第一篇：電大機械設計基礎課程答案

選擇題：

1．取分離體畫受力圖時，___ C、E、F ____力的指向可以假定，___ A、B、D、G____力的指向不能假定。A．光滑面約束力 B．柔體約束力 C．鉸鏈約束力 D．活動鉸鏈反力 E．固定端約束力 F．固定端約束力偶矩 G．正壓力

2．列平衡方程求解平面任意力系時，坐標軸選在___ B ___的方向上，使投影方程簡便；矩心應選在___ F、G __點上，使力矩方程簡便。

A．與已知力垂直 B．與未知力垂直 C．與未知力平行 D．任意 E．已知力作用點 F．未知力作用點 G．兩未知力交點 H．任意點

1．對于鉸鏈四桿機構，當滿足桿長之和的條件時，若取__ C _為機架，將得到雙曲柄機構。A．最長桿 B．與最短桿相鄰的構件 C．最短桿 D．與最短桿相對的構件 1．漸開線齒廓形狀取決于____ C ____直徑大小。

A．節圓 B．分度圓 C．基圓 D．齒頂圓 5．一對齒輪嚙合時，兩齒輪的____ C ____始終相切。A．分度圓 B．基圓 C．節圓 D．齒根圓 填空題：

1．凸輪主要由____凸輪______，____推桿______和____機架_______三個基本構件組成。

2．凸輪機構從動件的形式有____尖頂 _從動件，___ 滾子_____從動件和____平底_____從動件。3．按凸輪的形狀可分為____盤形 ___凸輪、___圓柱____凸輪和_____ 曲面___凸輪。

1．常用的間歇運動機構有______棘輪機構 _____，____槽輪機構 _____和_____不完全齒機構______等幾種。2．螺紋的旋向有___左旋 __和___右旋 __，牙形有___三角形____，__ 矩形___，_ 梯形__，和___ 鋸齒形____。1．在作低碳鋼的拉伸試驗時，整個拉伸過程大致可分為四個階段,依次為彈性階段，屈服階段，強化階段，縮徑斷裂階段。

2．通常塑性材料的極限應力取___屈服極限_______，脆性材料的極限應力取____ 強度極限______。2．對于標準直齒圓柱齒輪，決定齒廓形狀的基本參數是__齒數 壓力角 變位系數_。

3．標準外嚙合斜齒輪傳動的正確嚙合條件是：兩齒輪的___法面_____模數和_____法面壓力角 ___都相等，齒輪的____螺旋角相等_____角相等、旋向____ 相反_____。

4．采用展成法加工正常齒齒輪時，不發生根切的最少齒數是___17____ 1．普通平鍵的截面尺寸b×h按___軸徑_____選取，長度L按___輪轂的長度______確定。2．花鍵聯接的主要類型有__矩形___花鍵___ 漸開線__花鍵和___ 三角形_花鍵。

1．按軸的受力分類，軸可以分為___心軸____軸、_____轉軸_____和_____傳動軸______。

問答題：

1．機構具有確定運動的條件是什么? 答：機構自由度大于等于1，當機構的原動件數等于自由度數時，機構具有確定的運動。

2．什么是運動副？什么是高副？什么是低副？

答：使兩個構件直接接觸并產生一定相對運動的聯接，稱為運動副。以點接觸或線接觸的運動副稱為高副，以面接觸的運動副稱為低副。

3．螺紋的導程S與線數n及螺距P之間的關系是什么？

答：導程S：在同一螺紋線上相鄰兩螺紋牙之間距離。線數n：在同一圓柱面上制造螺紋線的數目。螺距p：相鄰兩螺紋牙平行側面間的軸向距離。因此S?np

1、聯軸器與離合器的主要功用和區別是什么? 答：聯軸器和離合器主要都是用來聯接兩軸并傳遞扭矩，用聯軸器聯接的兩根軸，只有機器停止運轉后，經過拆

卸才能分離，而用離合器聯接的兩根軸在運轉過程中能隨時根據需要結合或分離。

1．什么是構件的強度？什么是構件的剛度？

答：強度是構件抵抗破壞的能力，滿足強度要求是指在外力作用下構件不發生破壞。（講評：注意定義）

剛度是構件抵抗變形的能力，滿足剛度要求是指在外力作用下構件的彈性變形量不超過允許的限度。

1．為什么將蝸桿分度圓直徑dl規定為蝸桿傳動中的標準參數？

答：為便于加工蝸輪刀具的標準化，一般將蝸桿的分度圓直徑規定為標準值。

2．為什么蝸桿的傳動比i只能表達為i＝z2/z1，卻不能以i＝d2/d1來表示？ 答：因為蝸輪蝸桿傳動的傳動比與蝸桿的直徑無關。

1．帶傳動產生彈性滑動和打滑的原因是什么?對傳動各有什么影響? 答：由于帶是彈性體，帶緊邊與松邊拉力不同，由于帶的彈性變形量的變化而引起的帶與帶輪間的相對滑動。打滑是帶傳遞的圓周力大于帶能傳遞的最大有效圓周力，引起的帶在帶輪上全面滑動的。彈性滑動將引起：（1）降低傳動效率；

