机械设计基础复习重点高等教育出版社第三版汪信远讲解Word文档格式.docx

1、1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，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。如果铰链四杆机构中的最短边和最长边长度之和大于其余两杆长度之和，则该机构中不存在整转副，无论取哪个构件作为机架都只能得到双摇杆机构。5.极位角越大，机构的急回特性越明显。急回运动特性可用行程速比系数K来表示：K=w2/w1=/t2/t1=t1/t2=1/2=（180+）/（180-）；作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角叫做压力角，压力角是作为判断机构传力性能的重要标志；压力角的余角叫做传

2、动角，压力角越小，传动角越大，机构传力性能越好；压力角越大，传动角越小，机构的传力性能越差，传动效率越低。作图题：极位角和最小传动角的位置。机构中的这种传动角为零的位置称为死点位置。第三章 凸轮机构三凸轮机构的应用与类型；盘形凸轮基圆、升程、推程运动角、远休止角、回运动角、近休止角的概念。从动件按等速运动、简谐运动、正弦加速度运动时，机构的动力特性及应用范围。凸轮机构压力角与作用力和机构尺寸的关系；图解法设计凸轮轮廓;解析法设计凸轮轮廓1.凸轮机构的优点是：只需设计适当的齿轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律，并且结构简单、紧凑，设计方便。缺点是：凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触，易磨损

3、，所以通常用于传力不大的控制机构。2.凸轮机构的从动件做等速运动时，造成强烈刚性冲击；做简谐运动时造成柔性冲击；做正弦加速度运动时没有冲击。3.基圆半径越小，压力角越大，传动角越小，有害分力越大，传动效率越低，当压力角达到一定的程度，有用分力连摩擦力也克服不了。4.平底从动件凸轮压力角为定值。第四章 齿轮机构四齿轮传动的特，齿廓渐开线形成特性。渐开线齿轮正确啮合及连续传动的条件；渐开线齿轮成型法与范成法;根切与最少齿数；斜齿轮与锥齿轮机构（内容较多，必须掌握计算公式与传动中心距的计算）1.两轴交错的齿轮机构：涡轮蜗杆机构。2.渐开线：把先缠在圆上，展开，线端的轨迹极为渐开线；渐开线上任意一点的

4、法线均与基圆相切；渐开线齿廓上某点的法线，与齿廓上该点速度方向线之间的夹角为压力角。3.一对齿轮的传动比等于两轮的转动速度之比，等于两轮角速度之比，等于两轮基圆半径的反比，等于两轮节圆半径的反比。4.渐开线齿轮传动的可分性：一对渐开线齿轮制成之后，其基圆半径是不能改变的，即使两轮的中心距稍有改变，其角速度比仍保持原值不变。5.齿轮各部分名称：齿根圆、基圆、分度圆、齿顶圆、齿厚、齿槽宽、齿距、齿宽、齿顶高、齿根高、全齿高。6.齿轮所有的几何尺寸都用模数的倍数来表示，所以齿数相同的齿轮，模数越大，齿轮的尺寸越大，其承载能力也就越高。D=mz;p=mPai;分度圆是具有标准模数和标准压力角（20）的

5、圆。模数越大，p越大，齿轮越大，齿轮抗弯能力越强，所以，模数是齿轮抗弯能力的重要标志。H=ha+hf;ha=mha*;hf=（ha*+c*）m;ha*=1.0;c*=0.25;da=d+2ha;df=d-2hf;db=d*cos20；标准齿轮：分度圆上齿厚和齿槽宽相等，且齿顶高和齿根高均为标准值的齿轮称为标准齿轮。7渐开线齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。8分度圆和压力角是单个齿轮所具有的，而节圆和啮合角是两个齿轮相互啮合时才出现的。标准齿轮传动只有在分度圆和节圆重合时，压力角和啮合角才相等，否则，啮合角大于压力角。9实际啮合线段与两啮合点间距离之比称为重合度，因此，齿轮连续传动

