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》复习题一、填空题：（每空1分，共 60分）1.运动副按触形式的不同，将平面运动副分为_________和__________两大类。

2.对独立运动的限制称为。

3.铰链四杆机构的基本形式有机构、机构、机构三种。

4.机构出现死点位置，会使机构的从动件出现或发生不确定现象。

5.________是判断一个连杆机构传力性能优劣的重要标志。

6.凸轮机构从动件的常用运动规律有运动、运动、运动。

7.对于定传动比的齿廓啮合传动，过齿廓啮合点的公法线与两轮连心线的交点（啮合节点）应为。

8.渐开线齿廓的__________线、_________线、________线具有三线合一特性。

9.正确安装的两标准齿轮，两分度圆正好相切，此时_______圆和分度圆重合，______角和分度圆上的_____角相等。

10.标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数是_________。

11.在实际生产中，常用的齿轮切削加工方法有__________法、_______法。

12.轮系中只起_______和改变从动轮______的作用，它的齿数不影响_________的大小的齿轮称为过桥齿轮或惰轮。

13.带传动是依靠带与带轮接触面间的作用将主动轴的和传递给从动轴。

14.带传动工作时由于紧边和松边拉力不等，必然会产生。

15.带上的最大应力产生在带的___________________处。

16.滚子链的外链板与销轴、内链板与套筒之间为_______配合，套筒与销轴、套筒与滚子之间为_______配合。

17.轮齿的失效形式主要有和两种。

18.斜齿圆柱齿轮啮合时_______度比直齿圆柱齿轮大，故斜齿轮传动具有传动_______、______小、_______能力大等优点。

19.同一对齿轮传动，大小齿轮的Y Fa、Y Sa和〔σ〕F是不同的，应比较大、小齿轮的Y Fa·Y Sa/〔σ〕F，并取两者中___________进行计算。

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1-5至1-12 指出（题1-5图~1-12图）机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度，并判断是否具有确定的运动。

1-5 解 F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-6 解F =H L P P n --23=111283-⨯-⨯=11-7 解F =H L P P n --23=011283-⨯-⨯=21-8 解F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-9 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-10 解F =H L P P n --23=212293-⨯-⨯=11-11 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-12 解F =H L P P n --23=03233-⨯-⨯=32-1 试根据题2-1图所标注的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。

题2-1图答 : a ）160907015011040=+<=+，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。

b ）1707010016512045=+<=+，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。

c ）132627016010060=+>=+，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。

d ）1909010015010050=+<=+，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。

2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。

图中标注箭头的构件为原动件。

题2-3图解：2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题2-5图所示，要求踏板CD 在水平位置上下各摆10度，且500CD l mm =，1000AD l mm =。

（1）试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度；（2）用式（2-6）和式（2-6）’计算此机构的最小传动角。

题2-5图解 : （ 1 ）由题意踏板CD 在水平位置上下摆动ο10，就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，此时曲柄与连杆处于两次共线位置。

机械设计基础复习题一、填空题3.零件是制造的基本单元，构件是运动的基本单元。

4.普通平键的工作面是侧面，其剖面尺寸按轴径d 选取，其长度根据轮毂宽度决定。

5.轴承6210，其类型是深沟球轴承，内径是50 mm。

6. 曲柄摇杆机构的行程速比系数K的大小取决于极位夹角θ，K值越大，机构的急回特性越显著。

8．凸轮机构中，凸轮基圆半径愈___大___，压力角愈___小____ ，机构传动性能愈好。

11.平面四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。

12.曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为主动件，曲柄为从动件。

14.普通平键联接传递动力是靠__侧__面。

15.等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生__刚性__冲击，引起机构强烈的振动。

16.螺纹连接防松，按其防松原理可分为摩擦防松、机械防松和永久防松。

18.在工作中同时承受扭转和弯曲两种作用的轴，叫转轴。

23.螺纹联接的基本类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉连接和紧定螺钉联接。

24. 齿轮最常用的齿廓曲线是渐开线27．曲柄摇杆机构的行程速比系数K的大小取决于极位夹角θ。

28. 螺纹连接的防松可分为摩擦防松和机械防松，其中弹簧垫圈防松属_ 摩擦防松，而止动垫片防松属_ 机械防松。

29．一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是m1=m2，α1=α2 。

30.按轴的受载情况来分，同时传递转矩和承受弯矩的轴是转轴；只承受弯矩不传递转矩的轴是心轴；只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小的轴是传动轴。

34．在铰链四杆机构中，存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和和最短杆或其相邻杆为机架。

35．在设计凸轮机构时，凸轮基圆半径取得越小，所设计的机构越紧凑，但是压力角大，使机构的工作情况变坏。

36．渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是两齿轮模数和分度圆压力角必须分别相等。

37．平键的截面尺寸应按轴径d 从键的标准中查取，键的长度L可参照轮毂宽度从标准中选取。

6.绪论零件是制造的单元，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。

第一章平面机构的自由度和速度分析1. 所以构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构；2. 两构件岚接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。

两构件通过血接触组成的运 动副称为低副，平血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；4. 机构自由度F=3n ・2R ・Ph,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 件数大于机构白由度，机构屮最弱的构件必将损坏；机构H 由度等于零的构件组合，它 的各构件Z 间不可能产生相对运动：5. 计算平血机构自由度的注意事项：（1）复合较链（图1・13） （2）局部白由度：凸轮小滚 了焊为一体（3）虚约束（4）两个构件构成多个平瓯高副，备接触点的公共法线彼此重 合时貝算一个高副，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； 6. 白由度的计算步骤要全：1）指出复合较链、虚约束和局部白由度2）指出活动构件、低 副、高副3）计算自由度4）指出构件有没有确定的运动。

