中南大学《机械设计基础III》复习讲义

1、中南大学中南大学 机械设计基础机械设计基础 iiiiii （课程复习内部讲义）（课程复习内部讲义） 机械设计专业基础课教研中心机械设计专业基础课教研中心 http:/ 目 录 第一部分第一部分 前言前言.3 第二部分第二部分 专业课程解析专业课程解析.4 2.12.1机械设计基础专业基础课程综合介绍机械设计基础专业基础课程综合介绍.4 2.22.2 复习参考书目复习参考书目.5 2.32.3 参考书目知识点分析参考书目知识点分析.5 2.42.4 重点知识点汇总分析（大纲）重点知识点汇总分析（大纲）.6 第三部分第三部分 浙江大学机械专业基础知识点框架梳理及其解析浙江大学机械专业基础知识点框架

2、梳理及其解析.7 第一章第一章 绪论绪论.7 第二章第二章 联接联接.9 第三章第三章 机械零件常用材料和机械设计基础知识机械零件常用材料和机械设计基础知识.11 第四章第四章 链传动链传动.12 第五章第五章 齿轮传动齿轮传动.13 第六章第六章蜗杆机构蜗杆机构.16 第七章第七章 轮系、减速器及机械无级变速传动轮系、减速器及机械无级变速传动.19 第八章第八章 螺旋传动螺旋传动.21 第九章第九章 连杆机构连杆机构.22 第十章第十章 凸轮机构凸轮机构.24 第十一章第十一章 间歇运动机构间歇运动机构.27 第十二章第十二章 轴轴.28 第十三章第十三章 滑动轴承滑动轴承.32 第十四章第

3、十四章 滚动轴承滚动轴承.32 第十五章第十五章 联轴器、离合器和制动器联轴器、离合器和制动器.36 第十六章第十六章 弹簧弹簧.37 第十七章第十七章 机械速度波动的调节机械速度波动的调节.37 第十八章第十八章 回转件的平衡回转件的平衡.37 第四部分第四部分 结束语（祝福语）结束语（祝福语）.39 第一部分第一部分 前言前言 专业课对于考生的重要性远远大于任何一门公共课，从专业课本身特点考虑，专业课 学习起来相比公共课要复杂得多。 首先没有明确的学习范围，不容易确定复习的范围和重难点，也就说考生在学习的时 候没有明确的学习范围，也不知道老师的命题范围和命题要求是什么，这对专业课学习来 说

4、，非常致命。每年很多同学都会遭遇专业课的黑洞效应，公共课只要多学一点，就能考 好一点，只是程度不同而已，但专业课却经常会出现学的越多，却考的越差的怪现象。 其次专业课的复习资源比公共课的复习资源稀缺，如果让考生自己搜集，不一定能收 集齐全，并且还不一定能收集的准确和真实。 综上所述，专业课重要性、复杂性及在复习过程中出现的黑洞效应均增加了专业课复 习的难度。在该复习讲义中，从第二部分到第三部分，依次深入剖析了机械设计基础 专业课对应的专业内部信息、复习资料、必考知识点和现阶段学习内容等，其目的就是帮 助考生降低专业课的复习难度。建议考生在使用本讲义时要多动脑，通过对题目的练习、 比较、思考，并

5、发现题目设置和解答的规律性，掌握题目对应的知识点和熟悉解题的金钥 匙，从而迅速提高基础阶段知识水平和为下一阶段的强化学习做好储备与铺垫。 第二部分第二部分 专业课程解析专业课程解析 2.12.1 机械设计基础专业基础课程综合介绍机械设计基础专业基础课程综合介绍 1 专业课程内涵分析 机械设计基础按照其主要内容可以划分为两大部分机械原理和机械设计。 （1）机械原理主要研究机械的共性功能原理及功能结构的分析与设计。以机构及机械 系统的结构学、运动学及动力学设计为主线。其主要内容包括：运动链及机构的结构分析 与设计，机构的自由度、约束与结构，型数综合的理论与方法。常用典型机构（平面连杆 机构，凸轮机

6、构，轮系）的运动学，动力学分析及运动学尺寸设计的理论与方法。机械系 统动力学分析与设计的基本内容（动态静力分析平衡，运动方程的建立与求解及机械的速 率波动与调速）及其分析、设计方法。机械系统，主要是执行系统运动方案设计的任务、 内容与基本方法 （2）机械设计主要研究通用机械零部件的工作原理、特点、选用、常规设计原理与方 法和机械设计的一般规律。主要内容包括：零件的失效形式。零件的设计要求和设计方法。 静强度计算中三个常用强度理论的概念和计算公式；疲劳曲线及极限应力曲线的来源、意 义及用途，能从材料的基本机械性能及零件的几何特性，绘制零件的极限应力简化线图。 各类摩擦的机理、物理特性及其影响因素

