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1、机械设计基础（原理部分）知识归点 第一部分 基本理论知识v 一、凸轮机构 知识归点 v 1、凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本机构组成的高副机构。 v 2、凸轮机构最突出的优点是结构相当简单。 v 3、凸轮机构是高副机构，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合 。 v 4、按凸轮形状不同可以分为盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮、曲面凸轮 四种。 v 5、按从动件与凸轮保持接触的方式不同可以分为力锁合、几何锁合的凸 轮机构两种。 v 6、按从动件型式不同分为顶尖从动件、滚子从动件、平底从动件三种。 v 7、按从动件的运动形式不同分为直动从动件凸轮机构、摆动从动件凸轮 机构两种。 v 8、凸轮机
2、构的主要失效形式为磨损和疲劳点蚀。 v 9、凸轮的推程角和回程角一定存在。 v 10、凸轮的远休止角和近休止角不一定存在。v 11、凸轮机构从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状。 v 12、凸轮机构从动件的等速运动规律将导致机构产生刚性冲击。 v 13、凸轮机构从动件的等加速-等减速运动规律将导致机构产生柔性冲击 。 v 14、凸轮机构从动件的余弦加速运动规律将导致机构产生柔性冲击。 v 15、凸轮机构从动件的正弦加速度运动规律将导致机构不产生冲击。 v 16、凸轮机构从动件运动规律的选择原则：以实现工作过程的要求出发确 定从动件的运动规律。 v 17、便于凸轮的加工，对于高速凸轮机构主要以考
3、虑惯性力减少为依据选 择从动件的运动规律。 v 18、铣、锉削加工和数控加工为凸轮轮廓的常用两种加工方法。 v 19、从动件在接触点所受力的方向与该点速度方向所夹的锐角称为凸轮机 构的压力角。 v 20、从合理传力、提高传动效率来看，要求凸轮机构的压力角越小越好。v 21、凸轮机构的压力角越小将导致凸轮尺寸增大。 v 22、凸轮基园半径越小，则凸轮机构的压力角越大。 v 23、在设计凸轮机构时可以通过增大基园的半径来获得较小的传动角。 v 24、为了防止滚子从动件凸轮机构运动的“失真”，可以通过适当增大基 园的半径或修改从动件的运动规律来消除。 v 25、凸轮在轴上的常用固定方式有圆锥销固定、
4、圆锥套和双螺母固定、键 连接固定三种。 v 26、从动件端部常见滚子的结构有单支承滚子、双支承滚子、滚珠轴承滚 子三种。 v 二、平面机构的结构分析 知识归点 v 1、使两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接成为运动副。 v 2、机构的运动副分为低副和高副两种。 v 3、两构件以面接触连接的运动副称为低副。 v 4、两构件以点或线连接的运动副称为高副。v 5、机构都是由原动件、从动件和机架三部分组成。 v 6、机构的自由度就是机构具有独立运动参数的数目。 v 7、当机构的原动件数等于自由度数时，机构就具有确定的相对运动。 v 8、平面机构自由度的计算公式：F=3n-2PL-PH。N表示机构
5、中活动构件的数目， PL表示构件中低副的数目，PH表示机构中高副的数目。 v 9、两个以上的构件共用同一转动轴线所构成的转动副称为复合铰链。 v 10、机构中某些构件所具有的不影响机构输出与输入运动关系的自由度称为局部 自由度。 v 11、如果两相连接构件在连接点的运动轨迹相重合，则该运动副引入的约束为虚 约束。 v 12、机构运动时，如果两构件上两点间的距离始终保持不变，将此两点用构件和 运动副连接则会带进虚约束。 v 13、如果两构件组成多个移动方向一致的移动副，只需考虑其中一处的约束，其 余各处带进的约束均为虚约束。 v 14、如果两构件组成多个轴线重合的转动副，只需考虑其中一处的约束，
