测量学机械设计知识点

第一篇：测量学机械设计知识点

1.构件是指组成机械的各个相对运动的单元。2.构件间直接接触的，可以产生相对运动的活动连接称为运动副。3.平面运动副按照不同的接触情况，一般分为低副和高副。4.两构件通过面接触而形成的运动副称为低副。5.平面机构中低副有转动副和移动副两种。6.两构件通过点或线接触而形成的运动副称为高副，高副可提供1个约束，保留2个自由度。7.机构具有确定运动时所必须给出的独立运动参数的数目称为该机构的自由度，用Ｆ表示。8.机构具有确定运动的条件：机构原动件的个数应等于该机构的自由度Ｆ。9.自由度Ｆ=３ｎ－２Ｐｌ－Ｐｈ（ｎ为活动构件数目，Ｐｌ为低副的数目，Ｐｈ为高副的数目。）

10.两个以上的构件在同一轴线上用转动副连接时，就形成了复合铰链。若有ｍ个构件用复合铰链连接时，其构成了ｍ－１个转动副。

11.机构中不影响整个机构运动传递关系的属于个别构件所具有的自由度称为局部自由度。

12.机构中与其他约束想重复，对机构运动不起独立限制作用的约束称为虚约束。

13.铰链四杆机构中曲柄存在的条件：（１）连架杆或机架是最短杆；（２）最短杆与最长杆长度之和应小于或等于其他两杆长度之和（杆长条件）。此时，曲柄存在。

14.齿轮机构主要用于传递任意两轴之间的运动和动力。常见的是渐开线齿轮传动机构。

15.齿廓啮合基本定律：a.为了使两齿轮的传动比为一常数，齿廓的形状必须能实现不论齿廓在任何位臵接触，过接触点所作的两齿廓的公法线必须与连心线交于一定点P。b.两齿轮的传动比i12与这个固定点分两轮连心线O1O2的两线段长O1P、O2P成反比。16.渐开线齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数和压力角必须分别相等。m1 = m2 = mα1 = α2 =α ＝２０°

17.齿轮传动的主要失效形式：（１）齿轮折断（２）齿面点蚀（３）齿面磨损（４）齿面胶合（５）齿面塑性变形。

18.齿根弯曲疲劳强度计算时针对齿根疲劳折断而进行的。

19.斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件：（1）互相啮合两齿轮的模数和压力角也分别相等，即

20.mn1=mn2=mn;αn1= αn2= αn（2）两外啮合齿轮的螺旋角也必须相匹配，即 β1= ±β2

（β前的＋号用于内啮合，表示旋向相同，－号用于外啮合，表示旋向相反）。

21.为了减少滚刀型号，便于刀具的标准化，将蜗杆分度圆直径d1定为标准值。

22.热平衡计算的原因：蜗轮蜗杆传动由于效率低，其功率损耗将使减速器发热和温度升高，从而引起蜗轮蜗杆齿面的磨损和胶合。23.采取如下冷却散热措施：（1）增加散热面积（2）提高散热系数，如蜗杆轴端装设风扇，加速空气流通、装设蛇形冷却水管、采用压力喷油循环冷却润滑。

24.紧边拉力的增量等于松边拉力的减少量，即 F1-F0=F0-F2F1†F2 =2F0

25.有效拉力=紧边-松边F=Fｆ=F1-F2传动的功率ｐ＝ＦＶ

26.影响极限有效拉力Fmax的因素有：（１）初拉力F0（２）包角α（３）摩擦系数f。

27.弹性滑动的原因：a.带本身是弹性体b.两边存在拉力差。

28.弹性滑动是弹性体本身的固有属性，无法避免。

29.弹性滑动的存在，导致从动轮的圆周速度ｖ２小于主动轮的圆周速度ｖ1，产生了速度变化。30.带传动一旦发生打滑，将加剧带的磨损，甚至使传动失效。

31.带的主要失效形式是疲劳破坏和打滑。疲劳破坏如脱层、撕裂、拉断。

32.选小带轮基准直径ｄｄ１时，为使带传动结构紧凑，应使小带轮基准直径ｄｄ１取得小些。若ｄｄ１过小，则会使带的弯曲应力过大而导致带的寿命降低，因此，小带轮基准直径ｄｄ１应大于或等于表中所列的最小基准直径ｄｍａｘ。即ｄｄ１<＝ｄｄ１。

33.为使链传动磨损均匀，一般要求链轮齿数与链节互为质数，由于链节数常选取偶数，所以链轮齿数优先选取互为质数的奇数。

34.螺纹连接的基本类型：螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。

35.平键连接特点：两侧面是工作面, 对中性好,装拆方便。楔键连接特点：键的上下表面是工作面,对中性差；有单向固定轴上零件的作用。

36.按照轴承受载荷的情况可分为三种：转轴，传动轴，心轴。按照轴线几何形状分类，轴可分为直

轴，曲轴和挠性轴。

37.轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。常用的碳素钢有３５、４０、４５、５０号钢，其中最常用的是４５号钢。38.采用合金钢代替碳素钢，只能提高轴的强度和耐磨性，并不能提高轴的刚度，轴的刚度主要取决

于轴的截面尺寸，可采用提高轴的截面面积的方法提

高轴的刚度。

39.径向滑动轴承的结构形式：（１）整体式径向

滑动轴承；优点：结构简单，成本低廉。缺点：间

隙无法调整。（２）对开式径向滑动轴承（也称剖分式径向滑动轴承）；优点：装拆方便，间隙可调。（３）斜剖分径向滑动轴承（４）调心式径向滑动轴承（５）调隙式径向滑动轴承。

40.径向滑动轴承的设计：a.校核轴承平均压力

ｐ：目的是防止在载荷作用下润滑油被完全挤出，以

保证一定的润滑而不致造成过度磨损b.校核轴

承的ｐｖ值：的目的是防止润滑油黏度随温升而下

降，致使轴承发生胶合 c.校核轴颈圆周速度ｖ：由

于轴颈圆周速度过高而使轴承局部过度磨损或胶合41.形成流体动压润滑的必要条件是：（１）相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙。（２）被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度，其运

