工科機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提綱

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)大綱2009、6、1第1章緒論1.1機(jī)器的組成及機(jī)器中常用的機(jī)構(gòu)和零件掌握：機(jī)器的特征：人為的實(shí)物組合、各實(shí)物間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、有機(jī)械能參與或作機(jī)械功機(jī)器的組成：原動(dòng)機(jī)+傳動(dòng)系統(tǒng)+工作機(jī)構(gòu)了解：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、常用機(jī)構(gòu)、通用零件、專(zhuān)用零件和部件的概念1.2本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)了解：課程內(nèi)容、性質(zhì)、特點(diǎn)和任務(wù)第2章機(jī)械設(shè)計(jì)概述2.1機(jī)器的功能分析及功能原理設(shè)計(jì)了解：與機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的一些基礎(chǔ)理論與技術(shù)2.2機(jī)器的功能分析及功能原理設(shè)計(jì)了解：機(jī)器的功能分析；功能原理設(shè)計(jì)2.3機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和程序了解：機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序2.4常用的設(shè)計(jì)方法了解：常用的設(shè)計(jì)方法第

2、3章機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與分析基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)構(gòu)組成要素掌握：構(gòu)件的定義（運(yùn)動(dòng)單元體）、分類(lèi)（機(jī)架、主動(dòng)件、從動(dòng)件）構(gòu)件與零件（加工、制造單元體）的區(qū)別平面運(yùn)動(dòng)副的定義、分類(lèi)（低幅：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副；高副：平面滾滑副）各運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)特征、幾何特征、表示符號(hào)及位置了解：運(yùn)動(dòng)鏈的定義運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件（具有一個(gè)機(jī)架、具有足夠的主動(dòng)件）平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖了解：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（能認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)圖即可）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與機(jī)動(dòng)示意圖（不按比例）的區(qū)別平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算掌握：機(jī)構(gòu)自由度的定義（具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目）平面運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)（低幅：引入2個(gè)約束；高副：引入1個(gè)約束）自由度計(jì)算，注意事項(xiàng)（復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束、公共約束）

3、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件（機(jī)構(gòu)主動(dòng)件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度）速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用掌握：速度瞬心定義瞬心分類(lèi)：絕對(duì)瞬心：絕對(duì)速度相等且為零的瞬時(shí)重合點(diǎn)，位于絕對(duì)速度的垂線上相對(duì)瞬心：絕對(duì)速度相等但不為零的瞬時(shí)重合點(diǎn)，位于相對(duì)速度的垂線上速度瞬心的數(shù)目速度瞬心的求法觀察法：轉(zhuǎn)動(dòng)副位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心移動(dòng)副位于垂直于導(dǎo)軌的無(wú)窮遠(yuǎn)高副位于過(guò)接觸點(diǎn)的公法線上三心定理：互作平面平行運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有三個(gè)瞬心，且位于同一直線上用速度瞬心求解構(gòu)件的速度（關(guān)鍵找到三個(gè)速度瞬心，建立同速點(diǎn)方程，然后求解）第6章平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式和應(yīng)用掌握：平面連桿的組成（構(gòu)件+低副；各構(gòu)件互作平行平面運(yùn)動(dòng)）低副機(jī)

4、構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組成（四構(gòu)件+四轉(zhuǎn)動(dòng)副）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件名稱(chēng)（機(jī)架、連桿、連架桿、曲柄、搖桿、固定鉸鏈、活動(dòng)鉸鏈）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的變異方法：改變構(gòu)件長(zhǎng)度、改變機(jī)架（倒置）了解：連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性掌握：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性：曲柄存在條件：最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度+最短桿長(zhǎng)度其余兩桿長(zhǎng)度之和連架桿與機(jī)架中有一桿為四桿中之最短桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極限位置：曲柄與連桿共線位置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角：兩極限位置時(shí)連桿（曲柄）所夾銳角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性及行程速比系數(shù)平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳力特性：壓力角：不計(jì)摩擦、

5、重力時(shí)從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)速度方向間所夾銳角傳動(dòng)角：壓力角的余角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角位置：曲柄與機(jī)架共線的兩位置中的一個(gè)死點(diǎn)（止點(diǎn)）位置：傳動(dòng)角為零的位置了解：許用壓力角、許用傳動(dòng)角死點(diǎn)（止點(diǎn)）位置的應(yīng)用和渡過(guò)平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)掌握：實(shí)現(xiàn)給定連桿二個(gè)或三個(gè)位置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)給定行程速比系數(shù)的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：曲柄搖桿、曲柄滑塊和擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)了解：基本設(shè)計(jì)命題：實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)要求：連桿有限位置、連架桿對(duì)應(yīng)角位移、軌跡滿足各種附加要求：曲柄存在條件、運(yùn)動(dòng)連續(xù)條件、傳力及其他條件實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)給定連桿軌跡的四桿機(jī)構(gòu)解析法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)給定兩連架桿對(duì)應(yīng)位置的四桿機(jī)構(gòu)第7章凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和應(yīng)用掌握：凸

