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机械设计之机架部分

机座的结构设计

机座的材料和时效处理

1.机座的材料：机座材料应根据其结构、工艺、成本、生产批量和生产周期等要求正确选择，常用的有：

(1)铸铁：容易铸成形状复杂的零件；价格较便宜；铸铁的内摩擦大，有良好的抗振性。其缺点是生产周期长，单件生产成本较高；铸件易产生废品，质量不易控制；铸件的加工余量大，机械加工费用大。

常用的灰口铸铁有两种：HT200适用于外形较简单，单位压力较大（p>5公斤/厘米2）的导轨，或弯曲应力较大的（σ≥300公斤/厘米2）床身等；HT150的流动性较好，但机械性能稍差，适用于形状复杂而载荷不大的机座。若灰口铸铁不能满足耐磨性要求，应采用耐磨铸铁。

(2)钢：用钢材焊接成机架。钢的弹性模量比铸铁大，焊接机架的壁厚较薄，其重量比同样刚度的机座约轻20%~50%；在单件小批量生产情况下，生产周期较短，所需设备简单；焊接机架的缺点是钢的抗振性能较差，在结构上需采取防振措施；钳工工作量较大；成批生产时成本较高。

2.机座的时效处理

制造机座时，铸造（或焊接）、热处理及机加工等都会产生高温，因各部分冷却速度不同而收缩不均匀，使金属内部产生内应力。如果不进行时效处理，将因内应力的逐渐重新分布而变形，使机座丧失原有的精度。

时效处理就是在精加工之前，使机座充分变形，消除内应力，提高其尺寸的稳定性。常见的方法有自然时效、人工时效和振动时效等几种，其中以人工时效应用最广。

机座的结构设计

1. 机座的典型结构

(1)方形截面机座

结构简单，制造方便，箱体内有较大的空间来安放其它部件；但刚度稍差，宜用于载荷较小的场合。所以机座应选择合适的壁厚、筋板和形状，以保证在重力、惯性力和外力的作用下，有足够的刚度。见图21-1。

(2)圆形截面机座

结构简单、紧凑，易于制造和造型设计，有较好的承载能力。

(3)铸铁板装配式机座

铸铁板装配结构，适用于局部形状复杂的场合。它具有生产周期短、成本低以及简化木模形状和铸造工艺等优点。但刚度较整体箱体机座的差，且加工和装配工作量较大。

2.截面形状的选择

为保证机座的刚度和强度，减轻重量和节约材料，必须根据设备的受力情况，选择经济合理的截面形状。机座虽受力较复杂，但不外是拉、压、弯、扭的作用。当受简单拉、压作用时，变形只和截面积有关，而与截面形状无关，设计时主要是选择合理的尺寸。如果受弯、扭作用时，变形与截面形状有关。

在其它条件相同情况下，抗扭惯性矩Ic越大，扭转变形越小，抗扭刚度越大。表21.1是面积相同的，各种截面形状与惯性矩的比较。

从表中可以看出：

1）空心结构的刚度比实心结构的刚度大；

2）封闭圆形截面的抗扭刚度好，而封闭方形截面的抗弯和抗扭都较好；

3）加大横截面轮廓尺寸和减小壁厚时，可提高刚度。

3.隔板与加强筋

封闭空心截面的刚度较好，但为了铸造清砂及其内部零部件的装配和调整，必须在机座壁上开"窗口"，其结果使机座整体刚度大大降低。若单靠增加壁厚提高刚度，势必使机座笨重、

浪费材料，故常用增加隔板和加强筋来提高刚度。

加强筋常见的有直形筋、斜向筋、十字筋和米字筋四种（如图21-2）。直形筋的铸造工艺简单，但刚度最小；米字筋的刚度最大，但铸造工艺最复杂。

加强筋和隔板的厚度，一般取壁厚的0.8倍。

图21-2

4.连接刚度

为提高结合表面的连接刚度，可采取如下措施：

1）根据受力大小和方向，合理选择紧固螺钉的直径、数量及其位置。必要时，可使螺钉产生预紧力，来提高连接刚度。

2）提高结合表面的光洁度和形状精度，使结合表面上的接触点增多，从而提高结合面的接触刚度。

3）增加局部刚度来提高连接刚度，如图21-3，在安装螺钉处加厚凸缘；或用壁龛式螺钉孔；或用加强筋等办法增加局部刚度，从而提高连接刚度。

5.结构的工艺性

机座属于箱体类零件，体积大，结构复杂，成本较高。设计时，应使其具有良好的结构工艺性，以便于制造和降低成本。

箱体的结构设计

1.箱体的主要功能

(1)支承并包容各种传动零件，如齿轮、轴、轴承等，使它们能够保持正常的运动关系和运动精度。箱体还可以储存润滑剂，实现各种运动零件的润滑。

(2)安全保护和密封作用，使箱体内的零件不受外界环境的影响，又保护机器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔热和隔音作用。

(3)使机器各部分分别由独立的箱体组成，各成单元，便于加工、装配、调整和修理。

(4)改善机器造型，协调机器各部分比例，使整机造型美观。

2.箱体的分类

按箱体的功能可分为：

(1)传动箱体，如减速器、汽车变速箱及机床主轴箱等的箱体，主要功能是包容和支承各传动件及其支承零件，这类箱体要求有密封性、强度和刚度。见图21-6。

(2)泵体和阀体，如齿轮泵的泵体，各种液压阀的阀体，主要功能是改变液体流动方向、流量大小或改变液体压力。这类箱体除有对前一类箱体的要求外，还要求能承受箱体内液体的压力。

(3)支架箱体，如机床的支座、立柱等箱体零件，要求有一定的强度、刚度和精度，这类箱体设计时要特别注意刚度和外观造型。

按箱体的制造方法分，主要有：

(1)铸造箱体，常用的材料是铸铁，有时也用铸钢、铸铝合金和铸铜等。铸铁箱体的特点是结构形状可以较复杂，有较好的吸振性和机加工性能，常用于成批生产的中小型箱体。(2)焊接箱体，由钢板、型钢或铸钢件焊接而成，结构要求较简单，生产周期较短。焊接箱

