机械设计基础各章知识点
机械设计基础知识点详解
机械设计基础知识点详解绪论1、机器的特征:(1)它是人为的实物组合;(2)各实物间具有确定的相对运动;(3)能代替或减轻人类的劳动去完成有效的机械功或转换机械能。
第一章平面机构的自由度和速度分析要求:握机构的自由度计算公式,理解的基础上掌握机构确定性运动的条件,熟练掌握机构速度瞬心数的求法。
1、基本概念运动副:凡两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。
低副:两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
复合铰链:两个以上的构件同时在一处用回转副相联构成的回转副。
局部自由度:机构中常出现的一种与输出构件运动无关的自由度,称为局部自由度或多余自由度。
虚约束:对机构运动不起限制作用的重复约束称为虚约束或称消极约束。
瞬心:任一刚体相对另一刚体作平面运动时,其相对运动可看作是绕某一重合点的转动,该重合点称为瞬时回转中心或速度瞬心,简称瞬心。
如果两个刚体都是运动的,则其瞬心称为相对速度瞬心;如果两个刚体之一是静止的,则其瞬心称为绝对速度瞬心。
2、平面机构自由度计算作平面运动的自由构件具有三个自由度,每个低副引入两个约束,即使构件失去两个自由度;每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度。
计算平面机构自由度的公式:F=3n-2PL -PH机构要具有确定的运动,则机构自由度数必须与机构的原动件数目相等。
即,机构具有确定运动的条件是F>0,且F等于原动件个数。
3、复合铰链、局部自由度和虚约束(a)K个构件汇交而成的复合铰链应具有(K-1)个回转副。
(b)局部自由度虽然不影响整个机构的运动,但滚子可使高副接触处的滑动摩擦变成滚动摩擦,减少磨损,所以实际机械中常有局部自由度出现。
(c)虚约束对机构运动虽不起作用,但是可以增加构件的刚性和使构件受力均衡,所以实际机械中虚约束随处可见。
4、速度瞬心如果一个机构由K个构件组成,则瞬心数目为N=K(K-1)/2瞬心位置的确定:(a)已知两重合点相对速度方向,则该两相对速度向量垂线的交点便是两构件的瞬心。
50个机械设计基础知识点
50个机械设计基础知识点1.刚体力学:研究物体在作用力下的平衡和运动。
2.静力学:研究物体在静止状态下的力学性质。
3.动力学:研究物体在运动状态下的力学性质。
4.运动学:研究物体的运动特性,如速度、加速度和位移。
5.力学系统:由若干物体组成,并且相互作用,受到外界力的作用。
6.力的合成:通过矢量相加的方法计算多个力的合力。
7.力的分解:将一个力分解为多个力的合力。
8.平衡:物体受到的合力和合力矩均为零。
9.功:力在物体上产生的位移所做的功。
10.能量:物体的能力做功的量度。
11.弹性力:物体受到变形后,恢复原状的力。
12.摩擦力:物体在运动或静止时受到的阻力。
13.运动学链:由多个刚体连接而成的机构,用来进行运动传递和转换。
14.齿轮传动:利用齿轮的互相啮合实现运动传递和转换。
15.杠杆机构:利用杠杆的原理实现力的放大或缩小的机构。
16.曲柄连杆机构:利用曲柄和连杆的结构实现运动转换。
17.铰链机构:通过铰链连接物体的机构,实现固定、旋转或滑动。
18.滑块机构:由滑块和导轨构成的机构,实现直线运动。
19.传动比:用来衡量运动传递的效率。
20.齿轮比:齿轮传动中两个齿轮的旋转速度比值。
21.离合器:用来连接或分离两个旋转物体的装置。
22.制动器:用来减速、停止或固定运动物体的装置。
23.轴承:用来支撑和减小机械运动中的摩擦力的装置。
24.轴线:用来连接和支撑旋转物体的直线。
25.键连接:通过键连接来实现轴线和轴承的固定。
26.螺纹连接:通过螺纹连接实现两个物体的拧紧或松开。
27.轴承间隙:轴承内外圈之间的间隙,用来调整摩擦力和轴承的转动。
28.轴向力:作用于轴线方向上的力。
29.径向力:作用于轴线垂直方向上的力。
30.弹簧:用来储存和释放能量的装置。
31.拉伸强度:材料抵抗拉伸破坏的能力。
32.压缩强度:材料抵抗压缩破坏的能力。
33.硬度:材料抵抗划伤或穿透的能力。
34.拉伸试验:测试材料的拉伸性能和强度。
机械设计基础分章知识点
机械设计基础分章知识点第一章:机械设计概述机械设计是一门工程技术学科,主要研究机械系统的结构、工作原理、选材、制造工艺等方面内容。
它是机械工程学科的重要组成部分,对于各个行业的机械产品设计与开发具有重要意义。
第二章:材料力学基础在机械设计中,对材料的力学性能有着重要的考虑。
了解材料力学基础知识对于正确选择合适的材料、设计结构具有指导作用。
材料力学基础涉及弹性、塑性、疲劳等内容。
第三章:机械连接机械连接是机械设计中不可或缺的部分。
它包括螺栓连接、键连接、销连接等,具有固定和传递力的作用。
机械连接的设计需考虑连接强度、连接刚度和连接可靠性等因素。
第四章:轴系设计轴系设计主要涉及轴的强度计算、轴的选择和轴的配合等内容。
合理的轴系设计可以保证机械系统的正常运行,减少故障和失效。
第五章:机械零件设计机械零件设计是机械设计的重要组成部分。
它包括零件的尺寸设计、几何形状设计、加工工艺选择等内容。
合理的零件设计可以提高机械产品的性能和可靠性。
第六章:机械传动机械传动是机械设计中的关键部分。
它包括齿轮传动、带传动、链传动等多种形式。
机械传动的设计需要考虑传动比、传动效率和传动可靠性等因素。
第七章:机械弹性变形机械弹性变形是指机械在受到外力作用时产生的变形。
了解机械弹性变形的原因、计算方法等对于机械结构的设计和使用具有重要意义。
第八章:机械设计的优化机械设计的优化是指通过改变设计参数,使设计方案在满足设计要求的前提下,具有更好的性能和更低的成本等。
机械设计的优化需要综合考虑多个因素,包括力学性能、制造成本、使用寿命等。
第九章:机械设计的检验与试验机械设计的检验与试验是为了验证设计方案的可行性和性能是否满足要求。
它包括静态试验、动态试验和性能测试等内容。
合理的检验与试验可以及时发现问题,提高设计方案的可靠性。
第十章:机械设计的CAD与CAMCAD(计算机辅助设计)和CAM(计算机辅助制造)技术在机械设计中的应用越来越广泛。
机械设计基础知识,很难得看到这么详细的资料了!
