机器：是根据某种使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，可以用来变换和能量，物料和信息。 机械的特征：（1）它们是人为的实物组合；

（2）是执行机械运动的装置；

（3）他们能代替或减轻人的劳动，已完成有效的机械功，传递能量，物料与信息，或者

作能量的变换。

机构，也是人为的实物组合，用来传递运动和力。机器由机构组成。

习惯上机械作为机构与机器的总称。

构件，组成机构的各个相对运动的部分。

零件，组成构件的元件。

部件，机器中由若干零件所组成而协调工作而不一定刚性工作的组成单元；

常见的机构

一、平面连杆机构：

（1）铰链四杆机构：1、曲柄摇杆机构；2、双曲柄机构；

3、双摇杆机构（与机架组成转动副的两构件是摇杆）；

（2）偏心轮机构 （3）曲柄滑块机构 （4）导杆机构

二、齿轮机构：

三、凸轮机构

1.按凸轮的形状分 （1）盘型凸轮（2）移动凸轮（3）圆柱凸轮

2.按从动件的型式分 （1）尖顶从动件（2）滚子从动件（3）平底从动件

四、间歇运动机构：把原动件的连续运动变成从动件的周期性间隙运动的机构；

（1）槽轮机构；（2）棘轮机构；（3）不完全齿轮机构；（4）凸轮间歇运动机构；

运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联结；

按照不同的接触特性可分为：低副和高副；

低副：两构件通过面接触组成的运动副；

包括（1）转动副（2）移动副（3）螺旋副

高副：两构件通过点或线接触组成的运动副；（1）凸轮副（2）齿轮副

平面机构的运动简图的概念和作用

概念：用简单的线条和符号来代表构件和运动副，来表示机构各构件间相对运动关系，并按一定的比

例确定个运动副的相对位置的图形。

作用：机构运动简图不仅能表示出机构的传动原理，而且还可以用图解法求出机构上各有关点的运动

特性。它是一种分析机构和设计机构时表示机构的简便而又科学的方法。

要使机构具有确定的运动的条件：必须是机构的原动件数等于机构的自由度F，而且F必须大于零。 急回特性：摇杆返行程是的平均摆动速度必然大于正行程时的平均摆动速度。

死点位置：机构不能产生使曲柄转动的力矩的位置。

极限位置：将曲柄摇杆机构当曲柄与摇杆两次共线时，摇杆的位置称为极限位置；

之间的夹角称为极位角；

复合铰链：两个以上的构件在同一轴线上用转动副连接便形成复合铰链。三个构件共组成两个转动副； 机械的自由度：机构具有确定运动时，所必须给定的独立运动参数；

设计机械零件时满足的基本要求：要有足够的强度和刚度、有一定的耐磨性、无强烈的振动以及具有

耐热性等。

机械零件的设计步骤：

1.设计零件结构简图 2.确定作用在零件上的载荷的大小 3.选择合适的材料

4.校核零件的尺寸5.绘制零件的工作图，并标注必要的技术条件。

热处理的常用方法

1.退火2.正火3.淬火4.回火5.表面热处理

螺纹联结的分类

1.按平面图形的形状（1）三角形螺纹：适用于螺纹联结；

（2）矩形螺纹

（3）梯形螺纹 适合于传动；

（4）锯齿形螺纹

（5）半圆形螺纹：

2.按螺旋线的绕行方向（1）右旋螺纹（2）左旋螺纹

3.按螺旋线的数目（1）单线螺纹（2）双线螺纹（3）三线或多线螺纹

自锁条件：升角

螺纹联结件有：螺栓、双头螺柱，螺钉，螺母、垫圈；

螺纹联结的防松：摩擦防松，弹簧垫圈和双螺母

机械防松，开口销、止动垫圈、

防松的目的：螺纹联结的自锁条件只有在静载荷的条件下才是可靠的，在振动和变载荷下，会产生自

动松脱的现象，因此需要采用放松装置。

键的分类：按照在工作前键联结是否存在预紧力，可以分为(1)松联键(2)紧联键

键联结的作用：多用来联接轴和轴上的转动零件。

