机械设计基础复习总结

机械设计基础复习总结

第0章

1、机器的主体部分是由机构组成的。一部机器可包含一个或若干个机构。

2、就功能而言，一般机器包含四个基本组成部分：动力部分、传动部分、控制部分、执行部分。 第1章

1、一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动。

2、两构件组成运动副，其接触不外乎点、线、面。按照接触特性，通常把运动副分为低副和高副两类。

3、活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是机构自由度，以F表示，即：

F3n2PLPH

4、课后习题

1-5解：F3n2PLPH362811（图在书上） 1-7解：F3n2PLPH3821102（图在书上） 1-11解：F3n2PLPH342422（图在书上）

5、P14 例题1-7 第2章

1、对于铰链四杆机构来说，机架和连杆总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2、从上述分析可得结论：（1）铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆和最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）整转副是由最短杆与其邻边组成的。

3、曲柄是连架杆，整转副处于机架上才能形成曲柄，因此，具有整转副的铰链四杆机构是否存在曲柄，还应根据选择哪一个杆为机架来判断：

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，故得曲柄双摇杆机构。 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。 这种具有整转副而没有曲柄的铰链四杆机构常用作电风扇的摇头机构。 4、课后习题 2-1答：（注：图在书上，有可能改数）

a ）40+110=150

b ）45+120=16570+62=132，不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。

d ）50+100=150

1、当不计凸轮与从动件之间的摩擦时，凸轮给予从动件的力F是沿法线方向的，从动件运动方向与力F之间的锐角α即压力角。 2、公式总结： 1）传动比：i

n11r2rb2

n22r1rb1

2)分度圆上的齿距p对π的比值称为模数，用m表示，单位mm，即：m

p



3）一对标准齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心距，以a表示，即：

ar1r2r1r2

m

(z1z2) 2

*

3、对于=20°和ha1的正常齿制标准渐开线齿轮，当用齿条加工时，其最少齿数

zmin17

4、课后习题

4-14试述一对直齿圆柱齿轮、一对斜齿圆柱齿轮、一对直齿锥齿轮的正确啮合条件。

答： 分度圆锥角

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

外锥距

齿顶角、齿根角

顶锥角

根锥角

当量齿数

第5章

1、轮系可分为两种类型：定轴轮系和周转轮系。 2、课后习题（图在书上）

5-2解：这是一个定轴轮系，依题意有：

齿条 6 的线速度和齿轮 5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因

此有：

通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。

第9章

1、课后习题

9-1通过热处理可改变毛坯或零件的内部组织，从而改善它的力学性能。钢的常用热处理方法有：退火、正火、淬火、调质、表面淬火和渗碳淬火等。试选择其中三种加以解释并简述其应用。

答：退火：将钢加热到一定温度，并保温到一定时间后，随炉缓慢冷却的热处理方法。主要用来消除内应力、降低硬度，便于切削。

正火：将钢加热到一定温度，保温一定时间后，空冷或风冷的热处理方法。可消除内应力，降低硬度，便于切削加工；对一般零件，也可作为最终热处理，提高材料的机械性能。 淬火：将钢加热到一定温度，保温一定时间后，浸入到淬火介质中快速冷却的热处理方法。可提高材料的硬度和耐磨性，但存在很大的内应力，脆性也相应增加。淬火后一般需回火。淬火还可提高其抗腐蚀性。

调质：淬火后加高温回火的热处理方法。可获得强度、硬度、塑性、韧性等均较好的综合力学性能，广泛应用于较为重要的零件设计中。

表面淬火：迅速将零件表面加热到淬火温度后立即喷水冷却，使工件表层淬火的热处理方法。主要用于中碳钢或中碳合金钢，以提高表层硬度和耐磨性，同时疲劳强度和冲击韧性都有所提高。

渗碳淬火：将工件放入渗碳介质中加热，并保温一定时间，使介质中的碳渗入到钢件中的热处理方法。适合于低碳钢或低碳合金钢，可提高表层硬度和耐磨性，而仍保留芯部的韧性和高塑性。 第10章

1、 考虑到极限情况，非矩形螺纹的自锁条件可表示为：

2、若按螺旋转动一圈计算，输入功为2πT，此时升举滑块所作的有效功为FaS，故螺旋副的效率为：

FaStan



2Ttan()

3、标记示例：

圆头普通平键（A型），b=16、h=10、L=100的标记为：键16×100 GB/T 1096-2003 平头普通平键（B型），b=16、h=10、L=100的标记为：键 B16×100 GB/T 1096-2003 单圆头普通平键（C型），b=16、h=10、L=100的标记为：键 C16×100 GB/T 1096-2003 4、课后习题

10-1试证明具有自锁性的螺旋传动，其效率小于50%。 证明：当升角

与当量摩擦角

符合

时，螺纹副具有自锁性。

当

时，螺纹副的效率

所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于 50%。 第11章 课后习题

11-9解 （ 1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的旋向同为左旋，斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。 （2）由题图可知：

、

、

、

、

分度圆直径

轴向力

要使轴向力互相抵消，则：

即

11-16

第12章

1、 正确的啮合条件是：蜗杆轴向模数ma1和轴向压力角a1应分别等于蜗轮端模数mt2和端

面压力角t2即：ma1mt2m

a1t2

2、 在两轴交错角为90°的蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的导程角应等于蜗轮分度圆柱上

的螺旋角，且两者的旋向必须相同，即：

3、 传动比为：i

n1z2

 n2z1

z1pxz1mz1d

 蜗杆直径系数：q1 传动的中心距：

md1d1q

4、导程角：tan

a0.5m(qz2)

5、蜗杆圆周力 Ft1Fa2

2T1

d12T2

d2

蜗杆轴向力 Fa1Ft2

蜗杆径向力 Fr1Fr2Fa1tan 6、课后习题 12-2 12-3