6、的条件是重合度大于等于1.重合度表示同时参加啮合的齿的对数，重合度越大，轮齿平均受力越小，传动越平稳。10斜齿轮左旋右旋判断方法。11一对斜齿轮正确啮合条件：模数相等，压力角相等，螺旋角大小相等方向相反（外啮合）。12斜齿轮的法向模数和端面模数之间的关系：mn=mt*cos;国际规定，斜齿轮的法向参数取为标注值，而端面参数为非标准值。13斜齿轮的优点：1）齿廓接触线是斜线，一对齿是逐渐进入啮合和逐渐脱离啮合的，故运转平稳，噪声小。2）重合度大，并随齿宽和螺旋角的增大而增大，故承载能力高，运转平稳，适于高速传动。3）斜齿轮不根切最少齿数小于直齿轮。第五章轮系五. 定轴轮系传动比的计算公式（大小）

7、、如何用箭头判断方向，;周转轮系传送比计算公式;复合轮系传动比计算。特殊行星齿轮系传动比的计算1.轮系可以分为定轴轮系和周转轮系。转动时每个齿轮的几何轴线都是固定的，这种轮系称为定轴轮系。至少有一个轮系的几何轴线绕另一个轮系的几何轴线转动的轮系，称为周转轮系。2.涡轮蜗杆的左右手定则：左旋用左手，右旋用右手，四指弯曲的方向是蜗杆的旋转方向，拇指的反向是涡轮的转动方向。3.定轴轮系传动比的数值等于各对啮合齿轮中所有从动轮齿数的乘积与所有主动轮齿数乘积之比。4.一个周转轮系包括：一个系杆，系杆上的行星轮，和行星轮直接接触的所有太阳轮。周转轮系及其传动比的计算。5.复合轮系及其传动比。第六章间歇运动

8、结构六、 凸轮间歇运动机构内容较少1.止回棘爪，防止棘轮向相反方向运动。2.槽轮机构的运动特性系数。第九章机器零件设计概率1.塑性材料以屈服极限为极限应力，脆性材料以强度极限为极限应力；2.运动副中，摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损；零件抗磨损的能力称为耐磨性；机械中磨损的主要类型：磨粒磨损、胶合、点蚀、腐蚀磨损。胶合：摩擦表面受载时，实际上只有部分峰顶接触，接触处压强很高，能使材料产生塑性流动。若接触处发生粘着，滑动时会使接触表面材料有一个表面转移到另一个表面，这种现象称为粘着磨损。第一十章连接1.螺纹的主要几何参数：大径（公称直径）、小径、中径、螺距、导程、螺纹升角、牙型角、牙侧角。2.

9、牙侧角越大，自锁性越好，效率越低。3.把牙型角等于60度的三角形米制螺纹称为普通螺纹，以大径为公称直径。同一公称直径可以有多种螺距的螺纹，其中螺距最大的称为粗牙螺纹，其余都称为细牙螺纹。公称直径相同时，细牙螺纹的自锁性能好，但不耐磨、易滑扣。4.M24:粗牙普通螺纹，公称直径24，螺距3;M241.5:细牙普通螺纹，公称直径24，螺距1.5。5.螺纹连接的防松：摩擦防松、机械防松、铆冲粘合防松。对顶螺母属于摩擦放松。6.螺栓的主要失效形式：1）螺栓杆拉断；2）螺纹的压溃和剪断；3）经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象。7.螺栓螺纹部分的强度条件。螺栓的总拉伸荷载为：工作荷载和残余预紧力。8.计算压

10、油缸上的螺栓连接和螺栓的分布圆直径。第十一章 齿轮传动1.按照工作条件，齿轮传动可分为闭式传动和开式传动。2.轮齿的失效形式主要有：齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。在一般闭式齿轮传动中，齿轮的主要是小型是齿面解除疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断。齿根部分靠近节线处最易发生点蚀，故常取节点处的接触应力为计算依据。一般仅有一对齿啮合，即荷载由一对齿承担。对于开式齿轮，主要的失效形式有：齿面点蚀和齿轮的弯曲疲劳强度破坏。3.热处理：钢在固体状态下被加热到一定温度，保温，不同的冷却方法，改变钢的组织结构，得到所需性能。退火：放在空气中缓慢降温。正火：空气中对流冷却。淬火:放在水中或油中