动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出。（３）

润滑油必须有一定的黏度，供油要充分。

42.常用滚动轴承的类型代号：１：调心球轴承

２：调心滚子轴承３：圆锥滚子轴承５：推力球轴承

６：深沟球轴承７：角接触球轴承Ｎ：圆柱滚子轴承 43.滚动轴承的代号由前臵代号，基本代号和后臵代号三部分组成。44.滚动轴承的失效形式有：疲劳点蚀、塑性变

形、磨损。

轴系支撑结构设计中常用的固定方法有两种：（１）

两端固定支撑；适用于跨度较小和温升不高的轴。（２）一端固定，一端游动支撑；适用

轴的跨度较大，工作温度较高的场合。

1、测量工作的两个原则：先控制后碎部，从整体到局部和步步有检核。

2、无论是控制测量，碎部测量还是施工放样，其实

质都是确定地面点的位置，也就是先测定三

个元素—水平角β、水平距离l和高差h，所

以说，高程测量、距离测量和水平角测量是测量工作的基本工作，观测、计算和绘图是测量工作的基本技能。

3、水准仪的正确操作程序是：仪器安置，粗略整平、瞄准、精确整平和读数。

4、当钢尺的名义长度小于实际长度时，测量实物时量短了。

5、水准路线主要包括：闭合水准路线、附合水准路

线和支水准路线三种。

6、观测水平角时，对中的目：把仪器中心安置在测站点O的铅垂线上。整平的目：使仪器竖轴竖直，水平度盘水平。对中标志：使垂线尖

精确对准O点，整平标志：直到水准管在两个位置气泡都居中为止。

7、测量误差主要来自三个方面：外界条件、仪器条件和观测者的自身条件。

8、系统误差一般具有累积性。

9、导线布设形式主要有三种：闭合导线、附合导线

和支导线。

10、当用右角计算时，改正数与ƒβ同号；当用左角计算时，改正数与ƒβ反号。

10、地物符号一般分为比例符号、非比例符号和线状

符号三种。

11、地形图的基本应用有：

1、在地形图上量取点的坐标和确定点的高程

2、求图上直线的长度、坡度和坐标方位角

3、按设计坡度在地

形图上选定最短路线

4、根据地形图作剖面

图

5、根据地形图计算平整场地的土方量

6、确定汇水面积

7、图形面积的量算。

12、测设的基本工作是：测设已知的水平距离、水平角度和高程。

13、矿井联系测量又分矿井平面联系测量和矿井高程联系测量。

14、一井定向工作分为投点和连接。

15、减小投点误差的措施：

1、为了减小风流的影响，定向时最好暂时关闭风机

2、采用直径小，抗拉强度高的钢丝

3、适当增加垂球的质量并将之浸入液体中

4、采取防水措施减少滴水的影响

5、尽可能增大两根钢丝间的距离c。

16、井下水准测量与地面水准测量相比有何异同：相同点：

1、测量原理相同

2、使用仪器相同

3、数据处理相同。不同点：

1、工作环境不同

2、作业方法不同

3、数据记录不同。

17、巷道的贯通主要有水平巷道、倾斜巷道和竖直巷道的贯通三种。名词解释：

1、水平角：是指空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影。

2、竖直角：就是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。

3、等高线：就是地面上高程相等的各相邻点所连成的闭合曲线，也就是水平面（水准面）与地面相截所形成的闭合曲线。

4、巷道中线：为了指示巷道在水平面内的方向，需要标定巷道的几何中心线在水平面上投影的方向即位中线方向。

5、巷道腰线：为了指示巷道掘进的坡度而在巷道两帮上给出的方向线。

6、矿井联系测量：把井上、井下坐标系统统一起来所进行的测量工作就称为矿井联系测量。

7、贯通测量：为了相向掘进巷道或由一个方向按设计掘进巷道与另一个巷道相遇而进行的测量工作称之为贯通测量。45.

第二篇：大地测量学知识点

1.大地坐标系：地面点在参考椭圆的位置用大地经度和纬度表示，若地面的点不在椭球面上，它沿法线到椭球面的距离称为大地高

2.空间大地直角坐标系：是大地坐标系相应的三维大地直角坐标系

3.地心坐标系：定义大地坐标系时，如果选择的旋转椭球为总地球椭球，椭球中心就是地质

中心，再定义坐标轴的指向，此时建立的大地坐标系叫做地心坐标系

大地方位角：p点的子午面与过p点法线及Q点的平面所成的角度

正高系统：地面上一点沿铅垂线到大地水准面的距离

正常高系统：一点沿铅垂线到似水准面的距离

国家水准网布设的原则：从高级到低级，从整体到局部，分为四个等级布设，逐级控制，逐级加密

4.理论闭合差：在闭合的环形水准路线中，由于水准面不平行所产生的闭合差

5.大地高系统：地面一点沿法线到椭球面的距离

6.平面控制网的测量方法

三角测量：在地面上按一定的要求选定一系列的点，他们与周围的邻近点通视，并构成相互联接的三角网状图形，称为三角网，网中各点称为三角点，在各点上可以进行水平角测量，精确观测各三角内角，另外至少精确测量一条三角形边长度D和方位角，作为网的起始边长和起始方位角，推算边长，方位角进而推算各点坐标

三边测量：根据三角形的余弦公式，便可求出三角形内角，进而推算出各边的方位角和各点坐标

7.国家高程基准的参考面有平均海水面，大地水准面，似大地水准面，参考椭球面1956年黄海高程系统1985年国家高程基准

8.角度观测误差分析

视准轴误差：视准轴不垂直于水平轴产生水平轴误差：水平轴不垂直于垂直轴产生

这2个的消除误差方法为取盘左盘右读数取平均值

垂直轴倾斜误差：垂直轴本身偏离铅垂线的位置，即不竖直

解决的方法：观测时，气泡不得偏离一格，测回之间重新整理仪器，观测目标的垂直角大于3度，按气泡偏离的格数计算垂直轴倾斜改正

9.方向观测法是在一测回内将测站上所有要观测的方向先置盘左位置，逐一照准进行观测，再盘右的位置依次观测，取盘左盘右的平均值作为各方向的观测值。

观测规则：1选择距离适中，通视良好，成像清晰的方向作为0方向

2.观测前应认真调好焦距，消除视差 3.上下半测回照准部目标次序相反，并使每一目标观测操作时间大致相等 4.半测回开始前，照准部按规定的方向旋转1到2周 5.在观测时水准管的气泡中心偏离不得超过一格

10,。测回：照准目标一次，读数2到4次

11.水准仪中s代表水，其下标表示该仪器所能达到的每千米往返测高差中数的偶然中误差

12，水准标尺零点差：水准标尺的注记从其地面起算，如果从底面至第一注记分划线中线的距离与注记不符，其差数叫

一对水准标尺零点差：一对水准标尺的零点差之差

13.水准测量的误差

仪器误差：视准轴与水准管轴不平行的误差水准标尺每米长度的误差两水准标尺零点差的影响（消除方法：前后视距相等，累积差小于限值，观测中间不变焦距，对观测成果改正计算，测站数为偶数）

外界误差：温度变化对I角的影响大气垂直折光的影响仪器脚架和标尺垂直位移的影响（消除方法：打伞，前后视距相等，视线距离地面一定的高度，后前前后观测程序读数间隔时间相等）

观测误差：水准器气泡置中误差，照准水准标尺上分划的误差和读数误差(消除方法：高灵敏度补偿器，同时采用照准部上的分划线)

14.二等水准测量技术要点：视线高度≥0.3，视距长度≤50M，前后视距差≤1m，前后视距累积差≤3m，基辅读数≤0.4m，基辅高差≤0.6m

第三篇：测量学知识点总结（范文）

测量学知识点总结

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测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学。测定、测设两部分内容 测定是使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据或成果，将地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设，国防建设，规划设计及科学研究使用。测设（放样）是指用一定的测量方法，按要求的精度，把设计图纸上规划好的建（构）筑物的平面位置和高程标定在实地上，作为施工依据。

1954年北京坐标系，新1954年北京坐标系，1980年国家大地坐标系（现用）

独立平面直角坐标：一般将坐标原点选在测区的西南角，使测区内的点坐标均为正值。一个城市只应采取一个统一的高程系统。

俩点间高差与高程起算面无关 现逐步归算至全国统一的1985国家高程基准

1、地球的自然表面

2、地球的物理表面——水准面

3、地球的数学表面——旋转椭球体面 铅垂线:重力的方向线称为铅垂线—基准线

水准面: 任何一点都与重力方向相垂直的面。或水在静止时的表面。水平面:与水准面相切的平面。

大地水准面: 与平均海水面相吻合并向大陆岛屿延伸而形成的封闭曲面称为大地水准面——测量基准面

地球椭球体: 椭圆绕其短轴旋转而成的旋转椭球体，又称地球椭球体。

地面点位的确定:地面点的空间位置须由三个参数来确定，即该点在大地水准面上的投影位置（x,y）和该点的高程H。

测量坐标系与数学坐标系的区别：坐标轴不同;象限旋转顺序不同

地面点的高程（1）绝对高程:地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，简称高程，用H表示（2）相对高程:地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。（3）高差:地面两点间的高程之差，称为高差，用h表示。高差有方向和正负。用水平面代替水准面的限度：平面坐标：半径10km范围内

