机械设计要点总结要点
机械设计基础知识点总结汇总
1.构件:独立的运动单元/零件:独立的制造单元机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统(机构=机架(1个)+原动件(≥1个)+从动件(若干))机器:包含一个或者多个机构的系统注:从力的角度看机构和机器并无差别,故将机构和机器统称为机械1. 机构运动简图的要点:1)构件数目与实际数目相同2)运动副的种类和数目与实际数目相同3)运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例(该项机构示意图不需要)2. 运动副(两构件组成运动副):1)高副(两构件点或线接触)2)低副(两构件面接触组成),例如转动副、移动副3. 自由度(F )=原动件数目,自由度计算公式:为高副数目)(为低副数目)(为活动构件数目)(H H L L P P P P n n F --=23 求解自由度时需要考虑以下问题:1)复合铰链2)局部自由度3)虚约束4. 杆长条件:最短杆+最长杆≤其它两杆之和(满足杆长条件则机构中存在整转副)I ) 满足杆长条件,若最短杆为机架,则为双曲柄机构 II ) 满足杆长条件,若最短杆为机架的邻边,则为曲柄摇杆机构III ) 满足杆长条件,若最短杆为机架的对边,则为双摇杆机构IV ) 不满足杆长条件,则为双摇杆机构5. 急回特性:摇杆转过角度均为摆角(摇杆左右极限位置的夹角)的大小,而曲柄转过角度不同,例如:牛头刨床、往复式输送机急回特性可用行程速度变化系数(或称行程速比系数)K 表示 11180180180//21211221+-︒=⇒-︒+︒=====K K t t t t K θθθϕϕψψωω θ为极位夹角(连杆与曲柄两次共线时,两线之间的夹角)6. 压力角:作用力F 方向与作用点绝对速度c v 方向的夹角α7. 从动件压力角α=90°(传动角γ=0°)时产生死点,可用飞轮或者构件本身惯性消除8. 凸轮机构的分类及其特点:I)按凸轮形状分:盘形、移动、圆柱凸轮(端面) II )按推杆形状分:1)尖顶——构造简单,易磨损,用于仪表机构(只用于受力不大的低速机构)2)滚子——磨损小,应用广3)平底——受力好,润滑好,用于高速转动,效率高,但是无法进入凹面 III )按推杆运动分:直动(对心、偏置)、摆动 IV)按保持接触方式分:力封闭(重力、弹簧等)、几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮)9. 凸轮机构的压力角:从动件运动方向与凸轮给从动件的力的方向之间所夹的锐角α(凸轮给从动件的力的方向沿接触点的法线方向)压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关,基圆半径越小,压力角α越大(当压力角过大时可以考虑增大基圆的半径)10. 凸轮给从动件的力FF ’和使从动件压紧导路的有害分力F ’’(F 11. 使导路摩擦力大于有用分力F ’,系统无法运动,即发生自锁,【α】在摆动凸轮机构中建议35°-45°,【α】在直动凸轮机构中建议30°,【α】在回程凸轮机构中建议70°-80°12. 凸轮机构的运动规律与冲击的关系:I )多项式运动规律:1)等速运动(一次多项式)运动规律——刚性冲击2)等加等减速(二次多项式)运动规律——柔性冲击3)五次多项式运动规律——无冲击(适用于高速凸轮机构) II )三角函数运动规律:1)余弦加速度(简谐)运动规律——柔性冲击2)正弦加速度(摆线)运动规律——无冲击 III )改进型运动规律:将集中运动规律组合,以改善运动特性13. 凸轮滚子机构半径的确定:为滚子半径、为理论轮廓的曲率半径、为工作轮廓的曲率半径T a r ρρ I )轮廓内凹时:T a r +=ρρ II )轮廓外凸时:T a r -=ρρ(当0=-=T a r ρρ时,轮廓变尖,出现失真现象,所以要使机构正常工作,对于外凸轮廓要使T r >min ρ)注:平底推杆凸轮机构也会出现失真现象,可以增大凸轮的基圆半径来解决问题14. 齿轮啮合基本定律:设P 为两啮合齿轮的相对瞬心(啮合齿轮公法线与齿轮连心线21O O 交点),12122112b b r r P O P O i ===ωω(传动比需要恒定,即需要P O P O 12为常数) 15. 齿轮渐开线(口诀):弧长等于发生线,基圆切线是法线,曲线形状随基圆,基圆内无渐开线啮合线:两啮合齿轮基圆的内公切线啮合角:节圆公切线与啮合线之间的夹角α’(即节圆的压力角)16. 齿轮的基本参数:(弧长)弧长)齿槽宽齿厚、——齿根圆、——齿顶圆kk f f a a e s d r d r ( 基圆上的弧长)法向齿距(周节)齿距(周节):(b n k k k p p e s p =+= f a h h 高度)齿根高(分度圆到齿根高度)齿顶高(分度圆到齿顶分度圆:人为规定(标准齿轮中分度圆与节圆重合),分度圆参数用r 、d 、e 、s 、p=e+s 表示(无下标)B h h h f a )齿宽(轮齿轴向的厚度全齿高+= 轮齿的齿数为zmz r mz d p m p zp d zp d m 21,,///====⇒==有故定义只能取某些简单的值,,人为规定:分度圆的周长模数ππππ齿轮各项参数的计算公式:mz d =)短齿制正常齿齿顶高系数.80,1(****===a a a a a h h h m h h).3025.0()(*****==+=c c c m c h h a f 短齿制正常齿顶隙系数m c h h h h a f a )2(**+=+=m h z h d d a a a )2(2*+=+= m c h z h d d a f f )22(2**--=-=17. 分度圆压力角α=arcos (b r /r )(b r 为基圆半径,r 为分度圆半径)所以ααcos cos mz d d b== 所以ααπαππcos cos cos p m z mz z d p p b b n===== 18. 齿轮重合度:表示同时参加啮合的轮齿的对数,用ε(ε≥1才能连续传动)表示,ε越大,轮齿平均受力越小,传动越平稳19. m c c c e s *21,00==-为标准值即顶隙即理论上齿侧间隙为标准安装时的中心距2121r r r c r a fa +⇒=++= 20. 渐开线齿轮的加工方法:1)成形法(用渐开线齿形的成形刀具直接切出齿形,例如盘铣刀和指状铣刀),成形法的优点:方法简单,不需要专用机床;缺点:生产效率低,精度差,仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工2)范成法(利用一对齿轮(或者齿轮与齿条)互相啮合时,其共轭齿阔互为包络线的原理来切齿的),常见的刀具例如齿轮插刀(刀具顶部比正常齿高出m c *,以便切出顶隙部分,刀具模拟啮合旋转并轴向运动,缺点:只能间断地切削、生产效率低)、齿条插刀(顶部比传动用的齿条高出m c *,刀具进行轴向运动,切出的齿轮分度圆齿厚和分度圆齿槽宽相等,缺点:只能间断地切削、生产效率低)、齿轮滚刀(其在工作面上的投影为一齿条,能够进行连续切削)21. 