整理了老师大部分勾画的知识重点和内容，由于精密机械这门课考试不发题库，只能参照老师期末勾画的重点内容来复习，特为学弟学妹们重点整理了一下。 2016年1月12日
绪论
“机械”是机器和机构的总称
特征：①它们是人为的实物组合；②各实物之间具有确定的相对运动；③用来代替或减轻人类的劳动。
机器由各种机构组合而成，而机构是由构件组成的。构件和零件是不同的概念，构件是“运动单元”，而零件是“制造单元”。
第1章 受力分析和平衡
力是物体间相互的作用，使得物体的运动状态发生变化，同时物体也发生了变形。 使物体的运动状态发生变化成称为力的外效应，使物体产生变形称为力的内效应。 力的三要素：大小、方向、作用点
所谓“刚体”，就是在任何力的作用下，物体的大小和形状都保持不变的物体。
平衡：物体相对于地球静止或做匀速直线运动。平衡是物体机械运动的特殊形式。
静力学公理：二力平衡理论、加减平衡力系理论、力的平行四边形法则、三力平衡汇交定理、作用与反作用定律 约束与反约束力：把零件在某些方向的运动加以限制，就是约束；构成约束的周围物体称为约束体；约束体作用于研究对象上的力称为约束反力。
常见约束类型：柔索约束、光滑接触面约束、光滑圆柱铰链约束（固定教练制作、活动铰链支座、中间铰链） 物体受力平衡的条件：①力系中各力沿任一方向的分力的代数和应等于零；②力系中各力对于任意一点的力矩的代数和应等于零。
第2章 变形和应力分析 强度：构件抵抗破坏的能力 刚度：构件抵抗变形的能力
按力的来源分类——主动力和约束反力 按力的作用范围分类——表面力和体积力
按力与时间的关系分类——静载荷和动载荷（交变载荷、冲击载荷）
内力：弹性杆件在外力作用下发生变形，同时，杆件内部各部分之间产生相互作用力，这种力称为内力。 NP
拉伸或压缩时横截面正应力σ = = 。拉伸取+，压缩取-
AA胡克定律σ = Eε，Δl?杆中最大应力σ≤ [σ] =
ΔlPl，弹性模量E，应变ε?
lAEσlim
，脆性材料达到强度极限σb时会断裂，塑性材料达到屈服极限σs时会塑性变形。 S
剪切剪应力τ = 。剪切强度条件τ = ≤[τ]
AAQ扭转剪应力τmax =
Mn
，Mn为横截面上扭矩，WT为圆轴抗扭截面模量 WT
πD3πD3d
圆轴WT = 。空心轴WT = (1-α4)，其中α =
1616D梁类弯曲最大正应力σmax =
Mmax·ymaxIZMmax
。令WZ = ，则σmax = IZymaxWZ
M为横截面上的弯矩，IZ为横截面对中性轴Z的惯性矩，y为所求应力的点到中性轴Z的距离，WZ为梁的抗弯截
面模量
第3章 平面机构自由度 机构是由构件组成的
低副：通过面接触组成的运动副，2个约束 高副：通过点或线接触的运动副，1个约束 构件分类：固定件（机架）、原动件、从动件 平面机构自由度计算公式F=3n-2PL-PH
只有当原动件数等于机构自由度时，机构才有确定的运动。
计算平面机构自由度时应注意的几种情况：复合铰链、局部自由度、虚约束
虚约束虽对运动不起独立的约束作用，但可改善机构受力情况和增加构件的刚性。 第4章 铰链四杆机构
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
急回运动特性可缩短非生产时间，提高生产率。如牛头刨床、往复式运输机械、锻冲机构 行程速比系数K =
180°+θK-1
。极位夹角θ = 180° ，机构的极位夹角θ越大，K也越大，急回特征越显著 180°-θK+1
压力角α越小，有效分力F‘就越大，传动效率越高。传动角γ是压力角α的余角。
死点位置：从动件上压力角为90°时，连杆对从动件不产生力矩，因此不能使曲柄转动。 消除死点：对从动曲柄施加外力、利用飞轮及构件自身的惯性作用。 死点位置虽然对传动不利，但是对某些夹紧装置却可用于防松。
铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，当最短杆是连架杆时，为曲柄摇杆机构；最短杆是机架时，为双曲柄机构；最短杆是连杆时，为双摇杆机构。若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则不可能由曲柄，为双摇杆机构。
曲柄存在条件是①最短杆必为连架杆或机架，②最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
曲柄滑块机构，分为对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构。可将曲柄的回转运动变换成滑块的往复直线运动。 曲柄滑块机构的演化：导杆机构、摇块机构、定块机构。 第5章 凸轮机构
凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个构件组成。凸轮通常做连续等速转动，从动件则按预定运动规律做间歇/连续直线往复移动或摆动
按凸轮形状分：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。