• 高程：影响大，一般超过200m即需改正 测量工作的程序

1、控制测量（平面控制测量和高程控制测量）：

2、碎部测量：以控制点为依据，测定控制点至碎步点之间的水平距离，高差及其相对于某一已知方向的角度来确定碎部点的位置。平面控制测量的形式：导线测量，三角测量，交会定点

测量工作的原则：

1、在布局上 遵循“由整体到局部”的原则，在精度 “由高级到低级”，在程序上 “先控制后碎部”.2、在测量过程中，遵循“随时检查，杜绝错误”的原则

测量的基本工作：测距离、角度、高差是测量的基本工作

距离、水平角、高差称测量三要素 观测、计算、绘图是测量工作的基本技能 水准测量原理:水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。

A、B两点间高差hAB为：hABab>0（B比A高）。高差等于后视读数减去前视读数。高差法：HBHAhAB 视线高法HiHAa 转点作用：传递高程 HBHib

水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。组成：望远镜，水准器，基座 水准仪的操作

1、安置仪器

2、粗略整平

3、瞄准水准尺

4、精确整平

5、读数

视差：眼睛在目镜端上下移动有时可看见十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移动的现象。产生的原因：水准尺的尺像与十字丝平面不重合。

消除的方法：依次调焦：目镜调焦使十字丝清晰；仔细地转动物镜对光螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。预览：

用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。

在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。相邻两水准点间的路线称为测段。水准路线布设形式主要有：1．附合水准路线2．闭合水准路线3．支水准路线4.水准网 普通水准测量方法检核

1、测站检核：变仪器高法（高差0.1m以上误差5mm以内）和双面尺法(同一尺红黑面3mm以内，黑面吃高差与红面尺高差5mm)

2、计算检核： ∑a-∑b=∑h=2∑h平均=2（H终-H起）

3、成果检核： 附合水准路线： ∑h理=H终-H始 闭合水准路线： ∑h理=0 支水准路线： ∑h往理+ ∑h返理=0 目的：求 各点高程

误差分类：仪器误差，观测与操作者误差，外界环境影响

前后视距相等可消除i角残余误差对高差影响和地球曲率和大气折光对高差影响

视准轴CC ：十字丝交点与物镜光心的连线 水准管轴LL：过零点与内表面相切的直线 CC∥LL —构造满足的主要条件 圆水准器轴L′L′ 过零点的球面法线。L′L′∥VV。水准仪应满足的几何条件（1）圆水准轴L′L′∥VV；（2）十字丝的中丝仪器竖轴VV（3）水准管轴LL∥视准轴CC。

1.圆水准器的检校检校目的：L′L′∥VV 检验方法：整平圆气泡，转180°，若气泡仍居中，条件满足，否则，需校正。校正方法：校正螺丝校一半，脚螺旋调一半。2．十字丝中丝的检校：检校目的：十字丝中丝 VV 检验方法：瞄准一固定点，转动望远镜，若该点始终沿中丝移动，说明条件满足，否则需校正。校正方法：转动十字丝环，直至中丝水平

3．水准管的检校检校目的： LL∥CC 检验方法（1）水准仪在A、B中点测出正确高差hAB（2）水准仪在B点附近，得A尺应有

b2hAB（3）计算i读数a2a2a2若 i>20″，校正。DAB 校正方法：转动微倾螺旋，使十字丝的中丝对准A点尺上应读读数a2′，此时视准轴处于水平位置，而水准管气泡不居中。

用校正针先拨松水准管一端左、右校正螺钉，再拨动上、下两个校正螺钉，使偏离的气泡重新居中，最后要将校正螺钉旋紧。

角度测量包括水平角测量和竖直角测量。水平角测量原理：水平角（求算地面点的平面位置:地面上某点到两目标的方向线铅垂投影在水平面上所成的角度。用β表示，0˚～360˚。

竖直角α（求算高差或将倾斜距离换算成水平距离）:在同一竖直面内，地面某点至目标方向线与水平视线间的夹角，又称倾角。

视线在水平线的上方，为仰角，符号为正； 视线在水平线的下方，为俯角，符号为负。测量原理：视线水平时的竖盘读数为一常数（90˚的倍数）。

组成：照准部，基座，水平读盘 基本操作：安置仪器，瞄准目标，读数

安置仪器（1）对中目的：仪器水平读盘中心与测站点位于同一铅垂线上。（方法：垂球：误差<3mm 光学：误差<1mm）（2）整平目的：使仪器竖轴处于铅垂位置，水平度盘处于水平位置（方法：升降脚架使圆气泡大致居中；转脚螺旋，使长气泡居中）

水平角的观测：测回法，方向观测法

1.测回法的观测方法（1）在测站点O安置经纬仪（2）盘左位置:顺时针转动照准部观测（3）盘右位置:逆时针转动照准部观测

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2．方向观测法的观测方法（1）在测站点O安置经纬仪（2）盘左位置:顺时针转动照准部观测（3）盘右位置:逆时针转动照准部观测

盘左位置L90L盘右位置RR270一测回竖直角

竖盘指标偏离正确位置的差值x角，称为竖盘指标差。1(LR)2 x11(RL)(LR360)22 竖直角观测（1）在测站点O安置经纬仪（2）盘左位置：（3）盘右位置：

经纬仪的轴线及各轴线间应满足的几何条件（1）水准管轴LL竖轴VV；（2）十字丝竖丝横轴HH；（3）视准轴CCHH；（4）HHVV；（5）竖盘指标指在正确的位置

1．照准部水准管轴的检校（1）检校目的：L L  V V（2）检验方法大致整平，水准管平行于一对脚螺旋的连线，整平，转180，气泡偏一格以上，需校正（3）校正方法校正螺丝校一半，脚螺旋改一半。

2．十字丝竖丝的检校（1）检校目的：竖丝HH（2）检验方法瞄准一固定点，转动望远镜，若该点始终沿竖丝移动，说明条件满足（3）校正方法：慢慢转动十字丝分划板座

3．视准轴的检校（1）检校目的： C C  H H（2）检验方法：二分之一法（盘左盘右读数法C1(LR180)。对于DJ6经纬仪，如果C＞ 60″，则需要校正（3）校正方法 2 RRC拨左右两校正螺丝，直至影象与十字丝交点重合

4．横轴检校（1）检校目的： H H  V V（2）检验方法：盘左瞄准墙上高处P点，放平望远镜在墙上定A，盘右瞄准P点，放平望远镜在墙上定B，同时测P点竖直角，量AB距离，计算iABctg，i“>20”，需校正（3）校正方法：瞄准AB中点M，抬高望2D 远镜，拨支架上的偏心轴承，使十字丝交点对准P点。

5．竖盘指标差的检验（1）检校目的：竖盘指标指在正确位置。（2）检验方法 x11(RL)(LR360)22 仪器误差：1.CC不HH横轴（视准轴误差）盘左、盘右观测取平均值

2.HH不VV3.4.水平度盘刻划不均匀误差：多测回观测，按180º/ n变换水平度盘位置 5.轴的垂直关系

观测误差：1仪器对中误差2.目标偏心误差

距离：两点间的水平长度（钢尺量距：定线 量距 成果计算，视距测量，光电测距）在两点的连线上标定出若干个点，这项工作称为直线定线（目估定线，经纬仪定线）普通视距测量的相对精度1/200至1/300 视线倾斜时水平距离的计算公式为：DKlcosKlsinz 视线倾斜时高差的计算公式为：h2211Klsin2ivKlsin2ziv 22 测量误差的来源：仪器：观测者；外界环境

观测条件相同称等精度观测 测量误差的分类：系统误差，偶然误差

定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如果误差出现的符号和大小均相同，或

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按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。

特性：累积性。消除或削减措施：（1）进行计算改正（2）选择适当的观测方法 在相同的观测条件下，对某量进行一系列的观测，如果观测误差的符号和大小都不一致，表面上没有任何规律性，这种误差称为偶然误差