机械设计基础知识,很难得看到这么详细的资料了!第1章平面机构的自由度和速度分析第一节平面机构的组成基本概念1、平面机构的定义:所有构件都在互相平行的平面内运动的机构2、自由度:构件所具有的独立运动个数一个平面构件有三个自由度,在空间内,一个构件有几个自由度?3、运动副:两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接如:凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。
第二节平面机构的运动简图平时观察机构的组成及运动形式时,不可能将复杂的机构全部绘制下来观看,应该将不必要的零件去掉,用简单的线条表示机构的运动形式:机构的运动简图、机构简图。
步骤1、运转机械,搞清楚运动副的性质、数目和构件数目;2、测量各运动副之间的尺寸,选投影面(运动平面);3、按比例绘制运动简图;简图比例尺:μl =实际尺寸 m / 图上长度mm4、检验机构是否满足运动确定的条件。
举例:绘制图示颚式破碎机的运动简图第三节平面机构的自由度一、平面机构自由度计算公式机构的自由度保证机构具有确定运动,机构中各构件相对于机架的独立运动数目。
一个原动件只能提供一个独立运动机构具有确定运动的条件为自由度=原动件的个数平面机构的每个活动构件在未用运动副联接之前,都有三个自由度经运动副相联后,构件自由度会有变化:二、计算平面机构自由度的注意事项1、复合铰链:两个以上的构件在同一处以转动副相联2、局部自由度:与输出件运动无关的自由度出现在加装滚子的场合,计算时应去掉Fp3、虚约束:对机构的运动实际不起作用的约束计算自由度时应去掉虚约束第2章平面四杆机构第一节铰链四杆机构的基本型式和特性1)曲柄摇杆机构:两连架杆中,一个为曲柄,而另一个为摇杆。
2)双曲柄机构两连架杆均为曲柄。
3)双摇杆机构两连架杆均为摇杆。
急回特性:行程速比系数K = 输出件空回行程的平均速度输出件工作行程的平均速度θ=180°(K-1)/(K+1)机构的死点位置摇杆为主动件,且连杆与曲柄两次共线时,有:γ=0此时机构不能运动,称此位置为:“死点”避免措施:两组机构错开排列,如火车轮机构;靠飞轮的惯性第二节铰链四杆机构有整转副的条件平面四杆机构具有整转副可能存在曲柄整转副存在的条件最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和整转副是由最短杆(曲柄)与其邻边组成的2.3 铰链四杆机构的演化通过前面的学习,我们知道在铰链四杆机构中,可根据两连架杆是曲柄还是摇杆,把铰链四杆机构分为三种基本形式——曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构,而后两种可视为曲柄摇杆机构取不同构件作为机架的演变。
机械设计基础重点
机械设计基础重点一、协议关键信息1、机械设计基础涵盖的主要知识领域机械原理机械零件机械传动机械结构设计2、学习机械设计基础的目标掌握基本设计理论和方法具备初步的设计能力能够进行简单机械系统的分析和改进3、教学资源与参考资料推荐教材在线课程相关设计手册4、考核方式与评估标准考试成绩占比作业完成情况项目实践表现二、机械设计基础的知识领域11 机械原理111 机构的结构分析机构的组成要素运动副的类型和特点机构的自由度计算112 平面连杆机构平面四杆机构的基本类型和特性平面四杆机构的设计方法113 凸轮机构凸轮机构的类型和特点从动件的运动规律凸轮轮廓曲线的设计114 齿轮机构齿轮的基本参数和几何尺寸计算齿轮的啮合原理和传动比计算齿轮的失效形式和设计准则115 轮系轮系的类型和特点定轴轮系、周转轮系和复合轮系的传动比计算116 其他常用机构间歇运动机构螺旋机构带传动机构12 机械零件121 连接零件螺纹连接的类型、特点和强度计算键连接的类型和选择销连接的作用和类型122 传动零件带传动的工作原理、类型和设计计算链传动的特点和设计计算齿轮传动的受力分析和强度计算蜗杆传动的特点和设计计算123 轴轴的类型和结构设计轴的强度计算和刚度计算124 轴承滑动轴承的类型、结构和润滑滚动轴承的类型、代号和选择滚动轴承的寿命计算和组合设计13 机械传动131 机械传动的类型和特点机械传动的分类各类机械传动的优缺点和适用场合132 机械传动系统的方案设计传动比的分配原则传动系统的布局和优化133 机械传动的效率和功率计算传动系统的效率计算方法功率传递和匹配14 机械结构设计141 机械结构设计的基本原则满足功能要求保证强度和刚度便于制造和装配考虑经济性和可靠性142 机械零件的结构工艺性铸造零件的结构设计锻造零件的结构设计机械加工零件的结构设计143 机械装配结构设计装配基准的选择装配连接方式的选择装配顺序的安排三、学习机械设计基础的目标21 掌握基本设计理论和方法熟悉机械设计中的力学分析方法掌握材料选择和热处理的原则学会运用标准和规范进行设计22 具备初步的设计能力能够独立完成简单机械零件的设计能够进行机械传动系统的方案设计和参数计算具备一定的创新设计思维23 能够进行简单机械系统的分析和改进对现有机械系统进行性能分析和评估提出改进方案和优化措施具备解决实际工程问题的能力四、教学资源与参考资料31 推荐教材《机械设计基础》(作者:具体作者姓名)《机械设计》(作者:具体作者姓名)32 在线课程在线课程平台名称上的相关课程知名高校的公开课33 相关设计手册《机械设计手册》《机械零件设计手册》五、考核方式与评估标准41 考试成绩占比期末考试成绩占总成绩的X%平时测验成绩占总成绩的X%42 作业完成情况按时完成作业的质量和数量作业中的创新性和独立思考能力43 项目实践表现参与项目实践的积极性和团队合作能力项目成果的质量和创新性以上协议内容仅供参考,您可以根据实际需求进行修改和完善。
机械设计基础复习提纲
绪论: 构件、零件第1 章 机构自由度局部自由度、复合铰链、虚约束 习题 练习册第2章 平面连杆机构1. 四杆机构类型2. 铰链四杆机构 具体形式的判别 (作业)3. 压力角 、传动角 、极位夹角 、急回特性(行程速比系数K )第5章 螺纹连接 与 键连接1. 螺纹类型、参数与标记2. 螺纹连接类型普通螺栓连接: 螺栓受拉、扭(螺纹副中的摩擦力矩)受横向工作载荷 靠摩擦力受轴向工作载荷 F Q F Q Q P P ∆+=+=',F C C C F mb b ⋅+=∆ ][413.121σπσ≤=d Q ca 铰制孔螺栓: 受挤压与剪切3. 自锁条件:v ϕλ≤4. 普通平键工作原理、类型与选择第6章 带传动1. V 带型号、参数 与 标记2. V 带受力 eF F F F F F =-=+210212 , 1000/V F P e = , 2602d n v ⋅=π αf eF F =21/ 1120max +-=ααf f e e e F F 3.弹性滑动与打滑 4.V 带应力分布与最大应力 5.失效形式与设计准则 6. 直径、包角、带速、中心距、传动比等 对带传动的影响第7章 齿轮机构1. 渐开线性质2. 齿轮参数与几何尺寸计算(标准外啮合圆柱齿轮 齿顶圆、齿根圆、分度圆、基圆、齿距、中心距、传动比等) 练习册3. 正确啮合条件、连续传动条件4. 齿轮的加工(切齿原理)与测量(测公法线长度得齿轮模数)第8章 齿轮传动1. 失效形式、设计准则 与 强度计算闭式软齿面——齿面点蚀(位置)——接触强度——直径 ][H H σσ≤ 闭式硬齿面——轮齿折断(位置)——弯曲强度——模数 ][F F σσ≤ 习题8-8 开式齿轮2. 主要参数的确定小齿轮齿数 z1 ; 齿宽系数 d φ3. 受力分析 旋向、转向与受分力方向(t F 、r F 、a F )第9章 轮系混合轮系传动比计算 习题、练习册第10章 蜗杆传动1. 特点2. 主要参数、几何尺寸、效率、自锁)(212221z q m a mz d mqd +===, 121212d d z z i ≠= ,( qz 1tan =γ, )tan(tan v ϕγγη+=), v ϕγ≤ 3. 失效形式与强度计算、热平衡计算第11章 轴1. 轴的分类(按受载)2. 轴的结构3. 强度与刚度(轴的直径初步确定)第12章 滚动轴承1. 类型、代号、性能2. 概念: 10L 、C 、C 0 、P3. 轴承寿命计算。
机械设计基础 知识点
二、例题解析
1. 图示的四杆机构中,各杆长度为 a=25mm,b=90mm,c=75mm,d=100mm,试求: 1)若杆 AB 是机构的主动件,AD 为机架,机构是什么类型的机构? 2)若杆 BC 是机构的主动件,AB 为机架,机构是什么类型的机构? 3)若杆 BC 是机构的主动件,CD 为机架,机构是什么类型的机构?