最少齿数和根切(根切会削弱齿轮的抗弯强度、使重合度ε下降):对于α=20°和*a h =1的正常齿制标准渐开线齿轮,当用齿条加工时,其最小齿数为17(若允许略有根切,正常齿标准齿轮的实际最小齿数可取14)如何解决根切变位齿轮可以制成齿数少于最少齿数而无根切的齿轮,可以实现非标准中心距的无侧隙传动,可以使大小齿轮的抗弯能力比较接近,还可以增大齿厚,提高轮齿的抗弯强度(以切削标准齿轮时的位置为基准,刀具移动的距离xm 称为变位量,x 称为变为系数,并规定远离轮坯中心时x 为正值,称为正变位,反之为负值,称为负变位)22. 轮系的分类:定轴轮系(轴线固定)、周转轮系(轴有公转)、复合轮系(两者混合) 一对定轴齿轮的传动比公式:ab b a b a ab z z n n i ===ωω 对于(定轴)齿轮系,设输入轴的角速度为1ω,输出轴的角速度为m ω,所有主动轮齿数的乘积所有从动轮齿数的乘积==m m i ωω11 齿轮系中齿轮转向判断(用箭头表示):两齿轮外啮合时,箭头方向相反,同时指向或者背离啮合点,即头头相对或者尾尾相对;两齿轮内啮合时,箭头方向相同蜗轮蜗杆判断涡轮的转动方向:判断蜗杆的螺纹是左旋还是右旋,左旋用左手,右旋用右手,用手顺着蜗杆的旋转方向把握蜗杆,拇指指向即为涡轮的旋转方向周转轮系(包括只需要一个原动件的行星轮系和需要两个原动件的差动轮系)的传动比:所有主动轮齿数的乘积至转化轮系从所有从动轮齿数的乘积至转化轮系从)(K G K G n n n n n n i H H K H H G H K H G HGK ±=--== 注:不能忘记减去行星架的转速,此外,判断G 与K 两轮的转向是否相同,如果转向相同,则最后的结果符号取“+”,如果转向相反,则结果的符号取“-”复合轮系的传动比计算,关键在于找出周转轮系,剩下的均为定轴轮系,计算时要先名明确传递的路线是从哪一个轮传向下一个轮23. (周期性)速度波动:当外力作用(周期性)变化时,机械主轴的角速度也作(周期性的)变化,机械的这种(有规律的、周期性的)速度变化称为(周期性)速度波动(在一个整周期中,驱动力所做的输入功和阻力所作的输出功是相等的,这是周期性速度波动的重要特征)24. 调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上一个转动惯量很大的回转件——飞轮(选择飞轮的优势在于不仅可以避免机械运转速度发生过大的波动,而且可以选择功率较小的原动机)对于非周期性的速度波动,我们可以采用调速器进行调节(机械式离心调速器,结构简单,成本低廉,但是它的体积庞大,灵敏度低,近代机器多采用电子调速装置)26.飞轮转动惯量的选择:δω2m ax m A J =注:1) δωωω22min 2max min max max )(21m J J E E A =-=-=(max A 为最大功亏,即飞轮的动能极限差值,max A 的确定方法可以参照书本99页)2)2min max ωωω+=m (m ω为主轴转动角速度的算数平均值) 3)mωωωδmin max -=(δ为不均匀系数) 27.(刚性)回转件的平衡:目的是使回转件工作时离心力达到平衡,以消除附加动压力,尽可能减轻有害的机械振动。
机械设计知识点汇总总结
机械设计知识点汇总总结一、机械设计基础知识1.1 机械设计概念机械设计是利用机械工程原理和技术来设计和制造机械产品的过程。
机械设计师需要深入了解材料、力学、动力学、液压学、传感器等相关知识,同时需要掌握CAD、CAM等设计工具,以及相关的设计标准和规范。
1.2 机械设计原理机械设计原理包括静力学、动力学、材料力学等内容。
静力学是研究静止或匀速直线运动力学的科学。
动力学是研究物体运动学和受力学的基本理论。
材料力学是材料在外力作用下的应力、应变及其变形特性的研究。
1.3 机械构件设计机械构件设计是以机械装置为研究对象,按照设计任务的要求,通过正确选择材料、形状、尺寸和工艺等方面,对构件的外型、尺寸、材料和工艺进行设计。
1.4 机械设计要求机械设计应满足以下基本要求:功能性、可靠性、安全性、易制造性、经济性、维修性等。
1.5 机械设计流程机械设计的基本流程包括:概念设计、初步设计、细化设计、计算与分析、制造图纸设计、实验验证、改进与优化等。
二、机械设计基础知识2.1 机械零件设计机械零件设计是机械设计的基础,它包括轴、轴承、齿轮、蜗杆、传动轮等零部件的设计。
2.2 机械传动设计传动是机械装置中的重要部分,包括传动链、齿轮传动、带传动、联轴器、减速机等,所以机械传动设计非常重要。
2.3 机械密封设计机械密封是机械装置上非常重要的部分,对于液压系统、润滑系统等都有密封,所以机械密封设计也是机械设计的重要内容。
2.4 机械强度设计在机械设计中强度是一个非常重要的因素,涉及零部件的疲劳强度、许用应力、断裂强度等。
2.5 机械刚度设计在机械设计中,刚度是关键因素,包括零部件的刚度分析、设计刚度等。
2.6 机械动力学设计机械设计中重要的一个方面是动力学设计,包括力、力矩、加速度、速度等动力学分析。
2.7 机械热力学设计在某些机械装置中,还需要做热力学设计,例如热传导、热膨胀、燃烧等。
三、机械制造工艺3.1 机械设计制造工艺机械制造工艺是指设计好的机械零部件如何生产出来的过程,包括车床加工、磨床加工、铣床加工、冲压成型、焊接等。
机械设计知识点总结
机械设计知识点总结机械设计是机械工程的一个重要分支,它涉及了很多相关的知识点。
下面是我对机械设计的一些知识点进行总结:一、机械设计基础知识1.机械设计的概念和基本要素2.机械设计的分类和发展历程3.机械设计的基本原理和基本法则4.机械设计的标准和规范5.机械设计的CAD软件应用二、机械系统设计1.机构设计:齿轮传动、皮带传动、链传动、连杆机构等2.机械组件设计:轴、轴承、连接件等3.机械传动设计:传动比计算、传动效率计算等4.机械驱动设计:电动机选型和配置5.机械传感器和控制系统设计三、机械零件设计1.机械零件的分类和功能2.机械零件的材料选择和处理3.机械零件的构造和配合4.机械零件加工和制造工艺5.机械零件的检测和质量控制四、机械装配设计1.机械装配的概念和基本原理2.机械装配的方法和步骤3.机械装配的工艺和工时计算4.机械装配的质量控制和故障排除五、机械设计的优化和改进1.机械设计的优化目标和方法2.机械设计的参数化和模块化3.机械设计的仿真和测试4.机械设计的反馈和改进六、机械设计的安全和可靠性1.机械设计的安全性评估和安全设计2.机械设计的可靠性评估和可靠设计3.机械故障分析和故障排除七、机械设计的新技术和新方法1.机械设计的VR/AR技术应用2.机械设计的智能化设计3.机械设计的自动化和机器人技术应用以上只是对机械设计知识点的一部分进行了总结,机械设计涉及的知识点非常广泛,从基础的机构设计和零件设计到装配和优化,再到安全和可靠性的考虑,还有新兴的技术和方法的应用,都是机械设计师需要掌握的内容。