（2）從動輪的圓周速度低于主動輪，造成傳動比誤差；（3）帶的磨損；

（4）發熱使帶溫度升高。

打滑造成帶的磨損加劇，無法傳遞動力，致使傳動失效。

3．為什么多數螺紋聯接工作前均要預緊？如何控制預緊力？螺紋聯接的主要防松方法有哪些？ 答：預緊的目的是為了增加聯接的剛性、緊密性和防松能力。

用測力矩扳手和定力矩扳手

機械防松 摩擦防松 其他防松

2．試分析增速帶傳動工作時，其最大應力在哪里? 答：帶緊邊剛繞出小帶輪處

畫圖題和計算題：

3．畫出圖示各結構中AB構件的受力圖。

答案如下

4．如圖所示吊桿中A、B、C均為鉸鏈連接，已知主動力F＝40kN,AB＝BC＝2m,?＝30?.求兩吊桿的受力的大小。

答：受力分析如下圖

列力平衡方程：

A?Fx?0

又因為 AB=BC

FA?cos??FCcos?

F?Fy?0?FA?FB?F?40KN2sin?

?FC

??F

2FA?sin3．計算下列機構的自由度，并指出復合鉸鏈、局部自由度和虛約束。

答：機構的自由度計算

（1）n＝7，PL＝10，PH＝0

（2）n＝5，PL＝7，PH＝0 F?3n?2PL?PH

F?3n?2PL?PH

?3?7?2?10

?3?5?2?7

?

1?1

C 處為復合鉸鏈

（3）n＝7，PL＝10，PH＝0

（4）n＝7，PL＝9，PH＝1 F?3n?2PL?PH

F?3n?2PL?PH

?3?7?2?10

?3?7?2?9?1

?1

?2

E、E’有一處為虛約束

F 為局部自由度

C 處為復合鉸鏈

2．根據尺寸和機架判斷鉸鏈四桿機構的類型。

答：a）雙曲柄機構

b）曲柄搖桿機構

c）雙搖桿機構

d）雙搖桿機構

3．在圖示鉸鏈四桿機構中，已知，lBC=150mm，lCD=120mm，lAD=100mm，AD為機架；若想得到雙曲柄機構，求lAB的最小值。

解：要得到雙曲柄機構，因此AD桿必須為最短桿； 若AB為最長桿，則AB≥BC＝150mm 若BC為最長桿，由桿長條件得：

因此lAB的最小值為130mm

4．畫出各機構的壓力角傳動角。箭頭標注的構件為原動件。

lAD?lBC?lAB?lCD

lAB?lAD?lBC?lCD?130mm

答：

4．已知圖示凸輪機構的偏心圓盤的半徑R＝25mm，凸輪軸心到圓盤中心的距離L=15mm，滾子半徑rT=5mm。試求：

（1）凸輪的基圓半徑RO＝？（2）畫出圖示機構的壓力角?（3）推桿的最大行程H＝？

（4）圖示位置從動件的位移S=？ 解：（1）R0?R?L?rT?25?15?5?15mm

（2）

（3）

（4）

H?L?R?rT?R0?25?15?5?15?30mm

S?(R?rT)2?L2?25.98mm

2．畫出圖示各桿的軸力圖，并計算最大軸力Nmax。

答按如下：

最大軸力Nmax?40KN

最大軸力Nmax?3P

3．畫出圖示圓軸的扭矩圖，已知MA=5kN·m，MB=2kN·m。

答：

4．畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并計算最大Qmax和Mmax。

（a）

（b）

（c）

（1）解：求支反力

?MA?0

4RB?M?2F?0

?MB?0

?4RA?M?2F?0

RA?6.25kN

RB?3.75kN

由 ?Y?0得知 支反力計算無誤。

由幾何關系我們得知求出幾個重要點的剪力和彎矩值我們就可以畫處圖像。下面我們開始求在下列幾處的剪力值：

在A點左截面，Q?0

在A點右截面，Q?RA?6.25kN

在C點左截面，Q?RA?6.25 kN

在C點右截面，Q?RB??3.75 kN

在B點左截面，Q?RB??3.75 kN

在B點右截面，Q?0

畫出剪力圖，如下圖： 同理我們根據幾何關系求處幾處彎矩值：

在A點，M?0

MC左?RA?2?12.5KN

MC右?RA?2?M?7.5KN

在D點，M?0

畫出彎矩圖，如下圖：

最大Qmax?6.25KN

Mmax?12.5KN?M

（2）解：此題解法和上個題步驟基本相同，我們也可以用另外一種方法解題，下面我們用另外一種解法進行求解：

求支反力

?M?MA?0

4RB?2q?2?0?0

?4RA?2q?2?0

BRA?10 kN

RB?10 kN 由 ?Y?0得知 支反力計算無誤。

由于各段受力情況不同可以分段求解 AC段

Q?RA?10KN

M?RAx?10x

CD段：

Q?RA?q(x?1)?20?10x

M?RAx?q(x?1)/2?10x?5(x?1)

DB段：

Q?RA?2q??10KN

M?RAx?2q(x?2)??10x?40 根據上面所求函數我們畫剪力和彎矩圖如下

最大Qmax?10KN

Mmax?15KN?M

同學可按第一題做法自己做一遍本題（3）解：求支反力

?MA?0

RB?l?lq3?l?qa2?0 24ql1?l?0 24

?MB?0

?RA?l?qa2?1qa23qaRA?ql?

