机构自由度F计算公式为：F=3n-2PL-PH，其中n表示活动机构数，PL表示低副（通过面接触）数量，PH表示高副（通过点或线接触）数量。机构自由度F必须大于0才能正常运动。
曲柄摇杆机构在反行程时，摆动速度必然大于正行程。从动件可能会出现卡死或运动不确定现象，即死点。为了克服死点，需要利用构件的惯性来保证机构顺利通过。
凸轮和从动件之间依靠接触来维持运动关系。凸轮从动件的三种常用运动规律为：匀速运动、等加速等减速运动和摆动。
常见的间隙机构包括：圆角间隙机构（运动系数T必须大于0，径向槽的系数z大于等于3，T总小于1/2，如果需要使T大于1/2，则需要在构件1安装多个圆角）和凸轮间隙机构（优点是运转可靠，工作平稳，可用作高速间隙运动）。
在机器中安装飞轮的目的是调节机器速度的周期性波动，而非周期性波动则通过调速器调节。一般将飞轮安装在机器的转动惯量较大的位置。
调节机器速度波动的目的在于防止机器速度波动带来的负面影响，例如运动副中的动压力、机械振动、效率下降和产品质量降低等。为了确保机器正常运转，必须控制速度波动在允许范围内。
静平衡条件：P53，动平衡：P54
螺纹连接的主要类型包括：螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈。常用的连接螺纹为粗牙螺纹。细牙螺纹的特点是螺距较小，抗压强度较高，适用于薄壁零件和受冲压零件的连接。但细牙螺纹不耐磨，容易滑扣，不适合频繁拆卸，因此在实际应用中更广泛使用粗牙螺纹。
螺纹连接防松的原理主要利用摩擦力和机械方法。1. 摩擦力：在螺纹之间保持一定的摩擦力，并且摩擦力尽可能地不随载荷大小而变化。2. 机械方法：使用机械装置将螺母和螺栓连接在一起，消除它们之间的相对转动可能性。这种方法最为可靠。螺纹防松的根本问题在于增加螺纹连接的轴向力。
键连接主要由平键、半圆键、轴、轮毅组成。平键连接的工作面为平键的侧平面，楔键连接的工作面为楔键的斜面。键的主要功用是传递扭矩并防止轴上零件的轴向移动。
带传动的原理是通过带和带轮之间的摩擦力实现动力传递。带传动设计依据：当带轮的包角超过临界值时，带与带轮之间会产生打滑，导致传动失效。带传动的主要失效形式是带的疲劳断裂、带的磨损和带的打滑。
为了防止打滑，需要限制小带轮的包角。包角过小会导致传动能力下降，包角过大会导致带易松弛，从而降低寿命。带传动中带的应力由拉伸应力、弯曲应力和剪切应力组成，其中最大应力出现在带的内侧。
链传动由具有特殊齿廓的主动链轮、从动轮和一条闭合的链条组成。链传动通过链条和链轮轮齿的连续啮合传递功率，是一种啮合传动。链传动具有以下特点：可用于两轴中心距较大的传动，传动效率高，传动比能保持不变，作用在轴上的压力较小，结构紧凑。链传动也存在一些缺点：瞬时传动比不恒定，传动稳定性较差，无过载保护作用，安装精度要求较高。
链传动的失效形式取决于链传动的速度。速度较低时，链板的疲劳断裂会导致失效；速度较高时，滚子、套筒的冲击疲劳断裂会导致失效；速度更高时，销轴和套筒的胶合会导致失效。链条的链节数一般为偶数，小链轮齿数为奇数。
在齿根部分靠近节线处最容易出现疲劳点蚀。
渐开齿轮具有可分性，即齿轮中心距与设计值不符时，传动比不会发生变化。这是因为渐开线齿轮的分度圆直径和基圆直径在加工完成后已确定，传动比也随之确定。可分性在实际应用中具有重要意义。
根切是指用范成法加工齿轮时，齿数太少导致切削道具的齿顶切去轮齿根部一部分的现象。避免根切的措施包括：1. 限制齿轮最少齿数，确保齿数大于不产生根切的最小齿数Zmin=17。2. 采用变位齿轮。
一对外啮合斜齿轮正确啮合的条件：模数和压力角分别相等；两轮分度圆上的螺旋角大小相等且方向相反（即一为左旋，另一必为右旋）。
与直齿相比，斜齿轮啮合会产生轴向力，一般通过推力轴承来承受；斜齿轮的重合度大，运动平稳。
在斜齿轮中以法向模数Mn为标准模数；进行强度计算和选择铣刀时，采用端面模数Mt，斜齿轮和锥齿轮的当量齿数为其实际齿数。（Mn为法向模数，Mt为端面模数）用铣刀或滚刀制造斜齿圆柱齿轮时，刀具的进刀方向垂直于法面，因而齿轮的法向模数和刀具模数相同。
在斜齿圆柱齿轮传动中，β角愈大，重合度愈大，传动情况良好。但轴向力大，影响轴承组合及传动效率。若β角过小时，将失去斜齿的优点。一般螺旋角β=8-12°，计算时可初选10-12°。
蜗杆传动具有以下优点：1. 一级传动即可得到很大的传动比。2. 工作平稳无噪声。3. 可以自锁，对于某些设备非常有用。但蜗杆传动也具有一些缺点：1. 传动效率低。2. 由于效率低，发热量大，不适合功率过大、长期连续工作的地方。3. 可以自锁，对于某些设备非常有用。
为了减少滚刀的规格数量，固定蜗杆分度圆直径d1为标准值，且与模数m相搭配。
对于轴交角为90°的蜗杆传动，涡轮分度圆螺旋角β等于蜗杆分度圆柱的导程角γ且旋向相同，即同为左旋或右旋，常用于右旋。