11、冷却。4.直齿圆柱齿轮传动的作用力及其各力的方向：圆周力及其方向，径向力及其方向 。5.齿面接触应力的验算公式。两轮的接触应力是作用力和反作用力，大小相等方向相反，但两轮的许用应力不同，因为两轮的材料和热处理方式不同，计算中取两轮中较小者。6.设计圆柱齿轮时设计准则：1）对闭式软齿面齿轮传动，主要失效形式为齿面点蚀，按齿面接触强度进行设计，按齿根的弯曲强度进行校核；2）对闭式硬齿面齿轮传动，主要失效形式为轮齿弯曲疲劳强度破坏，按齿根的弯曲强度进行设计，按齿面的接触强度进行校核；3）对开式齿轮传动，主要失效形式为齿面磨损和轮齿弯曲疲劳强度破坏，按轮齿的弯曲疲劳强度进行设计，将计算的模数适当修正。

12、7.斜齿圆柱齿轮传动，各分力的方向如下：圆周力的方向在主动轮上与运动方向相反，在从动轮上与运动方向相同；径向力的方向对两轮都是指向各自的轴心；轴向力的方向可由齿轮的工作面受压来决定。8.螺旋角增大，重合度增大，使传动平稳。第十三章 带传动1.带传动的优点是：1）适用于中心距较大的传动；2）带具有很好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；3）过载时，带与带轮间出现打滑，打滑虽使运动失效，但可防止损坏其它零件；4）结构简单，成本低廉。带传动的缺点是：1）传动的外廓尺寸较大；2）需要张紧装置；3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；4）带的寿命较短；5）传动效率较低。2.若带所需传递的圆周力超过带与轮面

13、键的极限摩擦力总和时，带与带轮将发生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由过载引起的全面滑动，应当避免。弹性滑动是由紧、松边拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可避免的。3.在即将打滑时，紧边拉力和松边拉力之间的关系。4.运转过程中，带经受变应力，最大应力发生在紧边与小轮的接触处。最大应力=紧边与松边拉力产生的拉应力+离心力产生的拉应力+弯曲应力。5.带在带轮上打滑和带发生疲劳损坏是带的主要失效形式。带传动的设计准则是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。6.中心距

14、不能过小的原因：中心距过小，带变短，带上应力变化次数增多，疲劳破坏加强。V带两侧面的夹角小于40度，原因：V带在带轮上弯曲时，由于界面变形使其夹角变小。小轮直径不能过小的原因:只经过小，则带的弯曲应力变大，而导致带的寿命减短。第十四章 轴1.根据转矩性质而定的折合系数：对不变的转矩，其等于0.3；当转矩脉动变化时，其等于0.6；对于频繁正反转的轴，其为1.2.轴的结构设计改错题。第十六章 滚动轴承1.滚动轴承一般由内圈外圈滚动体和保持架组成。2.常用滚动轴承的类型和性能特点:1）3：圆锥滚子轴承 能同时承受较大的径向荷载和轴向荷载，一般成对使用。2）5：推力球轴承，只承受轴向荷载。3）6：深沟

15、球轴承4）7：角接触球轴承。3.滚动轴承代号的排列顺序：类型代号+宽度系列代号（可省略）+直径系类代号+内径尺寸系列代号+内部结构代号+公差等级代号，其中，内径尺寸系列代号乘以5得到内径尺寸。4.基本额定寿命：一组同一型号的轴承在同一条件下运转，其可靠度为90时，能达到或超过的寿命为基本额定寿命。5.求轴承允许的最大径向荷载。机械设计基础复习大纲教材：机械设计基础（第五版） 杨可桢 程光蕴 李仲生 高等教育出版社 2006年考试题型：填空题、选择题、问答题、计算题等。绪论考核知识点：机器的特征机构的特征机器与机构的区别第1章平面机构的自由度和速度分析构件的概念运动副的概念运动副的类型机构运动简

16、图的判读机构自由度计算（复合铰链、局部自由度、虚约束）机构瞬心位置的判断第2章平面连杆机构平面连杆机构的类型连杆机构的急回运动连杆机构的压力角和传动角曲柄存在条件第3章凸轮机构凸轮机构的分类凸轮机构的运转周期凸轮机构的常用运动规律刚性冲击和柔性冲击凸轮机构的压力角第4章齿轮机构齿轮机构的类型齿廓啮合基本定律渐开线齿廓的特点渐开线标准齿轮的基本尺寸计算渐开线标准齿轮的正确啮合条件标准安装和标准中心矩当量齿轮和当量齿数第5章轮系定轴轮系的传动比计算周转轮系的传动比计算复合轮系的传动比计算第10章 连接螺纹参数螺纹的类型螺纹连接件和螺纹连接的类型螺纹连接的预紧和防松提高螺纹连接强度的措施键连接的类型