7、和流体动压润滑的基本原理。带传动，链传动基 本工作特点，原理及应用。直齿圆柱齿轮传动的设计原理及强度计算方法。蜗杆传动的蜗 杆的直径系数及蜗杆传动的传动比；蜗轮齿数的选择；蜗杆传动的受力分析；蜗杆传动的 强度计算；蜗杆传动的热平衡计算。滚动轴承，滑动轴承的基本特点和适用场合。联轴器、 离合器和制动器的基本概念，主要类型和用途。轴的用途、分类和材料选择、轴的设计步 骤。轴的结构设计和轴的强度计算和刚度计算。螺纹联接和螺旋传动，螺纹联接的基本知 识，螺纹联接的类型、特性、标准、结构、应用场合及有关的防松方法等；在进行螺纹设 计时能够正确地选用它们。 2 中南大学机械专业的专业结构设置 中南大学的机

8、械工程为国家一级重点学科，其机械设计及理论、机械电子工程为国家 二级重点学科。设立了车辆工程，微电子制造工程，机械制造及其自动化三个专业。机械 制造及其自动化设立了六个专业方向，包括机械电子工程，模具设计与制造，材料成型及 控制，机械数字化设计，机械制造工程，机械装备及其智能化等。机械制造及其自动化专 业具有博士后流动站，机械电子工程在同类专业中位居全国前列。 3 中南大学机械专业培养体系 中南大学机械专业培养学生具备宽厚的基础知识和扎实的机械工程、电子、计算机、 自动化技术及管理知识，知识面宽、适应能力和沟通能力强，在机械工程、自动化及计算 机等相关领域和相关交叉领域内，从事科学研究、工程设

9、计、机械制造、运行管理及经营 等方面工作的复合型高级工程技术人才。 核心课程：理论力学、材料力学、流体力学、工程材料基础、工程制图、机械设计基 础、电工电子技术、控制工程基础、机械工程测试技术、机械电子控制、液压传动及控制、 测试技术等、计算机辅助设计与制造、微机原理及应用。 2.22.2 复习参考书目复习参考书目 参考书目名称参考书目名称 书目属性书目属性 （教材、练习册、（教材、练习册、 ） 出版社出版社作者作者 机械设计基础教材高教出版社杨可桢 机械设计基础教材浙江大学出版社陈秀宁 2.32.3 参考书目知识点分析参考书目知识点分析 综合来说，机械设计基础专业课近几年的题型变化不大，主要

10、包括选择、判断、计算、 作图、简答、结构设计等六大部分题型，难度略有增加，侧重于对基础知识点的掌握，并 能灵活运用。因此，在复习中，对于了解的知识点应了解该知识点的基本概念、基本理论 和基本方法，该知识点可能会出选择、判断题；对于熟悉的知识点，在复习过程中，应注 重各知识点之间的连接关系，并明确具体方法的计算及简单方法的应用，这类知识点可能 会出计算题、简答题；对于掌握的知识点，在复习过程中应注重知识点的灵活运用，做到 举一反三，此类知识点可能会考简答题、分析题、作图题。 。 下面为教材的复习概要： 章章节节章章节节名名称称重重点点难难点点必必考考点点 考考试试 题题型型 分分值值 第1章绪论

11、 第2章机构组成和机构分析基础知识 第3章机械零件常用材料和机械设计基础知识 第4章平面连杆结构 第5章凸轮机构 第6章齿轮传动 第7章蜗杆传动 第8章 轮系和减速器 第9章 带传动和链传动 第10章螺旋传动 第11章其他传动机构简介 第12章机构的组合与结构设计 第13章螺纹联接 第14章其他常用联接零件和弹簧 第15章 轴 第16章支承零件 第17章联轴器、离合器和制动器 第18章轴系部件的结构设计 第19章机械系统的组成及方案设计 第20章机械系统动力学设计 2.42.4 重点知识点汇总分析（大纲）重点知识点汇总分析（大纲） 序号 难易程度 （最大） 1强度和刚度 2构件和零件 3自由度

12、的计算复合铰链 4局部自由度 5虚约束 6四杆机构简单作图 7角度关系 8基本型式曲柄摇杆机构 9双曲柄机构 10双摇杆机构 11曲柄存在的条件 12急回运动特性 13压力角和传动角关系 14死点位置 15凸轮理论廓线绘制 16实际廓线的绘制 17齿轮几何尺寸关系 18正确啮合条件 19连续传动条件 20标准中心距 21参数计算 22失效形式 23强度计算受力和弯曲强度 24齿面强度 25蜗杆蜗轮效率的配合计算 26传动比转向 27正确啮合条件 28轮系轮系的计算 29轮系的功用 30棘轮与槽轮机构的判断 31槽轮运动系数k的计算 32螺纹和螺栓连接形式 33计算 34带传动主要特点和几何关系