键的选择步骤：设计时，通常根据联结的工作要求参照各种键的结构型式及其结构特点确定键的种类；

随后在按照轴的直径d从键的标准中查的键的剖面尺寸，即键的宽度b和宽度h。至

于键的长度l一般可取1.5d，可比轴上零件的轮毂短些。

花键，可以按花键的齿形的不同，分为矩形花键和渐开线花键。

花键的失效形式：工作面被压溃，有时出现键的剪断；

传动带的分类：平带，V带，圆带；V带使用较广；

带传动的优缺点

优点：1、可用于两轴中心距离较大的传动；

2、带具有弹性，可缓和冲击和振动载荷，运转平稳，无噪音

3、当过载时，带即在轮上打滑，可防止其他零件损坏

4、结构简单，设备费低，维护方便；

缺点：1、传动的外廓尺寸较大；

2、由于带的弹性滑动，不能保证固定不变的传动比；

3、轴及轴承上受力较大；

4、效率较低；5、带的寿命较短，

6、不宜用于易燃，易爆的场合；

带传动的失效形式：打滑和疲劳破坏；

带传动的主要形式：1、开口传动2、交叉传动；3、半交叉传动；

弹性滑动，这种由于带的紧边与松边拉力不等，使带的两边的弹性变形不一样所引起带与轮面的微量

相对滑动；

弹性滑动造成的后果：

打滑：如果由于某种机械过载，则圆周力Ｆ不能克服从动轮上的阻力矩，带将沿轮面发生全面滑动，从动轮转速急剧降低甚至停止转动的现象。

打滑造成的后果：打滑不仅使丧失工作能力，而且使带急剧磨损发热；

最大应力概念与公式

传动比：

链传动的组成：主动链轮，从动链轮，链条；

工作原理：这种传动是以链条作中间挠性件，靠链节与链轮轮齿连续不断的啮合来传递功率的，因此

它是啮合传动；

链传动的优点：1、可用于两轴中心距离较大的传动2、传动效率高；3、传动比保持不变，

4、作用在轴上的压力比带传动的小；5、结构紧凑；

链传动的缺点：1、瞬时传动比不恒定；2、传动平稳性较差；

3、无过载保护作用； 4、安装精度要求较高；

适用场合：链传动可用在要求传动比准确，而两轴又相距较远，不宜采用齿轮的地方，或者有油不宜

用带传动的地方。链传动还可以用于恶劣的工作条件下；

传动链的分类：滚子链和齿形链；

节距：相邻两滚子外援中心之间的距离；

链节选择偶数的原因：因为当链条的链节数为偶数时，链条的两端正好是外链板与内链板相联结，再

用弹簧夹或开口销锁住活动的销轴。当链条的链节数为奇数时，应采用过渡链

节。过渡链节的强度较差，应尽量避免采用。

链传动的主要参数：

链传动的失效形式：

1、当速度较低时，多由于链板的疲劳断裂而失效；

2、当速度较高时，则由与滚子、套筒的冲击疲劳破坏而失效；

3、当速度更高时，则由于销轴与套筒的胶合而失效；

齿轮传动的传动参数

齿轮传动的优缺点：

优点：1、传动比恒定不变； 2、适用的载荷与速度的范围很广；

3、结构紧凑； 4、效率高； 5、工作可靠且寿命长。

缺点：1、对制造及安装精度要求高；2、当两轴间距离较大时，采用齿轮传动较笨重；

齿轮传动的分类；

按照两轴的相对位置可以分为：

1、圆柱齿轮传动 2、锥齿轮传动 3、交错轴斜齿轮传动 4、蜗杆传动

按照齿轮传动的工作情况可以分为：1、开式齿轮传动2、闭式齿轮传动

按照齿轮的圆周速度可以分为：1、低速传动2、中速传动3、高速传动；

一对渐开线标准齿轮的正确啮合的条件：1、两齿轮的模数必须相等；

2、两齿轮分度圆上的压力角必须相等；

蜗杆传动的优缺点

优点：1、一级传动就可以得到很大的传动比；

2、工作平稳无噪音；

3、可以自锁；

缺点：1、传动效率低

2、发热大，不适合于功率过大长期连续工作处；

3、需要比较贵重的青铜制造蜗杆齿圈。

材料的选择：大多数蜗杆均采用碳素钢或合金钢制成，并进行热处理。

常用的涡轮材料是铸造锡青铜及铸造铝青铜。