6、其余各 处带进的约束均为虚约束。 v 15、机构中对运动不起作用的对称部分引入的约束为虚约束。 v 16、虚约束虽不影响机构的运动，但能增加机构的刚性，改善其受力状况，因此 被广泛采用。v 三、平面连杆机构 知识归点 v 1、四杆机构有连架杆、连杆和机架三部分组成。 v 2、四杆机构中，能做整周回转运动的连架杆称为曲柄。 v 3、四杆机构中，只能在小于3600范围内摆动的连架杆称为摇杆。 v 4、平面四杆机构常见的基本形式有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆 机构三种。 v 5、平面四杆机构若满足曲柄存在的条件，当以最短杆相邻的杆为机架时 得到曲柄摇杆机构。6、平面四杆机构若满足曲柄存在的条件，
7、当以最短 杆的对面杆为机架时得到双摇杆机构。7、7、平面四杆机构若满足曲柄 存在的条件，当以最短杆为机架时得到双曲柄机构。 v 8、铰链四杆机构有曲柄存在的条件：、最短杆与最长杆的长度之和大 于或等于其余两杆长度之和。、连架杆与机架两构件中必有一杆是四 杆中最短的。 v 9、在平面四杆机构中，从动件的受力方向与其作用点速度方向所夹的锐 角，称为压力角。 v 10、在平面四杆机构中，定义压力角的余角为传动角。 v 11、在平面四杆机构中，压力角和传动角互为余角。v 12、在平面四杆机构中，压力角越小机构的传力性能越好。 v 13、在平面四杆机构中，传动角越大机构的传力性能越好。 v 14、对于柄
8、摇杆机构，当原动件为曲柄时，机构在曲柄与机架共线的两位 置处出现最小值。 v 15、对于曲柄滑块机构，当原动件为曲柄时，最小传动角出现在曲柄与机 架垂直的位置。 v 16、在曲柄摇杆机构中，当曲柄为原动件时，曲柄在回转一周的过程中和 连杆两次共线位置所夹的锐角，称为机构的极位夹角。 v 17、机构的极位夹角越大，机构的急回特性月明显。 v 18、机构的死点都是由害的。 v 19、机构死点不一定都是由害的。 v 20、对于曲柄摇杆机构，当以曲柄为原动件时，机构无死点。 v 21、对于曲柄摇杆机构，当以摇杆为原动件时，机构有死点。 v 22、对于曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，机构无死点。 v
9、23、对于曲柄滑块机构，当以滑块为原动件时，机构有死点。v 24、对于摆动导杆机构，当以曲柄为原动件时，机构无死点。 v 25、对于摆动导杆机构，当以导杆为原动件时，机构有死点。 v 26、对于转动导杆机构，无论以曲柄或导杆为原动件，机构均无死点。 v 27、机构的行程速度变化系数定义：K=（1800+）/（1800-）。 v 28、当机构的行程速度变化系数“K=1”时机构无急回特性。 v 29、当机构的行程速度变化系数“K1”时机构有急回特性。 v 30、机构的行程速度变化系数K越大，机构的急回特性越明显。 v 31、对于摆动导杆，其极位夹角等于导杆的摆角。 v 32、平面四杆机构中是否存在
10、死点，取决于从动件是否与连杆共线。 v 33、工程上常利用飞轮使机构越过死点。 v 34、工程上有时也利用机构的死点来实现一定的工作要求。 v 35、给定连杆长度以及它所处的三个位置，设计的铰链四杆机构是唯一的 。 v 36、给定机架的长度及连架杆的三组对应位置，设计的铰链四杆机构是唯 一的。 v 37、给定摇杆的长度及其摆角和行程速度变化系数，设计的铰链四杆机构 不是唯一的。v 38、一铰链四杆机构，已知AB=100mm,BC=500mm,CD=350mm,AD=300mm。试问： v 、当以AB杆为机架时，将得到双曲柄机构。 v 、当以BC杆为机架时，将得到曲柄摇杆机构。 v 、当以CD杆
11、为机架时，将得到双摇杆机构。 v 、当以AD杆为机架时，将得到曲柄摇杆机构。 v 四、齿轮机构 知识归点 v 1、齿轮机构传递动力大、效率高。 v 2、齿轮机构寿命长，工作平稳，可靠性高。 v 3、齿轮机构能保证恒定的传动比，能实现任意夹角的两轴间的运动。 v 4、齿轮机构制造、安装精度要求较高，而成本也较高。 v 5、齿轮机构不适宜轴间距过大的传动。 v 6、按齿轮轮齿齿廓曲线的不同齿轮可分为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮三 种。 v 7、按照工作条件不同，齿轮传动可分为开式齿轮传动和闭式齿轮传动两种。 v 8、按照齿廓表面的硬度不同可分为软齿面齿轮传动和硬齿面齿轮传动两种。v 9、发生线在
