機械設計基礎復習提綱
設計是把一種計劃、規(guī)劃、設想通過視覺的形式傳達出來的活動過程。人類通過勞動改造世界，創(chuàng)造文明，創(chuàng)造物質(zhì)財富和精神財富，而最基礎、最主要的創(chuàng)造活動是造物。下面是小編為你帶來的機械設計基礎復習提綱 ，歡迎閱讀。
一．運動副的概念和分類P6—7；運動副圖形符號P8；能畫出和認識機構(gòu)運動簡圖P8—10。平面機構(gòu)自由度的計算公式P11；復合鉸鏈、局部自由度及簡單的虛約束P12—13；速度瞬心及三心定理P15-17
1. 所以構(gòu)件都在相互平行的平面內(nèi)運動的機構(gòu)稱為平面機構(gòu)；
2. 兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的連接稱為運動副。兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副稱為低副，平面機構(gòu)中的低副有移動副和轉(zhuǎn)動副。兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副稱為高副；
3. 繪制平面機構(gòu)運動簡圖；
4. 機構(gòu)自由度F=3n-2Pl-Ph,原動件數(shù)小于機構(gòu)自由度，機構(gòu)不具有確定的相對運動；原動件數(shù)大于機構(gòu)自由度，機構(gòu)中最弱的構(gòu)件必將損壞；機構(gòu)自由度等于零的構(gòu)件組合，它的各構(gòu)件之間不可能產(chǎn)生相對運動；
5. 計算平面機構(gòu)自由度的注意事項：（1）復合鉸鏈（圖1-13）（2）局部自由度：凸輪小滾子焊為一體（3）虛約束（4）兩個構(gòu)件構(gòu)成多個平面高副，各接觸點的公共法線彼此重合時只算一個高副，各接觸點的公共法線彼此不重合時相當于兩個高副或一個低副，而不是虛約束；
6. 自由度的計算步驟要全：1）指出復合鉸鏈、虛約束和局部自由度2）指出活動構(gòu)件、低副、高副3）計算自由度4）指出構(gòu)件有沒有確定的運動。
二．鉸鏈四桿機構(gòu)的三種基本形式及運動特征P21—28；四桿機構(gòu)類型判定準則P29；急回特性 P29；壓力角與傳動角P30；死點位置P31；四桿機構(gòu)的設計（按給定的連桿位置或行程速度變化系數(shù)設計四桿機構(gòu)，給定兩連桿架與給定點的運動軌跡設計四桿機構(gòu)不考）P32—34。
1. 平面連桿機構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副(轉(zhuǎn)動副、移動副)連接組成的平面機構(gòu)，又稱平面低副機構(gòu)；按所含移動副數(shù)目的不同，可分為：全轉(zhuǎn)動副的鉸鏈四桿機構(gòu)、含一個移動副的四桿機構(gòu)和含兩個移動副的機構(gòu)。
2. 鉸鏈四桿機構(gòu)：機構(gòu)的固定構(gòu)件稱為機架；與機架用轉(zhuǎn)動副相連接的構(gòu)件稱為連架桿；不與機架直接相連的構(gòu)件稱為連桿；鉸鏈四桿機構(gòu)分為曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)。
3. 含一個移動副的四桿機構(gòu)：曲柄滑塊機構(gòu)、轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)、擺動導桿機構(gòu)、定塊機構(gòu)、搖塊機構(gòu)，及其相互之間的倒置。
4. 鉸鏈四桿機構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是最短桿和最長桿長度之和小于等于其余兩桿長度之和；整轉(zhuǎn)副是最短邊及其鄰邊組成的；鉸鏈四桿機構(gòu)是否存在曲柄依據(jù)：1）取最短桿為機架時，機架上有兩個整轉(zhuǎn)副，故得雙曲柄機構(gòu)；2）取最短桿的鄰邊為機架時，機架上只有一個整轉(zhuǎn)副，故得曲柄搖桿機構(gòu)；3）取最短桿的對邊為機架時，機架上沒有整轉(zhuǎn)副，故得雙搖桿機構(gòu)。如果鉸鏈四桿機構(gòu)中的最短邊和最長邊長度之和大于其余兩桿長度之和，則該機構(gòu)中不存在整轉(zhuǎn)副，無論取哪個構(gòu)件作為機架都只能得到雙搖桿機構(gòu)。