13、 35张紧装置的位置 36带传动的分析受力分析 37判断打滑 38链传动主要特点 39主要失效形式 40减速器 41轴功用及分类 42主要零件的布置 43滑动轴承特点和失效 44p，v，pv计算 45几何润滑状态 46滚动轴承特点，性能，分类，型号 47应用场合 48寿命计算和失效面对面 49背靠背 50组合设计 51联轴器和离合器分类及其应用场所 知识点细分 第三部分第三部分 中南大学机械设计基础知识点框架梳理及其解析中南大学机械设计基础知识点框架梳理及其解析 第一章第一章 绪论绪论 绪论的主要内容主要包括： （1）机械的组成； （2）机械运动简图； （3）平面机构自由度； （4）机件的失效

14、及其工作能力准则； （5）机件的常用材料及选用； 结论学习的主要目标： （1）正确表述机械的基本组成及其三个基本职能部分的作用，了解机械，机构，机 器，零件，构件，运动副，常用机构和通用部件的涵义。 （2）了解机械运动简图的意义，了解运动简图中的常用符号，并能绘制复杂程度不 高的机械、机构实物的运动简图。 （3）掌握计算平面运动链的自由度，并判别其运动是否确定；对运动简图中的复合 铰链、局部自由度和虚约束能阐述其涵义，并在计算机构自由度时能加以识别 与正确处理。 （4）能简述机件主要损伤及失效形式，能写出机件工作能力准则的涵义及几种主要 准则。 （5）了解机械制造中常用材料的特征和应用，能表述

15、机械设计过程中的一般程序。 该基础阶段，复习时间是从 5 月份至 8 月份，需要掌握的知识点主要是 1、机械的基 本组成，2、平面机构的运动副及类型，3、平面机构的运动简图，4、平面机构自由度的计 算方法，其中重点掌握机构自由度的计算。 在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过仔细阅读指定的教材，以教 材为纲，最终做到如数家珍，能够在头脑中形成本章节知识点的脉络。熟悉相应知识点， 最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作 业完成 相应知识点的掌握过程。 【知识点知识点 1】构件和零件的定义 【例题例题 1】机器中运动的单元体称为（ ） a,构件

16、b,零件 c,运动副 d,运动链 答案 a 分析：分析：主要是要理解，构件是机器中运动的基本单元；零件是制造的最小单元。 【知识点知识点 2】机构自由度计算 【例题例题 2】计算下图中所示机构的自由度。 分析：分析：在计算自由度的时候，我们要分析机构中是否存在复合铰链，局部自由度和虚 约束。在此基础上，从而得到平面机构构件，低副，高副的数目。自由度在依据公式可以 得到。 解题：解题：见图上所示，分析机构中存在的局部自由度及复合铰链后，机构的构件数为 6，低副为 8，高副为 1。从而机构的自由度为 f=3*6-2*8-1=1 易错点：易错点： 不能准确的分析出机构中存在的局部自由度及复合铰链，从

17、而导致自由度计 算的错误。 【例题例题 3】计算下图中所示机构的自由度。 分析：分析：同上。 解题：解题：f=3*8-2*11-1=1 易错点：易错点：同上。 习题：习题： 计算下列图中所示机构的自由度。 复合 铰链 局部自 由度 局部自 由度 虚约束 复合 铰链 第二章第二章 联接联接 本章节的主要内容是： （1）螺纹及螺纹联接的基本知识； （2）螺旋副的受力分析、效率及自锁； （3）螺栓联接强度计算及提高联接强度的途径； （4）常用键联接的结构及强度校核； （5）销联接、成形联接、铆接、粘接及过盈联接的基本结构原理； 联接的学习主要目标： （1）掌握螺纹的形成、种类、特性、应用及其主要参数

18、等基本知识。 （2）掌握螺旋副的受力分析、效率计算及自锁条件。 （3）了解螺纹联接的四种基本型式、特点及其应用，常用螺纹紧固件的结构，螺纹联 接的预紧、防松原理和方法。 （4）掌握螺栓联接强度计算，了解提高螺纹联接强度的途径。 （5）了解常用键联接的结构、特点和应用，掌握平键联接的选用和强度校核方法。 （6）了解销联接、过盈联接、铆接、焊接、粘接及过盈联接基本结构原理、特点和应 用。 本章的重点是 1、螺纹的主要参数及螺纹联接类型、结构与应用；2、螺旋副的受力分 析、效率计算及自锁条件；3、平键联接的选用和强度校核。 【例题例题 1】 习题：螺纹联接的基本类型有哪些？各适用于什么场合？螺纹联接