6、輪機(jī)構(gòu)的組成（凸輪+從動(dòng)件+機(jī)架）高副機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：按凸輪分類(lèi)（平面凸輪：盤(pán)形凸輪、移動(dòng)凸輪；空間凸輪）按從動(dòng)件分類(lèi)：端部形狀：尖端、滾子、平底、曲面運(yùn)動(dòng)形式：移動(dòng)、擺動(dòng)安裝方式：對(duì)心、偏置按鎖合方式分類(lèi)：力鎖合、形鎖合了解：凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、凸輪機(jī)構(gòu)的一般命名原則從動(dòng)件的幾種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律掌握：基圓（理論廓線上最小向徑所作的圓）、理論廓線、實(shí)際廓線、行程從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（升程、回程、遠(yuǎn)修止、近修止）剛性沖擊（硬沖：速度突變，加速度無(wú)窮大）、柔性沖擊（軟沖：加速度突變）運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn)：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：速度為常數(shù)、始末兩點(diǎn)存在硬沖、用于低速等加速等減速：加速度為常數(shù)、始末中三點(diǎn)存在軟

7、沖、不宜用于高速余弦加速度：停升停型：始末兩點(diǎn)存在軟沖、不宜用于高速升降升型：無(wú)沖擊、可用于高速了解：運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本形式：停升停；停升降停；升降升運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇原則盤(pán)形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)掌握：反轉(zhuǎn)法繪制凸輪廓線的方法：對(duì)心或偏置尖端移動(dòng)從動(dòng)件對(duì)心或偏置滾子移動(dòng)從動(dòng)件了解：反轉(zhuǎn)法繪制擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪廓線的方法凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸設(shè)計(jì)掌握：滾子半徑的選擇、運(yùn)動(dòng)失真、運(yùn)動(dòng)失真的解決方法了解：機(jī)構(gòu)自鎖、偏置對(duì)壓力角的影響壓力角、許用壓力角、臨界壓力角三者關(guān)系基圓半徑的確定第8章 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型和特點(diǎn)掌握：齒輪機(jī)構(gòu)的組成（主動(dòng)齒輪+從動(dòng)齒輪+機(jī)架）高副機(jī)構(gòu)圓形齒輪機(jī)構(gòu)分類(lèi)：平行軸：直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)（

8、外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條）斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)（外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條）人字齒輪機(jī)構(gòu)相交軸：圓錐齒輪機(jī)構(gòu)（直齒、斜齒、曲齒）相錯(cuò)軸：螺旋齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)了解：齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)齒廓嚙合基本定律掌握：齒廓嚙合基本定律定傳動(dòng)比條件、節(jié)點(diǎn)、節(jié)圓、共軛齒廓了解：常用齒廓曲線：漸開(kāi)線、擺線、圓弧 漸開(kāi)線及漸開(kāi)線齒廓掌握：漸開(kāi)線的形成、特點(diǎn)一對(duì)漸開(kāi)線齒廓嚙合特性：定傳動(dòng)比特性、可分性了解：一對(duì)漸開(kāi)線齒廓嚙合時(shí)嚙合角、嚙合線保持不變漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪及其嚙合傳動(dòng)掌握：漸開(kāi)線齒輪個(gè)部分名稱(chēng)：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)分度圓、基圓、齒頂圓、齒根圓齒頂高、齒根高、齒全高齒距（周節(jié)）、齒厚、齒槽寬

9、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)直齒圓柱齒輪的尺寸計(jì)算：d、ha、hf、h、db、p、pb、s、e外齒輪、外嚙合、內(nèi)齒輪、內(nèi)嚙合尺寸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)安裝：分度圓與節(jié)圓重合一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合條件：正確嚙合條件連續(xù)傳動(dòng)條件；重合度的幾何含義一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合過(guò)程：起始嚙合點(diǎn)（入嚙點(diǎn)）；終止嚙合點(diǎn)（脫嚙點(diǎn)）實(shí)際嚙合線；理論嚙合線；極限嚙合點(diǎn)了解：齒廓工作段、重合度的最大值、重合度與基本參數(shù)的關(guān)系、輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)化漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的加工及齒輪變位的概念掌握：范成法加工齒輪的特點(diǎn)：用同一把刀具可加工不同齒數(shù)相同模數(shù)和相同壓力角的齒輪根切現(xiàn)象及不根切的最少齒數(shù)了解：根切現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因（漸開(kāi)線刀刃頂點(diǎn)超過(guò)極限嚙合點(diǎn)）齒

10、輪傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及材料選擇掌握：齒輪傳動(dòng)的幾種失效形式及防止失效的措施齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪材料的選擇原則、軟硬齒面的區(qū)別和各自的應(yīng)用場(chǎng)合齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷掌握：計(jì)算載荷中四個(gè)系數(shù)的含義及其主要影響因素、改善措施直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算掌握：受力分析強(qiáng)度計(jì)算力學(xué)模型（接觸：赫茲公式、彎曲：懸臂梁）強(qiáng)度計(jì)算的主要系數(shù)YFa、YSa、Y、ZE、ZH、Z的意義及影響因素（強(qiáng)度計(jì)算的公式不要求記，考試時(shí)若需要會(huì)給出）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算路線、設(shè)計(jì)參數(shù)（齒數(shù)、齒寬系數(shù)、齒數(shù)比等）的選擇了解：齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第9章 蝸桿傳動(dòng)掌握：蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)（m、z、q、a、d、i）