5. 極位角越大，機構(gòu)的急回特性越明顯。急回運動特性可用行程速比系數(shù)K來表示：K=w2/w1=Ψ/t2/Ψ/t1=t1/t2=Ψ1/Ψ2=(180°+θ)/(180-θ)；作用在從動件上的驅(qū)動力與該力作用點絕對速度之間所夾的銳角叫做壓力角，壓力角是作為判斷機構(gòu)傳力性能的重要標志；壓力角的余角叫做傳動角，壓力角越小，傳動角越大，機構(gòu)傳力性能越好；壓力角越大，傳動角越小，機構(gòu)的傳力性能越差，傳動效率越低。作圖題：極位角和最小傳動角的位置。機構(gòu)中的這種傳動角為零的位置稱為死點位置。
三．凸輪機構(gòu)的應用與類型P41；盤形凸輪基圓、升程、推程運動角、遠休止角、回運動角、近休止角的概念P42。從動件按等速運動、簡諧運動、正弦加速度運動時，機構(gòu)的動力特性及應用范圍P43—44。凸輪機構(gòu)壓力角與作用力和機構(gòu)尺寸的關(guān)系P44-P55；圖解法設計凸輪輪廓P45-49;解析法設計凸輪輪廓P50-51
1.凸輪機構(gòu)的優(yōu)點是：只需設計適當?shù)凝X輪輪廓，便可使從動件得到所需的運動規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設計方便。缺點是：凸輪輪廓與從動件之間為點接觸或線接觸，易磨損，所以通常用于傳力不大的控制機構(gòu)。
2.凸輪機構(gòu)的從動件做等速運動時，造成強烈剛性沖擊；做簡諧運動時造成柔性沖擊；做正弦加速度運動時沒有沖擊。
3.基圓半徑越小，壓力角越大，傳動角越小，有害分力越大，傳動效率越低，當壓力角達到一定的程度，有用分力連摩擦力也克服不了。
4.平底從動件凸輪壓力角為定值。
四．齒輪傳動的特P53，齒廓漸開線形成特性P55-56。漸開線齒輪正確嚙合及連續(xù)傳動的條件P59-61；漸開線齒輪成型法與范成法P61-62;根切與最少齒數(shù)P63；斜齒輪與錐齒輪機構(gòu)P66-70．（內(nèi)容較多，必須掌握計算公式與傳動中心距的計算）
1.兩軸交錯的齒輪機構(gòu)：渦輪蝸桿機構(gòu)。
2.漸開線：把先纏在圓上，展開，線端的軌跡極為漸開線；漸開線上任意一點的法線均與基圓相切；漸開線齒廓上某點的法線，與齒廓上該點速度方向線之間的夾角為壓力角。
3.一對齒輪的傳動比等于兩輪的轉(zhuǎn)動速度之比，等于兩輪角速度之比，等于兩輪基圓半徑的反比，等于兩輪節(jié)圓半徑的反比。
4.漸開線齒輪傳動的可分性：一對漸開線齒輪制成之后，其基圓半徑是不能改變的，即使兩輪的中心距稍有改變，其角速度比仍保持原值不變。
5.齒輪各部分名稱：齒根圓、基圓、分度圓、齒頂圓、齒厚、齒槽寬、齒距、齒寬、齒頂高、齒根高、全齒高。
6.齒輪所有的幾何尺寸都用模數(shù)的倍數(shù)來表示，所以齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)越大，齒輪的尺寸越大，其承載能力也就越高。D=mz;p=mPai;分度圓是具有標準模數(shù)和標準壓力角（20°）的圓。模數(shù)越大，p越大，齒輪越大，齒輪抗彎能力越強，所以，模數(shù)是齒輪抗彎能力的重要標志。
H=ha+hf;ha=mha*;hf=(ha*+c*)m;ha*=1.0;c*=0.25;da=d+2ha;df=d-2hf;db=d*cos20°；標準齒輪：分度圓上齒厚和齒槽寬相等，且齒頂高和齒根高均為標準值的齒輪稱為標準齒輪。
7漸開線齒輪的正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等。
8分度圓和壓力角是單個齒輪所具有的，而節(jié)圓和嚙合角是兩個齒輪相互嚙合時才出現(xiàn)的。標準齒輪傳動只有在分度圓和節(jié)圓重合時，壓力角和嚙合角才相等，否則，嚙合角大于壓力角。
9實際嚙合線段與兩嚙合點間距離之比稱為重合度，因此，齒輪連續(xù)傳動的條件是重合度大于等于1.重合度表示同時參加嚙合的齒的對數(shù)，重合度越大，輪齒平均受力越小，傳動越平穩(wěn)。
10斜齒輪左旋右旋判斷方法。
11一對斜齒輪正確嚙合條件：模數(shù)相等，壓力角相等，螺旋角大小相等方向相反（外嚙合）。
12斜齒輪的法向模數(shù)和端面模數(shù)之間的關(guān)系：mn=mt*cosβ;國際規(guī)定，斜齒輪的法向參數(shù)取為標注值，而端面參數(shù)為非標準值。