在实际的机械设计过程中,还需要结合具体的项目需求和限制,灵活应用所学知识,不断提高设计的质量和效率。
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。
机械设计基础知识点总结
机械设计基础知识点总结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。
约束:对构件独立运动所施加的限制称为约束。
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:三个或三个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副。
由m个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为(m-1)个。
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。
优点:(1)面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传力大。
(2)低副易于加工,可获得较高精度,成本低。
(3)杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制。
(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。
缺点:(1)低副中存在间隙,精度低。
(2)不容易实现精确复杂的运动规律。
CDAB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。
机械设计专业知识点
机械设计专业知识点机械设计专业是工科领域中重要的技术学科之一,涉及到机械原理、工程设计、材料学等多个方面的知识。
本文将介绍机械设计专业的一些重要知识点,帮助读者对该领域有一个初步的了解。
一、机械原理1.1 静力学与动力学静力学研究物体在平衡状态下的力学性质,包括平衡条件、力的合成、力的分解等。
动力学研究物体在运动状态下的力学性质,包括质点的运动学、动量定律、能量定律等。
1.2 机械结构机械结构是指由零部件组成的机械装置,包括刚性机构、柔性机构和柔顺机构等。
刚性机构是由刚性连接件组成的机械装置,用于传递和转换力、运动和能量。
柔性机构和柔顺机构则能在一定范围内弯曲、伸缩和旋转。
1.3 机械运动学机械运动学研究物体运动的规律和变化,包括位置、速度、加速度等动态参数的描述和计算。
常用方法有追踪法、旋转法和分析法等。
二、工程设计2.1 机械元件设计机械元件设计是机械设计的基础,包括轴、轴承、齿轮、螺杆、弹簧等元件的设计。
设计时需要考虑元件的强度、刚度、精度和可靠性等因素。
2.2 机械装配设计机械装配设计是指将各个机械元件按照一定的组合方式连接在一起,形成完整的机械装置。
设计时需要考虑元件之间的空间匹配、运动配对和装配顺序等因素。
2.3 机械传动设计机械传动设计研究如何通过传动装置将动力从一个部件传递到另一个部件。
常见的机械传动方式有齿轮传动、带传动和链传动等。
三、材料学3.1 金属材料金属材料是机械设计中最常用的材料之一,包括钢铁、铜、铝等。
设计时需要考虑材料的力学性能、热处理性能和耐蚀性等。
3.2 塑料材料塑料材料是机械设计中常用的工程塑料,具有轻质、易加工、电绝缘等特点。
设计时需要考虑塑料的物理性能、热性能和耐化学性等。
3.3 复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料,具有优异的力学性能和重量比。
设计时需要考虑复合材料的组成、层合结构和制造工艺等。
四、数学和计算机辅助设计4.1 数学在机械设计中的应用数学在机械设计中起到了重要的作用,包括几何、三角函数、微积分、矩阵等数学知识的应用。
机械设计知识点总结
机械设计知识点总结1. 引言机械设计是工程学的一个分支,涉及机械设备和系统的设计、分析、制造和维护。
本文档旨在提供一个关于机械设计核心知识点的总结,以便工程师和学生能够快速回顾和参考。
2. 机械设计基础2.1 工程图纸- 理解并创建详细的工程图纸,包括尺寸、公差、表面粗糙度和材料规格。
- 掌握使用CAD软件进行二维和三维建模的技巧。
2.2 材料科学- 熟悉常用的工程材料,如钢、铝、塑料和复合材料。
- 理解材料的力学性能,如强度、硬度、韧性和疲劳寿命。
2.3 力学原理- 掌握静力学和动力学的基本原理。
- 能够进行基本的应力分析和变形计算。
3. 机械元件设计3.1 轴承- 了解不同类型的轴承,包括滚动轴承和滑动轴承。
- 掌握轴承的选择和寿命计算。
3.2 齿轮- 理解齿轮的基本原理和设计方法。
- 熟悉齿轮传动的效率、载荷分布和润滑要求。
3.3 联轴器和离合器- 了解联轴器和离合器的功能和设计要求。
- 掌握选择合适类型联轴器和离合器的依据。
4. 机械系统设计4.1 传动系统- 设计高效、可靠的传动系统,包括链条、皮带和齿轮传动。
- 考虑系统的动力需求和能量传递效率。
4.2 液压和气压系统- 理解液压和气压系统的工作原理。
- 设计液压缸、气缸和相应的控制阀。
5. 热力学和流体力学5.1 热力学基础- 掌握热力学第一定律和第二定律的应用。
- 理解热交换器的设计和效率计算。
5.2 流体力学- 熟悉流体静力学和动力学的基本原理。
- 设计管道系统,考虑流速、压力损失和流量。
6. 制造工艺6.1 传统制造方法- 了解车削、铣削、磨削和铸造等传统制造工艺。
- 掌握工艺选择的依据和工艺参数的确定。
6.2 先进制造技术- 熟悉数控加工、激光切割和3D打印等先进技术。
- 理解先进制造技术的优势和局限性。
7. 质量控制和测试7.1 质量控制- 掌握机械零件和系统的检验标准和方法。
- 了解ISO质量管理体系的基本原则。
7.2 性能测试- 设计测试方案,验证机械设计的性能和可靠性。
机械设计师知识点大全总结
机械设计师知识点大全总结机械设计师是指从事机械产品设计工作的专业人才,主要负责设计各种机械设备、零部件和系统。
机械设计师需要具备广泛的工程知识和技能,才能胜任复杂的设计工作。
本文将从机械设计的基础知识、材料选型、机械零件设计、工程制图、CAD软件应用、机械系统设计等方面对机械设计师的知识点进行详细总结。
一、机械设计的基础知识1.1 机械工程基础机械设计师需要掌握机械工程的基本原理和知识,包括力学、动力学、热力学、流体力学等。
这些知识是设计各种机械设备和系统的基础。
1.2 材料力学材料力学是机械设计师必须掌握的重要知识,主要包括受力分析、应力、应变、材料力学性能等方面的知识。
通过对材料力学的研究,机械设计师可以选择合适的材料来设计零部件和系统。
1.3 热工学热工学是机械设计师必须了解的重要学科,主要包括热力循环、燃烧、传热、换热器等方面的内容。
熟悉热工学知识有助于设计燃烧设备、换热设备和热力系统等。
1.4 流体力学流体力学是机械设计师必须了解的学科,主要包括流体的性质、运动规律、流体静力学和流体动力学等内容。