RB?ql?

8l8l由 ?Y?0得知 支反力計算無誤。

根據幾何關系我們知道剪力圖AC為一水平直線，CB為一條斜線，我們求出關鍵的點就可以畫出線圖。在A點稍左，Q?0

1qa2在A點稍右，Q?RA?ql?

8l

ql3qa2??ql?在B點稍左，Q?RA? 28l在B點稍右，Q?0 根據上面數值可做剪力圖。

根據幾何關系，AC段沒有載荷作用，彎矩圖為一條斜直線；在C點有集中力偶，彎矩圖有突變，CB段有均布載荷作用，彎矩圖是一條拋物線。為了做彎矩圖，只需求出梁在下面各截面處的彎矩值：

在點A，M?0

l12qa2ql?在C點左截面

M?RA??

2162l12qa22ql?在C點右截面

M?RA??qa?

2162在點B，M?0

此外由剪力圖知道，在CB段內有一截面的剪力為零，這個截面的彎矩是梁CB段內彎矩的極值。即該點的剪力QD＝0，令點D的坐標為x，,即：

QD?RA?q(x?l/2)?0

得

5a2

x?l?

8l

此點的彎矩值為：

q(x?l/2)2

MD?RAx?qa?

22932qa42ql?qa?2

?12882l

根據上面數值可做剪力圖彎矩圖如下：

最大Qmax3qa2932qa42ql?qa?2KN.M KN

Mmax?? ?ql?8l12882l3．如圖7-35所示變截面桿AC，在A、B兩處分別受到50kN和140kN的力的作用，材料E＝200GPa。試求：（1）畫出軸力圖；（2）求各段正應力；（3）求總變形量。

解：（1）

F?50?103（2）AB段?1????100MPa 2A15?10

F90?103??90MPa BC段?2?2A210?10FN1l1?50?103?1000（3）AB段：?l1????0.5mm（縮短）

EA1200?103?500FN2l290?103?1000BC段?l2???0.45mm（伸長）3EA2200?10?1000

l??l1??l2??0.5?0.45??0.05mm（縮短）

4．一矩形截面梁，承受載荷F=10KN，材料的許用應力[?]=160MPa，試確定橫截面尺寸。

解：求支反力。

?M?MB?0

?RA?2?F?1?0 ?0

RB?2?F?1?0 A

RA?5KN

RB?5KN

Mmax?5KN?m

?max?M5KN?m????? 2Wbh66?5?1066?5?106?????

23b?(2b)4b6?5?10636?5?106??36mm

b?34???4?160截面寬b＝36mm

高h＝2b＝72mm 5．如圖所示的圓形橫截面的梁，承受載荷F＝10kN，M＝20kN·m，梁長a＝2m，材料的許用應力[σ]＝160MPa，試求：

（1）梁A、B端的約束力；（2）畫出剪力圖和彎矩圖；（3）若d ＝70mm，校核梁的強度。

解：（1）求約束力

?MB?0

?RA?4?F?2?M?0

?MA?0

RB?4?F?2?M?0

RA?10KN

RB?0

（2）畫剪力圖，彎矩圖：

（3）??Mmax20?106 W???703?594MPa＞??? 32所以此梁不安全。

6．已知一標準漸開線直齒圓柱齒輪，其齒頂圓直徑da1＝77.5mm，齒數z1＝29。現要求設計一個大齒輪與其相嚙合，傳動的安裝中心距a＝145mm，試計算這個大齒輪的主要尺寸。（分度圓直徑d2、齒頂圓直徑da2、齒根圓直徑df2、基圓直徑db2）

解：da1?(z1?2ha*)m講評：牢記和熟練掌握齒輪參數計算公式

?m?2.5mm

a?m(z1?z2)/2

?z2?87mm

d2?mz2?2.5?87?217.5mm

da2?(z2?2ha*)m?222.5mm

df2?(z2?2ha*?2c*)m?211.25mm

db?d2cos??204.38mm

7．兩級平行軸斜齒圓柱齒輪傳動如圖所示，高速級mn＝3mm，?1＝15°Z2＝51；低速級mn＝5mm，Z3＝17試問：（1）低速級斜齒輪旋向如何選擇才能使中間軸上兩齒輪軸向力的方向相反?（2）低速級齒輪取多大螺旋角?2才能使中間軸的軸向力相互抵消?

解：（1）低速級斜齒輪旋向為左旋，才能使中間軸上兩齒輪軸向力相反。

（2）Ft2tg?1?Ft3tg?2

Ft2?