13斜齒輪的優(yōu)點：1）齒廓接觸線是斜線，一對齒是逐漸進入嚙合和逐漸脫離嚙合的，故運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。2）重合度大，并隨齒寬和螺旋角的增大而增大，故承載能力高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，適于高速傳動。3）斜齒輪不根切最少齒數(shù)小于直齒輪。
五. 定軸輪系傳動比的計算公式（大�。�、如何用箭頭判斷方向，P73-75;周轉(zhuǎn)輪系傳送比計算公式P75-78;復合輪系傳動比計算P78;特殊行星齒輪系傳動比的計算P81
1. 輪系可以分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。轉(zhuǎn)動時每個齒輪的幾何軸線都是固定的，這種輪系稱為定軸輪系。至少有一個輪系的幾何軸線繞另一個輪系的幾何軸線轉(zhuǎn)動的輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系。
2. 渦輪蝸桿的'左右手定則：左旋用左手，右旋用右手，四指彎曲的方向是蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向，拇指的反向是渦輪的轉(zhuǎn)動方向。
3. 定軸輪系傳動比的數(shù)值等于各對嚙合齒輪中所有從動輪齒數(shù)的乘積與所有主動輪齒數(shù)乘積之比。
4. 一個周轉(zhuǎn)輪系包括：一個系桿，系桿上的行星輪，和行星輪直接接觸的所有太陽輪。周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比的計算。
5. 復合輪系及其傳動比。
六、 凸輪間歇運動機構(gòu)內(nèi)容較少
1.止回棘爪，防止棘輪向相反方向運動。
2.槽輪機構(gòu)的運動特性系數(shù)。
七、機器零件設計概率
1. 塑性材料以屈服極限為極限應力，脆性材料以強度極限為極限應力；
2. 運動副中，摩擦表面物質(zhì)不斷損失的現(xiàn)象稱為磨損；零件抗磨損的能力稱為耐磨性；機械中磨損的主要類型：磨粒磨損、膠合、點蝕、腐蝕磨損。膠合：摩擦表面受載時，實際上只有部分峰頂接觸，接觸處壓強很高，能使材料產(chǎn)生塑性流動。若接觸處發(fā)生粘著，滑動時會使接觸表面材料有一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面，這種現(xiàn)象稱為粘著磨損。
八、連接
1. 螺紋的主要幾何參數(shù)：大徑（公稱直徑）、小徑、中徑、螺距、導程、螺紋升角、牙型角、牙側(cè)角。
2. 牙側(cè)角越大，自鎖性越好，效率越低。
3. 把牙型角等于60度的三角形米制螺紋稱為普通螺紋，以大徑為公稱直徑。同一公稱直徑可以有多種螺距的螺紋，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余都稱為細牙螺紋。公稱直徑相同時，細牙螺紋的自鎖性能好，但不耐磨、易滑扣。
4. M24:粗牙普通螺紋，公稱直徑24，螺距3;M24×1.5:細牙普通螺紋，公稱直徑24，螺距1.5。
5. 螺紋連接的防松：摩擦防松、機械防松、鉚沖粘合防松。對頂螺母屬于摩擦放松。
6. 螺栓的主要失效形式：1）螺栓桿拉斷；2）螺紋的壓潰和剪斷；3）經(jīng)常裝拆時會因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象。
7. 螺栓螺紋部分的強度條件。螺栓的總拉伸荷載為：工作荷載和殘余預緊力。
8. 計算壓油缸上的螺栓連接和螺栓的分布圓直徑。
九、齒輪傳動
1. 按照工作條件，齒輪傳動可分為閉式傳動和開式傳動。
2. 輪齒的失效形式主要有：齒輪折斷、齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形。在一般閉式齒輪傳動中，齒輪的主要是小型是齒面解除疲勞點蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。齒根部分靠近節(jié)線處最易發(fā)生點蝕，故常取節(jié)點處的接觸應力為計算依據(jù)。一般僅有一對齒嚙合，即荷載由一對齒承擔。對于開式齒輪，主要的失效形式有：齒面點蝕和齒輪的彎曲疲勞強度破壞。
3. 熱處理：鋼在固體狀態(tài)下被加熱到一定溫度，保溫，不同的冷卻方法，改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，得到所需性能。退火：放在空氣中緩慢降溫。正火：空氣中對流冷卻。淬火:放在水中或油中冷卻。