19、防松的意义及基本 原理是什么？请指出下图中螺纹联接的结构错误。 第三章第三章 机械零件常用材料和机械设计基础知识机械零件常用材料和机械设计基础知识 本章节的主要内容是： （1）带传动的基本知识； （2）带传动的受力分析及应力分析； （3）带传动的弹性滑动和打滑； （4）普通 v 带传动的设计计算。 带传动的学习目标： （1）掌握带传动的组成、工作原理、特点、应用以及常用的张紧方法和装置等基本知 识。 （2）能正确表述带传动中的初始拉力、紧边拉力、松边拉力、有效圆周力 0 f 1 f 2 f 的涵义及其相应之间的关系。f （3）能正确表述带传动中三种应力的原因及应力分布图。 （4）能正确表述带传

20、动中的弹性滑动现象和打滑现象产生的原因及其对传动的影响。 （5）掌握带传动的失效形式、设计准则、普通 v 带传动的设计计算方法和参数选择的 原则。 （6）熟悉普通 v 带与 v 带轮的结构和标准。 本章的重点是 1、带传动的工作情况分析（包括受力分析、应力分析、弹性滑动与打 滑） ；2、普通 v 带传动设计计算。 【例题例题 1】一单根普通 v 带传动，能传递的最大功率 p=10kw，主动轮转速 ，主动轮、从动轮的基准直径分别为，中min/1450 1 rn mmdd180 1 mmdd350 2 心距，带与带轮间的当量摩擦系数，试求紧边拉力和松边拉力。mma1802 . 0 v f 1 f

21、2 f 习题： 1.带传动是依靠_传递运动和动力的。 a. 带和带轮接触面的正压力 b. 带的紧边拉力 c. 带的初拉力 d. 带和带轮接触面的摩擦力 2.设计 v 带传动时，限制小带轮直径是为了限制_。 a. 小带轮包角 b. 带的长度 c. 带的弯曲应力 d. 带的离心应力 第四章第四章 链传动链传动 本章的主要内容： 1)链传动的基本知识； 2)滚子链及其链轮的结构； 3)链传动的运动特性及失效形式； 4)滚子链传动计算及参数的选择。 链传动的学习目标： 1)掌握链传动的组成、工作原理、特点、应用以及合理润滑和布置方式等基本知识。 2)了解滚子链结构、规格及链轮的基本结构。 3)掌握链传

22、动的运动特性及其与设计参数之间产关系。 4)了解滚子链传动的失效形式与链传动的设计计算方法。 本章的重点：1、链传动的运动特性；2、滚子链传动的设计计算。 【例题例题 1】对下图示的链传动布置的合理性进行分析。 解析 综合考虑轴线位置、紧边松边下垂，原则上应使紧边在上。 习题： 1. 与带传动相比，链传动的主要特点之一是： （） a. 缓冲减振 b. 过载保护 c. 无打滑 d. 瞬时传动比恒定 2. 对于一般重载的链传动，应选用节距_的_排链；对于 高速重载的滚子链， 应选用节距_小的_多排链。 第五章第五章 齿轮传动齿轮传动 本章的主要内容是： 1)齿廓啮合基本规律，渐开线特性，渐开线齿廓

23、啮合特性； 2)齿轮各部分名称、主要参数和标准直齿圆柱齿轮传动的几何尺寸计算； 3)一对渐开线齿轮传动的正确啮合条件和连续传动条件； 4)斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮的齿廓形成、啮合特点，当量齿数及主要尺寸计算； 5)渐开线齿轮的切齿原理、要切现象和最少齿数，变位齿轮的概念； 6)轮齿的受力分析、应力分析、失效形式、计算准则、主要参数的选择原则和强度 计算； 7)齿轮的结构、润滑和效率。 齿轮传动的学习目标： 1)掌握齿廓啮合基本定律的涵义，渐开线的形成和性质，了解渐开线齿廓的啮合特 性。 熟练掌握渐开线直齿、斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮的各部分名称、主要参数的意义和几何 尺寸计算； 2)掌握一对渐开

24、线齿轮传动的正确啮合条件、连续传动条件和重合度。 3)了解成形法和范成法进行轮齿加工的基本原理和特点，明确根切现象产生的原因、 后果及相应避免措施。 4)了解齿轮常用材料及热处理方法；了解闭式传动、开式传动、软齿面齿轮和硬齿 面齿轮的涵义；了解轮齿常见失效形式的特征、发生部位及其原因，以及防止或 减缓失效的主要方法；明确对应于不同失效形式的设计计算准则。 5)熟练掌握直齿、斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮传动中啮合作用力的分析方法（包括 主、从动轮力的大小、方向、着力点的判定及其相互关系） ，并能在平面图上正确 表示；理解齿轮传动强度计算中要用计算截荷而不能用名义载荷的原因，了解载 荷系数的物理意义及