缺点:要求较高的制造和安装精度,加工成本高、不适宜远距离传动(如单车)。
2、渐开线齿廓 1、渐开线的形成和特性
1.渐开线的形成:―条直线在圆上作纯滚动时,直线上任一点的轨迹-渐开线 BK-发生线,基圆-rb
θk-AK 段的展角
2.渐开线的特性
① AB = BK;②渐开线上任意点的法线切于基圆纯③离中心越远,渐开线上的压力角越大。 ④渐开线形状取决于基圆。当 rb→∞,变成直线。⑤基圆内无渐开线。
3.机构的死点位置
摇杆为主动件,且连杆与曲柄两次共线时,此时机构不能运动.称此位置为:“死点”
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避免措施:两组机构错开排列,如火车轮机构;靠飞轮的惯性(如内燃机、缝纫机等)。
也可以利用死点进行工作:飞机起落架、钻夹具
3、铰链四杆机构有整转副的条件
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第 1 章 平面机构的自由度
一、理论要点
1、运动副及其分类
1.构件-独立的运动单元 零件-独立的制造单元
2.运动副
定义:运动副--两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动三个条件,缺一不可 运动副元素-直接接触的部分(点、线、面)例如:凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。 运动副的分类:按运动副元素分 ①低副-面接触,应力低例如:转动副(回转副)、移动副。 ②高副-点、线接触,应力高。例如:滚动副、凸轮副、齿轮副等。
机械设计基础知识点归纳图
机械设计基础知识点归纳图机械设计是一门涉及机械结构与零件设计的学科,它关注机械系统的运动、力学特性和工程应用等方面。
在进行机械设计时,掌握一些基础知识点是至关重要的。
下面,将通过归纳图的形式,对机械设计的基础知识点进行简要概述。
I. 机械结构1. 刚体与弹性体- 刚体:在外力作用下不发生形变的物体,可以看作是由无穷多个微小颗粒组成的。
- 弹性体:在外力作用下存在形变,但在去除外力后可以恢复原状的物体。
2. 运动副与约束- 运动副:两个物体之间的相对运动关系,如平面副、立体副、螺旋副等。
- 约束:将机械系统的自由度限制在一定范围内的控制手段,如固定约束、定位约束、导向约束等。
3. 机构与机件- 机构:由多个运动副组成的装置,通过这些副的相互配合实现特定的运动形式。
- 机件:为实现机械系统的某种功能而设计制造的装置,包括零件、元件以及它们的组合等。
II. 材料与力学1. 常用材料- 金属材料:具有良好的导热、导电性和可塑性的材料,如钢、铝、铜等。
- 非金属材料:通常具有较低的密度、较高的比强度和较好的绝缘性能,如塑料、橡胶、陶瓷等。
2. 力学基础- 平衡条件:物体处于静止或匀速直线运动时,力的合力和合力矩均为零。
- 应力与应变:在物体受力作用下,产生的应力和应变与受力的大小和形状有关。
III. 设计原则与方法1. 设计过程- 产品需求分析:明确设计目标、功能和性能要求。
- 初步设计:根据需求分析,进行初始设计,包括选择适合的机构和材料。
- 详细设计:进一步完善设计,确定具体的尺寸和结构。
2. 设计准则- 可靠性:设计要求满足机械系统在整个使用寿命内的稳定可靠运行。
- 经济性:在满足性能要求的前提下,尽量减少材料和能源的消耗。
- 可制造性:设计要考虑到制造工艺,方便生产和加工。
IV. CAD与CAE应用1. CAD(计算机辅助设计)- 用计算机软件辅助进行产品几何造型、尺寸标注和装配等设计工作。
- 示例软件:AutoCAD、SolidWorks、CATIA等。
《机械设计基础》重点总结
《机械设计基础》重点总结机械设计基础是一门研究机械中常用机构和通用零部件工作原理、结构特点、设计方法以及机械传动系统设计的学科。
它是机械工程类专业的重要基础课程,对于我们理解和掌握机械系统的设计与应用具有重要意义。
下面我将为大家总结这门课程的重点内容。
一、平面机构的结构分析1、运动副及其分类运动副是指两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接。
根据接触形式的不同,运动副分为低副和高副。
低副包括转动副和移动副,高副则包括齿轮副、凸轮副等。
2、平面机构的运动简图用简单的线条和符号来表示机构的组成和运动情况的图形称为机构运动简图。
绘制机构运动简图时,要准确表示出各构件之间的相对运动关系和运动副的类型。
3、平面机构的自由度计算自由度是指机构具有独立运动的数目。
平面机构的自由度计算公式为:F = 3n 2PL PH,其中 n 为活动构件的数目,PL 为低副的数目,PH 为高副的数目。
机构具有确定运动的条件是自由度等于原动件的数目。
二、平面连杆机构1、铰链四杆机构的基本类型铰链四杆机构包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
其类型取决于各杆的长度关系和机架的选择。
2、铰链四杆机构的演化形式通过改变构件的形状、相对长度以及运动副的尺寸等,可以将铰链四杆机构演化成曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构和定块机构等。
3、平面连杆机构的运动特性包括急回特性、压力角和传动角等。
急回特性可以提高工作效率,压力角越小、传动角越大,机构的传动性能越好。
三、凸轮机构1、凸轮机构的类型按凸轮的形状可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮;按从动件的端部形状可分为尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件。
2、凸轮机构的运动规律常用的运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律和正弦加速度运动规律等。
不同的运动规律适用于不同的工作场合。
3、凸轮机构的设计设计凸轮机构时,需要根据工作要求确定凸轮的基圆半径、滚子半径、从动件的行程和运动规律等参数。
机械设计基础笔记知识点
机械设计基础笔记知识点一、机械设计概论1. 机械设计的定义和作用机械设计是指以人工制作的机械装置为研究对象,通过综合运用机械学、工程力学等知识,进行构思、设计和分析等工作,以满足特定的技术要求和经济要求。
2. 机械设计的基本原则和设计流程机械设计的基本原则包括适应性原则、合理性原则、先进性原则等,并按照设计流程依次进行项目论证、需求分析、方案设计、详细设计、制造和试验等阶段。
二、材料力学基础1. 材料的力学性能指标材料的力学性能指标主要包括强度、刚度、韧性、疲劳性能等。
其中强度是材料在受力时所能承受的最大应力,刚度是材料在受力时所表现出来的抗变形能力,韧性是材料在发生破坏前能吸收的能量,疲劳性能是材料在循环受力下出现破坏的抗性。
2. 应力和应变材料受到外力作用时,内部会产生相应的应力和应变。
应力是单位面积上的力的大小,应变是材料单位长度的变形量。
常见的应力形式包括拉应力、压应力、剪应力等。
三、机械零件设计1. 连接零件的设计连接零件是机械装置中起连接部件间传递力和传递运动的作用。
