机械设计基础必考内容Word格式文档下载.docx

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各引入几个约束？

用什么符号表示？

答：

运动副：

这种使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。

转动副

低副：

两构件以面接触

平面运动副 （引入两个约束）移动副

高副：

两构件以点或线的形式接触

运动副的类型 （引入一个约束）

空间运动副 符号表示见课本P6

5.构件的组成：

固定构件（机架）、原动件（主动件）、从动件

8.你能熟练掌握平面机构自由度的正确计算方法吗？

（必考！

）

自由度：

构件的独立运动称为自由度

自由度计算公式:

计算步骤:

1.分析机构运动规律

2.察看有无特殊结构:

复合铰链、局部自由度、虚约束

3.确定活动构件数目n

4.确定运动副种类和数目

5.计算、验证自由度

几种特殊结构的处理:

1、复合铰链—计算在内（m-1）

2、局部自由度—去掉

3、虚约束--重复约束—去掉

9.速度瞬心：

速度瞬心是互相做平面相对运动的两个构件在任一瞬时时其相对速度为零的重合点简称瞬心。

相对瞬心：

如果两构件均在运动，则瞬心的绝对速度不等于零称为相对瞬心。

绝对瞬心：

如果两构件之一是静止的，则瞬心的绝对速度等于零称为绝对瞬心。

10.何谓三心定律：

做平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。

第3章平面连杆机构

1.何谓平面连杆机构？

它有何特点和应用？

连杆机构是由若干刚性构件用低副连接组成的机构。

在连杆机构中，如果各运动构件均在相互平行的平面内运动，则称为平面连杆机构。

优点：

在传递同样载荷的条件下，压强较小，就可以承受较大的载荷；

便于润滑，耐磨损；

几何形状简单，便与加工制造；

原动件运动规律一定时，可以通过改变各杆件的相对长度关系，使从动件得到不同的运动规律。

缺点：

运动服磨损后的间隙不能自动补偿，容易积累运动误差；

运动中的惯性力难以平衡；

设计比较复杂；

当构件数和运动副数较多时，效率较低；

不易精确地实现运动规律。

应用：

牛头刨床的横向进给机构，家用缝纫机的踏板机构，雷达天线的调整机构。

全部用转动副连接的平面四杆机构称为铰链四杆机构。

曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。

特性：

当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将曲柄的连续转动转化成摇杆的往复摆动。

反之，曲柄为从动件时，可将摇杆的往复摆动化成曲杆的连续转动。

2.何谓铰链四杆机构？

铰链四杆机构的基本形式有哪几种？

各有什么特性？

3.双曲柄机构有哪两种特殊形式？

会出现哪种问题？

如何解决？

平行四边形机构。

问题：

平行四边形机构在运动过程中，当两曲柄与连杆共线（即四个铰链中心处于同一直线）时，在原转曲柄转向不变的条件下，从动曲柄会出现转动方向不确定的现象。

解决方法：

为了避免这种现象的发生，常在机构中安装一惯性较大的轮形构件，借助它的转动惯性使从动曲柄转向不变。

4.在铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么？

（1）最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和（杆长条件）

（2）组成该整转副的两杆中必有一杆为最短杆

5.如何判断铰链四杆机构的基本形式？

曲柄存在条件是什么？

（1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，是双曲柄机构；

（2）取最短杆的领边为机架时，机架上只有一个整转副，是曲柄摇杆机构；

（3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副是双摇杆机构；

（4）杆长不满足杆长条件时，是双摇杆机构。

6.何谓极位？

何谓极位夹角q？

极位夹角q和行程速比系数K有何关系？

它描述了机构的什么特性？

极位：

摇杆的左右位置极限称为极位。

描述了机构急回运动的特性

7.急回特性的急回方向与什么有关？

具有急回特性的四杆机构有哪些？

急回特性与原动件回转方向有关。

偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构等

8.极位和死点有何异同？

有何不良影响？

如何克服？

死点：

在死点不论驱动力多大也不能使从动曲柄转动

影响：

死点会使机构的从动件出现卡死或运动不确定现象。

克服：

双从动曲柄施加外力，或利用飞轮及机构自身惯性作用。

11.机构的压力角和传动角是如何定义的？

它们对传力性能有何影响？

压力角：

作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度之间所夹锐

角α

传动角：

压力角的余角γ称谓传动角

α越小，γ越大，机构传力性能越好;