4. 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及其各力的方向：圓周力及其方向，徑向力及其方向 。
5. 齒面接觸應力的驗算公式。兩輪的接觸應力是作用力和反作用力，大小相等方向相反，但兩輪的許用應力不同，因為兩輪的材料和熱處理方式不同，計算中取兩輪中較小者。
6. 設計圓柱齒輪時設計準則：1）對閉式軟齒面齒輪傳動，主要失效形式為齒面點蝕，按齒面接觸強度進行設計，按齒根的彎曲強度進行校核；2）對閉式硬齒面齒輪傳動，主要失效形式為輪齒彎曲疲勞強度破壞，按齒根的彎曲強度進行設計，按齒面的接觸強度進行校核；3）對開式齒輪傳動，主要失效形式為齒面磨損和輪齒彎曲疲勞強度破壞，按輪齒的彎曲疲勞強度進行設計，將計算的模數(shù)適當修正。
7. 斜齒圓柱齒輪傳動，各分力的方向如下：圓周力的方向在主動輪上與運動方向相反，在從動輪上與運動方向相同；徑向力的方向?qū)奢喍际侵赶蚋髯缘妮S心；軸向力的方向可由齒輪的工作面受壓來決定。
8. 螺旋角增大，重合度增大，使傳動平穩(wěn)。
十、帶傳動
1. 帶傳動的優(yōu)點是：1）適用于中心距較大的傳動；2）帶具有很好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動；3）過載時，帶與帶輪間出現(xiàn)打滑，打滑雖使運動失效，但可防止損壞其它零件；4）結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。帶傳動的缺點是：1）傳動的外廓尺寸較大；2）需要張緊裝置；3）由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比；4）帶的壽命較短；5）傳動效率較低。
2. 若帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面鍵的極限摩擦力總和時，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動稱為彈性滑動。彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。打滑是指由過載引起的全面滑動，應當避免。彈性滑動是由緊、松邊拉力差引起的，只要傳遞圓周力，出現(xiàn)緊邊和松邊，就一定會發(fā)生彈性滑動，所以彈性滑動是不可避免的。
3. 在即將打滑時，緊邊拉力和松邊拉力之間的關(guān)系。
4. 運轉(zhuǎn)過程中，帶經(jīng)受變應力，最大應力發(fā)生在緊邊與小輪的接觸處。最大應力=緊邊與松邊拉力產(chǎn)生的拉應力+離心力產(chǎn)生的拉應力+彎曲應力。
5. 帶在帶輪上打滑和帶發(fā)生疲勞損壞是帶的主要失效形式。帶傳動的設計準則是保證帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。
6. 中心距不能過小的原因：中心距過小，帶變短，帶上應力變化次數(shù)增多，疲勞破壞加強。V帶兩側(cè)面的夾角小于40度，原因：V帶在帶輪上彎曲時，由于界面變形使其夾角變小。小輪直徑不能過小的原因:只經(jīng)過小，則帶的彎曲應力變大，而導致帶的壽命減短。
十一、軸
1. 根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)：對不變的轉(zhuǎn)矩，其等于0.3；當轉(zhuǎn)矩脈動變化時，其等于0.6；對于頻繁正反轉(zhuǎn)的軸，其為1.
2. 軸的結(jié)構(gòu)設計改錯題。
十二、滾動軸承
1. 滾動軸承一般由內(nèi)圈外圈滾動體和保持架組成。
2. 常用滾動軸承的類型和性能特點:1）3：圓錐滾子軸承 能同時承受較大的徑向荷載和軸向荷載，一般成對使用。2）5：推力球軸承，只承受軸向荷載。3）6：深溝球軸承4）7：角接觸球軸承。
3. 滾動軸承代號的排列順序：類型代號+寬度系列代號（可省略）+直徑系類代號+內(nèi)徑尺寸系列代號+內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號+公差等級代號，其中，內(nèi)徑尺寸系列代號乘以5得到內(nèi)徑尺寸。
4. 基本額定壽命：一組同一型號的軸承在同一條件下運轉(zhuǎn)，其可靠度為90﹪時，能達到或超過的壽命為基本額定壽命。
5. 求軸承允許的最大徑向荷載。
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