常见的连接方式有螺栓连接、销连接、键连接等。
在连接零件设计中,需要考虑连接强度、刚度、可拆卸性和工艺性等因素。
2. 轴的设计轴是机械装置上用来传递动力和转动运动的零件。
轴的设计需要考虑强度、刚度、平衡性和传递功率等因素。
轴的材料一般选用高强度的合金钢。
3. 螺纹的设计螺纹是机械装置中常用的连接方式之一。
螺纹的设计需要确定螺纹规格、螺纹传递力、螺纹疲劳寿命和螺纹的配合等参数。
四、机械传动设计1. 齿轮传动的设计齿轮传动是机械装置中常用的传动方式之一。
齿轮传动设计需要确定齿轮的模数、齿轮的参数、齿轮的传动比和齿轮的轴向力等。
2. 带传动的设计带传动是利用带传递动力和运动的方式。
带传动设计需要确定带的类型、传动比和带轮的尺寸等。
3. 链传动的设计链传动是一种静止的链条将动力传递给另一部分。
链传动设计需要确定链条的参数、链轮的尺寸等。
机械设计基础知识点整理[52页]
机械设计基础知识点整理[52页]
一、材料力学
1.应力、应变、杨氏模量、泊松比、屈服强度、延伸率、硬度、断裂韧性等基本概念;
2.各种材料的特性、选材原则;
3.杆件、轴件、皮带悬挂、齿轮传动等常见零部件的强度计算。
二、机械传动
1.基本传动链、链轮、链条等概念;
2.齿轮传动的计算、设计、选型、装配;
3.皮带传动的计算、设计、选型、使用及维护。
三、机械零件
1.机械连接件的种类、用途及计算;
2.机械弹簧的种类、原理、选用及计算;
3.机械密封件的种类、原理及选用;
4.机械减振器的原理、种类及计算。
四、机械制图
1.机械制图的基本知识、图形符号、图形语言和表达方法;
2.机械零件的精度和公差、公差设计原则;
3.常用机械零件的标准化、规范化和统一化图纸的编绘。
五、机械设计基础
1.机械设计的原则、方法、步骤、标准;
2.机械设计中的力学、材料、动力学、工艺、制造等基础知识;
3.机械设计的应用领域、发展趋势和展望。
六、机械加工工艺
1.机械加工工艺的基本概念、种类及基本加工方法;
2.机械加工工艺在机械设计制造中的应用;
3.计算加工余量、过切量、切削速度等加工参数。
以上为机械设计的基础知识点整理,对于学习和掌握机械设计的同学们来说,这些知识点是必须要掌握的基础知识,只有在掌握这些基础知识的基础上,才能够更好地进行机械设计、制造和使用。
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。
机械设计基础复习
第一章第三章 机器,机械,机构的概念 1.机构的组成要素: 1构件,构件与零件有什么区别 2运动副,运动副有哪些常用类型掌握常用运动副的特点; 3运动链,机构 2、自由度,约束掌握平面机构自由度的计算公式; 3、掌握机构自由度的意义和机构具有确定运动的条件; 练习 1.一个作平面运动的自由构件有 3 个自由度; 2.机械是 机器 和 机构 的总称; 3.使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为 运动副 ; 4.六个构件组成同一回转轴线的转动副,则该处共有三个转动副; × 5、复合铰链、局部自由度、虚约束,在计算机构自由度时,如何处理 6..零件是 机械中制造的 单元,构件是 机械中运动的 单元; 7.机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 B 产生相对运动; A 、可以 B 、不能 C 、不一定能 8..两构件通过______ 面接触 _构成的运动副称为低副,它引入___2____个约束;两 9.构件通过_点,线接触 _______构成的运动副称为高副,它引入____1___个约束; 10.当机构的自由度F 0,且等于原动件数,则该机构即具有确定的相对运动;√ 11.机器中独立运动的单元体,称为零件;× 第四章平面连杆机构 1、平面四杆机构的基本型式是什么它有几种类型 2、曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的特点各是什么他们有哪些用途 3、铰链四杆机构有曲柄的条件是什么 4. 什么是压力角传动角掌握连杆机构传动角的计算方法;最小传动角的位置; 5、极位夹角急回运动行程速比系数掌握极位夹角与行程速比系数的关系式; 6、机构的死点位置掌握死点位置在机构中的应用;7.已知行程速比系数设计四杆机构曲柄滑块机构、导杆机构;已知连杆的两对应位置;已知摇杆的两对应位置;练习A B C F A G H E O M N 1 8 7 2 4 5 6 AB D F EC 3 I G H1.当连杆机构处于死点位置时,有 ;2.一个曲柄摇杆机构,行程速比系数等于,则极位夹角等于 ;3.一个曲柄摇杆机构,极位夹角等于42o,则行程速比系数等于 ;4.机构具有确定运动的条件是 数目等于机构的自由度数;5.曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件,其连杆与摇杆的夹角∠BCD =130°,其传动角为 ;6..当行程速度变化系数k 时,机构就具有急回特性;A 小于1; B. 大于1; C. 等于1; D. 等于07.平面连杆机构的曲柄为主动件,则机构的传动角是 ;8.平面铰链四杆机构具有曲柄的条件是 且 ;9.曲柄滑块机构在 ,会出现死点9.在铰链四杆机构中,如存在曲柄,则曲柄一定为最短杆;10.对心曲柄滑快机构 急回特性;11.偏置曲柄滑快机构 急回特性;12.机构处于死点时,其传动角等于 ;13.曲柄滑快机构,当取 为原动件时,可能有死点;14.机构的压力角越 对传动越有利;15.图示铰链四杆机构,以AB 为机架称 机构;以CD 为机架称 机构;16.平面连杆机构可利用急回特性,缩短非生产时间,提高生产率; 17.曲柄摇杆机构中,曲柄为最短杆; 18.一曲柄摇杆机构,若曲柄与连杆处于共线位置;则当 为原动件时,称为机构的死点位置;19.当极位夹角θ 时,机构就具有急回特性;A <0;B >0;C =0;20.判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能,可以 的大小为依据;21.画出传动角和压力角,及传动角最小时的位置第五章 凸轮机构及其设计1、凸轮机构是如何分类的D2、凸轮的基圆、偏距、从动件行程、从动件推程、从动件回程、从动件远近休程3、凸轮的推程运动角、回程运动角、远近休止角4、凸轮从动件有几种基本运动规律各有何特点7、凸轮机构的压力角练习1. 在凸轮机构中,从动件的运动规律为时,机构会产生刚性冲击;2.凸轮机构的优点和缺点3、凸轮机构是凸轮、和机架组成的高副机构;4、凸轮机构中,凸轮与从动件的接触处,是以点或线相接触,形成副;5、凸轮按形状分为凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮;6、按从动件与凸轮的接触形式可分为从动件、滚子从动件和平底从动件三种类型;7、在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中,运动规律具有刚性冲击;运动规律具有柔性冲击;而运动规律无冲击;;8、按从动件的运动形式分,凸轮机构有从动件和摆动从动件凸轮机构两大类;9、凸轮机构中,从动件的运动规律取决于 ;A、凸轮轮廓的大小B、凸轮轮廓的形状C、基圆的大小10、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是指 ;11、等速运动规律的凸轮机构,从动件在运动开始和终止时,加速度值为 ;A、零B、无穷大C、常量12、等速运动规律的凸轮机构,从动件在运动开始和终止时,将引起冲击;A、刚性B、柔性C、无13、等加速等减速运动规律的凸轮机构将引起 ;A、刚性B、柔性C、无14、简谐运动规律的凸轮机构将引起 ;A、刚性B、柔性C、无15.当凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动 ;A、将产生刚性冲击B、将产生柔性冲击C、将产生有限度的冲击D、没有冲击16、在凸轮机构中,若从动件在推程和回程采用等速运动,则运转平稳,无冲击;17、凸轮机构的优点是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;四、分析计算题1、已知凸轮机构如图所示,试在图上标注:(1)凸轮的基圆半径rmin从动件的升程h(2)推程运动角δt 回程运动角δh(3)远休止角δs 近休止角δs‘4当凸轮转过90°时,从动件的位移s,当凸轮转过180°时,机构的压力角α2、已知凸轮机构如图所示,试在图上标注:(1)凸轮的基圆半径rmin(2)从动件的升程h(3)推程运动角δt(4)回程运动角δh(5)远休止角δs(6)近休止角δs‘(7)当凸轮转过90°时,从动件的位移s(8)当凸轮转过180°时,机构的压力角α第七章螺纹重要基本概念1.常用螺纹有哪几类哪些用于联接,哪些用于传动,为什么哪些是标准螺纹常用的有:三角螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹和锯齿形螺纹;三角螺纹用于联接,其余用于传动;因三角螺纹自锁性好,其它螺纹传动效率高;除矩形螺纹外,其余均为标准螺纹;2.何谓螺纹联接的预紧,预紧的目的是什么预紧力的最大值如何控制螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧,是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用;预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性防松能力;拧紧后,预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%;3.螺纹联接有哪些基本类型适用于什么场合螺纹联接有4 中基本类型;螺栓联接:用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合;螺钉联接:用于不能采用螺栓联接如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间,又不需要经常拆卸的场合;双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合;紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合;4.紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算,但须将拉力增大30%,为什么考虑拧紧时的扭剪应力,因其大小约为拉应力的30%;5.提高螺纹联接强度的措施有哪些1改善螺纹牙间的载荷分配不均;2减小螺栓的应力幅;3减小螺栓的应力集中;4避免螺栓的附加载荷弯曲应力;5采用合理的制造工艺;6.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等,第一圈螺纹受载最大,约为总载荷的1/3,逐圈递减,第八圈螺纹几乎不受载,第十圈没用;所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度;7.联接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松根据防松原理,防松分哪几类因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件;这种情况多次重复,就会使联接松动,导致机器不能正常工作或发生严重事故;因此,在设计螺纹联接时,必须考虑防松;根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松;练习1.螺纹联接的基本类型有、、、 ;2.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大,且材料较软,强度较低,需要经常装拆,则一般宜采用联接;3. 受拉螺栓的强度计算公式中的“”的意义是 ;4.联接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松根据防松原理,放松方法分哪几类5.紧螺栓联接中,拧紧后,预紧应力大小不得超过材料的屈服强度的 ;A. 80%B. 50% %何谓螺纹联接的预紧,预紧的目的是什么紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算,但须将拉力增大 30%,为什么第八,九章带传动,链传动带传动特点1.失效形式和设计准则失效形式:打滑、疲劳破坏;设计准则:保证带传动不打滑,使带具有足够的疲劳寿命;2.确定小带轮直径考虑哪些因素1 最小带轮直径,满足d1≥dd min,使弯曲应力不至于过大;2 带速,满足 5 ≤v ≤ 25 m/s;3 传动比误差,带轮直径取标准值,使实际传动比与要求的传动比误差不超过3~5%;4 使小带轮包角≥120;5 传动所占空间大小;3.V带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置带传动不适合低速传动;在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中,应将带传动布置在高速级;若放在低速级,因为传递的圆周力大,会使带的根数很多,结构大,轴的长度增加,刚度不好,各根带受力不均等;另外,V带传动应尽量水平布置,并将紧边布置在下边,将松边布置在上边;这样,松边的下垂对带轮包角有利,不降低承载能力;4.带传动的张紧的目的,采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求张紧的目的:调整初拉力;采用张紧轮张紧时,张紧轮布置在松边,靠近大轮,从里向外张;因为放在松边张紧力小;靠近大轮对小轮包角影响较小;从里向外是避免双向弯曲,不改变带中应力的循环特性;5. 简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果答:原因:带在紧边和松边所受拉力不等,即存在拉力差;带有弹性,受拉变形,且在紧边和松边变形不等;后果:弹性滑动引起摩擦磨损,发热,传动效率降低;使主动轮和从动轮圆周速度不等,即存在滑动率,使带传动传动比不准;6.