿宽 A 大齿轮的齿宽。
A、 大于 B、小于 C、相同 D、不确定
14.已知一对斜齿圆柱齿轮传动，传递的功率KwP30。主动轴的转速min14601rn，传动的中心距mma280，齿轮的齿数261Z，齿数比3.07692。法面模数mmmn5，法面压力角20n，试求：齿轮2所受各力的大小。（不计摩擦损失）
实用标准文案
文档 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-2PL-PH
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。