体适用于单件小批量生产，尤其是大件箱体，采用焊接件可大大降低成本。

(3)其它箱体，如冲压和注塑箱体，适用于大批量生产的小型、轻载和结构形状简单的箱体。

2 设计的主要问题和设计要求

箱体设计首先要考虑箱体内零件的布置及与箱体外部零件的关系，如车床按两顶尖要求等高，确定箱体的形状和尺寸，此外还应考虑以下问题：

1.满足强度和刚度要求。对受力很大的箱体零件，满足强度是一个重要问题；但对于大多数箱体，评定性能的主要指标是刚度，因为箱体的刚度不仅影响传动零件的正常工作，而且还影响部件的工作精度。

2.散热性能和热变形问题。箱体内零件摩擦发热使润滑油粘度变化，影响其润滑性能；温度升高使箱体产生热变形，尤其是温度不均匀分布的热变形和热应力，对箱体的精度和强度有很大的影响。

3.结构设计合理。如支点的安排、筋的布置、开孔位置和连接结构的设计等均要有利于提高箱体的强度和刚度。

4.工艺性好。包括毛坯制造、机械加工及热处理、装配调整、安装固定、吊装运输、维护修理等各方面的工艺性。

5.造型好、质量小。

设计不同的箱体对以上的要求可能有所侧重。

3箱体结构设计

箱体的形状和尺寸常由箱体内部零件及内部零件间的相互关系来决定，决定箱体结构尺寸和外观造型的这一设计方法称为"结构包容法"，当然还应考虑外部有关零件对箱体形状和尺寸的要求。

箱体壁厚的设计多采用类比法，对同类产品进行比较，参照设计者的经验或设计手册等资料提供的经验数据，确定壁厚、筋板和凸台等的布置和结构参数。对于重要的箱体，可用计算机的有限元法计算箱体的刚度和强度，或用模型和实物进行应力或应变的测定，直接取得数据或作为计算结果的校核手段。

1.箱体的毛坯、材料及热处理

(1)箱体的毛坯：选用铸造毛坯或焊接毛坯，应根据具体条件进行全面分析决定。铸造容易铸造出结构复杂的箱体毛坯，焊接箱体允许有薄壁和大平面，而铸造却较困难实现薄壁和大平面。

焊接箱体一般比铸造箱体轻，铸造箱体的热影响变形小，吸振能力较强，也容易获得较好的结构刚度。

(2)箱体的材料和热处理

箱体的常用材料有：

铸铁多数箱体的材料为铸铁，铸铁流动性好，收缩较小，容易获得形状和结构复杂的箱体。

铸铁的阻尼作用强，动态刚性和机加工性能好，价格适度。加入合金元素还可以提高耐磨性。具体牌号查阅有关手册。

铸造铝合金用于要求减小质量且载荷不太大的箱体。多数可通过热处理进行强化，有足够的强度和较好的塑性。

钢材铸钢有一定的强度，良好的塑性和韧性，较好的导热性和焊接性，机加工性能也较好，但铸造时容易氧化与热裂。箱体也可用低碳钢板和型钢焊接而成。

箱体的热处理：

铸造或箱体毛坯中的剩余应力使箱体产生变形，为了保证箱体加工后精度的稳定性，对箱体毛坯或粗加工后要用热处理方法消除剩余应力，减少变形。常用的热处理措施有以下三类：

A)热时效。铸件在500～600°C下退火，可以大幅度地降低或消除铸造箱体中的剩余应力。

B)热冲击时效。将铸件快速加热，利用其产生的热应力与铸造剩余应力叠加，使原有剩余应力松弛。

C)自然时效。自然时效和振动时效可以提高铸件的松弛刚性，使铸件的尺寸精度稳定。

2.箱体结构参数的选择

(1) 壁厚

铸铁、铸钢和其它材料箱体的壁厚可以从表21-2中选取，表中N用下式计算：

N=（2L+B+H）/3000 （mm）

式中L-铸件长度（mm），L、B、H中，L为最大值；

B-铸件宽度（mm）；H-铸件高度（mm）；

表21-2 铸造箱体的壁厚

仪器仪表铸造外壳的最小壁厚参考表21-3选取

(2)加强筋

为改善箱体的刚度，尤其是箱体壁厚的刚度，常在箱壁上增设加强筋，若箱体中有中间短轴或中间支承时，常设置横向筋板。筋板的高度H不应超过壁厚t的（3-4）倍，超过此值对提高刚度无明显效果。加强筋的尺寸见表21-4。

(3)孔和凸台

箱体内壁和外壁上位于同一轴线上的孔，从机加工角度要求，单件小批量生产时，应尽可能使孔的质量相等；成批大量生产时，外壁上的孔应大于内壁上的孔径，这有利于刀具的进入和退出。箱体壁上的开孔会降低箱体的刚度，实验证明，刚度的降低程度与孔的面积大小成正比。

在箱壁上与孔中心线垂直的端面处附加凸台，可以增加箱体局部的刚度；同时可以减少加工面。当凸台直径D与孔径d的比值D/d≤2和凸台高度h与壁厚t的比值t/h≤2时，刚度增加较大；比值大于2以后，效果不明显。如因设计需要，凸台高度加大时，为了改善凸台的局部刚度，可在适当位置增设局部加强筋。见图21-8。

图21-8

(4)连接和固定

箱体连接处的刚度主要是结合面的变形和位移，它包括结合面的接触变形，连接螺钉的变形和连接部位的局部变形。为了保证连接刚度，应注意以下几个方面的问题：

1)重要结合面表面粗糙度值Ra应不大于3.2um，接触表面粗糙度值越小，则接触刚度越好。

2)合理选择联结螺钉的直径和数量，保证结合面的预紧力。为了保证结合面之间的压强，又不使螺钉直径太大，结合面的实际接触面积在允许范围内尽可能减小。如图19-9。

3)合理设计联结部位的结构，联结部位的结构及特点及应用见表21-5。

表21-5

《机械设计基础》

第一章概论一、判断 1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 3、机构是具有确定相对运动的构件组合。（√） 4、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。（√） 5、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。（×） 6、连杆是一个构件，也是一个零件。（√） 7、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。（×）二、选择 1、组成机器的运动单元体是什么（ B ） A．机构 B．构件 C．部件 D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别3、下列哪一点是构件概念的正确表述（ D ）