25、其影响因素。 6)掌握直齿轮圆柱传动的齿面接触强度与齿根弯曲强度的基本理论依据。掌握斜齿 圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动的强度计算与直齿圆柱齿轮传动强度计算的差异。 7)了解变位齿轮的成形机理，变位齿轮传动的类型，特点及应用。 8)明确齿轮传动润滑的目的，了解不同工作条件下齿轮润滑的方式及要求。 齿轮传动的重点：1、外啮合正常齿制标准渐开线直齿圆柱齿轮的啮合原理、几何尺寸 计算、受力分析、强度计算和结构设计；2、其他类型的齿轮传动与直齿圆柱齿轮传动的差 异。 【例题例题 1】某直齿圆柱外齿轮，现测得且知， 36,190, a zdmm *0 1,0.25,20 a hc 试求。 , , fb m

26、 d dd h 分析：掌握相关间的联系，从而能够从容应对，这叫万变不离其宗。 解答： 【例题例题 2】某直齿圆柱外齿轮，现测得，且知110,87.5 af dmm dmm ，求。 *0 1,0.25,20 a hc, , b m z a 解答： 【例题例题 3】已知一对直齿圆柱齿轮传动中，1 轮为主动轮转向如下图所示。试确定两轮圆周 力的指向，并将两轮转向及圆周力的指向标在端面视图中。 习题： 1. 试分析正常齿渐开线标准直齿外圆柱齿轮在什么条件下基圆大于齿根圆？什么条件下基 圆小于齿根圆？ 2. 齿轮失效有哪些形式？产生这些失效的原因是什么？在设计和维护中怎样避免失效？ 3. 一对渐开线直齿

27、圆柱齿轮传动，小轮的接触应力（）大轮的接触应力。 a大于 b. 小于 c. 等于 第六章第六章 蜗杆机构蜗杆机构 本章的主要内容是： 1)蜗杆传动的组成、工作原理、特点和应用； 2)普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算； 3)蜗杆传动的运动分析和受力分析； 4)蜗杆传动的强度计算和热平衡计算。 本章节的学习目标： 1)能阐述蜗杆传动的组成、工作原理、特点与应用。 2)熟练掌握蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算。 3)了解蜗杆传动的失效形式、材料选择及蜗轮蜗杆结构设计。 4)掌握普通圆柱蜗杆传动的运动分析和受力分析，掌握蜗杆传动强度计算和热平 衡计算的基本原理与方法。 5)了解其他蜗杆传动。

28、本章的重点内容：1、蜗杆传动的工作原理及几何尺寸计算；2、蜗杆传动的运动分 析和受力分析；3、蜗轮、蜗杆的结构设计。 【知识点知识点 1】蜗杆传动的受力分析，转向判断 【例题例题 1】在图所示的传动中，蜗杆蜗轮为标准传动： (右旋)，；标准斜齿轮传动： 11 5,50,3mmm dmm z 2 40z ，要求使轴的轴向力相互抵消，不计摩擦，蜗杆主动，试求： 34 5,20,50 n mmm zz 斜齿轮 3,4 的螺旋线方向； 螺旋角 的大小。 解答： 斜齿轮 3 为右旋， 斜齿轮 4 为左旋 【例题例题 2】试分析图中所示的二级蜗杆传动。 。已知蜗轮 4 的螺旋线方向为右旋，轴 为输入轴，

29、轴为输出轴，转向如图所示。为使轴 ，上传动件的轴向力能相抵消， 试在图中画出： 各蜗杆和蜗轮齿的螺旋线方向； ） 轴，的转 向； 分别画出蜗轮 2 、蜗杆 3 啮合点的受力方向。 解答： 【知识点知识点 2】普通圆柱蜗杆传动的热平衡计算 【例题例题 1】一蜗杆减速器，已知蜗杆轴功率，传动效率， ， 表面传热系 1 5.5pkw0.8 数， ， 减速器散热面积,， 要求油的工作温度 2 10.5/ t awmk2 1.5am .， 试对该减速器进行热平衡计算，并提出如不满足要求时，三种改善热平衡 0 1 80tc 状况的措施。取环境温度 0 0 20tc 解答： 不满足热平衡。 改善热平衡的措施

30、： 增加散热面积，在箱体上加散热片；提高散热系数，在蜗杆轴上加装风扇；箱体的油 池内装蛇形冷却水管；采用循环油冷却。 习题： 1. 计算蜗杆传动的传动比，下式_是错误的。 a. b. c. d. 21 i 21 nni 12 ddi 12 zzi 2. 为提高蜗杆的刚度应采用的措施是（） 。 a.采用高强度合金钢 b.提高蜗杆的硬度 c.增大蜗杆直径系数 q 值 第七章第七章 轮系、减速器及机械无级变速传动轮系、减速器及机械无级变速传动 本章节的主要内容是： 1)轮系的应用和分类； 2)定轴轮系及其传动比； 3)周轮轮系及其传动比； 4)复合轮系及其传动比； 5)特殊行星传动简介； 6)减速器