2TIId22TIId3

Ft3?

tg?1?cos?1tg?2?cos?22TII2T? tg?1?IItg?

2→

mn2Z2mn3Z3d2d3

sin?2?sin?1?mn3Z3mn2Z2

?2?8.27°

8．單級閉式直齒圓柱齒輪傳動，已知小齒輪材料為45鋼，調質處理，大齒輪材料為ZG45，正火處理，已知傳遞功率Pl＝4kW，n1＝720r/min，m＝4mm，zl＝25，z2＝73，b1=84mm，b2=78mm，雙向運轉，齒輪在軸上對稱布置，中等沖擊，電動機驅動。試校核此齒輪傳動的強度。

解：

小齒選用45號鋼，輪調質處理，查表硬度220HBS 大齒輪ZG45 硬度180HBC

查表得

?Flim1?190MPa

?Flim2?140MPa ?Hlim1?555MPa

?Hlim2?470MPa

查表得：SH?1.SF?1.??H?1??Hlin1SH??555470 ?504.5MPa

??H?2?Hli2n??427.3MPa1.1SH1.1

??F?1??Flin1SF??190140 ?135.7MPa

??F?2?Fli2n??100MPa1.4SF1.4

計算轉矩：

T1?9.55?10?64?5.3?104N?mm 720由于原動機為電動機，中等沖擊，對稱布置，故得K=1.2 由于是閉式齒輪，我們先較核齒面接觸疲勞強度，我們按標準中心距進行較核：

a?m(z1?z2)/2?196mm u?z273??2.92 z125 ∴?H KT1(u?1)3?355?221.7MPa?427.3（安全）2ub2a下面，我們再較核齒根彎曲疲勞強度。查表得：

YFS1?4.22

YFS2?3.88

???F?1z1??F?2z2YFS1?YFS2

??F1?2KT1YFS1?17.2MPa＜100 ＜135.7(安全)

b2m2z13．圖示的各蝸桿傳動均以蝸桿為主動件。試標出圖中未注明的蝸輪或蝸桿的轉向及旋向，并畫出蝸桿和蝸輪受力的作用點和三個分力的方向。

（a）

（b）

答：（a）

（b）

1．圖示所示輪系，已知Z1=18、Z2=20、Z2'=

25、Z3=

25、Z3'=

2、Z4=40，求該輪系的傳動比，并判斷蝸輪4的轉向。

解：i＝z2z3z420?25?40??2

2轉向：逆時針 18?25?2z1z2'z3'2．在圖示輪系中，已知z1、z2、z2'、z3、z4、z4'、z5、z5'、z6。求傳動比i16。

z2z3z4z5z6解：i16?

z1z2'z3z4'z5'

3．如圖所示的輪系，已知z1?15,z2?25,z2??15,z3?30,z3??15,z4?30,z4??2（右旋）z5?60,z5??20,m?4mm,若n1?500r/min，求齒條6線速度v的大小和方向。

解：

z2z3z4z5n1??200

i?n5z1z2'z3'z4'

n5?n1?2.5r/min i

v6? ?d5n5'60?1000??mz5n5'60?1000?0.0105m/s?10.5mm/s

4．圖示行星輪系，已知Z1 = Z2’ = 41，Z2 = Z3 = 39，試計算傳動比 iH1。解：

i13?Hzzn1?nH1521 ?23?n3?nHz1z2'1681由于輪3為固定輪（即n3?0），i1H?zzn139?39160H? ?1?i13?1?23 ＝1?41?411681nHz1z2'

iH1?1/i1H?10.51

3．V帶傳動n1=1450r/min，fv=0.51，包角?＝150°，預緊力F0=360N。試問： 1）該傳動所能傳遞的最大有效拉力是多少? 2）若d1=100mm，其傳遞的最大轉矩為多少? 3）若傳動的效率為0.95，彈性滑動忽略不計，從動輪輸出功率為多少? 解：（1）Fmaxef??1?2F0?180.7N

ef??1

（2）T?Fd1180.7?100??9035N.mm 22

（3）v??d1n160?1000?7.6m/s

P?Fv??180.7?7.6?0.95?1.304kW

2．請判斷圖示四個軸中，哪一個軸的結構有錯誤，出現的是什么錯誤，應如何改正。

答：C

1．寫出下列軸承代號表示的內容，說明該軸承適用的場合。7208，32314，6310／P5，7210B，N2222 a）b）

c）

d）

2．如圖所示,軸的兩端用兩個角接觸球軸承7207C正裝。常溫下工作。工作中有中等沖擊。轉速n＝1800r/min,兩軸承的徑向載荷分別是FrI＝3400N，FrII＝1050N，軸的軸向載荷Fa＝870N，方向指向軸承2，試確定哪個軸承危險,并計算出危險軸承的壽命。