12、基园上滚过的长度等于基园上被滚过的弧长。 v 10、渐开线的形状取决于基园的大小。 v 11、基园内无渐开线。 v 12、当基园半径无穷大时，渐开线为直线。 v 13、基园半径越大，渐开线越平直。 v 14、发生线与基园的切点就是渐开线上对应点的瞬时速度中心。 v 15、发生线就是渐开线上对应点的法线，同时它也是基园的切线。 v 16、渐开线上离基园越近的点，曲率半径越小。 v 17、渐开线上离基园越远的点，曲率半径越大。 v 18、渐开线上某点的受力方向与该点速度方向所夹的锐角称为压力角。 v 19、齿廓啮合基本定律：不论齿廓在任何点接触，过接触点所作的齿廓公 法线必与两齿轮的连心线交于一定
13、点。 v 20、以齿轮的圆心为圆心，以圆心到节点的距离为半径所作的圆称为节圆 。v 21、凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓。 v 22、渐开线齿廓啮合四线合一中的“四线”是指：两齿廓的公法线、两齿 轮基园的内公切线、啮合线、齿廓正压力作用线。 v 23、在安装时若中心距略有变化也不会改变传动比的大小，此特性称为中 心距可分性。 v 24、将分度圆上的齿距与圆周率比定义为齿轮的模数，国家已标准化。 v 25、一对渐开线直齿圆柱齿轮正确的啮合条件：两齿轮的模数相等（标准 模数），两齿轮的压力角相等。 v 26、渐开线齿轮传动的重合度的定义：实际啮合线的长度与基园齿距的比 称为渐开线齿
14、轮传动的重合度。 v 27、当一对渐开线齿轮传动的重合度=1.3表明在齿轮转过一个基园齿距 的时间内有30%的时间是双齿轮啮合，70%的时间是单齿啮合。 v 28、齿轮传动的重合度与齿轮的齿数有关而与齿轮的模数无关。 v 30、一对标准直齿圆柱齿轮传动重合度的最大值max=1.981。 v 31、齿轮传动的传动比与两齿轮的基园直径成反比。v 32、齿轮传动的传动比与两齿轮的分度圆直径成反比。 v 33、齿轮传动的传动比与两齿轮的节圆直径成反比。 v 34、齿轮传动的传动比与两齿轮的齿数成反比。 v 35、称齿轮的分度圆与节圆重合的安装为标准安装，此时的 中心距为标准中心距。 v 36、齿轮与齿
15、条啮合时齿轮的分度圆永远与节圆重合。 v 37、齿轮与齿条啮合时，无论是否标准安装，啮合角恒等于 压力角。 v 38、在设计计算齿轮尺寸时仍按无侧隙计算，而侧隙一般在 制造齿轮时由齿厚负偏差来保证。 v 39、渐开线齿轮的加工方法有仿形法和展成法两种。 v 40、渐开线齿轮仿形法加工适用单件或小批量生产。 v 41、渐开线齿轮展成法加工适用于大批量生产。v 五、轮系 知识归点 v 1、轮系中按各齿轮的轴线是否互相平行将轮系分为平面轮系和定轴轮系。 v 2、轮系中按齿轮轴线相对于机架是否固定分为定轴轮系和行星轮系。 v 3、定轴轮系又分为名片定轴轮系和空间定轴轮系。 v 4、行星轮系中轴线固定不
16、动的齿轮称为太阳轮（中心轮）。 v 5、行星轮系中轴线没有固定的齿轮称为行星轮。 v 6、行星轮系中连接行星轮和机架的构件称为系杆。 v 7、按轴线是否平行行星轮系分为平面行星轮系和空间行星轮系。 v 8、行星轮系按自由度的不同分为简单行星轮系（F=1）和差动行星轮系（F=2） 。 v 9、定轴轮系传动比：i1K=（-1）m主动轮的转速/从动轮的转速=（-1）m轮1到轮K 之间所有从动轮齿数的乘积/轮1到轮K之间所有主动轮齿数的乘积。 v 、表达式中“正负”的规定：外啮合取“正”，内啮合取“负”。 v 、该表达式只适用于轴线互相平行的定轴轮系传动比的计算。 v 、传动比i0表示：轮系中首轮与末轮转向相同。 v 、表达式中m表示：轮系中首轮到末轮之间外啮合的次数。机械设计基础（零件部分） 第二部分 基本技能1、带传动一般布置在（ ）。A、高速级 B、低速级 C、中间速级 2、带传动是依靠带与带轮之间的摩擦来传递运动和动力。（ ） 3、带传动的主要失效形式是带与带轮之间的磨损、打滑和带的疲劳破坏。（ ） 4、带传动的设计准则是：在保证带不打