了解流体力学知识对设计流体机械和液压系统等具有重要意义。
1.5 机械传动基础机械传动是机械设计的重要组成部分,机械设计师需要了解各种传动装置的原理和参数,包括齿轮传动、链条传动、带传动等。
1.6 机械制造工艺机械设计师需要了解各种机械加工和制造工艺,包括铸造、锻造、焊接、车削、铣削、磨削等,以便设计出易于制造和装配的零部件。
1.7 注塑技术注塑技术是现代机械制造中常用的一种工艺,机械设计师需要了解注塑工艺的原理和特点,以便设计出合理的注塑零部件。
1.8 现代设计理念现代设计理念是机械设计师必须了解的知识,包括TRIZ理论、价值工程、全寿命周期设计等,这些理念可以帮助设计师创新和提高设计水平。
二、材料选型2.1 材料的物理性能机械设计师需要了解各种常用材料(金属、非金属、复合材料)的物理性能,包括强度、硬度、韧性、热膨胀系数等,以便选择合适的材料来设计零部件。
机械设计39条知识点总结
机械设计39条知识点总结一、机械设计基础知识1. 机械设计的基本原理:机械设计是一门综合性的学科,它涉及到材料力学、流体力学、传热学、工程设计等多个学科。
了解这些基本原理对于机械设计师来说是非常重要的。
2. 机械设计的标准与规范:在进行机械设计时,设计师需要遵循一系列的标准和规范,以确保设计的可靠性和安全性。
3. 机械设计的材料选择:在机械设计中,材料的选择是非常重要的一环。
设计师需要根据设计的具体要求来选择合适的材料。
4. 机械设计的结构设计:结构设计是机械设计的核心内容之一。
设计师需要考虑结构的强度、刚度、耐久性等方面。
5. 机械设计的运动原理:了解运动的原理对于机械设计师来说是非常重要的。
设计师需要考虑到传动机构、驱动装置、运动规律等方面。
6. 机械设计的制造工艺:在进行机械设计时,设计师需要考虑到制造工艺的方面,以确保设计的可制造性。
7. 机械设计的成本控制:成本控制是机械设计中非常重要的一环。
设计师需要在设计过程中考虑到成本的因素。
8. 机械设计的可靠性分析:在进行机械设计时,设计师需要考虑到设计的可靠性和安全性。
9. 机械设计的性能评价:性能评价是机械设计中非常重要的一部分。
设计师需要对设计的性能进行全面的评价。
10. 机械设计的环境影响:在进行机械设计时,设计师需要考虑到环境的影响,以确保设计的可靠性和耐久性。
二、机械设计的基本原理11. 轴承与传动:轴承和传动是机械设计中非常重要的一环。
设计师需要考虑到轴承的选择和传动的原理。
12. 减速机构的设计:在进行机械设计时,设计师需要考虑到减速机构的设计,以确保运动的平稳和可靠。
13. 离合器与制动器的设计:离合器和制动器是机械设计中非常重要的一环。
设计师需要考虑到离合器和制动器的设计原理。
14. 紧固件的选择与设计:在机械设计中,紧固件的选择和设计是非常重要的一环。
设计师需要考虑到紧固件的选择和设计原理。
15. 弹簧与振动控制:弹簧和振动控制是机械设计中非常重要的一环。
机械设计知识点总结归纳
机械设计知识点总结归纳机械设计是一门涉及到机械工程领域的重要学科,它研究和应用各种机械原理和技术,用于设计和制造各种机械设备和系统。
在机械设计过程中,掌握一些基本的知识点是至关重要的。
本文将对机械设计中的一些重要知识点进行总结和归纳。
一、力学与结构1.材料力学:机械设计中常用的材料包括金属、塑料、陶瓷等,了解不同材料的力学性能可以有助于选择合适的材料以满足设计需求。
2.静力学:静力学研究物体在力的作用下的平衡状态,包括力的合成、分解、平衡条件等。
3.动力学:动力学主要研究物体在力的作用下的运动状态,其中包括加速度、速度、位移等概念。
4.结构力学:结构力学研究结构件在外力作用下的受力分布和变形情况,了解结构的强度、刚度等参数可以保证设计的稳定性和可靠性。
二、机构设计1.齿轮传动:齿轮传动是一种常用的传动方式,可以实现不同速度和转矩的传递。
2.链条传动:链条传动与齿轮传动类似,通过链条将动力传递到不同的部件。
3.带传动:带传动通过带子将动力传递到其他部件,它的优点是传动平稳、噪音小。
4.减速机:减速机是一种常用的机械装置,通过内部的齿轮组合将输入转速减小,输出转矩增加。
三、零件设计1.轴类零件设计:轴是机械设备中常见的重要零件,需要考虑其受力、刚度、精度等因素。
2.连接件设计:连接件包括螺栓、螺母、销钉等,需要根据连接部件的要求选择合适的连接件。
3.弹簧设计:弹簧在机械设计中广泛应用,需要考虑其弹性恢复力、刚度、寿命等因素。
4.轴承设计:轴承用于支撑旋转零件,需要根据工作条件选择适当的轴承类型和润滑方式。
四、机械传动1.直线运动传动:直线运动传动常用的方式有滚动轴承、直线导轨等,需要根据不同需求选择合适的传动方式。
2.旋转运动传动:旋转运动传动可以通过齿轮、带传动等方式实现,需要根据转速、转矩等要求选择适当的传动方式。
3.液压传动:液压传动可以实现大功率、连续平稳的传动,广泛应用于重载设备和工程机械领域。
机械设计基础知识点总结
机械设计基础知识点1、循环应力下,零件的主要失效形式是疲劳断裂。
疲劳断裂过程:裂纹萌生、裂纹扩展、断裂2、疲劳断裂的特点:▲σmax ≤σB 甚至σ max ≤σS▲疲劳断裂是微观损伤积累到一定程度的结果▲断口通常没有显著的塑性变形。
不论是脆性材料,还是塑性材料,均表现为脆性断裂。
更具突然性,更危险。
▲断裂面累积损伤处表面光滑,而折断区表面粗糙。
3、应力集中产生的主要原因:零件截面形状发生的突然变化。
有效应力集中系数总比理论应力集中系数小4、影响疲劳强度的主要因素一.应力集中的影响1.应力集中产生的主要原因:零件截面形状发生的突然变化2.名义应力σ和实际最大应力σmax3.理论应力集中系数与有效应力集中系数二.尺寸效应1.零件尺寸越大,疲劳强度越低2.尺寸及截面形状系数εα、ετ三.表面状态的影响1.零件的表面粗糙度的影响2.表面质量系数β四.表面处理的影响1.零件表面施行不同的强化处理的影响2.表面质量系数βq五.弯曲疲劳极限综合影响系数5、可能发生的应力变化规律应力比为常数r=C 绝大多数转轴的应力状态平均应力为常数σm=C 振动着的受载弹簧最小应力为常数σmin=C 紧螺栓连接受轴向载荷 6、6、不稳定变应力规律性按疲劳损伤累积假说进行疲劳强度计算非规律性用统计方法进行疲劳强度计算7、提高机械零件疲劳强度的措施▲尽可能降低零件上应力集中的影响▲在不可避免地要产生较大应力集中的结构处,可采用减载槽来降低应力集中的作用▲综合考虑零件的性能要求和经济性,采用具有高疲劳强度的材料及适当的热处理和各种表面强化处理▲适当提高零件的表面质量,特别是提高有应力集中部位的表面加工质量,必要时表面作适当的防护处理▲尽可能地减少或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸,对于延长零件的疲劳寿命有着比提高材料性能更为显著的作用(探伤检验)8、在工程实际中,往往会发生工作应力小于许用应力时所发生的突然断裂,这种现象称为低应力脆断。