按从动件形状分：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件。
尖顶从动件的尖顶能与复杂的凸轮轮廓保持接触，故能实现任意预期的运动规律，但容易磨损，只适用于受力不大的低速凸轮机构。滚子从动件的尖顶处安装一个滚子，与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，耐磨损，可以承受较大载荷，因为应用较广。平底从动件与凸轮轮廓接触面为一平面，传动效率较高，且接触面间易形成油膜，利于润滑，减少磨损，故常用于高速凸轮机构，但只适用于外凸的凸轮轮廓。
凸轮机构的优点为只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律，并且结构简单，紧凑，设计方便。缺点是凸轮机构与从动件之间为点接触或面接触，易磨损，所以常用于传力不大的控制机构。 从动件常用运动规律：等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律。
等速运动规律有刚性冲击，不适宜单独使用，在运动开始段和终止段应当用其他运动规律过渡，只适用于低速轻载凸轮机构。等加速等减速运动规律不会出现刚性冲击，但会有柔性冲击，只适用于中低速凸轮机构。简谐运动规律会引起柔性冲击，只适用于中速传动。
基圆半径rb越小，压力角α越大。滚子半径rT必须小于外凸理论轮廓曲线的最小曲率半径ρmin 第6章 齿轮机构
渐开线性质：①发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的一段弧长；②渐开线上任意一点的法线恒切于基圆；③渐开线上各点的压力角不相等；④渐开线的形状取决于基圆的大小；⑤基圆以内无渐开线。 渐开线齿廓的其他啮合特性：①啮合线为一直线；②啮合角为常数；③渐开线齿轮传动的可分性。 分度圆直径d=mz
齿顶圆直径da=d+2ha=(z+2ha*)m 齿根圆直径df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m 基圆直径db=dcosα
全齿高h=ha+hf=(2ha*+c*)m 齿顶高ha=ha*m
齿根高hf=(ha*+c*)m 顶隙c=c*m 齿厚s=πm/2 齿槽宽e=πm/2 基圆节距pb=pcosα
中心距a= ha* c* d1+d2m(z1+z2)
= 22
正常齿制m≥1 1.0 0.25 正常齿制m≤1 1.0 0.35 短齿制 0.8 0.3 直齿圆柱齿轮正确啮合条件??m1?m2?m
?α1?α2?α标准安装：将分度圆与节圆重合（即两分度圆相切）
啮合弧与齿距之比称为重合度ε，重合度越大，表示同时啮合的齿轮对数越多，则齿轮传动越平稳。应使ε≥1.2 齿轮加工方法按切制原理可分为成型法和范成法
根切现象：用范成法加工时，如果齿轮的齿数太少，则刀具的齿顶会把根部已加工好的渐开线齿廓切去一部分。 为避免根切，应使小齿轮齿数z≥17或使用变位齿轮。
螺旋角β越大，轮齿越倾斜，则重合度越大，传动平稳性越好，但轴向力也越大。一般设计时常取β=8°~20° 端面模数mt =
mn
(mn为标准值) cosβ
tanαn
(α=20°) cosβn
端面压力角tanαt =
端面齿顶高系数hat* = han*cosβ，han*=1 端面齿顶系数ct* = cn*cosβ
齿顶高ha = han*mn = mn (han*为标准值)
齿根高hf = (han*+cn*)mn = 1.25mn (cn*为标准值) 全齿高h = ha+hf = 2.25mn 顶隙c = hf-ha = 0.25mn 分度圆直径d = mt z = 齿顶圆直径da = d+2ha 齿根圆直径df = d-2hf 中心距a =
d1+d2mt(z1+z2)mn(z1+z2)
= = 222cosβ
mn z
cosβ
?mn1?mn2?斜齿圆柱齿轮正确啮合条件?αn1?an2 外啮合螺旋角β取-，内啮合β取+
?β1?±β2?
斜齿轮重合度随螺旋角β和齿宽b的增大而增大，其值可以达到很大。这是斜齿轮传动平稳、承载能力较高的主要原因之一。 斜齿轮当量齿数zv =
z cos3β
正常标准斜齿轮不发生跟切的齿数zmin = zvmin cos3β=17cos3β
与直齿轮相比斜齿轮的优点：①齿廓接触线是斜线，轮齿是逐渐进入啮合和逐渐脱离啮合的，故运转平稳，冲击的噪声小；②重合度较大，随齿宽和螺旋角的增大而增大，故承载能力较强，运转平稳，适于高速传动；③斜齿轮最少齿数小于直齿轮的最小齿数zmin
斜齿轮缺点：斜齿齿面受法向力时会产生轴向分力Fa，需要安装推力轴承，从而使结构复杂化。为了克服这一点，可以采用人字齿轮，人字齿轮的缺点是制造困难，成本较高。 圆锥齿轮用于相交两轴之间的传动
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