机械设计基础复习提纲第一章1、平面机构的自由度计算 H L P P n F --=23运动副（转动副、移动副、高副） 复合铰链、局部自由度、虚约束的识别 2、机构运动确定性条件机构的自由度数与原动件数相等,且大于零.例题：计算下图所示两个机构的自由度，并判断机构的运动确定性，如机构中存在复合铰链、局部自由度和虚约束，请在图上示出。

第二章平面四杆机构：重点掌握三种平面四杆机构（铰链四杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构等）的以下相关知识点：1、铰链四杆机构的三种基本类型：双曲柄、双摇杆、曲柄摇杆机构杆长条件：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。

铰链四杆机构基本类型判断：1） 若不满足杆长条件，则为双摇杆机构；2） 若满足杆长条件，并以最短杆的对边作为机架，则为双摇杆机构； 3） 若满足杆长条件，并以最短杆作为机架，则为双曲柄机构；4） 若满足杆长条件，并以最短杆的邻边作为机架，则为曲柄摇杆机构。

b)局部自由度虚约束b) H L P P n F --=2324243-⨯-⨯=2=机构自由度数等于原动件数，且大于零，故机构具有确定的相对运动。

解：a) H L P P n F --=2315243-⨯-⨯=1=机构自由度数等于原动件数，且大于零，故机构具有确定的相对运动。

局部自由度a)2、急回运动特性极位夹角和行程速度变化系数K3、压力角和传动角的定义，并能熟练在机构图中标出压力角和传动角。

在曲柄摇杆机构中，最小传动角出现在曲柄与机架共线的两个运动位置的其中一个位置。

4、死点位置的定义及判断曲柄摇杆机构（摇杆为主动件）、曲柄滑块机构（滑块为主动件）、摆动导杆机构（导杆为主动件）时才会出现死点位置。

第四章1、共轭齿廓的定义、传动比的定义及计算 共轭齿廓: 满足定传动比条件的齿廓. 传动比: 主动轮和从动轮角速度的比值. 2112ωω=i 2、渐开线齿廓的啮合特性：传动比恒定不变、正压力方向不变、运动可分性 3、分度圆、标准齿轮的定义分度圆:具有标准模数和标准压力角的圆.标准齿轮:分度圆齿厚与齿槽宽相等,且齿顶高和齿根高为标准值. 4、正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的主要几何尺寸计算：分度圆、齿顶圆、齿根圆、齿顶高、齿根高、基圆、全齿高、周节（齿距）、标准中心距5、渐开线直齿圆柱齿轮传动、渐开线斜齿圆柱齿轮传动、渐开线直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件 渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件：两轮的模数和压力角分别相等。

渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件:两轮的法面模数和法面压力角分别相等；且分度圆螺旋角大小相等，对于外啮合，旋向相反；对于内啮合，旋向相同。

渐开线直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件:两轮的大端的模数和压力角分别相等；且分度圆锥外锥距相等。

6、渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度及连续传动条件 重合度啮合点间距实际啮合线段长度=ε连续传动条件1≥ε7、国标中，渐开线斜齿圆柱齿轮、渐开线直齿圆锥齿轮的标准值规定 渐开线斜齿圆柱齿轮的标准值规定：法面参数 渐开线直齿圆锥齿轮的标准值规定：大端参数8、渐开线斜齿圆柱齿轮的分度圆螺旋角的取值范围：8~20度；斜齿轮轮齿螺旋方向判断（左旋、右旋） 9、渐开线斜齿圆柱齿轮的端面齿廓：是精确的渐开线。