17、和特点键连接的强度计算第11章 齿轮传动轮齿的失效形式齿轮的材料及热处理直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷直齿圆柱齿轮传动的计算准则齿轮参数的选取斜齿圆柱齿轮的作用力直齿圆锥齿轮的作用力齿轮的构造齿轮传动的润滑第12章 蜗杆传动蜗杆传动的特点和类型圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸圆柱蜗杆传动的受力分析第13章 带传动和链传动带传动的类型和应用张紧力、紧边、松边、最大有效拉力的概念带传动的应力分布和最大应力弹性滑动和打滑V带参数的选择V带轮的结构链传动的特点和应用链条和链轮（链节数和链轮齿数的选择）链传动的参数选择第14章 轴轴的功用和类型轴的结构改错第15章 滑动轴承摩擦状态滑动轴承的结构形式

18、第16章 滚动轴承滚动轴承的基本类型和特点滚动轴承的代号滚动轴承的选择计算第二部分 分类练习题一选择题1若两构件组成低副，则其接触形式为（ A ） A面接触； B点或线接触； C点或面接触； D线或面接触。2四杆长度不等的双曲柄机构，若主动曲柄作连续匀速转动，则从动曲柄将作（ A ）。 A周期变速转动； B间歇转动； C匀速转动； D往复摆动。3杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是（ D ）。 A曲柄摇杆机构； B双曲柄机构； C双摇杆机构； D双曲柄机构或双摇杆机构。4铰链四杆机构的死点位置发生在（ A ）。 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

19、置； D主动件与机架共线位置。5当对心曲柄滑块机构的曲柄为原动件时，机构有无急回特性和死点? （ C ）。 A有急回特性、有死点； B有急回特性、无死点； C无急回特性、无死点； D无急同特性、有死点；6图示凸轮机构的推程运动角是多少？（AB、CD为以O为圆心的圆弧） （ D ）。 A160 B130 C120 D110。7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，且以最短杆为机架，则机构有（ B ）。 A、一个曲柄，B、两个曲柄，C、无曲柄，D、可能有一个也可能有两个。8图（a）为（ B ）；图（b）为（ D ）。 A曲柄滑块机构 B导杆机构 C摇块机构 D定块机构（a）

20、 （b）9凸轮机构从动件运动规律为等速运动规律时，机构受力（ B ）。 A无冲击 B有刚性冲击 C有柔性冲击 D不确定冲击10图示为凸轮机构在推程中从动件的位移线图，其从动件的运动规律为（ C ）。这种运动规律0、e两点（ E ）。A等速运动B等加速、等减速运动C简谐运动D引起刚性冲击E引起柔性冲击F能避免冲击11如图所示齿轮与轴通过过盈配合相连接，若按右图设计比左图合理，理由是 C A连接强度高 B节约材料 C装拆方便 D刚性较好12在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是（ 4 ） （1）三角形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）锯齿形螺纹 （4）矩形螺纹13在常用的螺纹连接中，自锁性能最好的螺纹

21、是（ 1 ） 14螺纹连接防松的根本问题在于（ 3 ） （1）增加螺纹连接的轴向力 （2）增加螺纹连接的横向力 （3）防止螺纹副的相对转动 （4）增加螺纹连接的刚度15在螺纹连接中最常用的螺纹牙型是（ 3 ） （1）矩形螺纹 （2）梯形螺纹 （3）三角螺纹 （4）锯齿形螺纹16三角形螺纹的牙型角=（ 2 ） （1） 30 （2） 60 （3） 017设计键连接的几项主要内容是：a）按轮毂长度选择键的长度 b）按使用要求选择键的主要类型c）按轴的直径选择键的剖面尺寸 d）对连接进行必要的强度校核。在具体设计时，一般顺序是 （ 2 ） （1）bacd （2）bcad（3）acbd （4）cdba

22、18键的长度主要是根据（ 2 ）来选择 （1）传递转矩的大小 （2）轮毂的长度 （3）轴的直径19能够构成紧键连接的两种键是（ 4 ） （1）楔键和半圆键 （2）平键和切向键 （3）半圆键和切向键 （4）楔键和切向键20楔键连接的主要缺点是（ 4 ） （1）键的斜面加工困难 （2）键安装时易损坏 （3）键装入键槽后，央轮毂中产生初应力（4）轴和轴上的零件对中性差21平键连接如不能满足强度条件要求时，可在轴上安装一对平键，使它们沿圆周相隔（ 4 ）（1） 90 （2） 120 （3） 135 （4） 18022半圆键连接的主要优点是（ 3 ） （1）对轴的强度削弱较轻 （2）键槽的应力集中较小

