机械设计基础
机械设计基础知识
机械设计基础知识
机械设计基础知识
机械设计需要什么基础知识呢?下面就随小编一起去看看机械设计基础知识有哪些吧!
机械设计基础知识
1:钻头的柄部有何作用?
答:夹持和传递钻孔时所需的扭矩和轴向力。
2:锥柄钻头中的扁尾有何作用?
答:用来增加传递的扭矩,避免钻头在主轴孔或钻套中打出。
3:钻头中的导向部分起何作用?
答:它在切削过程中能保持钻头正直的钻削方向。同时具有修光孔壁的作用并且还是切削部分的后备部分。
4:在孔即将钻穿时会出现哪些不良现象?
答:当钻头刚钻穿工件时轴向阻力突然减小,由于钻床进给机械的间隙和弹性变形的突然恢复,将使钻头以很大进给量自动切入,以致造成钻头折断或钻孔质量降低。
5:钻孔时切削液有何作用?
答:减少摩擦、降低钻头阻力和切削温度,提高钻头的切削能力和孔壁的表面质量。
6:什么叫切削用量?
答:就是切削速度进给量和切削深度的总称。
7:什么叫磨削?
答:就是用砂轮对工件表面进行加工的方法。
8:什么叫展开?
答:将金属结构的表面或局部按它的实际形状大小依次摊开在一个平面上的过程叫展开。
9:划展开图的方法有几种?
答:有平行线法、三角形法、放射线法。
10:平行线法的展开条件是什么?
答:是构件表面的素线相互平行,且在投影面上反映实长.
11:板厚处理包括哪些内容?
答:确定弯曲件的中性层和消除板厚干涉。
2:板厚中性层位置的改变与哪些因素有关?
答:与板材弯曲半径和板料厚度有关。
3:相贯件板厚处理的一般原则是什么?
答:展开长度以构件中性层尺寸为准,展开图中曲线高度以构件接触处的高度为准。
14:放样的主要内容是什么?
陈立德第五版-机械设计基础 第1章机械设计概述
设计结果以工程图及计算书的形式表达出来。
经过加工、安装及调试制造出样机,对样机进行试运行或在生产现场试用。
机械设计的内容与过程
市场调查 可行性研究 …… 功能分析 原理方案设计 …… 主参数匹配设计 主结构构形设计 …… 人机工程设计 外观设计 …… 产品部件设计 产品零件设计 …… 技术文档 样机试制 性能试验 定型批产 ……
可行性报告 结构设计草图 总体设计 部装图、零件图
百度文库
设计是影响产品技术与经济指标的关键
§1-1机械设计的内容与过程
机械设计
应用新技术、新方法开发创造新机械
在原有机械基础上重新设计或进行局部改造,从而改变或提高原有机械的性能
本课程中“设计”的含义 是指机械装置的实体设计,涉及零件的应力、强度的分析计算,材料的选择、结构设计,考虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等。
§1.1 机械设计的基本要求 §1.2 机械设计的内容与过程 §1.3 机械零件的失效形式及设计计算准则 §1.4 机械零件的接触强度 §1.5 机械零件的标准化 §1.6 现代机械设计理论概述
第1章 机械设计概述
1.1 机械设计的基本要求
机械设计包括以下两种设计:
应用新技术、新方法开发创造新机械;
1.2 机械设计的内容与过程
机械设计基础课程教学大纲
机械设计基础课程教学大纲
一、课程简介
机械设计基础课程是机械工程专业中的一门核心课程,目的是让学
生全面了解机械设计的基本概念、原理和方法,培养学生的设计思维
和创新能力。本课程通过理论授课和实践操作相结合的方式,使学生
掌握机械设计的基础知识和技能,为其未来从事机械设计工作打下坚
实的基础。
二、课程目标
1. 培养学生系统化的机械设计思维能力,包括需求分析、构思设计、详细设计和验证测试等环节。
2. 培养学生的机械工程实践能力,包括绘图、CAD建模、工程计算和实验测试等技能。
3. 培养学生创新精神和团队合作能力,培养学生在机械设计项目中
的管理能力。
三、教学内容
1. 机械设计基础知识:
a) 机械工程的概念和发展历史;
b) 机械设计的基本原理和方法;
c) 材料力学和机械结构设计基础;
d) 设计过程中的经济性、可靠性和安全性等考虑因素。
2. 机械工程图学:
a) 三视图和投影法;
b) 轴测投影和透视投影;
c) 绘图符号和尺寸标注;
d) CAD软件的基本操作和应用。
3. 机械零件设计:
a) 标准零件的选用和设计;
b) 摩擦、磨损和润滑的基本原理;