第二章平面连杆机构1. 平面连杆机构是由若干构件用低副（转动副、移动副）连接纟R 成的平面机构，又称平面低 副机构；饺链四杆机构：机构的固定构件称为机架；与机架用转动副相连接的构件称为 连架杆；不与机架直接相连的构件称为连杆；较链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄 机构、双摇杆机构。

2. 含一个移动副的四杆机构：曲柄滑块机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、定块机构、 摇块机构，及其相互Z 间的倒置。

3. 饺链四杆机构有報转副的条件是最短杆和最长杆长度Z 和小于等于其余两杆长度之和； 整转副是报短边及其邻边组成的；较链四杆机构是否存在曲柄依据：1）取最短杆为机 架时，机架上有两个蕖转副，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。

机械设计基础复习题第二章复习题⒈填空题（1）两构件通过面接触组成的运动副称为低副，低副又分为转动副副和移动副两种。

（2）两构件通过点或线接触的运动副叫作高副。

（3）机构中存在与整个机构运动无关的自由度称为局部自由度，在计算机构自由度时应去掉。

（4）在任何一个机构中，只能有１个构件作为机架。

⒉选择题（1）一个作平面运动的自由构件具有 c 自由度。

a．一个b．二个c．三个d．四个（2）平面机构中的高副所引入的约束数目为 a 。

a．一个b．二个c．三个d．四个（3）平面机构中的低副所保留的自由度数目为 a 。

a．一个b．二个c．三个d．四个（4）当机构的原动件数 b 机构的自由度数时，该机构具有确定的相对运动。

a．大于b．等于c．小于⒊问答题（1）何谓运动副？何谓高副和低副？每种运动副各引入几个约束？（2）何谓机构运动简图？它有何实际意义？由实际机械绘制机构运动简图的步骤如何？（3）平面机构自由度的计算公式是什么？应用公式计算机构自由度时应注意哪些问题？（4）平面机构具有确定运动的条件是什么？第二章复习题1.填空题1. 填空题(1) 按凸轮形状来分，凸轮机构可分为盘形凸轮、移动凸轮及圆柱凸轮三类。

(2) 在凸轮的休止角范围内，随凸轮的转动，从动件的运动位置停留不动。

(3) 凸轮机构的压力角指的是凸轮机构中从动件的运动方向线与其受力方向线之间所夹的锐角。

(4) 变转动为移动的机构有凸轮机构及曲柄滑块机构。

(5) 依靠外力维持接触的凸轮机构，在回程时发生自锁的可能性很小，故对这类凸轮只需对其推程压力角进行校核。

(6) 凸轮轮廓曲线是由从动件运动规律所决定的。

(7) 滚子推杆盘形凸轮的基圆半径是从（凸轮回转中心）到（凸轮理论廓线）的最短距离。

2.选择题1. 与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是B。

A.惯性力难以平衡B.点、线接触，易磨损C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动2. 与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是A。

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。

华东交通大学福建函授站2007级运输本科专业08年第1学期《机械设计基础》复习题一、填空1、各类机器都有着共同的特征：（1）它们都是人为的各实物组成；（2)组成机器的各实物之间具有确定的相对运动；(3）能实现能量转换或完成有用的机械功。

2、载荷按照它是否变化分为静载荷和变载荷。

3、零件在变应力作用下，主要失效形式是疲劳破坏.4、机器由动力部分、传动部分、执行部分、控制和支撑部分组成。

5、链的最主要尺寸参数是节距符号为p。

6、齿轮啮合的中心距可分性是指当中心距略有改变时,传动比仍然不变。

7、齿轮啮合的重合度是指实际啮合线的长度与基圆齿距的比值.齿轮传动的重合度，必须大于1，否则将导致啮合传动不连续，重合度越小,表示同时啮合的齿的对数越少,能传递的力量越小。

8、渐开线齿轮制造方法包括：热扎法、铸造法、粉末冶金法、切制法等,其中最常用的是切制法。

9、如图,斜齿圆柱齿轮的旋向为左旋、其螺β旋角为30。

10、直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：①、α1=α2。

②m1=m2。

11、蜗杆通常轴间交角为90。

一般情况下，蜗杆为主动件，蜗轮为从动件.12、实践表明，较理想的蜗杆副材料是：钢蜗杆匹配青铜蜗轮齿圈.13、我们将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面，在此平面内，蜗杆传动相当于齿轮齿条传动。

这个面内的参数均是标准值，计算公式与圆柱齿轮相同.14、铰链四杆机构按照两个连架杆中存在曲柄摇杆的数量分为曲柄摇杆机构、双摇杆机构和双曲柄机构。

15、机械是机器和机构的总称。

16、链传动安装时，两链轮中心轴所在面与水平面的夹角一般不得超过450。

17、齿轮的啮合啮合特性包括传动比恒定、正压力（或力）方向不变、中心距可分。

18、蜗杆传动的传动比等于蜗轮的头数除以蜗杆的齿数。

19、一般将蜗杆和轴作成一体，称为蜗杆轴.20、一个没有约束的构件拥有6个自由度。

21．当机构处于死点位时，压力角α=900，传动角γ=00,.22．平面机构的低副引入2个约束，而保留1个自由度。