A．构件是机器零件组合而成的。 B．构件是机器的装配单元 C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件（ B ） A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键 5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） A．数控机床的刀架B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子 D．空气压缩机三、填空 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为（机构）。 4、从（运动）观点看，机器和机构并无区别，工程上统称为（机械）。

机械设计试验报告2(附答案)

实验二、机械设计课程减速器拆装实验报告减速器名称班级日期同组实验者姓名

回答下列问题减速器拆装步骤及各步骤中应考虑的问题一、观察外形及外部结构 1．起吊装置，定位销、起盖螺钉、油标、油塞各起什么作用？布置在什么位置？答：定位销：为安装方便，箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧起盖螺钉：为了便于揭开箱盖，常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉起吊装置：为了便于吊运，在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器油标：为了便于检查箱内油面高低，箱座上设有油标油塞：拔下即可注油，拧上是为了防止杂质进入该油箱，常在箱体顶部位置设置油塞 2．箱体、箱盖上为什么要设计筋板？筋板的作用是什么，如何布置？答：原因：为保证壳体的强度、刚度，减小壳体的厚度。作用：增大减速机壳体刚度。布置：一般是在两轴安装轴承的上下对称位置分别布置较好。 3．轴承座两侧联接螺栓应如何布置，支承螺栓的凸台高度及空间尺寸应如何确定？答：轴承旁凸台高度h 由低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准。取50mm 轴承旁连接螺栓的距离S 以Md1螺栓和Md3螺钉互不干涉为准尽量靠近一般取S=D。 4．铸造成型的箱体最小壁厚是多少？如何减轻其重量及表面加工面积？答：大约10mm左右。减轻重量主要是减少厚度，做加强筋来满足。 5．箱盖上为什么要设置铭牌？其目的是什么？铭牌中有什么内容？答：为了显示型号，基本参数，外国的产品还包含序列号，给厂家提供序列号，可以查到出厂时的所有参数，方便使用维护，比如用了几年，你要买备件或备机，提供名牌信息。二、拆卸观察孔盖 1．观察孔起什么作用？应布置在什么位置及设计多大才是适宜的？答：为了检查齿轮与齿轮（或涡轮与蜗杆）的啮合情况、润滑状况、接触斑点、齿侧间隙、齿轮损坏情况，并向减速器箱体内注入润滑油。应设置在箱盖顶部的适当位置：孔的尺寸大小以便于观察传动件啮合的位置为宜，并允许手伸入箱体内检查齿面磨损情况。

机械设计习题与参考答案

习题与参考答案一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。 A. 好 B. 差 C. 相同 D. 不一定 2 用于连接的螺纹牙型为三角形，这是因为三角形螺纹。 A. 牙根强度高，自锁性能好 B. 传动效率高 C. 防振性能好 D. 自锁性能差 3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定，则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。 A. 螺距和牙型角 B. 升角和头数 C. 导程和牙形斜角 D. 螺距和升角 4 对于连接用螺纹，主要要求连接可靠，自锁性能好，故常选用。 A. 升角小，单线三角形螺纹 B. 升角大，双线三角形螺纹 C. 升角小，单线梯形螺纹 D. 升角大，双线矩形螺纹 5 用于薄壁零件连接的螺纹，应采用。 A. 三角形细牙螺纹 B. 梯形螺纹 C. 锯齿形螺纹 D. 多线的三角形粗牙螺纹 6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时，该螺栓组中的螺栓。

A. 必受剪切力作用 B. 必受拉力作用 C. 同时受到剪切与拉伸 D. 既可能受剪切，也可能受挤压作用 7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时，考虑到拉伸与扭转的复合作用，应将拉伸载荷增加到原来的倍。 A. B. C. D. 8 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器，在传递转矩时，。 A. 螺栓的横截面受剪切 B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压 C. 螺栓同时受剪切与挤压 D. 螺栓受拉伸与扭转作用 9 在下列四种具有相同公称直径和螺距，并采用相同配对材料的传动螺旋副中，传动效率最高的是。 A. 单线矩形螺旋副 B. 单线梯形螺旋副 C. 双线矩形螺旋副 D. 双线梯形螺旋副 10 在螺栓连接中，有时在一个螺栓上采用双螺母，其目的是。 A. 提高强度 B. 提高刚度 C. 防松 D. 减小每圈螺纹牙上的受力 11 在同一螺栓组中，螺栓的材料、直径和长度均应相同，这是为了。 A. 受力均匀 B. 便于装配. C. 外形美观 D. 降低成本

机械设计常用资料大全

机械设计常用资料大全》(Mechanical design common documents daqo)1.0 这么多的机械设计用资料，对你进行机械设计或者学习，有非常大的帮助，省去了你查找资料的时间。本资源对机械设计的资料进行了分类，极大地方便了你下载需要参考的资料，同时也会对你学习机械专业知识，有一个整体性的了解，可以帮助你应该加强哪部分内容的学习！供在校大学生或机械类工程技术人员使用。一、手册类机械设计课程设计手册(第三版) 机械设计手册(第五版)第1卷机械设计手册(第五版)第2卷机械设计手册(第五版)第3卷机械设计手册(第五版)第4卷机械设计手册(第五版)第5卷机械设计手册.(新版).第1卷机械设计手册.(新版).第2卷机械设计手册.(新版).第3卷机械设计手册.(新版).第4卷机械设计手册.(新版).第5卷机械设计手册.(新版).第6卷 [精密加工技术实用手册].精密加工技术实用手册包装机械选用手册上-印刷实务包装机械选用手册下-印刷实务机电一体化专业必备知识与技能手册机械工程师手册.第二版机械加工工艺师手册机械设计、制造常用数据及标准规范实用手册机械制图手册(清晰版) 机械制造工艺设计简明手册联轴器、离合器与制动器设计选用手册实用机床设计手册运输机械设计选用手册.上册运输机械设计选用手册.下册中国机械设计大典数据库最新金属材料牌号、性能、用途及中外牌号对照速用速查实用手册最新实用五金手册(修订本) 最新轴承手册二、机构类高等机构设计机构参考手册机构创新设计方法学机构设计丛书.凸轮机构设计机构设计实用构思图册-verygood