从端面观察，一对渐开线斜齿圆柱齿轮传动相当于一对渐开线直齿圆柱齿轮传动。

与端面尺寸相当的渐开线直齿圆柱齿轮传动比较，渐开线斜齿圆柱齿轮传动重合度较大，传动更平稳。

第五章1、定轴轮系传动比的计算及轮系中两轮相对转向的确定2、两种周转轮系：行星轮系和差动轮系的定义及判断行星轮系：自由度为1. 差动轮系：自由度为2. 3、周转轮系传动比的计算例题: 下图所示轮系中，蜗杆1主动，为单头右旋蜗杆，即 ,11=z 其沿顺时针方向回转，蜗杆1的转速 m i n,/14401r n =蜗轮2的齿数为 ,402=z 其余各轮齿数为 ,253=z,204=z ，265=z ，186=z ，367=z ，168=z ，269=z 试求 ：1）蜗杆1与齿轮9的传动比19i ； 2）齿轮9的转速9n ，并在图中标出齿轮9的转向。

第十章1、普通螺纹的定义、普通螺纹和管螺纹公称直径的规定 普通螺纹公称直径的规定：螺纹大径。

管螺纹公称直径的规定：管子的公称通径。

2、螺纹连接的自锁条件 'ρψ≤同一公称直径的细牙螺纹较粗牙螺纹，具有更好的自锁性能。

3、螺纹连接的四种基本类型（螺栓连接、螺钉连接、双头螺柱连接、紧定螺钉连接）及应用场合4、螺纹连接的常用防松方法：摩擦防松：对顶螺母、弹簧垫圈等 机械防松：槽螺母和开口销。

5、普通平键的三种类型：A 、B 、C 及标准中的标记方法及含义6、普通平键连接的工作原理、主要失效方式、计算准则 工作面：键的两侧面。

工作原理：靠工作面的抗挤压能力来传递转矩。

主要失效方式：工作面被压溃。

计算准则：保证工作面的挤压强度。

普通平键的剖面尺寸是根据轴的直径查标准确定。

普通平键的长度尺寸是根据轴上零件相配轮毂宽度来选择的。

普通平键连接中，当采用双键时，应沿圆周方向180度对称布置；校核工作面的挤压强度时，按解：1)16362625126182040 753196429119=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===z z z z z z z z n n i2)min)/(90161440 1619199119r i n n n n i =====转向如图所示1.5个键校核。

第十一章1、 轮齿的主要失效形式及计算准则轮齿的主要失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形等 轮齿折断：齿根弯曲强度不足导致。

齿面点蚀：齿面接触强度不足导致。

最先出现在靠近节线的齿根面上。

闭式齿轮传动（钢制齿轮、软齿面）中：主要失效形式为齿面点蚀。

计算准则：先按齿面接触强度设计，然后校核齿根弯曲强度。

闭式齿轮传动（钢制齿轮硬齿面或脆性材料）中：主要失效形式为轮齿折断。

计算准则：先按齿根弯曲强度设计，然后校核齿面接触强度。

开式齿轮传动中：主要失效形式为齿面磨损。

计算准则：按齿根弯曲强度进行条件性设计，不必校核齿面接触强度。

2、 轮齿的受力分析（直齿轮、斜齿轮、锥齿轮）3、 齿轮设计知识点：1） 圆柱齿轮齿宽系数的定义、两轮齿宽（1B ，2B ）的确定圆柱齿轮齿宽系数为计算齿宽b 与小齿轮分度圆直径1d 的比值：1d bd =φ 两轮齿宽（1B ，2B ）的确定：大齿轮齿宽b B =2，小齿轮齿宽10~521+=B B （mm ） 2）一般渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度：取决于小齿轮分度圆直径的大小（或传动中心距的大小）；以节点作为计算点计算的，两轮的齿面接触应力21H H σσ=一般渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲强度 取决于模数的大小；以载荷作用于齿顶，由一对轮齿承担全部载荷来计算的，两轮（齿数不相等时）的齿根弯曲应力21F F σσ≠齿形系数Fa Y 只与齿数z 有关，而与模数无关。

齿数z 越多，齿形系数Fa Y 越小。

例题: 下图所示传动中，齿轮1和2为轴交角Σ=90°的直齿圆锥齿轮传动，齿轮3和4为斜齿轮传动，齿轮5和6为正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知I 轴为动力输入轴，其转动方向如图所示，问：1) 齿轮3、4的螺旋角旋向应如何选择才能使轴II 上两齿轮的轴向力方向相反？2）试在图上标出齿轮3、4轮齿所受圆周力i t F 、径向力i r F 和轴向力i a F (i=3,4)的作用位置和方向。