偶然误差的统计特性：（1）在一定的观测条件下，偶然误差的绝对值有一定的限值（范围）（2）绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大（大小）（3）绝对值相等的正、负误差出现的概率相同（符号）（4）同一量的等精度观测，其偶然误差的算术平均值，随观测次数n的无限增加而趋于零（抵偿性）即偶然误差的数学期望等于零

测量中可用作为衡量精度指标的一个标准

目的：求观测值的最可靠值，并衡量其精度；指导实际。精度：指误差分布的密集或离散的程度，即离散度的大小。衡量精度的指标：能够反映误差离散度大小的数字

在测量工作中，常采用以下几种标准评定精度。中误差，相对中误差，极限误差 中误差m

2n1vv Z = F(x1,x2,...,xn)22F2F2F2 mzmmx1x2xmn 12n

mx1mvv算术平均值的中误差mx K xmn(n1)nx 确定直线与标准方向之间的水平角度，称为直线定向

标准方向1．真子午线方向:过地球表面某点的真子午线的切线方向，称该点的真子午线方向。

2．磁子午线方向: 是在地球磁场作用下，磁针在某点自由静止时其轴线所指的方向 3．坐标纵轴方向：在高斯平面直角坐标系中，坐标纵轴线方向就是地面点所在投影带的中央子午线方向。

表示直线方向的方法:方位角：从直线起点的标准方向北端起，顺时针方向量至该直线的水平夹角。取值范围：0˚～360˚。

ON为真子午线方向——真方位角A ；ON为磁子午线方向——磁方位角Am ON为坐标纵轴方向——坐标方位角 正、反坐标方位角ABBA180

坐标方位角的推算前后180左 前后180右

某直线与x轴北南方向所夹的锐角（0˚～90˚），再冠以象限符号，称为该直线的象限角R。将测区内相邻控制点用直线连接而构成的折线图形，称为导线。

构成导线的控制点，称为导线点。

依次测定各导线边的长度和各转折角，根据起算数据，推算出各边的坐标方位角，从而求出各导线点的坐标，称为导线测量。

导线的布设形式1.闭合导线2.附和导线3.支导线

导线测量的外业工作1．踏勘选点2．建立标志3．导线边长测量4．转折角测量5连接测量 地形：地物和地貌。地球表面的高低起伏状态称为地貌。

地面上有明显轮廓的，天然形成或人工建造的各种固定物体称为地物。

预览：

地形图：按一定的比例尺，用规定的符号表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图。地形图上任一线段的长度与它所代表的实地水平距离之比，称为地形图比例尺。比例尺表示方法：数字比例尺，图示比例尺

地形图上0.1mm的长度所代表的实地水平距离，称为比例尺精度，用ε表示即0.1M 比例尺越大，精度越高

用途：（1）确定测图时的量距精度（2）可确定测图的比例尺。• 梯形分幅（国际分幅）：按经纬线。矩形分幅：按坐标格网 • 编号：图幅西南角坐标公里数编号x—y 地形图的图框外注记

1、地形图的图名

2、图号

3、图廓和接合图表 地形图上表示地物类别、形状、大小及位置的符号称为地物符号。（比例符号，非比例符号，半比例符号，地物注记）

地貌符号—等高线（地面上高程相同的相邻各点连成的闭合曲线，称为等高线。）相邻等高线之间的高差称为等高距，也称为等高线间隔，用h表示。越小地貌越详细 相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，用d表示平距越小，坡度越大

等高线的分类：首曲线，计曲线，间曲线，助曲线

等高线的特性（1）同一条等高线上各点的高程相同(等高性)（2）等高线必定是闭合曲线。如不在本图幅内闭合，则必在相邻的图幅内闭合(闭合性)（3）除在悬崖、陡崖处外，不同高程的等高线不能相交(非交性)（4）等高线平距小，表示坡度陡，平距大表示坡度缓，平距相等则坡度相等(疏密性)（5）山脊、山谷的等高线与山脊线、山谷线正交。(正交性)在地形图测绘中，决定地物、地貌位置的特征点称为地形特征点，也称碎部点。经纬仪测绘法：安置仪器，定向，立尺，观测，记录，计算，展绘碎部点

一、在图上确定某点的坐标

二、在图上确定两点间的水平距离

三、在图上确定某一直线的坐标方位角

四、在图上确定任意一点的高程

五、在图上确定某一直线的坡度

已知水平距离的测设：根据给定的起点、直线的方向和两点间的水平距离，将另一端点在地面上标定出来。

用钢尺直接丈量两次，相对误差在1/3000～1/5000内取平均。

已知水平角的测设：根据已知水平角和一个已知方向，将另一方向在地面上标定出来 已知高程的测设：已知高程的测设，是利用水准测量的方法，根据已知水准点，将设计高程测设到现场作业面上

点的平面位置的测设方法：直角坐标法，极坐标法，角度交会法，距离交会法

第四篇：机械设计知识点总结

1螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。2．提高螺栓联接强度的措施

答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。3．轮齿的失效形式

答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合（4）齿面磨损（5）齿面塑性变形。4．齿轮传动的润滑。

答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V＜＝12时多采用油池润滑，当V＞12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。

5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施

答： 由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6．带传动的有缺点。

答，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）过载时带与带轮间产生打滑，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）带的寿命短，5）传动效率较低。与带传动和齿轮传动相比，链传动的优缺点

答： 与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减小轴承的摩擦损失，结构紧凑，能在温度较高，有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低，中心距较大时其传动结构简单。链传动的缺点——瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。

9．轴的作用，转轴，传动轴以及心轴的区别。

答： 轴是用来支持旋转的机械零件。转轴既传动转矩又承受弯矩。传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小。心轴则只承受弯矩而部传动转矩。10．轴的结构设计主要要求。

答： 1），轴应便于加工，轴上零件要易于装拆。2），轴和轴上零件要有准确的加工位置，3）各零件要牢固而可靠的相对固定，4）改善受力状况，减小应力集中。11． 形成动压油膜的必要条件。

答： 1）两工作面间必须有楔形形间隙，2）两工作面间必须连续充满润滑油或其他粘性流体，3）两工作面间必须有相对滑动速度，其运动方向必须使润滑油从大截面流进，小截面流出，此外，对于一定的载荷，必须使速度，粘度及间隙等匹配恰当。

13．变应力下，零件疲劳断裂具有的特征。

答： 1）疲劳断裂的最大应力远比静应力下材料的强度极限低，甚至屈服极限低，2）不管脆性材料或塑像材料，疲劳断裂口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂，3）疲劳断裂是损伤的积累。

14．机械磨损的主要类型——磨粒磨损，粘着磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损。

15． 垫圈的作用——增加被联接件的支撑面积以减小接触处的压强和避免拧紧螺母时擦伤被联接件的表面。16．滚动螺旋的优缺点。

答： 优点——1）磨损很小，还可以用调整方法消除间隙并产生一定预变形来增加刚度，因此其传动精度很高，2）不具有自锁性，可以变直线运动为旋转运动。缺点——1）结构复杂，制造困难，2）有些机构中为了防止逆转而需另加自锁机构。齿轮传动的功率损耗包括——啮合中的摩擦损耗，搅动润滑油的油阻损耗，轴承中的摩擦损耗。