为什么说弹性滑动是带传动固有的物理现象答:弹性滑动在带传动中是不可避免的;因为产生弹性滑动的原因是:带的弹性和带在紧边和松边所受拉力不等拉力差,而带的弹性是固有的,又因为传动多大圆周力就有多大拉力差,拉力差随载荷变化而变化,因此拉力差也是不可避免的;所以,弹性滑动在带传动中不可避免,传动比的大小也随载荷变化;练习:1.简要叙述带传动的特点2.水平布置带传动时,一般应使松边在上,紧边在下,其目的是 ;3. 带传动中,带所受最大应力值发生在 ;4.什么是带传动的弹性滑动为什么带的弹性滑动是不可避免的5.带传动张紧的目的是什么张紧轮应安放在松边还是紧边上,为什么一般来说,带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上,为什么.6.带传动的弹性滑动 ;A.是可以避免的B.是不可避免的C.只要不过载是可以避免的D.只要不打滑是可以避免的7.为了保证带和带轮良好接触普通V带的楔角φ与相应的带轮的楔角φ’的关系为 ;A. φ= φ’B. φ<φ’C. φ>φ’8.带传动中内张紧轮应靠近 ,外张紧轮 ;A.大带轮; B. 小带轮; C. 两轮中部9.水平布置带传动时,一般应使松边在上,其目的是为了 ;10.小带轮包角对带传动有何影响为什么只给出小带轮包角的公式11 带传动的主要类型有哪些各有何特点试分析摩擦带传动的工作原理;答:按传动原理的不同,带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动;前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动;后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功;摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的,当原动机驱动主功轮转动时,由于带与带轮间摩擦力的作用,使从动轮一起转动,从而实现运动和动力的传递;12 什么是有效拉力什么是初拉力它们之间有何关系答:当传动带静止时,带两边承受相等的拉力,此力称为初拉力;当传动带传动时,带两边的拉力不再相等;紧边拉力为,松边拉力为;带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F ;1.链传动的主要工作特点1 平均传动比准确,没有弹性滑动;2 可以在环境恶劣的条件下工作突出优点;3 中心距大,传递动力远,结构较小,没有初拉力压轴力小;4 瞬时传动比不准,工作中有冲击和噪声;5 只限于平行轴之间的传动,不宜正反转工作;2..滚子链条的主要参数尺寸主要尺寸参数:节距、链长、排数;节距是最重要的参数;链条的链号表示其节距的大小,是英制单位,换算为标准计量单位为:P=链号16mm练习1.与带传动、齿轮传动相比,链传动有何特点2.为什么链传动中链节数一般采用偶数而链轮齿数一般选用奇数3.滚子链16A-1x88 GB/T1243-1997中,其节距排数、整链链节数节 ;4.在设计滚子链时,一般将链节数取成偶数, 其主要目的是 ;第10章齿轮机构1、齿轮机构的类型2、了解齿轮齿廓的形成原理;3、渐开线的性质、渐开线齿廓啮合传动的特点;4、渐开线圆柱齿轮各部分的名称;5、渐开线圆柱齿轮的基本参数、渐开线齿轮的基本齿廓;6、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算;7、渐开线齿廓的加工原理范成法、仿形法;8、渐开线齿轮根切现象产生的原因、渐开线齿轮的变位;9、一对渐开线齿轮的正确啮合条件;10、斜齿轮的基本参数、斜齿轮传动的几何尺寸计算;11、斜齿轮传动的正确啮合条件;12、斜齿轮传动的优缺点;13、了解蜗杆、蜗轮的形成原理与方法;14、了解蜗杆传动的优缺点;15、了解直齿圆锥齿轮的齿形、背锥16.掌握直齿圆锥齿轮的基本参数和啮合特点;,第十一章蜗杆1、了解蜗杆蜗轮的正确啮合条件;2、了解蜗杆传动的基本参数和;练习:1.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于 ;2.当一对渐开线齿轮制成后,即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持不变,其原因为 ;3.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:4.为了实现两根相交轴之间的传动,可以采用 ;A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.直齿锥齿轮传动 D.圆柱齿轮传动5.齿轮传动的主要失效形式有哪些;6.渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:7.标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 ;8.蜗杆蜗轮传动中,以面的参数作为标准值;锥齿轮传动中,以面的参数作为标准值;9.用法加工标准直齿圆柱齿轮时,如果齿轮齿数少于 ,将发生根切;10.齿轮的渐开线形状取决于它的直径;A.齿顶圆 B. 分度圆 C. 基圆 D. 齿根圆11.一对渐开线齿轮传动中,若两轮的实际中心距大于标准中心距,则其传动比将 ;A.增大; B. 保持不变;C.减小; D. 可能增大,也可能减小;12.标准圆柱直齿轮模数为2mm,其分度圆上压力角等于 ,分度圆上齿槽宽等于 ,分度圆直径 ;13.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的__ _;A.端截面中B.法截面中C.轴截面中D.分度面中.14.直齿圆锥齿轮的尺寸计算都以参数为标准参数;A. 轴面B. 法面C. 小端D. 大端15.以下中4个标准齿轮中:齿轮渐开线形状相同, 齿轮能正确啮合;A. m1=4mm,z1=25; B. m2=4mm,z2=50; C. m3=3,z3=60; D. m4=,z4=4016.对于一渐开线标准圆柱齿轮,其模数越大,则 ;A.分度圆越大 B.压力角越大C.齿根高越小17.渐开线斜齿圆柱齿轮只要是两齿轮的法面模数、法面压力角分别相等即可正确啮合;18.两斜齿轮外啮合传动时,其螺旋角应大小相等,旋向相反;19.一对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时,其分度圆压力角也随之加大;20.蜗杆蜗轮传动由于摩擦较大,因此蜗轮材料可用减磨性好的青铜制造;21.钢铁是由铁和碳组成的铁碳合金;22.蜗杆传动为何进行热平衡计算;热平衡计算不满足应采用哪些措施;23.渐开线在______上的压力角、曲率半径最小;24.在范成法加工常用的刀具中,______能连续切削,生产效率更高;25.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角_____法面压力角;A.大于B.小于C.等于D.大于或等于26.为保证一对渐开线齿轮可靠地连续定传动,应使实际啮合线长度基圆齿距;A.大于;B. 等于;C.小于;27.圆锥齿轮的标准模数和压力角规定在;28在齿轮中,齿顶所确定的圆称为 _,齿槽底部所确定的圆称为__;29.一对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时,其分度圆压力角也随之加大;30.