机械设计练习(一)(答案)

机械设计练习（一）一、单项选择题（每题1 分，共20 分）。 1.采用螺纹联接时，若被联接件总厚度较大，且材料较软，强度较低，需要经常拆装的情况下，一般宜采用。 A.普通螺栓联接 B.铰制孔用螺栓联接 C.双头螺柱联接 2.紧联接螺栓按拉伸强度计算时，考虑到拉伸和扭转的联合作用，应将拉伸载荷增至。 A.0.3 倍 B.1.3 倍 C.1.7 倍 3.在承受轴向变载荷的紧螺栓联接中，采用空心杆螺栓的作用是。（ B ） A.减轻联接的重量 B.减小螺栓刚度，降低应力幅 C.增加联接的紧密性 4.螺纹的公称直径（管螺纹除外）是指它的。 A.内径d1 B.大径d C.中径d2 5.在螺纹联接常用的防松方法中，当承受冲击或振动载荷时，无效的方法是（ C ） A. 采用开口销与六角开槽螺母 B. 采用胶接或焊接的方法 C .设计时使螺纹联接具有自锁性能 6.承受轴向拉伸工作载荷的紧螺栓联接，设预紧力为F0,工作载荷为F,则螺栓承受的总拉力F2。 A.小于F0+F B.等于F0+F C.大于F0+F 7.在滑动螺旋是设计计算中，限制螺纹工作面上的压力P,主要是为了。（ C） A.使材料硬度低的螺母避免被压坏 B. 防止接触面上应力过大而产生疲劳点蚀 C减轻工作面的磨损 8. 常用螺纹的牙形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等，其中用于联接和用于传动的牙形分别为。 A .第一种和第三种 B .第二种和第三种 C .第三种和第一种 9.普通螺纹联接中的松联接和紧联接之间的主要区别是：松联接的螺纹部分不承受。 A.拉伸作用 B.扭转作用 C.弯曲作用 10.用两个普通螺栓将两块钢板联接起来。已知每块板所受横向力为F,接合面间的摩擦系数f=0.15，为使联接可靠，应使摩擦力比外载荷大20%，则每个螺栓需要的预紧力A.0.5F B.2F C.4F

机械设计复习资料

机械具有的三个特征:①机器是一种认为的实体组合；②组成机器的各实体单元之间具确定的相对运动；③可以代替人的劳动，实现能量转换或完成有用的机械功。组成机器的各个运动单元称为构件，构件是运动中最小的单元；机械中不可拆的制造单元体称为零件，零件是机械中制造的最小单元。表示力使物体产生转动效应的物理量称为力矩。三种粱：简支梁、外伸梁、悬臂梁；三种形式：力偶距M、集中力F、均布载荷q。低副：转动副和移动副都是面接触，压强低，统称为低副，其制造容易，承载能力强，耐磨损，每个低副都有两个约束，保留一个自由度。高副是点或线接触，因此其承载能力差，容易磨损，同时由于高副的接触面多为曲面，因而制造比较困难。自由度：

F（机构自由度）=3n（自由度）–2PL（低副）–PH（高副）机构具有确定的运动条件：机构自由度F等于原动件数W，由于机构原动件的运动是由外界给定的，因此W>0。公式表达： W=F=3n-2PL-PH>0 机构中常出现一种不影响整个机构运动的、局部的独立运动，称为局部自由度。例如滚子与推杆连接在一起只能算一个。铰链四杆机构的类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。相邻构件转整周的条件：相邻构件能否转整周转动，是由各机构的长度决定的。铰链四杆机构中存在的条件：最短杆与最长杆之和小于等于其余两杆之和；机架或连架杆最短杆（之后不知道了…求解）机构类型判别：①以最短构件相邻的构件为机架时，该机构为曲柄摇杆机构；②以最短构件为机架时，该机构为双曲杆机构；③以最短构件对面的构件为机架时，该机构必定是双摇杆机构。

传动r角越大，对机构的传力越有利。凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本机构所组成的一种高副机构。在机构中，若主动件连续运动，而从动件周期性间歇运动，则称为间歇运动机构。分度圆与齿顶圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示；分度圆与齿根圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示；齿顶高与齿根高之和称为全齿高，用h表示。渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数m和压力角α分别相等。概念：①为了保证无根切现象，被切齿轮的最少齿数应为 Zmin=2?a 2 ②若要使用小于17齿数的齿轮，必须使用变位修正法加工。齿轮传动的设计准则：①闭式软齿轮传动，齿面点蚀是主要的失效形式，通常先按齿面疲劳强度进行设计计算；②闭式

机械设计基础复习资料汇总

第一章平面机构的自由度和速度分析1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图答案：

1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算各机构的自由度。

1-5解滚子是局部自由度，去掉 n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=1 1-6解滚子是局部自由度，去掉 n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=1 1-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=2 1-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=1 1-9解滚子是局部自由度，去掉 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-10解滚子时局部自由度，去掉右端三杆组成的转动副，复合铰链下端两构件组成的移动副，去掉一个. n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=1

1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3 第2章平面连杆机构 2-1 试根据2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。（a ）40+110<90+70 以最短的做机架，时双曲柄机构，A B 整转副（b ）45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架，是曲柄摇杆机构，A B 整转副（c ）60+100>70+62 不存在整转副是双摇杆机构（d ）50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架，双摇杆机构 C D 摆转副 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。