20．轴瓦材料的性能——1）摩擦系数小，2）导热性好，热膨胀系数小，3）耐磨，耐蚀，抗胶合能力强，4）要有足够的机械强度和可塑性。

21提高螺纹连接强度的措施

a降低影响螺栓疲劳强度的应力幅b改善螺纹牙上载荷分布不均的现象c减小应力集中的影响d采用合理的制造工艺方法 22提高轴的强度的常用措施

a合理布置轴上零件以减小轴的载荷b改进轴上零件的结构以减小轴的载荷c改进轴的结构已减小轴的载荷d改进轴的表面质量以提高轴的疲劳强度

3滚动轴承正常的失效形式是内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏

46308—内径为40mm的深沟球轴承尺寸系列03，0级公差，0组游隙

7211c—内径为55mm的角接触球轴承，尺寸系列02，接触角15°，0级公差，0组游隙

N408p5—内径为40mm的外圈无挡边圆柱滚子轴承，尺寸系列04，5级公差，0组游隙

5为了把润滑油导入整个摩擦面间，轴瓦或轴颈上开油孔或油槽 轴承材料性能应着重满足以下主要要求 a良好的减摩性，耐磨性和抗咬粘性b良好的摩擦顺应性，嵌入性和磨合性c足够的强度和抗腐蚀能力d良好的导热性，工艺性和经济性等

7轴承材料分三大类：a金属材料b多孔质金属材料c非金属材料

8滑动轴承的失效形式

a摩力磨损b刮伤c咬粘d疲劳剥落e腐蚀

9模数越大，齿轮的弯曲疲劳强度越高 小齿轮直径越大，齿轮的齿面接触疲劳强度越高

43．带轮的结构形式：轮缘，轮辐，轮毂组成

九：V带轮的轮槽 与选用的V带的型号相对应 V带绕在带轮上以后发生弯曲变形，使V带工作面的夹角发生变化，为了使V带的工作面与带轮的轮槽工作面紧密贴合，将V带轮轮槽的工作面的夹角做成小于40°

V带安装到轮槽中以后，一般不应超出带轮外圆，也不应与轮槽底部接触，为此规定轮槽基准直径到带轮外圆和底部的最小高度hamin和hfmin 2．摩擦分为干摩擦，边界摩擦，流体摩擦，混合摩擦 3．磨损：运动副之间的摩擦导致零件表面材料丧失或者迁移 分为三阶段：磨合阶段，稳定磨损阶段，剧烈磨损阶段

设计和使用机器时：力求缩短磨合期，延长稳定磨损期，推迟剧烈磨损期的到来

磨损按磨损机理分类：粘附磨损，磨粒磨损，疲劳磨损，冲蚀磨损，腐蚀磨损，微动磨损

4．润滑剂的作用：降低摩擦，减轻磨损，保护零件不遭锈蚀，散热降温，缓冲吸振，密封能力

分为四个类型：气体，液体，半固体，固体

性能指标：1粘度（动力粘度：流体中任意点处的切应力均与该处流体的速度梯度成正比

运动粘度：动力粘度与同温度下的液体的密度之比值）2润滑性3极压性4闪点：遇火焰能发出闪光的最低温度5凝点：不能再自由流动的最高温度6氧化稳定性 二：螺纹：外螺纹和内螺纹，共同组成螺旋副 常用螺纹：连接螺纹及传动螺纹连接螺纹1）普通螺纹2）非螺纹密封的管螺纹3）用螺纹密封的管螺纹4）米制螺纹 传动螺纹1）矩形螺纹2）梯形螺纹3）锯齿形螺纹

螺纹连接的仿松实质 防止螺旋副在受载时发生相对转动。措施按工作原理分为摩擦防松，机械防松，破坏螺旋副运动关系防松 摩擦防松机械防松破坏螺旋副运动关系防松

螺纹连接的预紧：预紧力目的在于： 增强连接的可靠性和紧密性，以防止受载后被连接件间出现隙缝或者相对滑移

五：键

键连接的主要类型：平键连接，半圆键连接，楔键连接和切向键连接

根据用途不同平键可分为：普通平键，薄型平键（静连接），导向平键和滑键（动连接）按构造分：圆头（A型），平头（B型），单圆头（C型）

六：平键连接失效形式：工作面被压溃 对于导向平键或者滑键连接失效形式工作面的过度磨损

七：带传动是一种挠性传动，基本组成零件为带轮和传动带

按工作原理不同分为：摩擦型（又按横截面面积形状不同分为平带传动，圆带传动，V带传动，多楔带传动）和啮合型带传动

V带传动材料：包括顶胶，抗拉体，底胶和包布 链传动的缺点：只能实现平行轴间链轮的同向传动，运转时不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，工作时有噪声，不宜用在载荷变化很大，高速，急速反向的传动中。十：链传动的失效形式①链的疲劳破坏 成为决定链传动承载能力的主要因素②链条铰链的磨损 结果使得链节距增大，链条总长度增加，从而使链的松边垂度发生变化，同时增大了运动的不均匀性和动荷载，引起跳齿。③链条铰链的胶合 一定程度上限制了链传动的极限转速

十一：齿轮传动

主要特点：①效率高②结构紧凑③工作可靠寿命长④传动比稳定

十五：滑动轴承 分为整体式径向滑动轴承，对开式径向滑动轴承（承受径向力），止推滑动轴承（承受轴向力）① 滑动轴承的失效形式 磨粒磨损，刮伤，咬粘（胶合），疲劳剥落，腐蚀

② 轴承材料

材料应该满足的要求 ⑴良好的减摩性，耐磨性和抗咬粘性⑵良好的摩擦顺应性，嵌入性和磨合性⑶足够的强度和抗腐蚀能力⑷良好的导热性，工艺性，经济性等

③常用的轴承材料⑴轴承合金（通称巴氏合金或白合金）⑵铜合金⑶铝基轴承合金⑷灰铸铁及耐磨铸铁⑸多孔质金属材料⑹非金属材料

④油孔及油槽 作用：为了将润滑油导入整个摩擦面间，轴瓦或轴颈上需开设油孔或油槽，对于液体动压径向轴承，有轴向油槽和周向油槽两种形式

⑤润滑油及其选择

润滑油是滑动轴承中应用最广的润滑剂，液体动压轴承通常采用润滑油作润滑剂

原则上讲当转速高，压力小，应选择粘度较低的油，反之当转速高压力大应选粘度较高的油

润滑油粘度随温度升高而降低，故在较高温度下工作的轴承所用油粘度应该比通常的高一些。

215．滚动轴承的实效形式正常实效是：内外圈滚道或滚动体上的点蚀破坏

1普通平键截面尺寸按 轴的直径来选择，键长按 轮毂的长度而定

2随着表面粗糙度的增加，零件的实际接触面积

减少，高副元件表面接产生的应力是切应力

3螺纹连接防松的实质是防止螺旋副间的相对转动 4内联板与套筒，外联板与销轴过盈 滚子和套筒，套筒和销轴间隙

5对齿轮材料性能的基本要求齿面硬 齿芯韧

6带传动的传动比不宜过大，过大则

包角减小 出现打滑，减小有效拉力

7承载能力最高是直齿圆柱传动，最低是斜齿

8限制蜗杆的直径系数q是为了限制齿数 蜗杆传动的滑动速度越大，所选润滑油的粘度值就越小

9液体摩擦动压滑动的轴瓦上的油孔，油沟位置应开在中部周向

11在承受横向载荷或者旋转力矩的普通紧螺栓连接中，螺杆受扭转切应力和拉应力

12蜗杆传动中 蜗杆头数越少效率越低自锁性越好常用头数1246 1．由于零件尺寸及几何形状变化，加工质量及强化因素等影响，使得零件的疲劳极限要小于材料的疲劳极限。r＝c时，o与m的连线；σm＝c时，90度；σmin＝c时，45度。、简述不同齿轮传动的主要失效形式及其设计计算准则 答：闭式软齿面齿轮传动主要失效形式为齿面点蚀，先按齿面接触疲劳强度设计，然后进行齿根弯曲疲劳强度校核；闭式硬齿面齿轮传动，主要失效形式是弯曲疲劳折断，先按齿根弯曲疲劳强度设计，然后进行齿面接触疲劳强度校核；闭式高速重载齿轮传动，主要失效形式是胶合，除满足齿面接触强度和齿根弯曲强度外，还应按抗胶合能力进行计算；开式齿轮传动主要失效形式是磨损，只要按弯曲疲劳强度设计，并用增大模数方法来考虑磨损的影响；短期过载或冲击时，主要失效形式是过载折断或齿面塑形变形，按静强度计算。