轴的分类：1、心轴：只承受弯矩，不承受转矩的轴，可转可不转；

2、转轴；工作时即承受弯矩又承受转矩的轴；

3、传动轴：工作时主要承受转矩；

零件的固定

1、周向固定：可以采用平键、花键、紧定螺钉，销及过盈配合连接等

2、轴向固定：紧定螺钉，销及过盈配合，还可以用圆螺及止动垫圈，轴用弹性挡圈；

中间平面：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面；

蜗杆的结构：轮箍结构和螺栓连接结构；

减速器：主要由齿轮，轴，轴承及箱体4部分组成；

滚动轴承由外圈，内圈、滚动体和保持架组成；

滚动轴承的代号：由基本代号，前置代号，和后置代号组成；

滚动轴承的主要类型及特点：

1、调心球轴承：主要承受径向载荷，也可以同时承受不大的径向载荷，适合于多支点和挠曲较大的

轴上

2、调心滚子轴承：能承受特别大的径向载荷，常用于重型机械上；

3、圆锥滚子轴承：主要特点是内外圈可以分离，便于装拆，调整间隙，适用于中转速及低转速；

4、推力球轴承：适用于中转速及低转速；

5、深沟球轴承：主要承受径向载荷，适用于刚性较大和转速较高的轴上；

6、角接触球轴承：适用于中转速及高转速处；

7、圆锥滚子轴承

8、滚针轴承

滚动轴承的失效形式：1、疲劳点蚀2、不均匀的塑性凹坑

3、也会引起轴承早期磨损，胶合，内外套圈和保持架破损等；

 

第二篇：机械设计基础总结

第一章平面机构自由度和速度分析

1、两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接成为运动副。运动副分为低副和高副。两构件通过面接触组成的运动副称为低副。低副又分为转动副和移动副。

2、一个刚体相对于另一刚体作平面运动，在任一瞬间其相对运动可以看作是绕某一重合点的转动，该重合点称为速度瞬心。

3、平面机构自由度的计算公式：F=3n—2Pl—Ph。N为活动构件的个数，Pl为低副，Ph为高副。K个构件汇交而成的复合铰链具有（K-1）个转动副。机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度，在计算机构自由度时应予排除。

第二章平面连杆机构

1、平面铰链四杆机构三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

2、铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和，整转副是由最短杆与其邻边组成的。

3、作用在从动件上的驱动力F与该力作用点的绝对速度Vc之间所夹的锐角α称为压力角。 压力角α的余角γ（连杆与从动件摇杆之间所夹的锐角）来判断传力性能称为传动角。α越小，γ越大机构传力性能越好。

4、曲柄摇杆机构的最小传动角必出现在曲柄与机架共线的位置上。

5、死点位置：传动角为零的位置称为死点位置，死点位置缺点会使机构的从动出现卡死或运动不确定的现象。优点对某些夹紧装置可用于放松 防范措施：对从动曲柄施加外力，或利用飞轮及构件自身的惯性作用，使机构通过死点位置

第三章凸轮机构

1、凸轮机构分类：按凸轮的形状分盘型凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮；按从动件形式分尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件；按从动件运动分移动和摆动

2、凸轮推杆的等速运动规律能不能运用于高速？不能

3、作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角称为压力角。对于高副机构，压力角就是接触轮廓法线与从动件速度方向所夹的锐角。