11、蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式蝸輪常用材料，結(jié)構(gòu)蝸桿旋向、轉(zhuǎn)向和受力的關(guān)系，力分析了解：自鎖現(xiàn)象及自鎖條件蝸桿傳動(dòng)熱平衡計(jì)算（進(jìn)行熱平衡計(jì)算的原因及熱平衡基本概念）第10章輪系輪系的類(lèi)型掌握：定軸輪系：所有齒輪軸線位置相對(duì)機(jī)架固定不動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪軸線可繞其他齒輪固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)組成：行星輪+太陽(yáng)輪（中心輪）+行星架（系桿）分類(lèi)：行星輪系（F=1）、差動(dòng)輪系（F=2）混合輪系：由若干個(gè)定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組成的復(fù)雜輪系輪系的傳動(dòng)比計(jì)算掌握：定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算混合輪系傳動(dòng)比計(jì)算：求解步驟：分清輪系、分別計(jì)算、找出了解、聯(lián)立求解關(guān)鍵：正確區(qū)分各基本輪系蝸桿旋向的判定：軸線鉛錘放置，觀

12、察可見(jiàn)面齒的傾斜方向，左邊高左旋，右邊高右旋了解：惰輪；輪系的功用第11章 帶傳動(dòng)掌握：帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)帶傳動(dòng)的工作情況分析（運(yùn)動(dòng)分析、力分析、應(yīng)力分析、失效分析）型號(hào)、主要參數(shù)（a、d、Z、L、v）及設(shè)計(jì)選擇原則、方法了解：帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和步驟帶的使用方法第12章 其他傳動(dòng)類(lèi)型簡(jiǎn)介棘輪機(jī)構(gòu)掌握：組成、工作原理、類(lèi)型（齒式、摩擦式）運(yùn)動(dòng)特性：往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)；有噪音有磨損、運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差設(shè)計(jì)時(shí)滿足：自動(dòng)嚙緊條件了解：特點(diǎn)、應(yīng)用及設(shè)計(jì)槽輪機(jī)構(gòu)掌握：組成、類(lèi)型（外槽輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)）、定位裝置（鎖止?。┻\(yùn)動(dòng)特性：連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)；主動(dòng)撥銷(xiāo)進(jìn)出槽輪的瞬時(shí)其速度應(yīng)與槽的中心線重合

13、且有軟沖第14章機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析原理掌握：作用在機(jī)械上的力：驅(qū)動(dòng)力、工作阻力等效構(gòu)件、等效力矩、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效力、等效質(zhì)量、等效動(dòng)力學(xué)模型等效原則：等效力矩、等效力：功或功率相等等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效質(zhì)量：動(dòng)能相等等效方程：速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)和飛輪設(shè)計(jì)掌握：機(jī)器運(yùn)動(dòng)的三個(gè)階段：起動(dòng)階段、穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)階段（勻速或變速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)）、停車(chē)階段周期性速度波動(dòng)的原因、一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)循環(huán)調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的目的（限制速度波動(dòng)幅值）和方法（增加質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）平均角速度：不均勻系數(shù)： 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算： 能量指示圖、最大盈虧功、最大速度位置、最小速度位置了解：三個(gè)階段中功能關(guān)系、非周期性速度波動(dòng)的原因及調(diào)節(jié)

14、方法剛性回轉(zhuǎn)體的平衡掌握：靜平衡的力學(xué)條件： 動(dòng)平衡的力學(xué)條件：靜平衡原理、動(dòng)平衡原理第15章 螺紋連接了解：螺紋的類(lèi)型，各種類(lèi)型的特點(diǎn)及應(yīng)用掌握：螺紋連接的基本類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用螺紋連接的預(yù)緊和防松原理、方法單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算方法螺栓組連接的設(shè)計(jì)與受力分析提高螺紋連接強(qiáng)度的措施第16章 軸了解：軸的功用及類(lèi)型軸上載荷與應(yīng)力的類(lèi)型、性質(zhì)軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及特點(diǎn)掌握：軸按載荷所分類(lèi)型軸的材料、熱處理及選擇軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、軸上主要零件的布置、軸的各段直徑和長(zhǎng)度、軸上零件的軸向固定、軸上零件的周向固定、軸的結(jié)構(gòu)工藝性、提高軸的強(qiáng)度和剛度）平鍵、花鍵聯(lián)接的特點(diǎn)、鍵強(qiáng)度計(jì)算軸的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則軸的強(qiáng)度計(jì)算（初步計(jì)算方法：按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算；按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算）第17章 軸承了解：軸承的功用滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的主要特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合滾動(dòng)軸承受載元件的應(yīng)力分析（定性）掌握：對(duì)滑動(dòng)軸承軸瓦