1.液体动压轴承与静压轴承在形式压力油膜的机理上有什么不同

答：液体动压轴承利用轴颈与轴承表面间形成收敛油楔，依靠两表面间一定的相对滑动速度使一定黏度的润滑油充满楔形空间，形成流体压力与轴承载荷平衡，以得到液体润滑。

液体静压轴承是利用油泵将具有一定压力的液体送入支承处，使摩擦表面间强迫形成一层液态膜将表面完全分开，并能承受一定的载荷。

2.某一普通V带传动装置工作时有两种输入转速：300r/min和600r/min，若传递的功率不变，试转速设计？为什么？

答：由于输出的功率P=Fv不变，所以需要带传动提供的有效拉力F1和F2也不相等。V带传动应按大的有效效应拉力进行设计，即按低速时的参数设计带传动。因为按低俗运行参数设计，带传动能提供的有效拉力较大，可以满足高速时对有效拉力的要求。但若按高速运行参数设计，带传动提供的有效拉力较小，不能满足低速时较大的拉力要求，运行时，可能会因有效拉力不足而打滑，还会因带中应力超过许用应力而使带的寿命下降。

3.滚动轴承的基本额定寿命与基本额定动载荷

答：基本额定寿命：一组在相同条件下运转的近于相同的轴承，将其可靠度为90%时的寿命作为标准寿命。即按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的转数或工作小时数作为轴承的寿命，并把这各寿命叫做基本额定寿命。

基本额定动载荷：使轴承的基本额定寿命恰好为106r时，轴承所能承受的载荷。

4.带传动的弹性滑动与打滑？两者有何区别？

答：传动带在受到拉力作用时会发生弹性变形。在小带轮上，带的拉力从紧边拉力F1逐渐降低到松边拉力F2，带的弹性变形量逐渐减少，因此带相对于小带轮向后退缩，使得带的速度低于小带轮的线速度v1；在大带轮上，带的拉力从松边拉力F2逐渐上升为紧边拉力F1，带的弹性变形量逐渐增加，带相对于大带轮向前伸长，使得带的速度高于大带轮的线速度v2.这种带的弹性变形而引起的带与带轮间的微量滑动，称为带传动的弹性滑动。在带传动的速度不变的条件下，随着带传动所传递的功率逐渐增加，带和带轮间的总摩擦力也随之增加，弹性滑动所发生的弧度的长度也相应扩大。当总摩擦力增加到临界值时，弹性滑动的区域也就扩大到了整个接触弧。此时，如果增加带传动的功率，则带与带轮间就会发生显著的相对滑动，即整体打滑。

（建议理解后，用自己的话答）

5.用同一材料制成的机械零件和标准试件的疲劳极限

通常是不相同的，试说明导致不相同的主要原因 答：主要因素：应力集中、零件尺寸大小、零件表面品质及环境状况

6.链传动的多边效应？ 答：链传动的瞬时传动比为i1R2cosR。链传动21cos的传动比变化与链条绕在链轮上的多边形特征有关，故将以上现象称为链传动的多边形效应。

7.带传动为什么要限制其最小中心距和最大传动比？ 答：中心距过小，单位时间内链条的绕转次数增多，链条曲伸次数和应力循环次数增多，因而加剧了链的磨损和疲劳。同时，由于中心距小，链条在小链轮上的包角变小，每个轮齿所受的载荷增大，且易出现跳齿和脱齿现象。传动比过大链条在小链轮上的包角就会过小，参与啮合的齿数减少，每个轮齿承受的载荷增大，加速轮齿的磨损，且易出现跳齿和脱链现象。

8.闭式蜗杆传动为什么要进行热平衡计算？可采用哪

些措施来改善条件？

答：蜗杆传动由于效率低，所以工作时发热量大。在闭式传动中，如果产生的热量不能及时散逸，将因油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以，必须根据单位时间内的发热量Φ1等于同时间内的散热量Φ2的条件进行热平衡计算，以保证油温稳定地处于规定的范围内。

措施：加散热片以增大散热面积、在蜗杆轴端加装风扇以加速空气的流通。

9.带传动、链传动和齿轮传动各有什么优缺点？ 带传动：（优）结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点； 链传动：（优）主要用在要去工作可靠，两轴相距较远，低速重载，工作环境恶劣，以及其他不宜采用齿轮传动的场合（缺）只能实现平行轴间链轮的同向传动；运转是不能保证恒定的瞬时传动比；磨损后易发生跳齿；工作时有噪声；不宜用在载荷变化很大、高速和急速反向的传动中。齿轮传动：（优）效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定（缺）齿轮的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。10.齿轮传动设计时，为什么小齿轮的齿面硬度和齿宽要比大齿轮大一些？

答：当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质），且速度又较高时，较硬的小齿轮面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限，因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20%，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应的减小。圆柱齿宽的实用齿宽，在按b=Φdd1计算后再做适当调整，而且常将小齿轮的齿宽在圆整值的基础上人为地加宽5~10mm，以防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小额增大轮齿单位齿宽的工作载荷。11.普通平键主要失效形式是什么？ 答：工作面被压溃

12.用受力变形图说明受轴向工作载荷F的普通紧螺栓联接其螺栓的总载荷F2，预紧力F0，被联接件的残余预紧力F1与工作载荷F之间的关系。（螺栓刚度为Ch，被联接件刚度为Cm）答：见P83 图5-25（c）13.当设计链传动时，选择齿数Z1和节距P应考虑哪些问题？

答：对于z1而言。

小链轮齿数z1少，将减小外廓尺寸，但齿数过少，会增加运动的不均匀性和动载荷；链条在进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大；链传动的圆周力增大，从整体上加速铰链和链轮的磨损。可见，小链轮的齿数z1不宜过少。链轮的最少齿数Zmin=9。一般z1≧17，对于高速传动或承受冲击载荷的链传动，z1不少于25，且链轮齿应淬硬。

小链轮的齿数z1也不宜取太大。在传动比给定时，z1大，大链轮齿数z2也相应增大，其结果不仅增大了传动的总体尺寸，而且还容易发生跳链和脱链，从另一方面限制了链条的使用寿命。

对于P而言

节距p越大，承载能力就越高，但总体尺寸增大，多边形效应显著，振动、冲击和噪声也严重。为

使结构紧凑和延长寿命，应尽量选取较小的节距的单排链。速度高，功率大时，宜选用小节距的多排链。如果从经济上考虑，当中心距小、传动比大时，应选小节距的多排链，中心距大，传动比小时，应选大节距的单排链。14.设计齿轮时，在什么情况下必须将齿轮与轴设计成一

体，做成齿轮轴

答：对于直径很小的钢制齿轮，当为圆柱齿轮时，若齿根圆到键槽底部的距离e<2mt（mt为端面模数）；当为锥齿轮是，按齿轮小端尺寸计算而得的e<1.6mt时，均应将齿轮和轴做成一体，叫做齿轮轴。

15.在某段轴颈采用两个平键时一般将键槽沿周向相隔

180º布置，采用楔键时却相隔90º~120º布置，这是为什么？

考虑键的合理布置，详见P108（建议理解后，用自己的话答）

16.为什么开式齿轮传动一般不会出现点蚀现象

答：开式齿轮润滑条件恶劣，齿间会进入磨料性物质，在齿轮出现点蚀现象前，齿面就被磨损报废。17.带传动中，为什么带速不易过高或过低？

答：当带传动的功率一定时，提高带速，可以降低带传动的有效拉力，相应地减少带的根数或者V带的横截面积，总体上减少带传动的尺寸；但是，提高带速，也提高了V带的离心应力，增加了单位时间内带的循环次数，不利于提高带传动的疲劳强度和寿命。降低带速则有相反的利弊。