c) 轴承和齿轮传动的设计;
d) 机械连接件和紧固件的设计。
4. 机械传动:
a) 认识各类传动装置的工作原理;
b) 了解齿轮传动和皮带传动的设计;
c) 了解齿轮箱和减速机的设计;
d) 传动的布置和配合。
5. 机械结构设计:
a) 熟悉各类机械结构的形式和功能;
b) 了解各类机械结构的设计原理和方法;
c) 利用结构材料和构件进行机械结构设计。
6. 机械设计项目实践:
机械设计基础知识概述(全)要点
机械设计基础知识概述
机械设计基础知识概述
第一章金属材料的有关问题
(一)金属材料的机械性能
金属零件受一定外力作用时,对金属材料有一定的破坏作用。因此要求金属材料具有抵抗外力的作用而不被破坏的性能,这种性能称为机械性能。金属材料的机械性能主要包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。它们的具体数值是在专门的试验机上测定出来的。
1、金属材料的变形和应力
金属材料受外力作用时引起的形状改变称为变形。变形分为弹性变形(当外力取消后,变形消失并恢复到原来形状)和塑性变形(当外力除去后,不能恢复到原来形状,保留一部分残余形变)。
当金属材料受外力作用时,其内部还将产生一个与外力相对抗的内力,它的大小与外力相等,方向相反。单位截面上的内力称为应力。在拉伸和压缩时应力用符号σ表示。
σ=P/F
式中:σ —应力,MPa;
P —拉伸外力,N;
F —试样的横截面积,mm2。
2、强度
强度是金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。强度可通过拉力试验来测定。将图(a)所示标准样安装在拉力试验机上,对其施加一个平稳而无冲击逐渐递增的轴向拉力,随着拉力的增加试样产生形变如图(B)直到断裂如图(C)。
以试样的受拉力P为纵坐标,伸长值⊿L为横坐标,给制出拉伸曲线。
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机械设计基础知识概述
OE段:负荷与伸长成线性关系,是材料的弹性变形阶段。
金属材料由弹性变形过渡到塑性变形时的应力称为弹性极限,用σe表示。
σe=Pe/Fo
式中:σe —弹性极限,MPa;
Pe —材料开始塑性变形时的负荷,N;
Fo —试样原横截面积,㎜2 。
机械设计基础(陈立德第三版)(1-18章全)
第1章机械设计概述
1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段?各阶段的主要内容是什么?
答:机械设计过程通常可分为以下几个阶段:
1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。
2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下,由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较,从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。
3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。
4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。
1.2常见的失效形式有哪几种?
答:断裂,过量变形,表面失效,破坏正常工作条件引起的失效等几种。
1.3什么叫工作能力?计算准则是如何得出的?
答:工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。
根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。
1.4标准化的重要意义是什么?
答:标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少,简化生产管理过程,降低成本,保证产品的质量,缩短生产周期。
第2章摩擦、磨损及润滑概述
2.1按摩擦副表面间的润滑状态,摩擦可分为哪几类?各有何特点?