机械零件设计中形位公差的确定性方法研究

机械零件设计中形位公差的确定性方法研究集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

机械零件设计中形位公差的确定性方法研究随着正确地选择和确定形位公差的项目、基准及数值对机械零件的设计是十分重要的。依据机械零件的功能要求。并考虑其使用性、工艺性和经济性的综合效果,详细分析了确定形位公差时公差项目、基准和公差数值的选择方法。零件的功能特性是选择形位公差项目、基准和公差数值的基础;公差间的关系可作为进一步精选它们的依据;同时还应兼顾经济性和测量的方便性。在机械零件的设计过程中,正确地选择形位公差项目以及合理地确定形位公差数值,不仅直接影响到机器的使用性能和质量,而且关系到零件加工的难易程度和成本高低。形位公差的国家标准规定了l4项并列的形位公差,项目较多,而且有些公差项目之间还存在着从属和包容等关系。因此,机械零件的形位公差设计一直是机械零件设计中的难点。本文将根据形位公差的理论与多年的机械零件设计经验,分析形位公差项目及公差值大小等公差内容的选择依据。为设计者提供参考。 1.形位公差项目的选择 1.依据零件的功能特性初选形位公差项目

选择形位公差项目首先应满足零件的功能要求，主要考虑形位误差对零件使用性能的影响。这种使用性能一般指零件的配合性质、装配互换性、工作精度、可靠性及运动平衡性等。设计时了解和明确所设计零件的使用性能,才能确定为保证这些性能必须选用的形位公差项目。以下为一些常见的零件功能特性与所需的公差项目：（1）在圆柱形零部件的运动配合中,如果圆柱面接触不良,就会造成局部过早磨损,扩大了配合间隙,降低定心精度，这就需要选择圆度和圆柱度等形状公差限制形状误差，以避免过大的形状误差带来的危害。（2）在移动配合中,形状误差会降低导向精度或破坏密封性；在过盈定位配合中,形状误差会降低连接强度和可靠性；曲面形状误差直接影响机械的工作性能,如汽轮机叶片的曲面等；这些都需要选择相应的形状公差加以限定。（3）位置误差直接影响机器的装配精度和运转精度。例如,发动机中的曲轴和变速器中的齿轮轴,为了保证它们的装配精度和工作性能,就要规定它们的两端支承孔的同轴度，否则就会影响齿轮的啮合精度,产生振动和噪声。 2.依据公差间的关系精选形位公差项目（1）由尺寸公差控制形位公差。形位公差与尺寸公差具有一定的关联性，有些形位误差可自然地控制在尺寸公差内，就不必再给出形位公差要求。

现代机械设计方法复习题【答案2】

现代机械设计方法试题-----复习使用考试形式：闭卷（带计算器与尺）一、图解题 1．图解优化问题：min F (X)=(x 1-6)2+(x 2-2)2 s ．t ． 0．5x 1+x 2≤4 3x 1+x 2≤9 x 1+x 2≥1 x 1≥0, x 2≥0 求最优点和最优值。最优点就是切点坐标：X1=2.7,x2=0.9 最优值：12.1【带入公式结果】 2．若应力与强度服从正态分布，当应力均值μs 与强度均值μr 相等时，试作图表示两者的干涉情况，并在图上示意失效概率F 。参考解： 3 ．已知某零件的强度r 和应力s 均服从正态分布，且μr >μs ,σr <σs ，试用图形表示强度r 和应力s 的分布曲线，以及该零件的分布曲线和可靠度R 的范围。参考解： f (s) f (r) Y >0安全状态；Y <0安全状态；Y =0极限状态 f (Y)

强度r 与应力s 的差可用一个多元随机函数Y =r -s =f (x 1,x 2,…,x n )表示，这又称为功能函数。设随机函数Y 的概率密度函数为f (Y )，可以通过强度r 与应力s 的概率密度函数为f (r )和f (s )计算出干涉变量Y =r-s 的概率密度函数f (Y )，因此零件的可靠度可由下式求得： Y Y f Y p R ?∞ =>=0d )( )0( 从公式可以看出，因为可靠度是以Y 轴的右边对f (Y )积分，因此可靠度R 即为图中Y 轴右边的阴影区域。而失效概率F =1-R ，为图中Y 轴左边的区域。 4．用图表示典型产品的失效率与时间关系曲线，其失效率可以分为几个阶段，请分别对这几个阶段进行分析。失效率曲线：典型的失效率曲线。失效率（或故障率）曲线反映产品总体寿命期失效率的情况。图示13.1-8为失效率曲线的典型情况，有时形象地称为浴盆曲线。失效率随时间变化可分为三段时期： (1) 早期失效期，失效率曲线为递减型。产品投于使用的早期，失效率较高而下降很快。主要由于设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷，以及调试、跑合、起动不当等人为因素所造成的。当这些所谓先天不良的失效后且运转也逐渐正常，则失效率就趋于稳定，到t 0时失效率曲线已开始变平。t 0以前称为早期失效期。针对早期失效期的失效原因，应该尽量设法避免，争取失效率低且t 0短。 (2) 偶然失效期，失效率曲线为恒定型，即t 0到t i 间的失效率近似为常数。失效主要由非预期的过载、误操作、意外的天灾以及一些尚不清楚的偶然因素所造成。由于失效原因多属偶然，故称为偶然失效期。偶然失效期是能有效工作的时期，这段时间称为有效寿命。为降低偶然失效期的失效率而增长有效寿命，应注意提高产品的质量，精心使用维护。加大零件截面尺寸可使抗非预期过载的能力增大，从而使失效率显著下降，然而过分地加大，将使产品笨重，不经济，往往也不允许。 (3) 耗损失效期，失效率是递增型。在t 1以后失效率上升较快，这是由于产品已经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的，故称为耗损失效期。针对耗损失效的原因，应该注意检查、监控、预测耗损开始的时间，提前维修，使失效率仍不上升，如图13.1-8中虚线所示，以延长寿命不多。当然，修复若需花很大费用而延长寿命不多，则不如报废更为经济。