3) 若已知齿轮5和6的模数和齿数分别为： ,4mm m = ,205=z ,606=z 试计算齿轮5、6的分度圆直径 5d 、 6d 以及两轮标准中心距 56a 。

第十三章1. 带传动的受力分析紧边拉力F1、松边拉力F2、有效拉力Fe 、初拉力F0等的计算关系: F1－ F2＝Fe F1＋ F2＝2F0 F1＝F0＋Fe/2 F2＝F0－Fe/2最大有效拉力Fec 的主要影响因素：带轮包角、初拉力F0、摩擦系数f 。

2、带传动的主要失效形式及其计算准则带传动的主要失效形式：带在带轮轮面上打滑、带的疲劳破坏计算准则：在保证不打滑的前提下，使带具有一定的疲劳强度及寿命。

打滑最先发生在带与小带轮的接触弧上。

多级传动中，带传动应布置在高速级。

4、 弹性滑动和打滑弹性滑动和打滑产生的原因：弹性滑动是由于带的紧边和松边的拉力差产生的。

不可避免，是一种固有特性，因此带传动的传动比不能保持恒定不变。

打滑是由于过载引起。

是一种失效形式，可以避免。

避免打滑的条件：Fe ≤Fec 5、 普通V 带的型号截型：Y 、Z 、A 、B 、C 、D 、E 等七种，截面尺寸依次加大，承载能力依次增大。

6、 滚子链传动：解：1)螺旋角方向如图示； 2) 齿轮3、4轮齿所受圆周力、径向力和轴向力的作用位置和方向如图示。

3）⊙⊗3r F 4r F 3a F 4a F 3t F 4t F多边形效应及主要影响因素：主要影响因素：小链轮齿数、链的节距、链速。

小链轮齿数越多，多边形效应减小； 链的节距越小，多边形效应减小；链速越低，多边形效应减小。

故多级传动中，链传动应布置在低速级。

链传动中跳齿和脱链最先发生在大链轮的轮齿上。

第十四章1、 轴的基本类型按照轴的受载情况分，可分为：转轴、心轴和传动轴。

转轴：既受转矩，又受弯矩。

例如：自行车中轴等。

心轴：只受弯矩。

例如：自行车前轴、自行车后轴、火车轮轴等。

传动轴：只受转矩。

2、 轴的结构设计要求掌握轴的结构设计的相关知识点。

（能针对一个错误结构，指出其中的错误，并改正之）。

3、 轴的强度计算对于传动轴，按扭转强度条件验算。

对于转轴，按弯扭合成强度条件验算。

对于心轴，按弯曲强度条件验算。

在初步设计时，对于上述三种轴，一般都是根据扭转强度条件估算最小轴径的。

例题: 试分析下图所示结构设计是否合理，请将不合理之处编上序号，并用文字说明错误所在及改正措施或画出改正结构图（找出10个错误即可）。

解: 每指出并改正一个错误得1分, 指出并改正10个错误, 本题得满分. 此结构的主要错误有：1处联轴器左端未轴向定位。

2处轴端应倒角。

3处联轴器与轴承端盖间应留有一定距离。

4处联轴器右侧应设轴肩来作轴向定位。

5处端盖轴孔处应设计密封装置。

6处端盖轴孔与轴之间应有间隙。

7处轴承端盖与箱体接合面间未设计密封及调整装置。

8处箱体与轴承端盖接合面应设置凸台，以减小加工面积。

9处套筒外径太大，左侧轴承不便拆卸。

10处键槽过长，且键联接应与联轴器处键联接布置在同一直线上。

11处齿轮右端面没有轴向定位，应设置定位轴肩。

12处角接触球轴承应与左侧角接触球轴承相向安装。

13处轴承内圈左侧没有轴向定位。