反之，机构传力性能越差，传力效率也低

12.导杆机构的传动角、压力角是多少？

导杆机构传动角始终为90°

13.四杆机构的演化形式有哪些？

它们是通过什么途径演化而来的？

曲柄滑块机构，导杆机构，摇块机构和定块机构，双滑块机构，偏心轮机构

第5章齿轮传动

1．齿轮传动有何优缺点？

齿轮传动适用的圆周速度和功率范围广，传动比准确、稳定，并且传动效率较高、工作可靠性高、寿命长。

但是对制造和安装精度要求较高，成本较高，且不适宜于远距离两轴之间的传动。

2.何谓齿廓啮合基本定律？

何谓共轭齿廓？

常用的齿廓曲线有哪些？

相互啮合传动的一对齿轮，在任意位置的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段成反比。

这一规律称为齿廓啮合基本规律。

凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓成为共轭齿廓。

对于定传动比传动，通常采用渐开线、摆线、圆弧等几种曲线作为齿轮的齿廓曲线。

3.渐开线是如何形成的？

它有哪些特性？

渐开线齿廓啮合特点？

渐开线有如下特性：

（1）发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的弧长。

（2）渐开线上任一点的法线恒与基圆相切。

（3）渐开线齿廓上各点具有不同的压力角。

（4）渐开线的形状取决于基圆的大小。

（5）渐开线内无渐开线。

渐开线齿廓啮合特点：

（1）渐开线齿廓能保证定传动比传动。

（2）渐开线齿廓之间的正压力方向不变。

（3）渐开线齿廓传动具有可分性。

4.为什么同一齿轮上同侧齿廓之间的法向距离处处相等？

其理论依据是什么？

齿轮传动时，每一段齿仅啮合一段时间便要分离，而由后一对齿接替。

为了使一对齿轮能正确啮合，必须保证处于啮合线上的各对齿轮都能正确的进入啮合状态。

为此，一对相互啮合的齿轮的法向齿距必须相等。

5.齿廓在基圆上的压力角为零。

6.当基圆半径无限大时，渐开线的形状和曲率半径如何？

随着基圆半径增大，渐开线上对应点的曲率半径也增大，当基圆半径无穷大时，渐开线则成为直线。

7.何谓啮合角？

它与齿轮啮合时节圆上的压力角有何关系？

啮合线与两齿轮节圆的公切线所夹的锐角所夹的锐角称为啮合角，它在数值上恒等于节圆的的压力角。

8.什么是齿距、齿厚、齿槽宽、模数？

它们之间有何关系？

.齿距：

相邻两齿同侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿距，用表示。

齿厚：

一个轮齿两侧轮廓间的弧长称为该圆上齿厚，用表示

齿槽宽：

一个齿槽两侧齿廓间的弧长称为该圆上的齿槽宽，用表示

在分度圆上，齿厚、齿槽宽和齿距分别用和表示，且

模数：

见p56

9.分度圆是如何定义的？

分度圆与节圆的区别？

何谓标准齿轮？

分度圆:

齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆即为分度圆

区别：

分度圆是单个齿轮所固有的，每个齿轮都有一个大小确定的分度圆；

而节圆是表示一对齿轮啮合特性的圆，当一对齿轮啮合时，各自节圆的大小随中心距的变化而变化，对于未安装使用的单个齿轮，节圆是不存在的。

标准齿轮：

标准齿轮是指模数、分度圆压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值，且分度圆上的齿厚与齿槽宽相等的齿轮。

11、齿条、内齿轮各自的特点有哪些

齿条：

1、齿条相当于齿数无穷多的齿轮，故齿轮中的圆在齿条中都变成了直线，即齿顶线、分度线、齿根线等。

2、齿条的齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线都是平行的，又由于齿条做直线移动，其齿廓上各点的压力角相等，并等于齿廓直线的齿形角。

3、齿条上各同侧齿廓都是平行的，所以在与分度线平行的各直线上其齿距相等。

（即:

内齿轮：

1、内齿轮的轮齿相当于外齿轮的齿槽，内齿轮的齿槽相当于外齿轮的轮齿。

2、内齿轮的齿根圆大于齿顶圆

3、为了使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线，其齿顶圆必须大于基圆。

12、渐开线直齿轮传动的正确啮合条件是什么：

两齿轮的模数和压力角分别相等。

13、在确定的一对齿轮传动的中心距时，应满足哪两点要求

1、保证两齿轮的顶隙为标准值。

2、保证两齿轮的理论齿侧间隙为零。

15.一对渐开线齿轮连续传动的条件是什么

实际啮合线段的长度应大于轮齿的法向齿距。

将其二者的比值定义为重合度，即重合度≥1.

16.何谓成形法？

常用的刀具有哪两种？

成形法是指用齿槽形状相同的成形刀具或模具将轮坯齿槽的材料去掉的方法。

常用刀具为盘形铣刀或指状铣刀。

19.用范成法加工标准齿轮时，为了避免根切，有最少齿数的限制。

用仿形法加工标准齿轮时，是否也有同样的问题？

为避免根切，被切齿轮的最少齿数为17（14）.

20.用范成法加工齿轮避免根切的最少齿数是多少？

为避免根切，有哪两种实际可行的措施？

17

1.使被切齿轮的齿数多于发生根切的最小齿数

2.减少齿顶高系数

3.变位修正法

24.齿轮传动按工作条件可分为哪两类：

闭式齿轮传动和开式齿轮传动

25.齿轮的失效主要是指哪部分的失效？

主要失效形式有哪些？

一般齿轮传动失效主要是轮齿的失效。

常见的失效形式：

轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。

26.开式齿轮传动、闭式齿轮传动的主要失效形式是什么？

其设计准则是什么？

开式齿轮传动的主要失效形式：

齿轮折断和齿面折损

设计准则：

按齿轮弯曲疲劳强度计算出模数，将计算出的模数增大10%~20%，取近似标准值。

闭式齿轮传动的主要失效形式：

齿轮折断和齿面点蚀

软齿面，先按齿面接触疲劳强度进行设计，然后再校核齿轮的弯曲疲劳强度。

硬齿面，先按齿轮弯曲疲劳强度进行设计，然后再校核齿面接触疲劳强度。

29.齿轮常用材料及热处理方法有哪些？

钢、铸铁、非金属材料（布质塑料、木制塑料、尼龙）

常用热处理方法：

表面淬火、渗碳淬火、调质、正火

33.斜齿轮的基本参数：

法面参数：

与刀具参数相同，取标准值。

端面参数：

与直齿轮相同

34.与直齿轮相比，斜齿轮不发生根切的最少齿数？

斜齿轮不发生根切的最小齿数