31、； 7)摩擦轮传动和机械无级变速传动。 本章节的学习目标： 1)了解轮系的主要功用，熟悉各类轮系的定义。 2)掌握定轴轮系传动比的计算方法，能够正确确定主、从动轮的转向关系。 3)熟悉转化轮系的概念和它的作用，熟练掌握单一周转轮系的传动比计算。 4)掌握区分轮系的一般方法，掌握中等复杂程度的复合轮系的传动比计算。 5)了解渐开线少齿差行星传动、摆线针轮行星传动、谐波齿轮传动等 3 种特殊的工 作原理及传动特点。 6)了解减速器的主要类型和分类，了解减速器的结构和一般选用原则。 7)了解摩擦轮传动、摩擦式无级变速传动的工作原理。 本章重点掌握的知识点：1、定轴轮系的传动比计算及各轮转向的确定；2

32、、运用轮化 轮系计算单一周转轮系传动比；3、复合轮系的传动比计算方法。 【知识点知识点 1】复合轮系（混合轮系）传动比计算 【例题例题 1 1】在下图所示的轮系中，已知，求 1245 20,zzzz 36 60zz ab i 分析：首先我们应将混合轮系进行划分，得到基本的的轮系即定轴轮系和周转轮系。 然后分别计算各个基本轮系传动比的方程式，再根据基本轮系间的联系，将基本轮系的传 动比方程联立起来，从而得到所需要的传动比。 解答： 【例题例题 2 2】在下图所示的轮系中，已知，求 1245 20,zzzz 36 60zz ab i 分析：该轮系中 1,2,3 为差动轮系中齿轮；4,5,6 为行星

33、轮系中齿轮；轮 3 与轮 4 分别承 担系杆作用。 解答： 从而得到： 习题： 1.在下图所示的轮系中，已知， 123 28,zzz 45 40,50,zz 67 20zz ，又知，试求当分别刹住 1,3,5 轮时各等于多少？方向如何？ 8 60z 60 / min a nr 8 n 第八章第八章 螺旋传动螺旋传动 本章的主要内容： 1)螺旋传动的类型、特点和应用； 2)滑动螺旋传动； 3)滚动螺旋和静压螺旋传动简介； 本章的学习目标： 1)熟悉螺旋传动的类型、运动关系及组合形式； 2)掌握滑动螺旋传动的设计计算方法 3)了解滚动螺旋和静旋传动的特点。 本章的重点知识是滑动螺旋传动的设计计算。

34、 习题： 1. 螺旋传动最常用的螺纹是（） a. 矩形螺纹 b. 梯形螺纹 c. 三角形螺纹 第九章第九章 连杆机构连杆机构 本章的主要内容： 1)连杆传动的组成、特点和应用； 2)铰链四杆机构的基本形式及其特性； 3)铰链四杆机构的尺寸关系及其演化形式； 4)平面四杆机构的设计； 5)多杆机构简介； 本章的学习重点： 1)了解平面四杆机构的基本形式及其演化。 2)熟悉平面四杆机构的工作特性。 3)掌握铰链四杆机构的尺寸关系。 4)熟悉平面连杆机构设计设计的基本问题，掌握根据具体设计条件设计平面四杆机 构的基本方法。 本章的重点知识 1、铰链四杆机构的基本型式和演化；2、曲柄摇杆机构摇杆极限位

35、置、 急回运动、压力角和传动角、死点位置等工作特性；3、平面四杆机构存在的条件； 4、按给定从动件位置、行程速比系数、连桇杆对应位置设计连杆机构方法。 【例题例题 1】下图所示为铰链四杆机构，其中，若要 123 100,200,300,lmm lmm lmm 获得曲柄摇杆机构，试问机架长度的范围是多少？ 4 l 分析：分析：根据该机构为曲柄摇杆机构，所存在的情况分析清楚，不要遗漏，这样最终才能得 到正确的取值范围。 解题：解题：或，则 41 100llmm 1423 llll 1324 llll 4 200400mmlmm 所以 4 200400mmlmm 易错点：易错点：容易将限制条件遗漏，

36、从而得到错误的结果。 习题 1 在下图所示的铰链四杆机构中，各构件的长度为： 12 250,590,lmm lmm 。试问： 34 340,510lmm lmm 当取杆 4 为机架时， 是否有曲柄存在？ 若各杆长度不变，能否以不同杆为机架而获得双曲柄和双摇杆机构？如何获得？ 答案： 因为最短，所以取杆 4 为机架时 1 250lmm 1234 840850llmmllmm 有曲柄且为杆 1。 可以。以杆 1 为机架可获得双曲柄机构，以杆 3 为机架可获得双摇杆机构。 2 试设计一偏置曲柄滑动机构。如下图所示，已知滑动的行程速比系数 k=1.4，滑块 的行程 ，导路的偏距 e=20mm，试用图解