解：S1?0.68R1?0.68?3400?2312N

S2?0.68R2?0.68?1050?714N

S1?Fa?2312?870＞714N

∴左邊軸承被放松，右邊軸承被壓緊。

A1?S1?2312N A2?S1?Fa?3182N A12312A3128??0.68?e 2??2.98＞e 通過查表 R13400R21050

∴x1?1 y1?0 x2?0.44 y2?1.19

∴PKN 1?x1R1?Y1A1?3400 P2?x2R2?Y2A2?4184.3KN

P2大，我們用它計算 查表得 C?30500KN fp?1.5 L10h 106ftC??()=1060（h）60nfpP

第二篇：《機械設計基礎A》課程教學大綱

《機械設計基礎A（1）》課程教學大綱

Foundation of Machine Design A（1）

課程代碼：10100231 課程性質：專業基礎理論課、必修 適用專業：機自、材料加工、模具 開課學期：3 或4 總學時數：48 總學分數：3

編寫年月：2004年6月 修訂年月：2007年6月 執 筆：甘慧慶、林怡青

一、課程的性質和目的

《機械設計基礎A（1）》課程是機械類各專業的一門重要技術基礎課，理論性和實踐性都很強，通過本課程各個教學環節的學習，使學生獲得機械工程常用機構和通用零件的基本知識，并得到有關機械設計方面的基本技能訓練，為學生學習后續課程的機械部分奠定必要的基礎。

本課程的任務是：

1．培養學生掌握機構的結構分析、運動分析和動力分析的基本理論、基本知識和基本技能；

2．培養學生掌握機構設計的一般規律，并初步具有機械系統運動方案設計和簡單機構設計的能力。

二、課程教學內容及學時分配

第一章 緒論（1學時）

了解機械原理課程研究的對象和內容，了解機械原理課程的地位和學習方法，了解機械原理的現狀和展望。

本章知識點：機械、機器、機構、機械原理學科發展。第二章平面機構的結構分析（6學時）

了解機構組成要素，熟練掌握機構運動簡圖的繪制、機構自由度的計算、機構運動確定條件的判定；了解平面機構的組成原理、結構分類及結構分析。

本章知識點：運動副、運動鏈、約束、自由度、機構運動簡圖、復合鉸鏈、局部自由度、虛約束等。

第三章平面機構的運動分析（4學時）

了解機構運動分析的目的和方法，掌握瞬心法對簡單機構進行速度分析，了解矢量方程圖解法和解析法在平面機構運動分析中的應用。

本章知識點：相對運動、速度瞬心、三心定理、矢量方程、矢量多邊形、數學模型建立等。第四章平面機構的力分析（2學時）

了解運動副中摩擦力的確定及其考慮摩擦時機構的受力分析，了解平面連桿機構力分析特 1 點，本章知識點：摩擦角、摩擦圓、動態靜力分析。第五章 機械的效率和自鎖（2學時）

了解機械的效率和自鎖現象，掌握簡單機械裝置自鎖條件的確定和簡單機械系統效率的計算。

本章知識點：效率、自鎖。第六章 機械的平衡（2學時）

了解機械平衡的基本概念，了解剛性轉子的靜平衡及動平衡原理和方法，了解剛性轉子的許用不平衡量和動、靜平衡實驗方法。

本章知識點：剛性轉子、靜平衡、動平衡 第七章 機械的運轉及其速度波動的調節（4學時）

了解等效運動方程的建立方法，了解周期性速度波動及非周期性速度波動的區別及其調節方法，掌握飛輪轉動慣量的簡易計算方法。

本章知識點：等效運動方程式及四個等效量、速度波動及調節方法、飛輪簡易計算 第八章平面連桿機構及其設計（6學時）

熟悉平面四桿機構的基本型式及其演化方法，掌握平面連桿機構的基本知識，掌握按已知幾何條件和運動條件的要求設計平面連桿機構（包括剛體導引、函數綜合、急回機構設計）。了解按照預定軌跡求解鉸鏈四桿機構的圖表方法，了解連桿機構設計的實驗方法。

本章知識點：平面四桿機構的基本型式及其演化、曲柄存在條件、急回運動特性、傳力性能、死點、運動連續性、平面四桿機構的設計。

第九章 凸輪機構及其設計（5學時）

了解凸輪機構的應用和分類，掌握推桿幾種常用運動規律的特點及其適用場合。掌握盤形凸輪輪廓曲線的設計，了解從動件運動失真的原因和處理方法，了解凸輪機構基本尺寸的確定方法。

本章知識點：運動規律、基圓、壓力角、效率與自鎖、反轉法原理、凸輪輪廓的設計。第十章 齒輪機構及其設計（7學時）

了解齒輪機構的應用和分類，了解齒廓嚙合基本定律及其共軛齒廓，理解漸開線齒廓的嚙合特性，深入理解漸開線特性、漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續傳動條件等，掌握漸開線標準齒輪的基本參數和幾何尺寸計算。了解漸開線齒廓的加工、根切現象及齒輪變位修正。了解斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成、嚙合特點以及幾何尺寸計算，了解蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的類型、特點和應用，掌握普通圓柱蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的主要參數及幾何尺寸計算。