机械设计知识点总结
机械设计知识点总结一、机械设计的理论基础机械设计的理论基础主要包括材料力学、理论力学、热力学等方面的知识。
这些理论知识是机械设计的基础,只有掌握了这些知识,才能够进行合理的机械设计。
在机械设计中,材料力学是非常重要的,因为材料的选择对机械产品的性能有很大影响。
在材料力学方面,需要了解材料的力学性能参数,比如弹性模量、屈服强度、抗拉强度等。
同时,还需要了解不同材料的特性和用途,比如金属材料、塑料材料、橡胶材料等的特性和适用范围。
理论力学是机械设计的另一个重要基础,它包括刚体力学、弹性力学、断裂力学等方面的知识。
在机械设计中,需要用到这些理论知识来计算和分析机械零件的受力情况,以保证机械零件的强度和刚度。
此外,热力学也是机械设计的重要理论基础,因为在机械设计中,经常需要考虑热量的传递和能量的转化问题。
掌握了这些理论基础知识,才能够进行合理的机械设计。
二、机械设计的基本原则机械设计的基本原则包括结构简单、性能稳定、可靠耐用等。
在机械设计中,结构简单是非常重要的,因为采用简单的结构可以降低制造成本,提高机械产品的可靠性。
而且,结构简单也有利于维修和维护,提高了机械产品的使用寿命和可靠性。
性能稳定是指机械产品在工作时,能够稳定地完成任务,在设计中需要充分考虑机械产品的性能稳定性。
在机械设计中,需要考虑使用环境,生产条件以及预期的机械产品性能等多个因素,来保证机械产品的性能稳定。
可靠耐用是机械设计的另一个基本原则,机械产品在设计时需要考虑机械产品的使用寿命和可靠性,采用合适的材料和工艺,来保证机械产品的可靠性和耐用性。
这些基本原则是机械设计的指导原则,只有遵循这些原则,才能够设计出合理的机械产品。
三、机械设计中用到的材料在机械设计中,用到的材料有金属材料、塑料材料、橡胶材料等。
金属材料是机械设计中最常用的材料,因为金属材料具有良好的机械性能和导热性能,适用于制造机械零件。
常用的金属材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、铜合金等。
机械基础知识点总结机械设计基础知识点归纳
机械基础知识点总结机械设计基础知识点归纳1.材料力学(1)杨氏模量:是材料弹性变形与应力的比值,反映材料的刚度。
(2)应力应变关系:弹性应力应变关系是描述材料在弹性范围内,应变与应力之间的关系。
(3)塑性应变:指材料在一定应力下发生塑性变形的应变。
(4)蠕变:指材料在长时间作用下,温度较高的条件下发生的塑性变形。
(5)疲劳:指在循环应力作用下,材料会发生很小的变形或破裂的现象。
(6)冲击:指材料在突然受到较大应力作用时发生的短暂的变形或破坏。
2.制图和标志(1)有关制图:包括机械零件的投影方法、剖视图、断面图等内容。
(2)机械标志:包括尺寸标注、公差标注等。
3.运动学(1)运动分析:机械运动的分析与描述,包括速度、加速度等。
(2)运动关系:包括直线运动、转动运动的关系,如位移、速度、加速度的计算与关系。
4.动力学(1)动力学分析:机械系统的力学分析方法,包括受力分析、运动方程的建立等。
(2)牛顿定律:牛顿的三大运动定律,描述了物体运动与受力之间的关系。
5.机械设计与结构(1)机械设计:包括机械元件的设计、机械系统的设计等。
(2)机构设计:描述机械元件之间的相对运动关系的设计。
(3)结构设计:机械元件的外形设计、支撑方式、安装方式等。
6.机械零件与加工工艺(1)机械零件:包括轴、轴套、齿轮、联轴器等。
(2)零件加工工艺:包括车削、铣削、磨削、冲压等。
7.机械传动与控制(1)机械传动:包括齿轮传动、带传动、链传动等。
(2)机械控制:包括摇杆、凸轮、连杆机构等。
8.液压与气动传动(1)液压传动:液体作为传动介质的传动方式,包括液压缸、液压马达等。
(2)气动传动:气体作为传动介质的传动方式,包括气缸、气动阀等。
9.机械制造工艺(1)机械制造:包括铸造、锻造、焊接、热处理等。
(2)数控加工:数控机床的操作、编程与加工工艺。
以上是机械设计的一些基础知识点的总结和归纳,对于机械设计师来说,掌握这些知识点是非常重要的基础。
机械设计知识点汇总总结
机械设计知识点汇总总结机械设计是一门涵盖广泛的工程学科,它涉及到机械零件的设计、工程材料的选择、力学原理的应用等方面。
在机械设计过程中,掌握一些基本的知识点非常重要。
本文将对机械设计的一些重要知识点进行汇总总结,以帮助读者更好地理解和应用这些知识。
一、机械设计基础知识1. 工作原理:了解机械设备的工作原理,包括传动机构、系统和力学原理等方面的工作原理。
2. 材料选择:选择合适的材料以满足设计要求,考虑到强度、刚度、耐磨性等因素。
3. 工程图纸:熟悉并能够理解和制作各种工程图纸,包括零件图、装配图、结构图等。
二、机械零件设计1. 轴承设计:选择合适的轴承类型和尺寸,考虑到负载、速度、摩擦等因素。
2. 运动副设计:合理选择运动副类型,包括滑动副、旋转副、滚动副等。
3. 连接件设计:设计各种连接件,包括螺栓、销轴、销销等,考虑到承载能力和可拆卸性等因素。
三、机械传动设计1. 齿轮传动设计:选择合适的齿轮副类型,包括齿轮、链轮、带轮等,考虑到传动比、传动效率等因素。
2. 带传动设计:选择合适的带传动类型,包括平带、V带、齿形带等,考虑到传动能力、传动比等因素。
3. 联轴器设计:选择合适的联轴器类型,包括齿轮联轴器、弹性联轴器、刚性联轴器等,考虑到连接可靠性和传动扭矩等因素。
四、机械强度计算1. 零件强度计算:根据材料的强度性能,计算机械零件的强度和刚度,以确定是否满足设计要求。
2. 设备强度计算:综合考虑各种力和载荷,计算机械设备的强度和稳定性,以确定是否满足使用条件。
3. 疲劳寿命计算:通过疲劳寿命计算,评估机械零件和设备在循环载荷下的使用寿命。
五、机械设计软件应用1. CAD软件:掌握计算机辅助设计软件,如AutoCAD、SolidWorks等,进行绘图和建模。
2. 强度分析软件:使用强度分析软件,如ANSYS、ABAQUS等,进行机械结构的强度分析,验证设计是否合理。
3. 仿真软件:利用仿真软件,如Simulink、Adams等,进行机械系统的仿真,验证设计的可行性。
机械原理及设计知识点总结
机械原理及设计知识点总结机械原理及设计是机械工程领域中非常重要的一部分,涉及到机械系统的设计、运行和维护。
本文将对机械原理及设计中的一些关键知识点进行总结。
一、力学基础知识1.力的概念:力是物体之间相互作用的效果,可以改变物体的运动状态。
2.牛顿第一定律:物体在没有外力作用下保持匀速直线运动或静止状态。
3.牛顿第二定律:物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体的质量成反比。
4.牛顿第三定律:任何两个物体之间作用力大小相等、方向相反。
二、机械原理知识点1.杠杆原理:杠杆是一种简单的机械装置,用于增加或改变力的方向。
2.滑轮原理:滑轮可以改变力的方向,使实际施力距离减少,从而达到减小力的效果。