37、法求 ab 和连杆 bc 的长度。 1 2 60 c c lmm 解答： 第十章第十章 凸轮机构凸轮机构 本章的主要内容： 1)凸轮机构的类型和应用； 2)从动件常用运动规律； 3)凸轮轮廓线设计； 4)凸轮机构基本尺寸的确定； 本章的学习目标： 1)了解凸轮机构的组合、分类、特点及应用； 2)掌握从动件常用运动规律及其特点；了解选择运动规律时应考虑的因素； 3)能应用反转法对凸轮机构进行从动件运动分析； 4)能根据给定的从动件运动规律绘制盘形凸轮轮廓曲线； 5)定性地了解选择滚子半径的原则，压力角与效率和自锁的关系以及基圆半径对压 力角的影响。 本章的重点知识：1、熟悉掌握按给定从元件位移线

38、图用反转法绘制盘形凸轮轮廓线； 2、凸轮机构压力角与机构基本尺寸关系。 【知识点知识点 1】按给定运动规律绘制盘型凸轮轮廓 【例题例题 1】根据下图，在图中作出：基圆半径；理论轮廓线；实际轮廓线； min r 行程 h；a 点的压力角。 分析：分析：具体的过程相见图形解答。 解答：解答： 【例题例题 2】如下图所示的凸轮机构画出 a,b,c 三点处的压力角。 习题： 1. 增大滚子半径，滚子从动件盘形回转凸轮实际廓线外凸部分的曲率半径 （） a.增大 b. 减小 c. 不变 2. 凸轮机构滚子半径 r 必须（ ）外凸理论廓线的最小曲率半径 a.大于 b. 小于 c. 等于 第十一章第十一章 间

39、歇运动间歇运动机构机构 本章的主要内容： 1)棘轮机构； 2)槽轮机构； 3)不完全齿轮机构。 本章的学习目标： 1)掌握棘轮机械的组成、工作原理、特点、类型、使用场合及设计要点。 2)掌握槽轮机械的组成、工作原理、特点、类型、使用场合、运动特性及设计要点。 3)一般了解不完全齿轮机构的工作原理、运动特点和应用场合。 本章的重点知识 1、棘轮机构转角的调节方法及其设计要点；2、槽轮机构的运动系数。 【知识点知识点 1】槽轮机构的运动系数 k 与槽数 z 的关系 知识点归纳： 单拔销外槽轮机构的运动系数 11 2 k z 若槽轮上均匀的分布着 n 个拔销，则运动系数是单拔销的 n 倍。 11 2

40、 kn z a 单拔销内槽轮机构的运动系数 11 2 k z 习题： 1. 在单向间歇运动机构中，棘轮机构常用于（ ）的场合。 a.低速轻载 b.高速轻载 c.高速重载 2. 在单向间歇运动机构中， （ ）可以获得不同转向的间歇运动。 a.槽轮机构 b.棘轮机构 c.不完全齿轮机构 第十二章第十二章 轴轴 本章的主要内容： 1)轴的功用和分类； 2)轴的常用材料； 3)轴的结构设计和强度计算； 4)轴的刚度计算； 5)轴的振动及稳定性的基本概念。 本章学习目标： 1)了解轴的各种不同分类方法及类型；重点掌握心轴、传动轴和转轴的区别以及在 设计计算中的注意点。 2)了解对轴的材料要求及常用材料；

41、能根据轴的重要程度和尺寸、形状要求合理地 选择轴的材料。 3)掌握直轴结构设计的基本方法。 4)熟练掌握轴的强度计算方法。 5)了解轴刚度计算的实质和一般方法，掌握提高轴风度的措施。 6)了解轴振动计算的实质和一般方法，以及避免共振的措施。 本章的重点知识 1、轴的结构设计和强度计算；2、轴结构的正确设计。 【知识点知识点 1】轴的强度校核 【例题例题 1】已知一单级直齿圆柱齿轮减速器，其主动轴材料为 45 钢调质处理，轴单向转动， 载荷平稳，传递转矩，齿轮的模数 m=4mm，齿数，若支承间 3 143 10tn mma1 20z 跨距（齿轮位于跨距中央） ，试确定与齿轮配合处轴径。 160l

42、mm 解答： 【例题例题 2】与直径实心轴等扭转强度的空心轴，其外径，设两轴材 75mm 0 85dmm 料相同，试求该空心轴的内径和减轻重量的百分率。 1 d 解答： 【例题 3】如下图所示，指出其中的错误，并加以改正。 分析： 当我们碰到这类问题是，你可能觉得很简单，可以一眼就找出好几个错误之处，但是 往往不够全面。所以在这里，我们需要按照一定的原则(或者说是规律)来依次寻找。 我们通过三个方面加以考虑： 1 轴的结构应满足使用要求 为了保证机械的正常运行，轴上的每个零件均应有正确的工作位置，要求在轴向与周 向均可靠的定位和固定。零件在轴上的固定，是指零件如何安装在轴上确定位置并与轴联 接