本章知識點：齒廓嚙合基本定律、漸開線特性、漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸計算、漸開線齒輪的嚙合傳動、漸開線齒廓的加工、根切、變位齒輪。斜齒圓柱齒輪傳動、蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動等。

第十一章 齒輪系（5學時）

了解齒輪系及其分類的概念，掌握定軸輪系的傳動比計算，掌握周轉輪系的傳動比計算，掌握復合輪系的傳動比計算。了解輪系的功用。

本章知識點：定軸輪系、周轉輪系、復合輪系傳動比計算。第十二章 其它常用機構（2學時）

了解棘輪機構、槽輪機構、不完全齒輪機構等間歇運動機構的工作原理，了解萬向聯軸節、復式螺旋傳動、差動螺旋傳動、超越離合器等常用機構的工作原理。

本章知識點：棘輪機構，槽輪機構，不完全齒輪機構，凸輪間歇運動機構。第十四章 機械系統的方案設計（2學時）

了解機械系統設計的一般過程。了解執行構件的運動設計、運動循環圖擬定、機構的選型與組合、機械系統運動方案的擬定及其評價。

本章知識點: 運動循環圖、機構的選型，組合方式，機械系統運動方案。（教學內容完）

三、課程教學的基本要求

本課程是機械類及相關專業的專業技術基礎課，涉及的內容較多、較廣，并且是一門工程實踐很強的課程。在教學方法上，采用課堂講授，課后自學，課堂討論等教學形式。

（一）課堂講授

由于本課程比較抽象，在講述的過程中，教師應盡量展示各種機構模型，結合課件的動畫等進行授課，以增加感性認識，幫助學生加深理解；采用結合實例講解，或者引入工程實例進行教學，以激發學生的學習興趣。教學中，應注意重點，由淺入深，著重學生實際動手能力的培養。

本課程可采用雙語教學，但必須保證教學內容按質按量完成，不降低要求。在采用英文課本的同時可以加設中文參考書，以便于英語基礎較差的學生順利完成學習。

（二）課后自學

為了培養學生整理歸納，綜合分析和處理問題的能力，選擇一部分內容，課上教師只給出自學提綱，不作詳細講解，課后學生自學。

（三）課堂討論和答疑

課堂討論的目的是活躍學生思維，解決同學疑難問題，培養學生興趣。教師應認真組織，安排重點發言，充分調動每一名同學的學習積極性，并做好相關的總結工作。

（四）習題課

習題課以典型例題分析為主，并適當安排開闊思路及綜合性的練習及討論。

（五）課外作業

合理布置作業習題，以鞏固和加深學生對所學知識的理解。

（六）平時測驗

為及時了解教學情況，教師可適當安排平時的課堂測驗，每次測驗不超過30分鐘。

（七）考試

本課程主要采用閉卷考試方式，主要考核學生對基本概念、基本原理和方法的理解和掌握程度，應涵蓋所有自學和講授內容。試題一般不涉及繁瑣的計算，但必須包括知識和原理的運用。試卷若涉及難記難背的公式與數據，應直接給出。

總評成績：考勤、課外作業、平時測驗30%；期末閉卷考試占70%。

四、本課程與其它課程的聯系與分工

先修課程：高等數學、畫法幾何與機械制圖、理論力學 后續課程：機械設計、專業課、畢業設計

五、建議教材及教學參考書

［1］葉仲和編，《Mechanism and Machine Theory》，高等教育出版社，2001年出版 ［2］孫桓，陳作模，葛文杰編，《機械原理》，高等教育出版社，2006年出版 ［3］申永勝主編，《機械原理》多媒體教材．北京：清華大學出版社．2005出版 ［4］鄒慧君編，《機械原理》，高等教育出版社，2006年出版

第三篇：機械設計基礎課程教學大綱

《機械設計基礎》課程教學大綱

課程名稱：《機械設計基礎》

適用專業：2017級電氣工程及其自動化（專升本 函授）2017級機電一體化技術（專科 函授）2016級車輛工程（專升本 函授 業余）輔導教材：《機械設計》(第二版),王為主編，華中科技大學出版社，2014.一、本課程的地位、任務和作用

本課程是一門介紹常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、基本設計理論和計算方法的技術基礎課。其任務是培養學生：

1.掌握常用機構的結構、特性等基本知識，并初步具有選用和分析基本結構的能力；

2.掌握通用零部件的工作原理、特點、應用和簡單的設計計算方法，并初步具有選用和分析簡單機械和傳動裝置的能力；

3.具有運用標準、規范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。

二、本課程的相關課程

1、先修課程：《畫法幾何及機械制圖Ⅰ》、《工程訓練Ⅰ》、《理論力學Ⅱ》、《材料力學Ⅱ》、《機械原理》

2、后續課程：《CAD/CAM》、《機械制造裝備設計》、課程設計、畢業設計

三、本課程的基本內容及要求

（一）平面機構的運動簡圖和自由度

了解機構運動的可能性和確定性，熟悉構件及其自由度、運動副及其約束以及運動副的分類和代表符號；明確平面機構具有確定運動的條件和計算機構自由度的意義；基本掌握簡單機構運動簡圖繪制方法，熟練掌握平面機構自由度的計算方法。