蜗杆传动比i=n1/n2=z2/z1≠d2/d1
轮系是由一系列互相啮合的齿轮将主动轮与从动轮连接起来的传动。轮系分为定轴轮系（轮系中所有齿轮轴线均为固定）和行星轮系。
轮系传动比公式（P241）
定轴轮系用途：1. 可获得大的传动比。2. 可连接相距较远的两轴。3. 可获得多种传动比的传动。4. 可改变从动轮的转向。
轴分为心轴（只承受弯矩，不承受转矩的轴，例如自行车轮轴）、转轴（既承受弯矩又承受转矩的轴，是机器中最常见的轴）和传动轴（主要承受转矩作用，根据几何轴线形状，可分为直轴和曲轴）。
轴没有标准的结构形式，轴的外形多是阶梯状的圆柱体。轴的基本要求如下：1. 为了降低轴上不同直径衔接处的应力集中，提高轴的抗疲劳能力，相邻轴近的变化不宜过大，定位轴肩和轴环的高度要适当，轴径变化处的过渡圆角应尽可能大。2. 为了保证轴上的零件能紧靠轴肩定位，轴上圆角半径r应小于零件孔的倒角C。 3. 为了保证轴上零件的正常工作，其轴向和周向都必须固定。
引入α修正系数的原因是：弯曲应力按脉动循环变化，扭剪应力不同，需修正计算。α是将扭转切应力转换成与弯曲应力变化特征相同的扭转切应力时的折合系数。
向心轴承承受与轴的轴线方向相垂直的载荷，推力轴承承受与轴的轴线方向相一致的载荷。根据表面摩擦性质，轴承分为滑动轴承和滚动轴承。
润滑剂的作用包括：减少摩擦损失、减轻工作表面的磨损、冷却和吸振等。尽可能地使润滑剂充满摩擦面间。液体润滑剂主要是润滑油，半固体润滑剂主要是润滑脂。
非全液体摩擦滑动轴承采用磨损的条件性计算作为设计依据，即在按强度及结构要求定出主要尺寸以后，进行轴承工作面上的压强及压强和速度乘积的验算。
轴承压强的验算目的是限制轴承的压强，以保证其润滑，减少磨损。
轴承压强和速度乘积的验算目的是为了保证轴承运转不产生过多的热量，以控制温升，保证完好的边界膜和防止粘着磨损。
滚动轴承：由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。
滚动轴承失效形式：滚动轴承的主要失效形式是疲劳点蚀。
轴承寿命：滚动轴承的抗疲劳点蚀能力用C表示，用于计算轴承的寿命。当轴承达到基本额定寿命时，其可靠度为90%，失效概率为10%。在基本额定动载荷作用下，轴承可工作10的六次方转而不发生疲劳失效。
联轴器和离合器的作用：联轴器和离合器是连接两轴、传递运动和转矩的部件。联轴器在机器停车时需要拆卸才能分离两根轴，而离合器可在机器运转中实现轻松分离或接合。
挠性联轴器：由于制造、安装误差或工作时的变形，被联接的两轴不可能完全对中，因此宜采用挠性联轴器。挠性联轴器通过刚性零件间的活动度或弹性元件的变形来补偿轴的偏移和位移。
弹簧的特征：弹簧具有刚性小、弹性高的特点，在外力作用下能产生较大变形，卸除载荷后能恢复原状。
弹簧的功用：
1. 缓冲及减振
2. 控制机构的运动或零件的位置
3. 贮存能量
4. 测量力和转矩
弹簧旋绕比：C = D2 / d
弹簧丝截面的最大应力：T = T1 + T2 = 8FC(1 + 0.5/C) / πd2
滚动轴承代号：
3：圆锥滚子
5：推力球轴承
6：深沟球
7：角接触球轴承
直径代号：
0、1（特轻）
2（轻系列）
3（中）
4（重）
5（轻宽）
6（中宽）
轴承示例：
6308：内径为40mm，深沟球轴承，中系列，0级公差，0组游隙
7211c/p5: 内径55mm，角接触球轴承，轻系列，接触角a=15°,5级公差，0组游隙。（7000C接触角a=15°, 7000AC接触角a=25°， 7000B接触角a=40°）
轮齿的主要失效形式：齿轮的主要失效形式包括齿根弯曲疲劳、齿面接触疲劳、磨粒磨损、胶合。
弹性滑动（打滑）：由于某种原因，机器出现打滑现象，即圆周力不能克服从动轮的阻力矩，带将沿轮面发生全面滑动，从动轮转速急剧降低甚至停止。打滑是带传动的主要失效形式之一，设计带传动时应尽量避免打滑。弹性滑动是带与轮面之间的微量相对滑动，是带传动不可避免的现象，与带的紧边和松边拉力差有关。
轮齿计算准则：一般用途的齿轮传动，通常只进行齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度的计算。对于闭式齿轮传动，当齿面硬度≤350HBS时，按接触疲劳强度设计，并校核齿根弯曲疲劳强度。对于硬齿面齿轮，则按弯曲疲劳强度设计，并校核接触强度。开式齿轮传动则主要考虑磨粒磨损和弯曲疲劳折断，通常按弯曲疲劳强度计算，并考虑磨损的影响，增加模数。
热平衡计算：涡轮传动由于摩擦损失大，发热量很大，需要进行热平衡计算，以确保热量能散逸，避免润滑油粘度降低导致的胶合。当发热量大于散热量时，可通过增加散热面积、提高表面传热系数等方法进行改善。
计算示例：
1. 自由度计算（第一章）
2. 螺栓计算（P94例题一）
3. 带传动计算（P188例题三、P190例题四）
4. 轴向载荷（P308例题五）
5. 力的组合（七考一）