答:摩擦副可分为四类:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。
干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜,摩擦系数及摩擦阻力最大,磨损最严重,在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触,被液体油膜完全隔开,摩擦系数极小,摩擦是在液体的分子间进行的,称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开,但由于边界膜较薄,不能完全避免金属的直接接触,摩擦系数较大,仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑,摩擦系数比边界润滑小,但会有磨损发生。
机械设计基础知识
机械设计基础知识
机械设计基础知识汇总
机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。那么,机械设计的基础知识有哪些呢?下面就和小编一起看看吧!
机械设计基础知识汇总
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。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
《机械设计基础》重点总结
《机械设计基础》课程重点总结
绪论
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。
原动机:将其他形式能量转换为机械能的机器。
工作机:利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。
机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成,它的主体部分是由机构组成。
机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。
机构与机器的区别:机构只是一个构件系统,而机器除构件系统外,还含电器、液压等其他装置;机构只用于传递运动和力,而机器除传递运动和力之外,还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。
零件是制造的单元,构件是运动的单元,一部机器可包含一个或若干个机构,同一个机构可以组成不同的机器。
机械零件可以分为通用零件和专用零件。
机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。
第一章平面机构的自由度和速度分析
1.平面机构:所有构件都在相互平行的平面内运动的机构;构件相对参考系的独立运动
称为自由度;所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。
2.运动副:两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。两构件通过面接触组成的运
动副称为低副;平面机构中的低副有移动副和转动副;两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副;
3.绘制平面机构运动简图;P8
4.机构自由度计算公式:F=3n-2P
l -P
H
机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动
的数目。原动件数小于机构自由度,机构不具有确定的相对运动;原动件数大于机构自由度,机构中最弱的构件必将损坏;机构自由度等于零的构件组合,它的各构件之间不可能产生相对运动;机构具有确定的运动的条件是:机构自由度F > 0,且F等于原动件数
安徽专升本机械设计基础
安徽专升本机械设计基础
内容:
安徽专升本机械设计基础是安徽高校针对专科毕业生升入本科学习机械设计专业的重要基础课程。该课程的主要内容包括:
1.机械制图基础
包括图形元素、尺寸标注、公差表示、轴、轴承、键、螺纹等常见机械零件的绘制。要求掌握机械制图国家标准,能读懂机械制图。2.机械设计基础
介绍机械设计的基本思想和步骤,设计计算中的载荷、强度计算等基础知识,以及传动机构如齿轮、带轮、链轮的设计计算方法。
3.机构学基础
讲解机构学基本概念、运动学分析方法、常见机构的类型及运动特点,如四杆机构、凸轮机构等。
