机械设计基础复习2014

题型

一、选择填空题 二、判断题 三、简答题 四、作图题 五、计算题

绪论 概述：

机器、机构、机械、构件、零件的概念

一、机器：既能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功，或者能传递或转换能量、物料、

信息等。

二、机构：仅能传递或转换运动 三、机械：是机器和机构的总称。

四、构件：组成机械的各个相对运动的实物。 五、零件：机械中不可拆的制造单元体。

构件是机械中运动的单元体，零件是机械中制造的单元体。

机械设计的基本要求和一般过程

第一章 平面机构的自由度 运动简图绘制： 1. 运动副概念及分类

运动副：构件和构件之间既要相互连接（接触）在一起，又要有相对运动。而两构件之间这种可动的连接（接触）就称为运动副。 按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。 1.低副：两构件以面接触而形成的运动副。 (1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链 (2) 移动副：只允许两构件作相对移动。 2.高副：两构件以点或线接触而构成的运动副。

3.空间运动副：若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。 2. 自由度求解（计算题） 平面机构自由度计算公式

F = 各构件完全自由时的总自由度-引入的约束数 =3n – (2PL+ Ph )

= 3n –2PL- Ph 自由度计算的注意事项 第二章 平面连杆机构：

1.平面四杆机构的基本类型和演化 2. 平面四杆机构的基本特性 1）曲柄存在条件

(一)杆长条件 lmin+lmax<=l2+l3 (二)机架条件

1.不满足杆长条件——双摇杆机构 2.若机构满足杆长条件

以lmin邻边为机架——曲柄摇杆机构 以lmin为机架时——双曲柄机构 以lmin的对边为机架——双摇杆机构 2）急回特性 3）死点概念 (一)定义

曲柄摇杆机构——摇杆为主动件时曲柄滑块机构——滑块为主动件时

当曲柄与连杆共线位置时，连杆对曲柄的作用力恰好通过其回转中心，不能推动曲柄转动，这种位置称为死点位置。 (二)特点

机构的压力角a=90°，传动角g=0°

(三)对机构的影响

弊——从动件卡死或运动方向不确定 利——工程上利用死点进行工作。 (四)克服办法

1)增大从动件的质量、利用惯性度过死点位置。 2)采用机构错位排列的方法

4）压力角和传动角

压力角a——从动件所受的力F与受力点速度Vc所夹的锐角a。 有效分力：Ft=Fcosa 有害分力：Fr=Fsina a愈小，机构传动性能愈好

F C

第三章 凸轮机构：

1. 凸轮的运动原理及参数定义 (一)工作原理

可将凸轮的连续转动或移动转换为从动件的移动或摆动。 运动参数

基圆半径

r0 推程、推程角

远停程、远休止角

s 回程、回程角 ´

近停程、近休止角 s´

行程——h

2. 压力角的绘制（作图题） 压力角a

从动件受力点速度方向和受力方向的锐角。

F1 Fcos

F2 Fsin 由上述知，压力角a越小越好。

移动从动件[a]=30 摆动从动件[a]=45 要求：amax< [a]

3. 从动件的常用运动规律

位移线图的作法

速度线图做法 4.反转法原理 第四章 齿轮机构 1.齿廓啮合基本定律 2.渐开线的形成和性质 3.齿轮正确啮合条件 4.齿轮几何尺寸计算 直齿： (一)齿数：Z (二)模数 m

分度圆周长 则：

d

p Z

d

p

Z

为无理数 令模数 则：

m

p

d mZ

模数越大，轮齿尺寸越大，则抗折断能力越大 (三)压力角

rcos K rK

(四)齿顶高系数ha* 、顶隙系数C*

*ha ha m

C C* m

(ha C) m

h a 1，c 0.25

直齿尺寸计算（计算题）

hf ha C**

d mz

a

*

d 2ha (z 2ha) m

d

*df d 2hf (z 2ha 2C*) m

db d cos m z cos

p m

s e m/2

斜齿齿轮： (一)螺旋角

螺旋线上任一点的切线与过该点圆柱母线的夹角。 (二)模数

端面(t) ——与轴线垂直的面

法面(n) ——与轮齿(螺旋线)垂直的平面

mn mt cos mn mt cos

(三)压力角

pn pt cos

tan n tan t cos

(四) 齿顶高系数及顶隙系数

**hat han cos *ct* cn cos

直齿、斜齿齿轮正确啮合条件 直齿： 斜齿：

1 2

mn1 mn2 m

n1 n2

m1 m2 m

1 2

“-”为外啮合

齿轮传动的重合度定义

12

1pb

5.齿轮加工方法 6.斜齿轮尺寸计算 第五章 轮系

1. 定轴轮系传动比计算 2. 周转轮系传动比计算 3.复活轮系传动比的计算 第九章 机械零件设计概论 1.机械零件设计概述

2.机械零件的强度（应力的种类） 第十章 连接 1. 螺纹的参数定义

大径d 小径d1 中径 d2 螺距P 导程S 升角 牙型角 、牙型斜角

2. 螺纹牙型的分类及使用场合

螺纹的牙型

* 三角形

*

矩形 * 梯形 * 锯齿形

3. 螺旋副的受力分析、效率和自锁 4. 三角形，梯形，矩形螺纹

主要用于联接 多用于传动

5.螺纹连接的基本类型与螺纹紧固件 6.螺纹连接的预紧和防松 第十一章 齿轮传动

1. 齿轮的失效形式 2. 直齿圆柱齿轮的受力分析 3. 直齿圆柱齿轮的接触强度 4. 直齿圆柱齿轮的弯曲强度 5. 斜齿轮的受力分析

第十二章 蜗杆传动 1. 蜗杆的齿廓

2.蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 3.蜗杆传动的失效形式、材料和结构 4.蜗杆传动的受力分析 5. 蜗杆蜗轮正确啮合条件 蜗杆：

第十三章 带传动和链传动 1. 带传动运动原理

由主动轮、从动轮、传动带、机架组成。

ma1 mt2 m

a1 t2

为蜗轮螺旋角

带的传动过程：

2. 带传动的受力分析 3.带的应力分析 4. 弹性滑动与打滑定义

打滑：当外载荷引起的有效拉力大于摩擦力的极限时，带与带轮产生显著的相对滑动，称打滑。

弹性滑动：由于拉力差而引起的弹性变形量的改变引起的滑动 5. 弹性滑动系数ε计算

组成——由滚子、套筒、销轴、内链板和外链板组成

——内链板与套筒、外链板与销轴之间为过盈配合 ——滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。

排数——单排链、多排链。多排链承载能力高。 链板形状——各截面等强度。8字形

节距P——相邻销轴中心的距离

接头形式 偶数链节

奇数链节——过渡链节 7.链传动的运动分析和受力分析 第十四章 轴 1. 轴的功用和类型 2. 轴的结构设计

第十六章 滚动轴承

1. 滚动轴承的基本类型和特点 2. 滚动轴承的代号 3. 滚动轴承的选择计算