机械设计作业答案

第五章螺纹联接和螺旋传动一、选择题 5—1 螺纹升角ψ增大，则联接的自锁性C，传动的效率A；牙型角增大，则联接的自锁性A，传动的效率C。 A、提高 B、不变 C、降低 5—2在常用的螺旋传动中，传动效率最高的螺纹是 D 。 A、三角形螺纹 B、梯形螺纹 C、锯齿形螺纹 D、矩形螺纹 5—3 当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常装拆时，往往采用A 。 A、双头螺柱联接 B、螺栓联接 C、螺钉联接 D、紧定螺钉联接 5—4螺纹联接防松的根本问题在于C。 A、增加螺纹联接的轴向力 B、增加螺纹联接的横向力 C、防止螺纹副的相对转动 D、增加螺纹联接的刚度 5—5对顶螺母为A防松，开口销为B防松，串联钢丝为B防松。 A、摩擦 B、机械 C、不可拆 5—6在铰制孔用螺栓联接中，螺栓杆与孔的配合为B。 A、间隙配合 B、过渡配合 C、过盈配合 5—7在承受横向工作载荷或旋转力矩的普通紧螺栓联接中，螺栓杆C作用。 A、受剪切应力 B、受拉应力 C、受扭转切应力和拉应力 D、既可能只受切应力又可能只受拉应力 5—8受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，依靠A来承载。 A、接合面间的摩擦力 B、螺栓的剪切和挤压 C、螺栓的剪切和被联接件的挤压 5—9受横向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷为B；受横向工作载荷的铰制孔螺栓联接中，螺栓所受的载荷为A；受轴向工作载荷的普通松螺栓联接中，螺栓所受的载荷是A；受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接中，螺栓所受的载荷是D。 A、工作载荷 B、预紧力 C、工作载荷+预紧力 D、工作载荷+残余预紧力 E、残余预紧力 5—10受轴向工作载荷的普通紧螺栓联接。假设螺栓的刚度C b与被联接件的刚度C 相等，联接的预紧力为F0，要求受载后接合面不分离，当工作载荷F等于预紧力F0 m 时，则D。 A、联接件分离，联接失效 B、被联接件即将分离，联接不可靠 C、联接可靠，但不能再继续加载 D、联接可靠，只要螺栓强度足够，工作载荷F还可增加到接近预紧力的两倍 5—11重要的螺栓联接直径不宜小于M12，这是因为C。 A、要求精度高 B、减少应力集中 C、防止拧紧时过载拧断 D、便于装配

机械设计复习资料全

一、填空题 1 2 3人的劳动，完成有用的。 4 5运动或运动的形式。 6 7 8、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的中间环节。 9 器。 1、运动副是指能使两构件之间既保持直接接触。而又能产生一定形式相对运动的连接。 2、由于组成运动副中两构件之间的接触形式不同，运动副分为高副和低副。 3、运动副的两构件之间，接触形式有点接触，线接触和面接触三种。 4、两构件之间作面接触的运动副，叫低副。 5、两构件之间作点或线接触的运动副，叫高副。 6、回转副的两构件之间，在接触处只允许孔的轴心线作相对转动。 7、移动副的两构件之间，在接触处只允许按给定方向作相对移动。 8、带动其他构件运动的构件，叫原动件。 9、在原动件的带动下，作运动的构件，叫从动件。 10、低副的优点：制造和维修，单位面积压力，承载能力。 11、低副的缺点：由于是摩擦，摩擦损失比大，效率。 12、暖水瓶螺旋瓶盖的旋紧或旋开，是低副中的副在接触处的复合运动。 13、房门的开关运动，是副在接触处所允许的相对转动。 14、抽屉的拉出或推进运动，是副在接触处所允许的相对移动。 15、火车车轮在铁轨上的滚动，属于副。 1、平面连杆机构是由一些刚性构件用副和副相互联接而组成的机构。 2、平面连杆机构能实现一些较复杂的运动。 3、当平面四杆机构中的运动副都是副时，就称之为铰链四杆机构；它是其他多杆机构的。 4、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作整周的叫曲柄。 5、在铰链四杆机构中，能绕机架上的铰链作的叫摇杆。 6、平面四杆机构的两个连架杆，可以有一个是，另一个是，也可以两个都是或都是。 7、平面四杆机构有三种基本形式，即机构，机构和机构。 8、组成曲柄摇杆机构的条件是：最短杆与最长杆的长度之和或其他两杆的长度之和；最短杆的相邻构件为，则最短杆为。 9、在曲柄摇杆机构中，如果将杆作为机架，则与机架相连的两杆都可以作____ 运动，即

GB1804-m一般公差

一般公差线性尺寸的未注公差本标准等效采用国际标准ISO 2768-1：1989《一般公差——第1部分：未注出公差的线性和角度尺寸的公差》中未注出公差的线性尺寸的公差部分。 1 范围本标准规定了线性尺寸的一般公差等级和极限偏差。本标准适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般的冲压加工的尺寸。非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸可参照采用。本标准规定的极限偏差适用于非配合尺寸。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 1804-92 一般公差线性尺寸的未注公差 GB6403.4-86 零件倒圆与倒角 3 术语 3.1 一般公差一般公差系指在车间一般加工条件下可保证的公差。采用一般公差的尺寸，在该尺寸后不注出极限偏差。 4 线性尺寸的一般公差 4.1 线性尺寸的一般公差规定四个公差等级。线性尺寸的极限偏差数值表见表1；倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值见表2。 4.2 规定图样上线性尺寸的未注公差，应考虑车间的一般加工精度，选取本标准规定的公差等级，由相应的技术文件或标准作出具体规定。 4.3 本公司图样上线性尺寸的未注公差，选取GB1804-m。 1

表1 线性尺寸的极限偏差数值尺寸分段公差等级 >0.5~3 >3~6 >6~30 >30~120>120~400>400~1000 >1000~2000>2000~4000 f(精密级) ±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.5 - m(中等级) ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 c(粗糙级) ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 ±3 ±4 v(最粗级) - ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4 ±6 ±8 表2 倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值尺寸分段公差等级 0.5~3 >3~6 >6~30 >30 f(精密级) ±0.2 ±0.5 ±1 ±2 m(中等级) c(粗糙级) ±0.4 ±1 ±2 ±4 v(最粗级) 注：倒圆半径与倒角高度的含义参见GB6403.4。 5 线性尺寸的一般公差的表示方法采用GB/T1804规定的一般公差，在图样上、技术文件或标准中用国家标准号和公差等级符号表示。例如选用中等级时，表示为：GB/T1804-m 2

机械设计基础复习资料(综合整理)..