4.机械制造工艺基础
介绍金属成形制造方法,如锻造、冲压、焊接等工艺流程、工艺参数选择的基本方法。
5.机械制图课程设计
通过一个简单的机械设计任务,综合运用所学机械制图知识完成整套图纸的绘制。
以上内容是安徽专升本机械设计方向的学生必须打好的基础,专升本的学生要认真学习,为后续课程的学习做好准备。
机械设计基础知识点
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;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
关于机械设计基础知识总结
关于机械设计基础知识总结
关于机械设计基础知识总结
第一章绪论
1、机械的组成:完整的机械系统由原动机、传动装置、工作机、和控制系统四大基本组成部分
2、机械结构组成层次:零件→构件→机构→机器
3、机械零件:加工的单元体
4、机械构件:运动的单元体
5、机械机构:具有确定相对运动的构件组合体
第二章机械设计概论
1、机械设计的基本要求:使用功能、工艺性、经济性、其他
2、机械设计的一般程序:
(1)确定设计任务书
(2)总体方案设计
(3)技术设计
(4)编制技术文件
(5)技术审定和产品鉴定
3、机械零件的失效:机械零件不能正常工作、失去所需的工作效能
4、设计计算准则:保证零件不产生失效
5、机械零件的结构工艺性:
铸造工艺性;模锻工艺性;
焊接工艺性;热处理工艺性;
切削加工工艺性;装配工艺性;
6、工程材料:金属材料、非金属材料
7、金属材料的机械性能:强度、刚度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度
8、金属材料的工艺性能:铸造性、铸造性、焊接性、切削加工性
9、钢的热处理方式:退火、正火、淬火与回火、表面淬火、表面化学热处理
10、常用金属材料:铸铁、碳素钢、合金钢、有色金属材料
11、配合:
间隙配合:具有间隙的配合,孔的公差带在轴公差带上
过盈配合:具有过盈的配合,孔的公差带在轴公差带下
过度配合:可能具有间隙或过盈的配合,孔的公差带与轴的公差带相互交叠
12、基准值:基孔制、基轴制(优先选用基孔制)
13、运动副:构件与构件之间通过一定的相互接触和制约,构成保持相对运动的可动连接
低副:通过面接触构成的运动副,分为回转副和移动副
高副:两构件通过电线接触构成的运动副
机械设计基础课程教学大纲
机械设计基础课程教学大纲
一、课程概述
机械设计基础课程是为机械工程专业的学生设计的一门基础课程。本课程旨在培养学生掌握机械设计的基本理论与方法,能够应用机械
设计软件进行设计与分析,并获取一定的工程实践能力。
二、课程目标
1. 理解机械设计的基本概念和原则;
2. 掌握机械零件的基本设计方法和计算原理;
3. 熟悉机械设计软件的使用,能够进行零件三维建模和装配设计;
4. 能够分析和评估机械设计的性能和可靠性;
5. 培养学生的创新能力和解决问题的能力。
三、教学内容
1. 机械设计基础知识
(1)机械设计的概念与分类
(2)机械设计的基本原则与方法
(3)机械零件的功能、特性和要求
2. 机械零件的设计
(1)标准零件的选择与使用
(3)轴类零件的设计与计算
(4)轴承的选择与安装
(5)齿轮传动的设计与计算
3. 机械设计软件的应用
(1)CAD软件的基本操作
(2)三维建模与装配设计
(3)有限元分析与性能评估
4. 机械设计案例分析
(1)实际机械设计案例的讲解和分析
(2)学生个人或小组设计项目实践
四、教学方法
本课程采用多种教学方法相结合,包括理论讲授、实例演示、案例分析、软件操作实践等。通过理论与实践相结合的教学方式,培养学生的问题解决能力和创新能力。
五、教材与参考书目
1. 主教材:《机械设计基础》
2. 参考书目:
(2)《机械设计与制图》
(3)《机械CAD设计与计算》
(4)《机械设计案例分析》
六、考核与评价
1. 平时成绩:包括课堂参与、作业完成情况等。
2. 期中考试:测试学生对机械设计基础知识的掌握情况。
3. 期末考试:测试学生对整个课程内容的综合应用能力。
机械设计基础
机械设计基础
(一)机械机构机器
1、机器是执行机械运动的装置。
2、机构是能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物的组合体,如:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。
3、机械=机器+机构。
(二)零件和构件