（二）平面連桿機構

熟悉鉸鏈四桿機構的三種基本形式和特點，明確曲柄存在的條件，了解機構形式與尺寸之間的關系；了解鉸鏈四桿機構的主要演化形式及其特點；掌握用圖解法設計平面四桿機構的方法。

（三）凸輪機構

了解凸輪機構的類型，掌握從動件的常用運動規律、壓力角的概念，熟悉作圖法設計凸輪機構。

（四）齒輪機構 掌握齒輪機構的特點、類型、齒輪各部分的名稱，漸開線標準齒輪的切齒原理、根切現象及變位齒輪的概念；明確齒廓嚙合基本定律、漸開線及其性質、齒輪傳動正確嚙合條件、可分性、重合度；掌握漸開線圓柱齒輪的嚙合原理及幾何尺寸的計算；了解平行軸斜齒輪機構齒廓曲面的形成、正確嚙合條件、當量齒數的概念、螺旋角的選取范圍；了解直齒圓錐齒輪機構的傳動特點、正確嚙合條件。

（五）輪系

明確輪系的分類和應用；掌握輪系傳動比的計算方法。

（六）間歇運動機構

理解棘輪機構、槽輪機構的用途及其運動分析；了解不完全齒輪機構和凸輪式間歇運動機構的原理和用途。

（七）機械零件設計概論

了解機械零件應滿足的要求，理解機械零件的工作能力和設計準則。

（八）連接

了解機械零件連接的一般形式和應用；熟悉鍵連接的用途、平鍵尺寸的選擇及強度校核，螺紋牙型標準、主要幾何參數、防松裝置；能進行螺栓連接的受力分析、強度計算，按國標正確選擇螺紋標準。

（九）齒輪傳動

了解齒輪傳動的常用精度等級，明確輪齒的失效形式及設計準則、齒輪材料及熱處理工藝；掌握直齒圓柱齒輪傳動的受力分析及強度計算。

（十）蝸桿傳動

了解蝸桿傳動的工作原理、結構特點及應用；掌握蝸桿傳動主要參數的選用原則、幾何尺寸計算和受力分析；明確特性系數的意義、滑動速度對蝸桿傳動的影響，失效形式和選材原則。

（十一）帶傳動和鏈傳動

了解帶傳動的工作原理，V帶的型號、規格及失效形式，掌握帶的打滑及彈性滑動的概念；明確帶傳動的工作情況及應力狀態，帶傳動的特點和應用范圍；熟悉V帶型號的選擇原則，V帶輪的結構，掌握帶傳動的設計計算；了解鏈傳動的特點、類型和應用。

（十二）軸

掌握軸的類型及其應用；掌握軸的結構設計和強度計算的一般方法和步驟，并能解決一級圓柱齒輪減速器中軸的設計問題。

（十三）滑動軸承

了解摩擦狀態、滑動軸承的結構型式和動壓潤滑的基本原理，了解軸瓦和軸承襯材料和軸承的計算。

（十四）滾動軸承

熟悉軸承的類型及用途，掌握滾動軸承的基本構造、性能、代號及類型選用原則；了解滾動軸承的當量負荷的計算、壽命計算及尺寸選擇方法，滾動軸承的組合設計。

四、習題數量及要求

以教材課后思考題為主，針對課程內容適時進行討論。

五、教學方式與考核方式

教學方式：面授輔導、平時作業、小論文寫作 考核方式：考勤、作業和開卷考試

六、建議參考書

[1]吳昌林.機械設計（第三版）[M].武漢：華中科技大學出版社，2011.[2]蒲良貴.機械設計（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.[3]張霄鵬.機械設計同步輔導及習題全解[M].北京：中國礦業大學出版社，2008.[4]王為.機械設計(第二版).武漢：華中科技大學出版社，2014.《機械設計基礎》復習重點