机械设计基础复习资料一、基础知识 0、零件（独立的机械制造单元）组成（无相对运动）构件（一个或多个零件、是刚体；独立的运动单元）组成（动连接）机构（构件组合体）；两构件直接接触的可动连接称为运动副；运动副要素（点、线、面）；平面运动副、空间运动副；转动副、移动副、高副（滚动副）；点接触或线接触的运动副称为高副（两个自由度、一个约束）、面接触的运动副称为低副（一个自由度、两个约束，如转动副和移动副） 0.1曲柄存在的必要条件：最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。连架杆和机架中必有一杆是最短杆。 0.2在四杆机构中，不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构，满足后，若以最短杆为机架，则为双曲柄机构；若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构；若以最短杆的两邻杆之一为机架，则为曲柄摇杆机构 0.3 凸轮从动件作等速运动规律时，速度会突变，在速度突变处有刚性冲击，只能适用于低速凸轮机构；从动件作等加等减速运动规律时，有柔性冲击，适用于中、低速凸轮机构；从动件作简谐运动时，在始末位置加速度也会变化，也有柔性冲击，之适用于中速凸轮，只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时，才可以得到连续的加速度曲线（正弦加速度运动规律），无冲击，可适用于高速传动。 0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关，当基圆半径减小时，压力角增大；反之，当基圆半径增大时，压力角减小。设计时应适当增大基圆半径，以减小压力角，改善凸轮受力情况。 0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低 1.按照工作条件，齿轮传动可分为开式传动两种。 1.1．在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】 1.2对于闭式软齿面来说，齿面点蚀，轮齿折断和胶合是主要失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。 1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑 1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。 2．开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』开式齿轮磨损较快，一般不会点蚀 2.1. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的节线靠近齿根处部位。在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS，这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄．为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些 2.12. 根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计，按弯曲强度校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计，按接触强度校核。 2．13在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同，材料的许用接触应力不同，工作中产生的齿根弯曲应力不同，材料的许用弯曲应力不同。标准模数和压力角在齿轮大端；受力分析和强度计算用平均分度圆直径。 2.15、在齿轮传动中，大小齿轮的接触应力是相等的，大小齿轮的弯曲应力是不相等的。 2.16、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据，其载荷由一对轮齿承担。

机械设计中形位公差的确定及选择

机械设计中形位公差的确定及选择摘要：在进行机械设计时，如何保证机械产品零件的精度，是设计人员必须要考虑的问题。形位公差是控制机械产品零件几何精度技术的条件。正确选择形位公差项目和合理确定其公差等级及公差值，能保证零件的使用要求，提高经济效果。文章就机械设计过程中如何合理选用形位公差进行了一些探讨。关键词：机械设计；形状公差；位置公差；标注公差；选择；控制在机械与仪器仪表设计及制造工艺的设计中，公差配合与技术测量与设计、制造及质量控制等方面密切相关，其精度的要求是靠尺寸公差、形状公差、位置公差来保证的，是优化产品质量的可靠保障。在现代工业飞速发展、产品换代频繁的新形势下，其重要性尤为明显。如何合理并正确地确定被测要素的形状位置公差公差值，是一项十分慎重的工作。 1 形位公差和位置公差的关系及选择经过加工的机械零件表面，不但会有尺寸偏差，而且会有形状和相对位置的误差，这些误差会影响零件的互换性。为此，国家标准规定了形状和位置的允许变动量。位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量，形状公差是单一实际要素的形状所允许的变动全量，位置公差的公差带包容整个被测要素，因此，在很多情况下，位置公差是能够控制形状误差的。如在定位公差中，同轴度可以控制轴线的形状误差，对称度和位置度可以控制平面度误差。又如在跳动公差中，端面全跳动可以控制平面度误差，径向跳动可以控制圆度误差，径向全跳动可以控制圆度、直线度，圆柱度误差。所以.在确定形状公差和位置公差过程中，一旦位置公差给定后，当作用上已能够控制相应的形状误差，且能满足使用要求时，就不必再提形状公差的要求了。 2 形位公差值的确定正确选择形位公差项目和合理确定其公差等级及公差值，能保证零件的使用要求，提高经济效果。确定形位公差值的方法，有类比法和计算法两种。常用的是类比法。计算法一般很少使用.只有在高精度要求的场合才用。在零件加工中，由于受到机床精度的限制，故在己加工完成的零件上，所有要素都存在形位误差，但不是所有要素都要在图纸上规定形位公差。只对高精度要求的要素才注公差值，而对精度要求比未注公差值还低的也应注出，表示不必提高要求。在选用公差值时，以满足零件的功能要求为前提，兼顾经济性和测量条件等因素，尽量选用较大的公差值。并应注意以下的一些问题。