1.零件是最小的制造单元
2、提到加工制造的时候,用零件这个词。加工零件
3、构件是运动单元。很多构件组成机构
4、零件是最小的制造单元(加工零件),构件是运动单元(运动构件)
(三)通用零件和专用零件
1、有些零件是在各种机器中常用的,称之为通用零件。有些零件只有在特定的机器总才用到,称之为专用零件
2、通用零件不一定是标准化的,比如轴是通用零件。但是没有国家标准规定轴的直径和长度。标准化和通用是两个系列的概念。通用的只要强度满足要求就可以了。通用零件比如齿轮和轴他的尺寸是根据要求设计计算得到的,而标准件是根据要求查表选择合适的型号
1.带传动是依靠(带与带轮接触面之间的摩擦力)来传递运动和功率的。
2.与平带传动相比较,V带传动的优点是 D 。
A. 传动效率高
B. 带的寿命长
C. 带的价格便宜
D. 承载能力大
3. 带轮是采用轮辐式、腹板式或实心式,主要取决于 D 。
A. 带的横截面尺寸
B. 传递的功率
C. 带轮的线速度
D. 带轮的直径
4. 选取V带型号,主要取决于 A 。
A. 带传递的功率和小带轮转速
B. 带的线速度
C. 带的紧边拉力
D. 带的松边拉力
5. 带传动的中心距过大时,会导致 D 。
A. 带的寿命缩短
B. 带的弹性滑动加剧
C. 带的工作噪声增大
D. 带在工作时出现颤动
1. 设计一对软齿面减速齿轮传动,从等强度要求出发,选择硬度时应使__B_。
机械设计基础
例
F=3n2PL PH F=3n2PLPH F=3n2PLPH =3 3 24 0 =34 25 0 =32 22 1
=1
=2
=1
F=3n-2PL-PH
=32-23 -0 =0
三个构件通过三 个转动副相连, 相 当于一个构件。
F=3n-2PL-PH =3 3-25-0 =-1
个转动副E、F去掉。F=3×3-2×4=1
B 2 A 1
(a)
3 D′
D C
4
B
2 3
A
D
C
1
4 (b)
导路平行的多个移动副
(2) 导路平行或重合的移动副: 两构件构成多个导路相互 平行的移动副时, 会出现虚约束。 如图(a)所示的曲柄滑块
机构中, 移动副D和D′只有一个起约束作用, 另一个则为虚
注意:
法线不重合时,变 成实际约束!
F=3×2-2×2-1=1
(5) 传动对称: 机构中传递运动而不起独立作用的 对称部分形成虚约束,
3
2
1
2
虚
F=3n-2PL-PH =3 3-2 -3 2 =1
虚约束的作用: ①改善构件的受力情况,如多个行星轮。
②增加机构的刚度,如轴与轴承、机床导轨。 ③使机构运动顺利,避免运动不确定,如车轮。
A
5
机械设计基础知识点
第二章平面机构的结构分析
§2.1 基本概念
构件:运动单元体
零件:制造单元体构件可由一个或几个零件组成。
•构件:由一个或几个零件组成的没有相对运动的刚性系统。机器或机构中最小的运动单元。
•零件:机器或机构中最小的制造单元。
•例如:曲轴——单一零件。
•连杆——多个零件的刚性组合体。
•注意:构件与零件联系与区别?
一、机构的组成
机架:机构中相对不动的构件
原动件:驱动力(或力矩)所作用的构件。→输入构件
从动件:随着原动构件的运动而运动的构件。→输出构件
在任何一个机构中,只能有一个构件作为机架。在活动构件中至少有一个构件为原动件,其余的活动构件都是从动件。
二、自由度、约束
自由度:构件具有独立运动参数的数目(相对于参考系)
在平面内作自由运动的构件具有3个自由度;在三维空间作自由运动的构件具有6个自由度。约束:运动副对构件间相对运动的限制作用
对构件施加的约束个数等于其自由度减少的个数。
三、运动副
使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接成为运动副。运动副的作用是约束构件的自由度。
四、运动副类型及其代表符号
1. 低副——两构件以面接触而形成的运动副。
A.转动副:两构件只能在一个平面内作相对转动,又称作铰链。
自由度数1,只能转动;
约束数2,失去了沿X、Y方向的移动。
B.移动副:两构件只能沿某一轴线作相对移动。
自由度数1,只能X方向移动;
约束数2,失去Y方向移动和转动。
2. 高副—— 两构件以点或线接触而构成的运动副。
自由度数 2, 保持切线方向的移动和转动 约束数 1, 失去法线方向的移动。
五、运动链
机械设计基础知识点总结归纳
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《机械设计基础》知识点总结