3.齿轮原理:齿轮是一种用于传递和改变力的机械装置,常用于传动功率和转速。
4.曲柄连杆机构:曲柄连杆机构将旋转运动转化为直线运动,常用于发动机等机械系统。
5.传动链条:传动链条用于传递动力和运动,常见的有链条传动和带传动。
三、机械设计知识点1.设计流程:机械设计的流程包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等步骤。
2.工程图纸:工程图纸是机械设计的重要产物,包括三维图、二维图和装配图等。
3.材料选择:根据设计要求和使用环境选择适当的材料,如金属、塑料、复合材料等。
4.尺寸与公差:设计中需要合理选择零件的尺寸和公差,以确保装配和功能的准确性。
5.强度计算:机械设计中需要进行强度计算,以确保零件在正常工作条件下不会发生破坏。
6.热处理和表面处理:一些零件需要进行热处理和表面处理,以提高其性能和寿命。
四、机械原理及设计应用领域1.航空航天领域:在航空航天领域,机械原理及设计被广泛应用于飞行器的结构设计和系统控制。
2.汽车工业:在汽车工业中,机械原理及设计被用于发动机、传动系统、悬挂系统等的设计与优化。
3.机械制造:机械原理及设计在机械制造领域中扮演着重要的角色,用于机械零部件的设计和生产。
4.能源产业:机械原理及设计在能源产业中用于发电机组、输电线路和燃气管道等系统的设计与管理。
机械设计基础知识点总结
机械设计基础知识点总结机械设计是指根据物体的用途和需求,利用力学、材料学等相关知识,设计出能够满足要求的机械产品或设备。
下面将从机械设计的基本原理、机械零件的设计、机械动力传动等方面进行总结。
1.机械设计基本原理(1)静力学基本原理:包括平衡状态、力的作用点、力的合成与分解、力的分布等。
(2)运动学基本原理:包括平面运动与空间运动、速度与加速度、几何运动与连续运动等。
(3)动力学基本原理:包括质点的运动方程、惯性力、作用力与反作用力、能量守恒定律、动量守恒定律等。
2.机械零件的设计(1)轴的设计:根据承载工况、传动功率和转速等要求确定轴的材料、直径和长度等。
(2)联接件的设计:包括轴承、齿轮、键、销、螺纹等。
设计时要考虑力的传递效果、零件的寿命和可维修性等。
(3)阀门的设计:根据流体的特性和工作条件,选择适当的阀门类型和材料,以确保流体的控制效果。
(4)弹簧的设计:根据所受载荷、工作环境和弹簧材料等因素,确定弹簧的直径、圈数、螺距和螺纹等参数。
(5)联轴器的设计:根据传动功率、转速和工作环境等要求,选择适当的联轴器类型和材料,以确保传动效果和可靠性。
3.机械动力传动(1)带传动:包括平带传动、V带传动、齿轮带传动等。
设计时要考虑传动效率、速比、中心距等因素。
(2)齿轮传动:根据传动功率、转速比和工作环境等要求,选择适当的齿轮类型和材料,以确保传动效果和可靠性。
常见的齿轮有直齿轮、斜齿轮、蜗杆等。
(3)链传动:包括链条传动、滚子链传动等。
设计时要考虑链条选择、链轮选择和传动效果等因素。
(4)轴承:包括滚动轴承和滑动轴承。
设计时要考虑承载能力、摩擦和磨损等因素。
4.机械工程材料(1)常用金属材料:如钢、铝、铜等。
要根据机械设计的要求,选择合适的材料进行设计。
(2)非金属材料:如塑料、橡胶、陶瓷等。
要根据工作条件和使用要求选择合适的材料。
(3)复合材料:是由两个或多个不同材料按一定比例组合而成。
设计时要考虑材料的强度、重量和成本等因素。
机械设计知识点总结高中
机械设计知识点总结高中引言机械设计是工程学的重要分支,涉及到机械工程学、材料学、力学、流体力学、热力学等多个学科知识,是设计、制造、使用和维护机械设备的专业领域。
机械设计工程师需要掌握一定的理论知识和实践经验,以便设计出安全可靠、性能优越、成本合理的机械产品。
一、机械设计的基本概念1. 机械设计的定义机械设计是指在满足给定的性能、经济、实用性和可靠性等要求的前提下,对机械系统进行构思、设计和分析的工程技术活动。
2. 机械设计的基本原则(1)性能原则:机械产品的设计应以产品的性能为依据,确保产品的使用功能和使用特性。
(2)经济原则:在满足性能要求的前提下,尽量降低制造成本和使用成本。
(3)可靠性原则:确保机械产品在使用过程中能够安全、平稳、可靠地工作。
(4)实用性原则:机械产品的设计应符合用户的需要,使用方便、维护容易。
3. 机械设计的流程(1)需求分析:明确产品的使用需求和性能指标。
(2)方案设计:根据需求分析,构思和设计可能的解决方案。
(3)产品设计:对方案进行详细设计,确定产品的结构、零部件和材料。
(4)制造加工:根据设计图纸进行零部件的制造和装配。
(5)测试验证:对设计的产品进行测试、试验,验证其性能和可靠性。
(6)产品改进:根据测试结果,对产品进行改进和优化。
二、机械设计中的材料选择1. 材料的特性(1)力学性能:包括材料的强度、韧性、硬度、塑性等力学性能指标。
(2)热学性能:包括材料的导热性、热膨胀系数、热传导系数等热学性能指标。
(3)物理性能:包括材料的密度、电导率、磁导率等物理性能指标。
(4)化学性能:包括材料的耐腐蚀性、耐磨损性、耐热性等化学性能指标。
2. 材料的选择原则(1)根据应力情况选择材料:根据机械零部件在工作过程中所受的应力情况,选择符合应力要求的材料。
(2)根据热学性能选择材料:根据机械零部件在工作过程中的温度变化情况,选择导热性能和热膨胀系数适合的材料。
(3)根据物理性能选择材料:根据机械零部件在工作过程中所受的载荷类型,选择符合物理性能要求的材料。
机械设计要点总结
机械设计1.设计机器应满足的基本要求:使用要求;经济性要求;外观造型要求;环保要求;2.设计机械零件时应满足的基本要求①避免在预期寿命内失效的要求(强度,刚度,寿命);②结构工艺性要求(便于加工,装配);③经济性要求(材料,加工方法,精度等级);④质量小得要求(节约材料,降低惯性力);⑤可靠性要求。
3.设计方法:理论设计;经验设计;模型实验设计4.设计准则:①强度准则(强度:零件抵抗断裂,塑变,疲劳破坏的能力);②刚度准则(刚度:抵抗弹性形变的能力);③寿命准则:实际使用寿命≥预期寿命,L≥[L];④温升准则:Δt≤[Δt]。
5.载荷和应力分类:载荷分类:静载荷—不随时间变化或变化缓慢;动载荷:随时间变化;名义载荷与计算载荷6.应力分类:静应力:r=1变应力:脉动循环r=0;对称循环r=-1;非对称循环循环特性:r=σmin /σmax静应力只能由静载荷产生,变应力可能有变载荷或静载荷产生变应力下零件的主要失效形式为:疲劳破坏疲劳强度:金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力。
提高机械零件疲劳强度的措施:1.首要措施--尽可能降低零件上的应力集中的影响;2.选用疲劳强度高的材料和规定能提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺;3.提高零件的表面质量;4.尽可能地减小或消除零件表面可能发生的初始裂纹的尺寸。
接触应力σH:初始接触线处的压应力最大,以此最大压应力来代表两零件间的接触受力后的应力。