18.形成稳定动压油膜的必要条件（流体动力润滑的必要

条件）答：（1）相对滑动的两表面间必须形成收敛的楔形间隙；（2）被油膜分开的两表面必须有足够的相对滑动速度（亦即表面滑动表面带油时要有足够的油层最大速度），其运动方向必须使润滑油由大口流进，从小口流出。（3）润滑油必须有一定的黏度，供油要充分。

19.简述螺纹联接的基本类型主要有哪四种？

螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接、紧定螺钉联接。20.提高螺栓联接强度的措施有哪些？ 降低螺栓总拉伸载荷的变化范围；改善螺纹牙间的载荷分布；减小应力集中； 避免或减小附加应力

21.闭式蜗杆传动的功率损耗主要包括哪三部分？ 闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合的功率损耗，轴承中摩擦损耗和搅动箱体内润滑油的油阻损耗。22.链传动的主要失效形式有哪些？

链板疲劳破坏；滚子套筒的冲击疲劳破坏；销轴与套筒的胶合；链条铰链磨损；过载拉断。23.滚动轴承的基本类型有哪些？ 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、推力圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。

第五篇：机械设计基础知识点总结

绪论：机械：机器与机构的总称。机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。机构：是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件：制造的单元。分为：

1、通用零件，2、专用零件。一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。F = 3n-2PL-PH机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。复合铰链：虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。

二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。铰链四杆机构：具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）如果：lmin+lmax≤其它两杆长度之和，曲柄轮的失效形式主要是齿面磨损；采用弯曲疲劳强度进行设计，并适当加大齿厚（加大模数）以延长其使用寿命。开式齿轮不进行齿面接触疲劳强度计算。

1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢（Q屈服强度）优

质碳素结构钢（20平均碳的质量分数为万分之20）、合金结构钢（20Mn2锰的平均质量分数约为2%）、铸钢（ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450）、铸铁（HT200灰铸铁抗拉强度）

2、常用的热处理方法：退火（随炉缓冷）、正火（在空气中

冷却）、淬火（在水或油中迅速冷却）、回火（吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一段时间后在空气中冷却）、调质（淬火+高温回火的过程）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）

3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零

件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位

4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂；过大的弹性变形或塑性变形；摩擦表面的过度磨损、打滑或过热；连接松动；容器、管道等的泄露；运动精度达不到设计要求

5、应力的分类：分为静应力和变应力。最基本的变应力为

稳定循环变应力，稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种

6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。

从而提高一对齿轮传动的总体强度

26、齿轮的失效形式：齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿

面磨损；开式齿轮主要失效形式为齿轮磨损和轮齿折断；闭式齿轮主要是齿面点蚀和轮齿折断；蜗杆传动的失效形式为轮齿的胶合、点蚀和磨损

27、齿轮设计准则：对于一般使用的齿轮传动，通常只按保

证齿面接触疲劳强度及保证齿根弯曲疲劳强度 进行计算

28、参数选择：①齿数：保持分度圆直径不变，增加齿数能

增大重合度，改善传动的平稳性，节省制造费用，故在满足齿根弯曲疲劳强度的条件下，齿数多一些好；闭式z=20~40开式z=17~20；②齿宽系数：大齿轮齿宽b2=b；小齿轮b1=b2+（2~10）mm；③齿数比：直齿u≤5；斜齿u≤6~7；开式齿轮或手动齿轮u可取到8~12

29、直齿轮传动平稳性差，冲击和噪声大；斜齿轮传动平稳，冲击和噪声小，适合于高速传动

30、轮系的功用：获得大的传动比（减速器）；实现变速、变

向传动（汽车变速箱）；实现运动的合成与分解（差速器、汽车后桥）；实现结构紧凑的大功率传动（发动机主减速器、行星减速器）

31、带传动优缺点：①优点：具有良好的弹性，能缓冲吸振，尤其是V带没有接头，传动较平稳，噪声小；过载时带在带轮上打滑，可以防止其他器件损坏；结构简单，制为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。(2)如果： lmin+lmax＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。急回运动：有不少的平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。

压力角：作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ，死点：无论我们在原动件上施加多大的力都不能使机构运动，这种位置我们称为死点γ=0。解决办法：（1）在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC与摇杆CD所夹锐角。

三：凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮(3)圆柱回转凸轮 从动件类型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件(2)摆动从动件

1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用rmin表示。2推程：从动件远离中心位置的过程。推程运动角δt；3远休止：从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs；4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh；5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δsˊ；6行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h 表示。7从动件位移线图：从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移线图。1.等速运动规律:

1、特点：设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。

2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程： 推程等减速段运动方程：

柔性冲击:加速度发生有限值的突变（适用于中速场合）

3、简谐运动规律:

柔性冲击

四：根切根念：用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图这种现象称为根切。

根切形成的原因：标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N。

标准齿轮：指m、α、ha*、c* 均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚s等于齿槽宽e的齿轮。成型法： 范成法：

九：失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。类型：（1）断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用)，使物体分成几个部分的现象（2）变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限，使零件本身发生的变形。弹性变形、塑性变形（3）零件的表面破坏。腐蚀、磨损、接触疲劳（点蚀）。（4）破化正常工作条件而引起的失效。强度：零件的应力不超过允许的限度

1、名义载荷：在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。

2、载荷系数K：综合考虑零件在实际工作中承受的各种附加载荷所引入的系数。

3、计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积。

刚度：在载荷作用下，零件产生的弹性变形量，小于或等于机器工作性能所允许的极限值。设计要求：具有预定功能的要求、具有经济性要求采用先进设计理论和方法，运用先进工具。合理选用零件材料、降低材料费用。设计中，尽量使重量系数下降。用最少零件组成部件或机械，尽量采用价廉的标准件。提高机器效率，降低能耗。尽量降低包装、运输费用。安装、拆卸方便

十一：失效形式：轮齿折断：一般发生在轮齿根部，指齿的大部分或整个齿的断落，是轮齿中最危险的失效形式。齿面失效：齿面疲劳点蚀和表层剥落

齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。

传动过程中，主要失效形式：通常对润滑良好的闭式齿轮传动主要发生齿面点蚀，齿根弯曲疲劳折断。特殊情况，如严重的冲击或有相当大的短期过载时，须注意轮齿发生过载折断和齿面塑性变形的可能性。高速重载而润滑条件受限制情况下，齿面胶合又可能成为主要失效原因。开式齿轮传动的主要失效形式是磨粒磨损

设计准则：对于闭式软齿面齿轮（HBS≤350）：齿轮的失效形式以疲劳点蚀为主。先按齿面接触疲劳强度公式进行计算，再用齿根弯曲疲劳强度公式进行校核。2对于闭式硬齿面齿轮：齿轮的失效形式为轮齿折断；先按齿根弯曲疲劳强度作为设计公式，再用齿面接触疲劳强度进行校核。3开式齿轮传动：齿特点：在某类变应力多次作用后突然断裂；断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限；即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征