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
2. 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)
3. 4. F =35. I ) II ) III ) IV )6. θ7. 8. 9. 1III )10. 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)
11. 凸轮给从动件的力F
F ’’(F ’’=F ’tan α) 12. 凸轮机构的自锁现象:在α角增大的同时,F ’’大于有用分力F ’生自锁,【α】在摆动凸轮机构中建议35°-45°,【α机构中建议30°,【α】在回程凸轮机构中建议70°-8013. 凸轮机构的运动规律与冲击的关系:I 律——刚性冲击2)等加等减速(二次多项式)
——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 14. 凸轮滚子机构半径的确定:
I )轮廓内凹时:T a r +=ρρII )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)
机械设计基础课后习题答案(第四版)
机械设计基础课后习题答案(第四版) 第1章总论课后习题答案
题1-1
试述机械与机构、零件与构件、运动副与约束的涵义。
答:机械是机器与机构的总称。其中机构是指用来传递与交换运动和力的可动的装置;机器是由若干构件以运动副相联接并具有确定相对运动,用来完成有用的机械功或转换机械能的组合体;机器用来完成有用的机械功或转换机械能,而机构在习惯上主要是指传递运动的机械(如仪表等)以及从运动的观点加以研究而言的。机器中必包含一个或一个以上的机构。
零件是机器及各种设备的基本组成单元;根据机器功能、结构要求,某些零件需固联成没有相对运动的刚性组合,成为机器中运动的一个基本单元体,通常称为构件;构件与零件的区别在于:构件是运动的基本单元,而零件是制造的基本单元;有时一个单独的零件也是一个最简单的构件。
构件与构件之间通过一定的相互接触与制约,构成保持确定相对运动的“可动联接”,这种可动联接称为“运动副”;当构件之间用运动副联接以后,在其联接处,它们之间的某些相对运动将不能实现,这种对于相对运动的限制称为运动副的约束。
题1-2
机械运动简图和装配图有何不同?正确绘制运动简图应抓住哪些关键?请画出图1-1所列机构和机械的运动简图。
陈秀宁机械设计基础教材答案
答:把复杂的机械采用一些简单的线条和规定的符号将其传动系统、传动机构间的相互联系、运动特性表示出来,表示这些内容的图称为机械运动简图;装配图是表示机器或部件的图样,它是生产中的主要技术文件之一;从机械运动简图中可以清晰地看出原动
机的运动和动力通过哪些机构、采用何种方式,使机器工作部分实现怎样的运动;根据运动简图再配上某些参数便可进行机器传动方案比较、运动分析和受力分析,并为机械系统设计、主要传动件工作能力计算、机件(构件和零件之统称)结构具体化和绘制装配图提供条件。
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一·观察外形及外部结构
1.减速器起吊装置,定位销,起盖螺钉,油标,油塞各起什么作用?布置在什么位置?
答:起吊装置为了便于吊运。在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器。
定位销为安装方便。箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧起。
盖螺钉为了便于揭开箱盖。常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉。
油标为了便于检查箱内油面高低。箱座上设有油标。
油塞是用来放油的,把旧的油放出来。所以油塞的位置都是靠在最下方的。2.箱体,箱盖上为什么要设计筋板?筋板的作用是什么,如何布置?
答:为保证壳体的强度、刚度,减小壳体的厚度。一般是在两轴安装轴承的上下对称位置分别布置。
3.轴承座两侧连接螺栓如何布置,支撑螺栓的凸台高度及空间尺寸如何确定?答:轴承旁边地突台要考虑凸台半径和凸台高度两个参数。
凸台半径和安装轴承旁螺栓的箱体凸缘半径相等;
凸台高度要根据低速轴轴承座外径和螺栓扳手空间的要求来确定,大小等于沉头座直径加上2.5倍的轴承盖螺栓直径
5.箱盖上为什么要设计铭牌?其目的是什么?铭牌中有什么内容?