7.齿轮传动的特点:优点:效率高,传动比恒定,工作可靠,寿命长,结构紧凑,适用的功率、速度范围和传动形式广。
缺点:制造和安装精度要求教高,需要专用制造设备,精度低时振动和噪声较大,不适合大中心距传动。
传动比i:i=n1/n2=d2/d1=z2(从动轮)/z1(主动轮);i>1(减速运动),i<1(增速运动)。
齿数比u:u=z大齿轮/z小齿轮≥1;u=i(减速传动),u=1/i(增速传动)。
机械设计师知识点大全总结
机械设计师知识点大全总结机械设计师是工程领域中至关重要的角色之一,他们负责设计、开发和改进各种机械设备和系统。
为了成为一名合格的机械设计师,需要掌握广泛的知识点。
本文将对机械设计师常用的知识点进行总结,帮助读者全面了解并掌握这些知识。
一、力学知识点1. 静力学:包括力的平衡、受力分析、杠杆、力矩等内容。
机械设计师需要理解物体处于平衡状态的条件,以及如何应用力的原理来解决实际问题。
2. 动力学:包括牛顿运动定律、质点运动学、动量、动能等内容。
机械设计师需要了解物体在运动过程中的力和加速度之间的关系,以及如何计算物体的动能和动量。
3. 虚功原理:虚功原理是机械设计师解决静力学和动力学问题的基础。
它指出,在力和位移的乘积上所做的功等于零。
机械设计师需要了解如何应用虚功原理来计算机械系统的力和位移。
二、材料工程知识点1. 材料力学:包括应力、应变、弹性、塑性、断裂力学等内容。
机械设计师需要了解材料的力学性质,以便在设计过程中选择合适的材料。
2. 材料选择和处理:机械设计师需要了解不同材料的特性,如金属材料、塑料材料、复合材料等,以及如何对这些材料进行热处理、表面处理等。
3. 疲劳寿命:机械设计师需要了解疲劳寿命理论和疲劳失效的原因,以便在设计中考虑疲劳寿命的影响,并采取相应的措施延长机械零件的使用寿命。
三、机构设计知识点1. 机构的基本概念:包括机构、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。
机械设计师需要了解不同机构的结构和工作原理,以便在设计中选择合适的机构。
2. 运动分析:机械设计师需要掌握运动分析的方法,如刚体运动学和刚体动力学,以便预测和分析机构的运动轨迹和受力情况。
3. 机构设计:机械设计师需要了解机构设计的基本原则,包括机构的布局、尺寸选取、轴的设计、连接件的设计等。
四、液压与气动知识点1. 基本原理:机械设计师需要了解液压与气动的基本原理,如有效面积原理、压力原理、动力原理等。
2. 元件与系统设计:机械设计师需要了解液压与气动元件的工作原理和选型原则,如液压泵、气缸、液压阀等,并能设计液压与气动系统。
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第一章 平面机构自由度和速度分析1、构件自由度的概念;2、一个作平面运动的独立构件的自由度;3、运动副的概念;4、平面运动副的类型及约束;5、机构运动简图的绘制;构件相对于参考系的独立运动6、机构自由度的概念;8、平面机构自由度的计算及注意事项(复合铰链、局部自由度、虚约束); 9、速度瞬心的概念;10、求作速度瞬心及应用速度瞬心进行机构速度分析。
7、机构能够运动其自由度应满足的条件;机构具有确定运动的条件; 机构相对机架具有的独立运动的数目第二章平面连杆机构1、平面铰链四杆机构的概念;2、铰链四杆机构的三种类型:曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
3、平面四杆机构的基本特性:1)具有整转副的条件;具有曲柄的条件。
2)急回运动特性:极位夹角、行程速比变化系数K。
(具有急回运动特性机构类型)3)压力角、传动角4)死点及条件第三章凸轮机构1、凸轮机构的分类:1)按凸轮形状分:盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮2)按从动件的型式分:尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件2、从动件的常用运动规律1)基圆(基圆半径r0)2)推称运动角、回程运动角、远休、近休、行程(h)3)运动规律:等速运动(刚性冲击,不宜单独使用)、简偕运动(柔性冲击,只宜用于中、低速)、正弦加速度运动(没有冲击,适宜高速凸轮,缺点是加速度最大值较大,惯性力大,要求较高加工精度)3、凸轮机构的压力角4、图解法设计凸轮轮廓“反转法”第四章 齿轮机构1、齿轮机构的类型2、齿廓实现定角速比传动的条件3、渐开线的形成与特性k bk r r =αcos 4、渐开线齿轮传动的可分性、啮合线、啮合角5、基圆直径与分度圆直径的关系;分度圆与节圆的区别:分度圆是指具有标准模数和压力角的圆,节圆是指一对啮合齿轮在节点处相切的一对圆。
6、渐开线标准直齿圆柱齿轮的尺寸计算7、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件及连续传动的条件 8、齿轮的根切原因及不发生根切的最少齿数αcos d d b =第四章 齿轮机构1、齿轮机构的类型2、齿廓实现定角速比传动的条件3、渐开线的形成与特性k bk r r =αcos 4、渐开线齿轮传动的可分性、啮合线、啮合角5、基圆直径与分度圆直径的关系;分度圆与节圆的区别:分度圆是指具有标准模数和压力角的圆,节圆是指一对啮合齿轮在节点处相切的一对圆。
6、渐开线标准直齿圆柱齿轮的尺寸计算7、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件及连续传动的条件 8、齿轮的根切原因及不发生根切的最少齿数αcos d d b =9、变位齿轮传动及类型(等移距变位齿轮传动[高度变位]、不等移距变位齿轮传动[角变位])10、斜齿圆柱齿轮机构1)端面参数、法面参数(标准参数)βααββcos tan tan cos cos t n t n t n m m p p ===11、一对外啮合斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件212121ββαα-===n n n n mm 第五章 轮 系1、轮系传动比:输入与输出轮转速(角速度)之比包括大小计算和方向(转向)判别2、定轴轮系传动比计算3、周转轮系传动比计算(转化轮系)4、混合轮系传动比计算第六章间歇运动机构常用间歇运动机构:棘轮机构槽抡机构不完全齿轮机构第七章机械运转速度波动的调节凸轮机构周期性速度波动—飞轮非周期性速度波动—调速器第八章回转件的平衡静平衡:各质量的离心力(质径积)向量和等于零动平衡:各质量的离心力的向量和等于零、离心力第九章 机械零件设计概论1、循环变应力:非对称循环变应力对称循环变应力脉动循环变应力2、变应力循环特性、平均应力、应力幅3、影响机械零件疲劳强度的主要因素 应力集中k σ、绝对尺寸εσ、表面状态β在循环变应力作用下,影响疲劳强度的主要因素是应力幅。