（一）平面機構的運動簡圖和自由度

構件及其自由度、運動副及其約束以及運動副的分類和代表符號；簡單機構運動簡圖繪制方法，平面機構自由度的計算方法。

（二）平面連桿機構

鉸鏈四桿機構的三種基本形式和特點，曲柄存在的條件，機構形式與尺寸之間的關系；

（三）凸輪機構

凸輪機構類型，從動件的常用運動規律、壓力角的概念，作圖設計凸輪機構。

（四）齒輪機構

齒輪機構的特點、類型、齒輪各部分的名稱，齒廓嚙合基本定律、漸開線及其性質、齒輪傳動正確嚙合條件、重合度；漸開線圓柱齒輪的嚙合原理及幾何尺寸的計算。

（五）機械零件設計概論

機械零件應滿足的要求，機械零件的工作能力和設計準則。

（六）連接

機械零件連接的一般形式和應用；螺栓連接的受力分析、強度計算。

（七）齒輪傳動

了解齒輪傳動的常用精度等級，明確輪齒的失效形式及設計準則、齒輪材料及熱處理工藝；掌握直齒圓柱齒輪傳動的受力分析及強度計算。

（八）蝸桿傳動 蝸桿傳動的工作原理、結構特點及應用。

（九）帶傳動和鏈傳動

帶傳動的工作原理及失效形式；帶傳動的工作情況及應力狀態，帶傳動的特點和應用范圍。

（十）軸

軸的類型及應用；軸的結構設計和強度計算的一般方法和步驟。

（十一）滑動軸承

摩擦狀態、滑動軸承的結構型式和動壓潤滑的基本原理，軸瓦和軸承襯材料和軸承的計算。

（十二）滾動軸承

軸承的類型及用途；滾動軸承的當量負荷的計算、壽命計算及尺寸選擇方法。

第四篇：機械設計基礎課程簡介

課程簡介

本課程是機械制造類各專業的一門重要的專業課，它的任務是使學生掌握常用機構和通用零件的基本理論和基本知識，初步具有這方面的分析、應用、設計能力，并通過必要的基本技能訓練，培養學生正確的設計思想和嚴謹的工作作風，為培養高素質技能型人才奠定基礎。因此在機械類及近機械類專業的教學計劃中占有重要地位和作用，是高等工科院校中近機械類專業一門主干課程，在人才培養的教學計劃中占有重要的地位。該課程60學時，承擔學院機電工程系各專業的機械設計基礎課程的教學任務。

機械設計基礎課程是一門用以培養學生機械設計能力的技術基礎課，本課程主要研究內容：

1、闡述常用機構的工作原理、運動特性及設計方法。

2、闡述常用零部件的工作原理、結構特點及設計方法。

3、介紹機械系統的設計思路和設計方法。通過本課程的教學，應使學生達到下列基本要求：

1、熟悉常用機構的工作原理、組成及其特點，掌握通用機構的分析和設計的基本方法；

2、熟悉通用機械零件的工作原理、結構及特點，掌握通用機械零件的選用和設計的基本方法；

3、具有對進行機構分析、設計、使用技術資料進行零件計算、制圖的能力；

4、具有綜合運用所學知識和實踐的技能，設計簡單機械和簡單傳動裝置的能力；

5、具有通過實驗和觀察去識別常用機構組成、工作特性和通用機械零件結構特點的能力。

本課程注重對學生綜合設計能力的培養，強調培養學生表達設計對象的能力；突出培養學生綜合運用傳統和現代設計手段發現、分析和解決問題的能力；從而提高學生創造性構思和總體把握設計方案的水平。在教學思路上，以設計為主線，從認知規律和滿足工程設計各主要環節訓練的需要出發，對教學內容和實踐環節進行整合與提高，達到基本機械設計知識的完備，在培養學生機構設計、通用零部件工作能力設計與結構設計能力的基礎上，突出學生創新意識的培養和工程實際設計能力的鍛煉。

第五篇：2009-2010學第一學期電大機械設計基礎試題及答案

試卷代號：2414 中央廣播電視大學2009—2010學

C．基圓

D．齒頂圓

7．下列型號V帶中，哪種具有最人橫截面積(D)。

A.Z型

B.C型

C． A刑

D.E型

三、簡答題(20分)1．兩根圓截面軸，直徑分別為40mm和80mm，橫截面上的扭矩相同，試求兩軸橫截面上最大扭轉切應力之比。(10分)

切應力為：8：l。

2．根據力的可傳性，是否可以將作用于BC桿上的力F沿作用線移動到AB桿上?為什么?(10分)

不能。

力在一個剛體上有可傳性，AB和BC是兩個構件。

四、計算題(32分)1．計算圖示機構的自由度。(8分)

1．解：活動構件數n＝6

低副數PL＝8

高剮數PH＝l

自由度數F＝3n-2PL-PH＝3×6-2×8-1＝1

2．一漸開線直齒圓柱標準齒輪，已知齒數Z＝25，齒距p＝12.566mm，壓力角。＝20°，ha=l，*c*＝0.25。試求：該齒輪的分度圓直徑，齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑、齒厚、齒槽寬。(12分)解：模數m＝p／π＝12.566／π=4mm

分度圓d1＝mz＝100mm、*h

齒頂圓da＝(Z1十2a)m＝108mm

**h

齒根圓df＝(Z一2a一2c)m＝90mm

(2分)

基圓db＝d1cosα-100×cos20°＝93.97mm

分度圓齒厚、齒槽寬s＝e＝p/2＝6.28mm

3．圖示圓截面階梯桿，直徑分別為d1＝20mm，d2＝35mm，F1＝40kN，F2＝20kN，材料的許用應力[σ]150MPa，試校核該桿的強度。(12分)解：(1)求軸力

Nl＝Fl＝40kN

N2＝F1十F2＝60kN

(2)計算應力

σ1=Fl/A1=127.39MPa

σ2=F2/A2=62.39MPa

(3)校核強度

[σ]＝150MPa

σl<[σ]

安全

σ2<[σ]

安全

＝