主要记载有产家名号、产品的额定技术数据等,中文铭牌上所采用的文字符号应一律使用中国法定的标准,进口产品投放市场需要备中文名牌的也应照此办理
二·拆卸观察孔盖
1.观察孔起什么作用?应布置在什么位置及设计多大才适宜的?
答:通过观察孔可以观察齿轮的啮合情况,并可以向箱体内加润滑油。
应设置在箱盖顶部适当位置;尺寸以便于观察传动件啮合区位置为宜,并允许手进入箱体检查磨损情况。
2.观察孔盖上为什么要设计通气孔?孔的位置为何确定?
答:通气孔可以调节由于高速运转生热膨胀造成的内外压强差。设置在观察盖上或箱体顶部。
三·拆卸箱盖
1.再用扳手拧紧或松开螺栓螺母时扳手至少要旋转多少度才能松紧螺母,这与
螺栓到外箱壁间的距离有何关系?设计时距离应如何确定?
答:60度
2.起盖螺钉有什么作用?与普通螺钉结构有什么不同?
答:开启箱盖时旋转起盖螺钉可顶起箱盖,方便拆卸;起盖螺钉顶部是圆柱形,并加工成大倒角或半圆,螺纹长度大于箱盖连接凸缘的厚度。
3.如果在箱体,箱盖上不设计定位销将会产生什么样的严重后果?为什么?
答:会严重降低轴承孔的加工及装配精度,造成机器的不正常运转。
四·观察减速器内部各零部件的结构和布置
1.箱体和箱盖接触面为什么没有密封垫?如何解决密封?箱体的分箱面上的沟
槽有何作用?
答:使用密封圈会降低轴承孔精度;使用密封胶解决密封问题;作用是使渗出的油回流箱内。
2.润滑油时如何进入轴承内进行润滑?如果采用脂剂应如何防止箱内飞溅的油
剂及齿轮啮合区挤压出的油剂冲刷轴承润滑脂?两种情况的导油槽及回油槽如何设计?
答:齿轮旋转使油飞溅到内壁上,流到分箱面坡口后,通过导油槽流入轴承;可用挡油环将其分开,防止冲刷轴承润滑脂;
3.轴承在轴承座上的安放位置距箱体内壁有多大距离,在采取不同油润方式时
距离应如何确定?
答:采用脂润滑时,间隙一般为10—15mm;油润滑时间隙一般为3—5mm
4.设计时齿轮齿轮与箱体内壁距离的尺寸如何确定?
5.齿侧间隙的作用是什么?
6.结构设计中如何防止和调整零件间的相互干涉?
7.在减速器设计时采用不同轴承应如何考虑调整工作间隙装置?
8.设计时应如何考虑对轴的热膨胀进行自行调节?
五·从箱体中取出各传动轴部件
1.大齿轮上为什么要设计工艺孔?其目的是什么?
2.轴上零件是如何实现周向和轴向定位,固定?
答:轴向定位以轴肩,套筒,轴端挡圈,轴承端盖和圆螺母来实现;周向定位常用键,花键,销,紧定螺钉以及过盈的等来实现。
3.各级传动轴为什么要设计成阶梯轴,不设计成光轴?设计阶梯轴时赢考虑什
么问题?
答:轴在满足强度的条件下,应具有合理的外形以保证轴上零件的定位,紧固,便于拆装和调整,并有良好的加工工艺性,所以设计成阶梯形;应考虑阶梯各段直径的确定,阶梯轴各轴段的长度确定,轴的工作能力计算。
4.采用直齿圆柱齿轮或斜齿圆柱齿轮时,各有什么特点?其轴承在选择时应考
虑什么问题?
5.计数各齿轮齿数,计算各齿轮的传动比。高低各级传动比时如何分配的?
6.大齿轮的齿顶与内壁底部距离L=H-1/2da,L值大小会影响什么?设计时应根
据什么确定L值?
7.箱体内油标,油塞的结构及布置在设计时应注意什么?油塞的密封如何处
理?