43、成一体。因而零件在轴上，既要轴向固定，又要周向固定，以确保轴和轴上零件的相互 位置和力(转矩)的传递。 轴上零件的轴向固定方法很多，其特点各异，常用的结构有：轴肩，轴环，套。 因而，我们依据此法，可以发现的错误有：联轴器轴向为定位，周向未定位；齿 轮周向未固定；套筒对齿轮的轴向固定不可靠。 2 转动件与静止件的关系方面 联轴器与轴承盖接触；轴与轴承盖接触。 3 零件的结构工艺性方面 箱体两端面与轴承盖直接处无凸台，使端面加工加工面积过长；轴承盖外端面加 工面积过大；轴承盖上缺转角槽；轴的两端均伸出过长，增加了加工和装配长度。 4 装拆与调整方面 轴上还缺台阶，轴承转配不方便；套筒过高，轴承无法

44、拆卸；箱体两端面与轴 承盖间缺少调整垫片，无法调整轴承间隙；图为整体式箱体，不便轴系装拆。 5 润滑与密封方面 轴与轴承透盖间缺密封措施；缺挡油环。 下图为经过改正后，正确的轴系装配图。 【例题例题 4】如下图示为一轴系结构图，请用引线引出其中的错误，说明其错误内容，并给 出改进图。 习题： 第十三章第十三章 滑动轴承滑动轴承 本章主要内容： 1)滑动轴承的摩擦状态； 2)滑动轴承的典型结构和常用材料； 3)混合润滑滑动轴承的设计； 4)滑动轴承的润滑剂和润滑装置； 5)流体动压润滑的基本原理和向心动压润滑滑动轴承设计； 6)液体静压轴承和气体润滑轴承简介。 本章学习目标： 1)了解滑动表面摩

45、擦状态的基本类型及其特点，并掌握其基本定义和分类标准。 2)掌握混合润滑滑动轴承的设计准则和各准则所对应的主要失效形式。 3)了解滑动轴承材料选择的基本要求和常用滑动轴承材料。 4)了解滑动轴承润滑目的、润滑剂选用原则和常用润滑装置。 本章重点知识 1、轴瓦结构及其材料选择；2、混合润滑向心滑动轴承设计准则。 习题： 1.非液体摩擦滑动轴承，验算是为了防止轴承（ ） 。 pvpv a. 过度磨损 b.发生疲劳点蚀 c.过热产生脱离胶合 2. 当增大滑动轴承的宽度时，轴承温升将（ ） 。 a. 增加 b. 减少 c.保持不变 第十四章第十四章 滚动轴承滚动轴承 本章的主要内容： 1)常用滚动轴承

46、的类型、代号、特点和选型； 2)滚动轴承的主要失效形式和承载能力计算； 3)滚动轴承组合设计。 本章学习目标： 1)了解滚动轴承常用类型的基本结构、性能、特点和适用场合，能选择合适的滚动 轴承类型。 2)熟悉滚动轴承常用类型、代号的表达方法、组成及其含义，并能根据给定的滚动 轴承类型代号确定其名称、主要特征尺寸和性能。 3)了解滚动轴承的主要失效形式和引起失效的主要原因。能针对失效形式提出改进 措施和计算准则。 4)掌握滚动轴承的疲劳寿命和基本额定寿命、基本额定动载荷与基本额定静载荷、 当量动载荷与当量静载荷的意义和区别。 5)掌握滚动轴承寿命计算和静强度计算，特别是角接触轴承派生轴向力的方向

47、和大 小的确定方法。能在轴承具体受力情况确定时，根据所提供的资料确定轴承所受 的径向和轴向载荷，最终得出滚动轴承的当量载荷。 6)了解滚动轴承组合设计的基本内容、基本知识以及需注意的问题，能根据外载荷 和结构等要求进行滚动轴承的组合设计与分析。 本章的重点知识 1、滚动轴承类型的选择，寿命计算及组合设计。 【知识点知识点 1】角接触球轴承和圆锥滚子轴承的寿命计算 【例题例题 1】如下图所示为一对反装 7200ac 角接触球轴承，其径向载荷 ，轴向外载荷，试分别求两轴承的轴向力 12 5000,8000 rr fn fn2000 a fn 。 12 , aa ff 解答： 如图所示： 【例题例题 2】如下图所示为一对正装 30308 圆锥滚子轴承，其轴向外载荷，径向 320 a fn 载荷，试分别求出两轴承的当量动载荷。 12 4700,1700 rr fn fn 12 ,p p 解答： 【例题例题