4、基圆ro越小，压力角α越大。基圆半径过小，压力角就会超过许用值。

第四章齿轮机构

1、渐开线的形成：当一直线在一圆周上作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线。渐开线的特性：①BK=弧AB②渐开线上任意一点的法线比喻基圆相切③渐开线齿廓上个点的压力角不等，向径Rk越大其压力角越大。④渐开线的形成取决于基圆的大小⑤基圆之内无渐开线。

2、渐开线齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角必须分别相等。

第五章轮系

1、轮系可以分为两种类型：定轴轮系和周转轮系。

2、输入轴与输出轴的角速度（或转速）之比称为轮系的传动比，用iab表示iab=na/nb定轴轮系始末两轮传动比i1k=z2z3z4…zk/z1z2’z3’…z(k-1)’ 平行两轴间的定轴轮系传动比计算公式i1k=n1/nk=＋－（和上面一样）

3、周转轮系中机构自由度为2为差动轮系，机构自由度为1为行星轮系

第十章

1、定位销：固定零件间的相对位置

2、键主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩。

3、平键连接的主要失效形式是工作面的压溃和磨损

第十一章

1、 轮齿的失效形式：①轮齿折断（疲劳折断、过载折断）②齿面点蚀③齿面胶合④齿面磨

损（磨粒磨损、跑合磨损）⑤齿面塑性变形

2、 直尺圆柱齿轮传动的齿面接触强度、齿轮弯曲强度

3、 斜齿轮的标准模数？斜齿轮的模数以法向参数为标准，端面参数为非标准。加工的时候

需要哪个模数

第十三章

1、 带传动的三种应力①紧边和松边产生的拉应力②离心力产生的拉应力③弯曲应力

2、带传动的优点：1适用于中心距较大的传动2带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动3过载时带与带轮间会出现打滑，打滑虽使传动失效，但可防止损坏其他零件4结构简单成本低廉 缺点1传动的外廓尺寸较大2需要张紧装置3由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比4带的寿命较短5传动效率低

3、打滑是指过载引起的全面滑动，应当避免。弹性滑动是由紧松边拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性打滑，所以弹性打滑是不可避免的。

弹性滑动原因：由于带具有弹性，在传动中有拉力差引起与轮面相对滑动后果，使从动轮周围速度低于主动轮效率下降引起带磨损温度上升传动比不稳定打滑原因：由于过载，需要传递的有效拉力超过最大摩擦力所引起后果：引起带的严重磨损，严重时无法工作

4、张紧轮的作用：在中心距不能改变的情况下，保持带的张紧。

第十四章

1、 轴的分类根据承受载荷可分为转轴传动轴心轴 按轴线的形状可分为直轴曲轴挠性钢丝

轴

第十六章

1、 滚动轴承的主要失效形式：1疲劳破坏（点线接触正常失效）2过大塑性变形（n极低F

较大永久变形）3早期磨损胶合内外圈和保持架破坏（不正常失效）

2、 轴承的寿命：轴承的一个套圈或滚动体的材料出现第一个疲劳扩展迹象前，一个套圈相

对于另一个套圈的总转速，或在某一转速下的工作小时数

3、 轴承寿命可靠度：一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分率

4、 基本额定寿命：一组同一型号轴承在同一条件下运转，其可靠度为百分之90时，能达

到或超过的寿命

5、 基本额定动载荷：当一套轴承进入运转并且基本额定寿命为一百万转时，轴承所能承受

的载荷

6、 基准质的选择？

7、 齿轮传动的设计准则：1保证齿根足够的弯曲疲劳强度，防止齿面点蚀发生2保证齿面

足够的接触疲劳强度，防止齿根折断发生3高速重载齿轮传动（不应按齿面抗胶合能力的准则进行设计）

计算方法;按主要失效形式决定：闭式软齿面（点蚀）按齿面强度设计，按弯曲，校核 硬齿面（折断）按弯曲强度设计，按齿面，校核 开式传动（磨损）：按弯曲强度设计，考虑磨损