对于单个齿轮来说,节圆半径就等于分度圆半径;31.圆锥齿轮和蜗轮蜗杆都属于空间齿轮机构;32.两斜齿轮外啮合传动时,其螺旋角应大小相等,旋向相反;33.阿基米德圆柱蜗杆的模数, 应符合标准数值;a、端面b、法面c、轴面34.按蜗杆形状不同,蜗杆分:————,————,————;34.普通圆柱蜗杆按加工刀具位置不同分——,——,——;其中——应用最广泛;35.蜗杆传动特点:优点-----,------,------,-缺点---------,----------;36.蜗杆传动正确啮合条件:37.蜗杆分度圆直径如何计算38.因齿轮传动比i=z2/z1=d2/d1,蜗杆传动比i=z2/z2=d2/d1,为什么蜗杆材料一般-----制作,蜗轮-----制作;热平衡计算不满足应采用哪些措施;手动起重装置,R=200mm,D=200mm,蜗杆参数:d1==1,Z2=50求:使重物上升1m 手柄所转圈数n1和转向.第12章轮系及其设计掌握以下内容:1、轮系的类型、轮系的功用;2、定轴轮系传动比的计算;3、周转轮系传动比的计算;4、混合轮系传动比的计算;周转轮系按其自由度的不同可分为和 ;平面定轴轮系传动比的大小等于;从动轮的回转方向可用方法来确定;在周转轮系中,轴线固定的齿轮称为;兼有自转和公转的齿轮称为;而这种齿轮的动轴线所在的构件称为;4.组成周转轮系的基本构件有:; , ;.习题书中习题第十四章重要基本概念1.直轴按承受载荷的性质分为三类传动轴:在工作中主要承受转矩,不承受弯矩或承受弯矩很小;心轴:在工作中只承受弯矩,不承受转矩;心轴又分为固定心轴和转动心轴;转轴:在工作中既承受弯矩,又承受转矩;第十五章滚动轴承的失效形式.滚动轴承的设计准则轴承的选用原则:练习:1.回答滚动轴承6315/P5中各数字和字母代表的意义,2.深沟球轴承 ,角接触球轴承 ,推力轴承,; ,A.仅能承受径向载荷 B.仅承受轴向载荷 C.能承受径向载荷和单向轴向载荷 D.主要承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷3.回答滚动轴承中各数字和字母代表的意义,并回答该轴承的内径,公差等级和游隙组;70312AC/P6,62203 ,N105 / P5 ,3 0213P64.滚动轴承6216表示该轴承的类型为 ,内径为 mm_能很好地承受径向载荷与轴向载荷的综合作用;A. 深沟球轴承B. 角接触球轴承C. 推力球轴承D. 圆柱滚子轴承。
机械设计基础知识点详解
机械设计基础知识点详解绪论1、机器的特征:(1)它是人为的实物组合;(2)各实物间具有确定的相对运动;(3)能代替或减轻人类的劳动去完成有效的机械功或转换机械能。
第一章平面机构的自由度和速度分析要求:握机构的自由度计算公式,理解的基础上掌握机构确定性运动的条件,熟练掌握机构速度瞬心数的求法。
1、基本概念运动副:凡两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。
低副:两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
复合铰链:两个以上的构件同时在一处用回转副相联构成的回转副。
局部自由度:机构中常出现的一种与输出构件运动无关的自由度,称为局部自由度或多余自由度。
虚约束:对机构运动不起限制作用的重复约束称为虚约束或称消极约束。
瞬心:任一刚体相对另一刚体作平面运动时,其相对运动可看作是绕某一重合点的转动,该重合点称为瞬时回转中心或速度瞬心,简称瞬心。
如果两个刚体都是运动的,则其瞬心称为相对速度瞬心;如果两个刚体之一是静止的,则其瞬心称为绝对速度瞬心。
2、平面机构自由度计算作平面运动的自由构件具有三个自由度,每个低副引入两个约束,即使构件失去两个自由度;每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度。
计算平面机构自由度的公式:F=3n-2PL -PH机构要具有确定的运动,则机构自由度数必须与机构的原动件数目相等。
即,机构具有确定运动的条件是F>0,且F等于原动件个数。
3、复合铰链、局部自由度和虚约束(a)K个构件汇交而成的复合铰链应具有(K-1)个回转副。
(b)局部自由度虽然不影响整个机构的运动,但滚子可使高副接触处的滑动摩擦变成滚动摩擦,减少磨损,所以实际机械中常有局部自由度出现。
(c)虚约束对机构运动虽不起作用,但是可以增加构件的刚性和使构件受力均衡,所以实际机械中虚约束随处可见。
4、速度瞬心如果一个机构由K个构件组成,则瞬心数目为N=K(K-1)/2瞬心位置的确定:(a)已知两重合点相对速度方向,则该两相对速度向量垂线的交点便是两构件的瞬心。
机械设计基础复习资料
机械设计基础复习资料绪论1.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。
凡是能将其他形式能量转换为机械能的机器称为原动机。
2.凡利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器称为工作机。
3.用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。
4.就功能而言,一般机器包含四个组成部分:动力部分、传动部分、控制部分和执行部分。
5.为完成共同任务而结合起来的一组零件称为部件,它是装配的单元。
6.构件是运动的单元;零件是制造的单元。
第一章平面机构的自由度和速度分析1.构件相对于参考系的独立运动称为自由度。
2.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。
3.两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转动副和移动副两种。
4.两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
5.表明机构各构件间相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。
6.在平面机构中,每个低副引入两个约束,使构件失去两个自由度;每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度。
7.机构的自由度是机构相对机架具有的独立运动的数目。
从动件是不能独立运动的,只有原动件才能独立运动。
通常每个原动件具有一个独立运动,因此机构的自由度应当与原动件数相等。
8.设某平面机构共有K个构件,其中活动构件数为n=K-1.在未用运动副连接之前,这些活动构件的自由度总数为3n。
若机构中低副数为P L个,高副数为P H个,则机构自由度就是活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数。
即F=3n-2P L-P H由公式可知,机构自由度取决于活动构件的件数以及运动副的性质和个数。
9.机构具有确定运动的条件是:机构自由度F>0,且F等于原动件数。
10.两个以上构件同时在一处用运动副相连接构成复合铰链,K个构件复合而成的复合铰链具有(K-1)个转动副。