7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。疲劳点蚀使齿轮。滚动轴承等零件的主要失效形式

8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况（多个行

星轮）、增强机构的刚度（轴与轴承）、保证机械运转性能

9、螺纹的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹

10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角

11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大，自锁

性好，故常用于连接；矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小，传动效率高，故常用于传动

12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan（λ+ψv）

一般螺旋升角不宜大于40°。在d2和P一定的情况下，锁着螺纹线数n的增加，λ将增大，传动效率也相应增大。因此，要提高传动效率，可采用多线螺旋传动

13、螺旋机构的类型及应用：①变回转运动为直线运动，传

力螺旋（千斤顶、压力机、台虎钳）、传导螺旋（车窗进给螺旋机构）、调整螺旋（测微计、分度机构、调整机构、道具进给量的微调机构）②变直线运动为回转运动

14、螺旋机构的特点：具有大的减速比；具有大的里的增益；

反行程可以自锁；传动平稳，噪声小，工作可靠；各种不同螺旋机构的机械效率差别很大（具有自锁能力的的螺旋副效率低于50%）

15、连杆机构广泛应用的原因：能实现多种运动形式的转换；

连杆机构中各运动副均为低副，压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长；其接触表面是圆柱面或平面，制造比较简易，易于获得较高的制造精度

16、曲柄存在条件：①最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆之

和②最短杆为连架杆或机架。

17、凸轮运动规律及冲击特性：①等速：刚性冲击、低速轻

载②等加速等减速：柔性冲击、中速轻载③余弦加速度：柔性冲击、中速中载④正弦加速度：无冲击、高速轻载

18、凸轮机构压力角与基圆半径关系：r0=v2/(ωtanα)-s，其中r0为基圆半径，s为推杆位移量

19、滚子半径选择：ρa=ρ-r，当ρ=r时，在凸轮实际轮廓

上出现尖点，即变尖现象，尖点很容易被磨损；当ρ＜r时，实际廓线发生相交，交叉线的上面部分在实际加工中被切掉，使得推杆在这一部分的运动规律无法实现，即运动失真；所以应保证ρ＞r，通常取r≤0.8ρ，一般可增大基圆半径以使ρ增大

20、齿轮传动的优缺点：①优点：适用的圆周速度和功率范

围广；传动比精确；机械效率高；工作可靠；寿命长；可实现平行轴、相交轴交错轴之间的传动；结构紧凑；②缺点：要求有较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜于远距离的两轴之间的传动

21、齿轮啮合条件：必须保证处于啮合线上的各对齿轮都能

正确的进入啮合状态，m1=m2=m；α1=α2=α即模数和压力角都相等；斜齿轮还要求两轮螺旋角必须大小相等，旋向相反；锥齿轮还要求两轮的锥距相等；涡轮蜗杆要求蜗杆的导程角与涡轮的螺旋角大小相等，旋向相同

22、轮齿的连续传动条件：重合度ε=B1B2/ρb＞1（实际啮

合线段B1B2的长度大于轮齿的法向齿距）1

23、齿廓啮合基本定律：作平面啮合的一对齿廓，它们的瞬

时接触点的公法线，必于两齿轮的连心线交于相应的节点C，该节点将齿轮的连心线所分的两个线段的与齿轮的角速成反比。

24、根切：①产生原因：用齿条型刀具（或齿轮型刀具）加

工齿轮时。若被加工齿轮的齿数过少，道具的齿顶线就会超过轮坯的啮合极限点，这时会出现刀刃把齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分的现象，即根切；②后果：使得齿轮根部被削弱，齿轮的抗弯能力降低，重合度减小；③解决方法：正变位齿轮

25、正变位齿轮优点：可以加工出齿数小于Zmin而不发生根

切的齿轮，使齿轮传动结构尺寸减小；选择适当变位量来满足实际中心距得的要求；提高小齿轮的抗弯能力，造和维护方便，成本低；适用于中心距较大的传动；②缺点：工作中有弹性滑动，使传动效率降低，不能准确的保持主动轴和从动轴的转速比关系；传动的外廓尺寸较大；由于需要张紧，使轴上受力较大；带传动可能因摩擦起电，产生火花，故不能用于易燃易爆的场合

32、影响带传动承载能力的因素：初拉力Fo包角a 摩擦系

数f 带的单位长度质量q 速度v

33、带传动的主要失效形式：打滑和疲劳破坏；设计准则：

在不打滑的前提下，具有一 定的疲劳强度和寿命。

34、弹性滑动与打滑：打滑：由于超载所引起的带在带轮上的全面滑动，可以避免；弹性滑动：由于带的弹性变形而引起的带在带轮上的滑动，不可避免

35、螺纹连接的基本类型：螺栓连接（普通螺栓连接、铰制

孔用螺栓连接）、双头螺柱连接、螺钉连接、紧螺钉连接

36、螺纹连接的防松：摩擦防松（弹簧垫圈、双螺母、椭圆

口自锁螺母、横向切口螺母）、机械防松（开口销与槽形螺母、止动垫圈、圆螺母止动垫圈、串连钢丝）、永久防松（冲点法、端焊法、黏结法）

37、提高螺栓连接强度的方法：避免产生附加弯曲应力；减

少应力集中

38、键连接类型：平键连接（侧面）、半圆键连接（侧面）、楔键连接（上下面）、花键连接（侧面）

39、平键的剖面尺寸确定：键的截面尺寸b×h（键宽×键高）

以及键长L

40、联轴器与离合器区别：连这都是用来连接两轴（或轴与

轴上的回转零件），使它们一起旋转并传递扭矩的器件，用联轴器连接的两根轴，只有在停止运转后用拆卸的方法才能将他们分离；离合器则可在工作过程中根据工作需要不必停转随时将两轴接合或分离

41、联轴器分类：刚性联轴器（无补偿能力）和挠性联轴器

（有补偿能力）

42、联轴器类型的选择：对于低速、刚性大的短轴可选用刚

性联轴器；对于低速、刚性小的长轴可选用无弹性元件的挠性联轴器；对传递转矩较大的重型机械可选用齿式联轴器；对于高速、有振动和冲击的机械可选用有弹性元件的挠性联轴器；对于轴线位置有较大变动的两轴，则应选用十字轴万向联轴器

43、轴承摩擦状态：干摩擦状态、边界摩擦状态、液体摩擦

状态、混合摩擦状态；边界和混合摩擦统称为非液体摩擦

44、验算轴承压强p：控制其单位面积的压力，防止轴瓦的过度磨损；演算pv：控制单位时间内单位面积的摩擦功耗fpv，防止轴承工作时产生过多的热量而导致摩擦面的胶合破坏；演算v：当压力比较小时，p和pv的演算均合格的轴承，由于滑动速度过高，也会发生因磨损过快而报废，因此需要保证v≤[v]

45、非液体摩擦滑动轴承的主要失效形式为磨损和胶合

46、轴的分类：心轴（转动心轴、固定心轴；只承受弯矩不

承受扭矩）、转轴（即承受弯矩又承受扭矩）、传动轴（主要承受扭矩，不承受或承受很小弯矩）

47、轴的计算注意：①轴上有键槽时，放大轴径：一个键槽

3°--5°；两个键槽7°--10°②式中弯曲应力为对称循环变应力，当扭转切应力为静应力时，取α=0.3；当扭转切应力为脉动循环变应力时，取α=0.6；若扭转切应力为对称循环变应力时，取α=1（α为折合系数）

48、轴结构设计一般原则：轴的受力合理，有利于满足轴的强度条件；轴和轴上的零件要可靠的固定在准确的工作位置上；轴应便于加工；轴上的零件要便于拆装和调整；尽量减少应力集中等

49、滚动轴承类型选择影响因素：转速高低、受轴向力还是

径向力、载荷大小、安装尺寸的要求等

50、机械速度波动：①原因：原动机的驱动力和工作机的阻

抗力都是变化的，若两者不能时时相适应，就会引起机械速度的波动。当驱动功大于阻抗功时，机器出现盈功，机器的动能增加，角速度增大，反之相反。②危害：速度波动会导致在运动副中产生附加动压力，并引起机械振动，降低机械的寿命，影响机械效率和工作质量；③调节方法：周期性：在机械中加上一个转动惯量较大的回转件飞轮；非周期性：采用调速器来调节