机械设计习题答案解析

绪论 1、机器的基本组成要素就是什么？【答】机械系统总就是由一些机构组成,每个机构又就是由许多零件组成。所以,机器的基本组成要素就就是机械零件。 2、什么就是通用零件？什么就是专用零件？试各举三个实例。【答】在各种机器中经常能用到的零件称为通用零件。如螺钉、齿轮、弹簧、链轮等。在特定类型的机器中才能用到的零件称为专用零件。如汽轮机的叶片、内燃机的活塞、曲轴等。 3、在机械零件设计过程中,如何把握零件与机器的关系？【答】在相互连接方面,机器与零件有着相互制约的关系; 在相对运动方面,机器中各个零件的运动需要满足整个机器运动规律的要求; 在机器的性能方面,机器的整体性能依赖于各个零件的性能,而每个零件的设计或选择又与机器整机的性能要求分不开。机械设计总论 1、机器由哪三个基本组成部分组成？传动装置的作用就是什么？【答】机器的三个基本组成部分就是:原动机部分、执行部分与传动部分。传动装置的作用:介于机器的原动机与执行部分之间,改变原动机提供的运动与动力参数,以满足执行部分的要求。 2、什么叫机械零件的失效？机械零件的主要失效形式有哪些？【答】机械零件由于某种原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能称为失效。机械零件的主要失效形式有 1)整体断裂; 2)过大的残余变形(塑性变形); 3)零件的表面破坏,主要就是腐蚀、磨损与接触疲劳; 4)破坏正常工作条件引起的失效:有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作,如果破坏了这些必要的条件,则将发生不同类型的失效,如带传动的打滑,高速转子由于共振而引起

断裂,滑动轴承由于过热而引起的胶合等。 3、什么就是机械零件的设计准则？机械零件的主要设计准则有哪些？【答】机械零件的设计准则就是指机械零件设计计算时应遵循的原则。机械零件的主要设计准则有:强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则 4、绘出浴盆曲线并简述其含义？【答】浴盆曲线就是失效率曲线的形象化称呼, 表示了零件或部件的失效率与时间的关系,一般用实验方法求得。浴盆曲线分为三段:第Ⅰ段代表早期失效阶段,失效率由开始时很高的数值急剧地下降到某一稳定的数值;第Ⅱ段代表正常使用阶段,失效率数值缓慢增长;第Ⅲ段代表损坏阶段,失效率数值由稳定的数值逐渐急剧上升。 5、设计机械零件时应满足哪些基本要求？【答】机械零件的基本设计要求有:避免在预定寿命期内失效的要求;结构工艺性要求;经济性要求;质量小要求;可靠性要求。 6、简述机械零件的一般设计步骤？【答】机械零件的一般设计步骤就是: (1)选择零件的类型与结构; (2)计算作用载荷; (3)选择材料; (4)确定基本尺寸; (5)结构设计; (6)校核计算; (7)绘图与编写技术文件。

机械设计学复习资料

第一章绪论 1.机械设计学学科的三个组成部分（或机械产品设计的基本环节）：功能原理设计、实用化设计、商品化设计。 2.机械设计具有哪些主要特点？（多解性、系统性、创新性） 3.近代“设计学”的重大发展（功能思想的提出和发展；人机学思想的形成和发展；工业设计学科体系的发展和成熟） 4.从设计构思的角度将机械设计步骤归纳为哪三大步？（创意、构思、实现） 5.“设计”是把各种先进技术成果转化为生产力的一种手段和方法。机械产品设计的一般过程：认识需求→目标界定→问题求解→分析选优→评价决策→表达→实现。 6.机械设计学的研究对象机械设计学研究机械设计的规律、过程、原理、方法、设计原则以及其他机械设计的共性技术。7.功能是产品的核心和本质。第二章机器的组成及典型机器的功能分析 1.机器的定义：有两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件的限定的相对运动，能将某种原动力和运动转变，以执行人们预期的工作，在人或其他智能体的操作或控制下，实现为之设计的某种或几种功能。 2.从不同角度看机器的组成：从机构学的角度看：各种基本机构，自由度=原动机数；从结构学的角度看：各种基本零件；从专业的角度看：各种主要部件 3.从功能的观点看机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成，它们的协调工作实现了实现了机器的总功能。又可进一步分为：工作机（工作头、执行机构）传动机原动机控制器。 4.从功能的观点看机器的分类可分为：工艺类机器：对物料进行工艺性加工的机器，主要特征是具有专用的工作头并进行独特的工艺加工动作；非工艺类-不对任何物料进行工艺性加工，只实现某些特殊的动作性的机器。 5.家用缝纫机是一种典型的工艺类机器。工艺方式：一是采用针尖引线的方法代替针尾引线；二是采用双线互锁交织的方法代替反复穿刺。功能分析：（1）总功能：将线按一定规律缝于缝料上，它可使一根线或多根线通过自连、互连、

《机械设计基础》第六版重点复习资料.

《机械设计基础》知识要点绪论；基本概念：机构，机器，构件，零件，机械第1章：1）运动副的概念及分类 2）机构自由度的概念 3）机构具有确定运动的条件 4）机构自由度的计算第2章：1）铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2）四杆机构极限位置的作图方法 3）掌握了解：极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4）按给定行程速比系数设计四杆机构。第3章：1）凸轮机构的基本系数。 2）等速运动的位移，速度，加速度公式及线图。 3）凸轮机构的压力角概念及作图。第4章：1）齿轮的分类（按齿向、按轴线位置）。 2）渐开线的性质。 3）基本概念：节点、节圆、模数、压力角、分度圆，根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4）直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算；直齿轮齿廓各点压力角的计算；m = p /π的推导过程。 5）直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。第5章：1）基本概念：中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2）定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。第9章：1）掌握：失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。了解：常用材料的牌号和名称。第10章: 1）螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。 2）掌握：螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3）螺纹联接的强度计算。第11章: 1）基本概念：轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2）直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3）直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力（大小和方向）计算及受力分析。第12章: 1）蜗杆传动基本参数：m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2）蜗杆传动受力分析。第13章: 1）掌握：带传动的类型、传动原理及带传动基本参数：d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0 2）带传动的受力分析及应力分析：F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。 3）弹性滑动与打滑的区别。 4）了解：带传动的设计计算。第14章: 1）轴的分类（按载荷性质分）。 2）掌握轴的强度计算：按扭转强度计算，按弯扭合成强度计算。第15章: 1）摩擦的三种状态：干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。第16章: 1）常用滚动轴承的型号。 2）向心角接触轴承的内部轴向力计算，总轴向力的计算。滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。第17章: 1）联轴器与离合器的区别第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。构件组成运动副后，其运动受到约束，自由度减少。