11.机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度,称为局部自由度。
12.在运动副引入的约束中,有些约束对机构自由度的影响是重复的,对机构运动不起任何限制作用,这些约束称为虚约束或消极约束。
机械设计基础考试重点整理
第2章平面机构的结构分析1、运动副:使两个构件直接接触仍能产生一定相对运动的连接2、低副:两个构件为面接触的运动副3、移动副:组成运动副的两个构件通过面接触只能做相对移动的低副4、高副:两个构件通过点或线接触组成的运动副5、运动链:由两个以上运动副连接而成的系统6、运动链分为闭链和开链两种。
闭链:若组成运动链的各构件首尾相连,则所构成的系统成为封闭式运动链,简称闭链;开链:若组成运动链的各构件未构成首尾相连的封闭系统,则成为开式运动链,简称开链。
7、若运动链中其余各构件都有确定的相对运动,这种运动链便构成了机构8、机架:机构中固定不动的构件。
按照给定的运动规律相对于该固定构件运动的构件成为原动件或主动件,其余各活动构件成为从动件。
9、移动副的导路必须与相对移动方向一致10、F = 3n - 2P L - P H (F表示平面机构的自由度数)11、复合铰链:两个或两个以上的构件公用同一转动轴线相连接所构成的运动副12、局部自由度:机构中出现的不影响其他构件运动的构件的自由度13、虚约束:机构中对传递运动不起独立作用的对称部分引入的约束14、机构具有确定运动的条件是:机构的原动件数与机构的自由度数相等第3章挠性传动设计1、带传动的优点:①带具有良好的挠性,可缓和冲击、吸收振动②过载时带会在带轮上打滑,避免了其他零件的损坏③适用于中心距较大的传动④结构简单、制造安装方便、成本低廉带传动的缺点:①带与带轮直接存在滑动,不能保持准确的传动比②需要张紧装置③传动效率较低,带的寿命较短,不宜在易燃、易爆场合下工作2、通常情况下,带速V > 5 m/s,对于普通V带应使Vmax = 25~30 m/s第4章齿轮传动设计3、根据不同的分类方法,齿轮传动可分为以下几种类型:直齿轮传动平行轴齿轮传动斜齿轮传动人字齿轮传动直齿圆锥齿轮传动齿轮传动相交轴齿轮传动斜齿圆锥齿轮传动曲齿圆锥齿轮传动交错轴斜齿圆柱齿轮传动交错轴齿轮传动蜗杆蜗轮传动4、齿顶圆:各齿轮顶部所连成的圆称为齿顶圆,其直径用d a表示,其半径用r a表示5、齿根圆:各齿槽底部所连成的圆称为齿根圆,其直径用d f表示,其半径用r f 表示6、分度圆:为了设计、制造的方便,在齿顶圆与齿根圆之间规定了一个圆,作为计算齿轮各部分尺寸的基准,该圆称为分度圆,其直径用d表示,其半径用r 表示。
机械设计基础必考内容
第1、2章 平面机构的自由度和速度分析1.机器:通常将能够实现确定的机械运动,又能做有用功的机械功或实现能量、物料、信息的传递与变换的装置称为机器。
机构:只能实现运动和力的传递与变换的装置称为机器。
机械:机器和机构统称为机械。
零件:机器中每一个独立制造的单元体称为零件。
构件:机器中每一个独立运动的单元体称为构件。
2. 通用零件:各种机械中普遍使用的零件称为通用零件,如螺钉、轴、轴承等。
专用零件:在某一类型机械中使用的零件称为专用零件,如内燃机活塞、曲轴、汽轮机的叶片等。
3. 平面机构:所有构件都在同一个平面或平行平面内运动的机构称为平面机构。
机构运动简图:说明机构各构件间相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。
用途:为了使问题简化,胡洛那些与运动无关的构件的外形和运动副的具体构造,禁用简单线条和符号来表示构件和运动副,并按比例定出各运动副的位置。
4.何谓运动副?运动副有哪些类型?各引入几个约束?用什么符号表示?答:运动副:这种使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。
转动副低副:两构件以面接触 平面运动副 (引入两个约束) 移动副高副:两构件以点或线的形式接触运动副的类型 (引入一个约束)空间运动副 符号表示见课本P65. 构件的组成:固定构件(机架)、原动件(主动件)、从动件8. 你能熟练掌握平面机构自由度的正确计算方法吗?(必考!)自由度:构件的独立运动称为自由度自由度计算公式:计算步骤 :1.分析机构运动规律2.察看有无特殊结构:复合铰链、局部自由度、虚约束3.确定活动构件数目n4.确定运动副种类和数目5.计算、验证自由度几种特殊结构的处理 :1、复合铰链—计算在内 (m-1)2、局部自由度—去掉3、虚约束--重复约束—去掉9 . 速度瞬心:速度瞬心是互相做平面相对运动的两个构件在任一瞬时时其相对速度为零的重合点简称瞬心。
H L P P F --=2n 3相对瞬心:如果两构件均在运动,则瞬心的绝对速度不等于零称为相对瞬心。
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机械设计基础各章知识点
第一章:机械设计基础概述
机械设计基础是机械工程学科的基础内容,是机械设计的理论和基本方法。
它包含了机械设计的基本原理、基本方法和基本规范,并介绍了机械设计的基本流程和设计过程中常用的软件和工具。
机械设计基础的学习对于理解和掌握机械设计的核心思想和基本技能具有重要意义。
第二章:机械工程材料
机械工程材料是机械设计中非常重要的一部分内容。
机械工程材料主要包括金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料包括钢、铁、铝、铜等,非金属材料包括陶瓷、聚合物等。
机械工程材料的选择应根据设计要求、使用条件和成本等因素进行综合考虑。
第三章:机械零件设计
机械零件设计是机械设计中的关键环节。
机械零件设计应遵循设计规范和原则,确保零件的功能和性能满足设计要求。
机械零件设计需要考虑零件的材料选择、尺寸设计、工艺性和可制造性等问题。
在进行机械零件设计时,还需要考虑零件与其他零件的配合、连接和传递力的问题。
第四章:机械传动基础
机械传动是机械设计中的常见问题,它是将动力从一个部件传递到
另一个部件的过程。
机械传动有很多种形式,包括齿轮传动、链传动、皮带传动等。
机械传动的设计需要考虑传动效率、传动比、传动扭矩
和传动功率等因素。
第五章:机械结构设计
机械结构设计是机械设计的一个重要方面。
机械结构设计包括机架、支撑件、外壳等结构的设计。
机械结构的设计应考虑结构的刚性、强度、稳定性和装配性等因素。
第六章:机械设计中的涉及计算
机械设计中经常涉及到各种各样的计算。
比如,机械设计中常用的
计算有力学计算、热传导计算、流体力学计算等。
机械设计中的计算
需要掌握相应的计算方法和工具,以确保设计的正确性和可靠性。
第七章:机械设计中的创新方法
机械设计中的创新方法是提高设计质量和效率的关键。
机械设计中
的创新方法包括设计思维、设计过程和设计工具等。
在机械设计中,
创新方法可以提高设计的可操作性、可靠性和适应性,同时也能够减
少设计的时间和成本。
总结:
机械设计基础各章知识点涵盖了机械设计的核心内容和基本方法。
通过对每一章的学习和理解,可以掌握机械设计的基本原理和基本技能,为后续的机械设计工作打下坚实的基础。
机械设计基础的学习对
于机械工程专业的学生和从事机械设计工作的工程师都具有重要意义。
只有深入学习和理解机械设计基础各章知识点,才能在实际工作中运
用自如,做出优秀的机械设计成果。