23、（3）工艺性好、安装方便23设计时键的截面尺寸通常是根据（ 1 ）从标准中选取 （1）键传递的转矩 （2）轴的转速 （3）轮毂的长度 （4）轴的直径24普通平键的工作面是（ 3 ） （1）顶面 （2）底面 （3）侧面 （4）端面25V带传动中，带轮的基准直径是右图上的（ 2 ） （1）d1 （2） d2 （3） d3 （4） d426带传动中，在预紧力相同的条件下，V带比平带能传递较大的功率，是因为V带（ 3 ） （1）强度高 （2）尺寸小 （3）有楔形增压作用 （4）没有接头27带传动中，V1为主动轮圆周速度，V2为从动轮圆周速度，这些速度之间存在的关系是（ 2 ） （1）V1=V2 （2）

24、 V1V2 （3） V1V228带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为（ 4 ） （1）带的材料不符合虎克定律 （2）带容易变形和磨损 （2）带在带轮上打滑 （4）带的弹性滑动29带传动工作时产生弹性滑动是因为（ 2 ） （1）带的预紧力不够（2）带的紧边和松边拉力不等 （3）带绕过带轮时有离心力（4）带和带轮间摩擦力不够30带传动中，若小带轮为主动轮，则带的最火应力发生在带（ 1 ）处。 （1）进入主动轮 （2）进入从动轮 （3）退出主动轮 （4）退出从动轮31V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（ 4 ） （1）使结构紧凑（2）限制弯曲应力（3）保证带和带轮接触面间有足够摩擦

25、力 （4）限制小带轮上的包角32带传动的主要失效形式之一是带的（ 3 ） （1）松弛 （2）颤动 （3）疲劳破坏 （4）弹性滑动33在V带传动中，小轮包角一般应大于或等于（ 3 ） （1）90 （2）100 （3）120 （4）15034在带传动中用（ 1 ）的方法可以使小带轮包角加大。 （1）增大小带轮直径d1 （2）减小小带轮直径d1 （3）增大大带轮直径d2， （4）减小中心距a35对于渐开线圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算，一般以（ 3 ）处的接触应力作为计算应力。 （1）齿顶 （2）齿根 （3）节点 36对于制造精度较低的齿轮传动，齿根弯曲疲劳强度通常按全部载荷作用于（ 1 ）来计

26、算。 （1）齿根 （2）齿顶 （3）节圆37开式齿轮传动中轮齿的主要失效形式是（ 3 ） （1）点蚀和弯曲疲劳折断 （2）胶合和齿面塑性变形 （3）弯曲疲劳折断和磨粒磨损38有一对传递动力的渐开线闭式直齿圆柱齿轮传动，现设计主、从动轮均为软齿面钢制齿轮，精度等级为7级。如欲在中一心距和传动比不变的条件下提高其接触强度，在下列各措施中最有效的是（ 2 ） （1）增大模数（相应减少齿数） （2）提高主、从动轮的齿面硬度 （3）提高加工精度的等级 （4）增大齿根圆角半径39在下列参数中，影响渐开线圆柱齿轮齿形系数的参数为（ 1 ） （1）齿数 （2）模数 （3）齿宽系数40一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是（ 1 ） （1）齿面点蚀 （2）轮齿折断 （3）齿面磨粒磨损 （4）齿面胶合41一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是（ 2 ） （1）齿面点蚀 （2）轮齿折断 （3）齿面塑性变形 （4）齿面胶合42齿轮因齿面塑性变形而失效最可能出现在（ 2 ）齿轮传动中 （1）高速轻载的闭式硬齿面 （2）低速重载的闭式软齿面 （3）润滑油粘度较高的硬齿面43一般参数的开式齿轮传动，其主要失效形式是（ 2 ） （1）齿面点蚀 （2）齿面磨粒磨损 （3）齿面胶合 （4）齿面塑性变形44下列措施中， 3 对防止和减轻齿面胶合不利。 （1）减小模数，降低