第十章 连 接1、螺纹的主要几何参数“直径”、螺距P 、导程S 、螺纹升角ψ、牙型角α 2tan d nPnPS πψ==2、螺旋副受力分析 )'tan(2222ρψ±==d F d F T a3、螺纹的自锁及效率自锁的条件: 螺旋副的效率:'ρψ≤)'tan(tan 2ρψψπη+==T F a 4、螺纹连接防松的根本问题及方法螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动。
5、螺栓的主要失效形式螺栓杆拉断、螺纹压溃和剪断、经常拆卸而发生滑扣现象 6、螺栓连接的强度计算1)松螺栓连接 []σπσ≤=4/21d Fa 2)紧螺栓连接螺栓的危险截面除受拉应力外,还受到螺纹力矩所引[]σπ≤4/3.121d Fa7、螺栓轴向载荷Fa 的计算1)受横向工作载荷的螺栓连接 mfCF F F a ≥=0C 可靠性系数2)受轴向工作载荷的螺栓连接RE aF F F +=解: 在中心拉力Q 作用下,各螺栓所受的载荷为: 4/1Q F Q = 在翻转力矩作用下,由于四个螺栓对称分布,易知左边两个螺栓受拉,而右边两个螺栓受负拉力,设在M 作用下四个螺栓受力分别为F M1、F M2、F M3、F M4,得到底板的平衡条件: 根据螺栓变形协调条件有: M r F r F r F r F M M M M =+++44332211(1) 44332211r F r F r F r F M M M M ===(2)联立以上两式,就可求得在M 作用下各螺栓所受的拉力。
易知,在M 作用下左边螺栓1、3受拉力最大: 24232221131r r r r MrF F M M +++==若令 4321r r r r r ====有rMr Mr F F M M 44231===如果只有两个螺栓左右对称分布,则有:rM F M 21=于是得到承受最大工作载荷的螺栓,其工作载荷为:11M Q E F F F +=9、提高螺栓连接强度的措施 1)降低总拉升载荷Fa 的变化范围 减小螺栓刚度k b 或增大被连接件刚度k c2)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10、普通平键的类型及键连接强度校核[]pp dhlT σσ≤=4[]p dhl T p ≤=4导向平键:第十一章 齿轮传动1、轮齿的失效形式:轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形2、疲劳点蚀首先出现在靠近节线的齿根表面处? 单对齿啮合接触应力σH 大;相对滑动速度低,不易行成油膜;油挤入裂纹使裂纹受力扩张。
3、误差对传动带来的影响:影响传递运动的准确性、影响传动的平稳性、影响载荷分布的均匀性。
4、直齿圆柱齿轮传动作用力的计算圆周力: N112d T F t =经向力: Nαtan t r F F =αcos tn F F =法向力: N5、齿轮强度计算1)齿面接触强度计算 强度计算的目的在于保证齿轮传动在工作载荷的作用下,在预定的工作条件下不发生各种失效。
2)齿根弯曲强度计算两齿面接触应力的关系 影响齿形系数Y Fa 的主要几何参数:齿数z6、闭式齿轮传动和开式齿轮传动的设计准则对于闭式齿轮传动,当一对或一个齿轮轮齿为软齿面时,轮齿的主要损伤形式是齿面疲劳点蚀,也可能发生轮齿折断和其他失效形式,故应按接触疲劳强度的设计公式确定主要尺寸,然后校核弯曲疲劳强度。
若一对齿轮均为硬齿面时,轮齿的主要失效形式可能是轮齿折断,也可能发生点蚀,胶合等失效,则应按弯曲疲劳强度的设计公式确定模数,然后校核接触疲劳强度。
对于开式齿轮传动,起主要失效形式是齿面磨损,但往往又因轮齿磨薄后而发生折断,而磨损计算尚无可靠的计算方法,故目前多按轮齿齿根弯曲疲劳强度设计,用适当降低许用应力的方法考虑磨损的影响。
7、斜齿圆柱齿轮传动 1)轮齿作用力计算12d T F t =圆周力αβtg F F tr ⋅=cos 经向力 βtg F F t a ⋅=轴向力轴向力判别年方法?2)斜齿轮的接触应力和弯曲应力均比直齿轮有所降低? 斜齿圆柱齿轮的重合度大,同时相啮合的齿较多,轮齿的接触线是倾斜的,而且在法面内斜齿轮的当量齿轮的分度圆半径也较大。
3)斜齿轮的齿数与其当量齿轮齿数的关系β3cos z z v=8、直齿锥齿轮传动轮齿上的作用力计算11/2m t d T F =圆周力其方向在主动轮与运动方向相反;在从动轮上与运动方向相同。
δαcos tgF F tr=经向力其方向在两轮上都是垂直指向齿轮轴线。
δαsin tg F F t a =轴向力其方向在两个齿轮上都9、齿轮传动的润滑1)开式传动采用人工定期加油润滑:润滑油或润滑脂 2)闭式齿轮传动(1)圆周速度小于或等于12m/s 时,采用油池润滑 (2)当圆周速度大于12m/s 时,采用喷油润滑 为什么? (1)甩油严重(2)搅油激烈,油温升高,降低润滑性能;(3)沉淀杂质,加速磨损。
10、齿轮传动的效率功率啮合中的摩擦损耗 搅动润滑油的油阻损耗 轴承中的摩擦损耗啮合效率η1 搅油效率η3 轴承效率η2第十二章 蜗杆传动2、蜗杆导程角γ、头数z 1、直径系数q 的关系3、蜗杆分度圆直径及中心距计算 mqd =14、齿面间滑动速度γcos 12221v v v v s =+=)(212z q m a +=5、圆柱蜗杆传动受力分析各力关系:各力大小:21a t F F -=21t aF F -=21r r F F-=1121/2d T F F a t ==αtg F F F t r r 221==2221/2d T F F t a ==γαcos cos /2t n F F =ηi T T 12=6、蜗杆传动的效率 η = η1η2η3与齿轮传动类似:—轮齿啮合的效率 1η—轴承效率2η—搅动箱体内润滑油的效率3η)'tan(tan 1ργγη+=是影响蜗杆传动的主要因素。
7、蜗杆传动的热平衡计算由于蜗杆传动的相对滑动速度大,传动效率低,在工作时会产生大量的热,若闭式蜗杆传动的散热条件不足,则使温度升高,润滑油的粘度下降,从而引起润滑油膜破裂,引起润滑失效,导致齿面胶合。
所以必须对蜗杆传动进行热平衡计算。
目的 — 控制油温,防止胶合第十三章 带传动和链传动一、带传动1、带传动的工作原理安装时,带被张紧在带轮上受初拉力,该拉力使带与带轮的接触面间产生压力,驱动力矩使主动轮转动时,依靠带和带轮接触面间的摩擦力的作用,拖动从动轮一起转动,从而传递一定的运动和动力。
2、带传动所传递的圆周力和功率 21FF F -=1000Fv P =3、带传动的打滑♠当带所传递的圆周力F超过带与轮面之间的极限摩擦力总和Ff 时,带与带轮将发生显著的相对滑动,这种现象称为打滑。
是一种失效形式,应避免。
4、带在即将打滑时F 1与F 2的关系⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=αf e F F F F 111215、带的应力分析紧边与松边拉应力、离心拉应力、弯曲应力 最大应力发生在紧边开始进入小带轮处。