《机械基础》知识点与公式
机械设计基础公式概念大全
机械设计基础公式概念大全一、材料力学基础公式1.应力公式:材料的应力定义为单位面积上的力,常用公式为:σ=F/A,其中σ为应力,F为作用力,A为横截面积。
2.应变公式:材料的应变定义为单位长度变化量,常用公式为:ε=ΔL/L0,其中ε为应变,ΔL为长度变化量,L0为原长度。
3.模量公式:材料的模量定义为应力和应变的比值,常用公式为:E=σ/ε,其中E为模量,σ为应力,ε为应变。
二、机械设计基础公式1.转矩公式:转矩是指力对物体产生的转动效果,常用公式为:T=F×r,其中T为转矩,F为力,r为力臂的长度。
2.功率公式:机械设备的功率定义为单位时间内做功的能力,常用公式为:P=W/t,其中P为功率,W为做的功,t为时间。
3.速度公式:速度是指物体在单位时间内移动的距离,常用公式为:v=s/t,其中v为速度,s为距离,t为时间。
三、传动基础公式1.推力公式:推力是指传动装置中由于力的作用而产生的推动力,常用公式为:F=P/(N×η),其中F为推力,P为功率,N为转速,η为效率。
2.齿轮传动公式:齿轮的传动比定义为从动齿轮齿数与主动齿轮齿数的比值,常用公式为:i=Z2/Z1,其中i为传动比,Z2为从动齿轮齿数,Z1为主动齿轮齿数。
3.带传动公式:带传动的传动比定义为小轮直径与大轮直径的比值,常用公式为:i=d2/d1,其中i为传动比,d2为小轮直径,d1为大轮直径。
四、力学基础概念1.惯性:物体保持静止或匀速直线运动的性质。
2.动量:物体运动的能量,表示为物体质量与速度乘积的大小。
3.冲量:引起物体速度变化的力乘以作用时间。
4.能量:物体具有的做功的能力。
5.功:力对物体的移动所做的工作。
以上只是机械设计基础公式和概念的一部分,机械设计中还有许多其他重要的公式和概念,如静力学、动力学、挠曲和弯曲等。
掌握这些基础公式和概念能够帮助机械设计师更好地进行设计计算和分析,为机械设备的设计提供准确和可靠的依据。
关于机械的基础知识点
关于机械的基础知识点滑轮(1)定滑轮①定义:轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
②好处:能改变力的方向;不足:不能省力。
③实质:等臂杠杆。
④力臂图:(2)动滑轮①定义:轴和物体一起运动的滑轮叫动滑轮。
②好处:省一半力;不足:不能改变力的方向。
③实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆。
④力臂图:(3)滑轮组①定义:把动滑轮和定滑轮组合在一起使用的机械。
②好处:既可以省力又可以改变力的方向;③公式:竖直放置:F=1/n(G物+G动轮) 水平放置:F=f/n S=nhV绳=nV物 (n /绳子的股数 F /水平拉力 f /摩擦阻力 S /绳子自由端移动的距离 h /物体移动的高度 V /速度 )④绳子段数的判断:以直接作用在动滑轮上的绳子为标准⑤绕绳法:a、定绳子段数:n≥G/F b、定个数:动、定滑轮个数;c、n为奇数时从动滑轮绕起、n为偶数时从定滑轮绕起;d、绕绳子时要顺绕,且每个滑轮只穿一次绳子,不能重复。
杠杆(1)定义:一根硬棒在力的作用下能绕着固定的点转动,这根硬棒就是杠杆。
好处:可省力、可省距离、可改变力的方向。
(2)五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
(3)力臂作图方法:①找支点;②找力的作用线;③从支点向力的作用线作垂线;(力的作用线过支点力臂为0)(4)杠杆平衡条件公式:F1L1 = F2L2 应用(最省力,力臂最长)(5)分类省力杠杆:L1﹥L2 F1﹤F2 不足:费距离费力杠杆:L1﹤L2 F1>F2 好处:省距离等臂杠杆:L1= L2 F1= F2 不省力、不省距离轮轴①定义:由轮和轴组成、绕同一个轴线转动。
实质:变形杠杆。
②特点:动力作用在轴上省力,动力作用在轴上费力。
③公式:F1 =F2r/R(轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的力就是作用在轴上的力的几分之一)机械效率1、有用功(1)定义:为了达到某种目的、完成某个任务,无论用什么方法都必须做的功;(2)一般计算公式:W有用 = Gh;2、额外功:(1)定义:并非我们需要但又不得不做的功;(2)公式:W额外=fs;3、总功: (1)定义:有用功和额外功的和叫总功;(2)公式:W总=W有用+W额外;FS=Gh+fs4、机械效率:(1)定义:有用功和总功的比值叫机械效率;(2)公式:η=W有用/W总;(3)理解:a、有用功总是小于总功的,机械效率总是小于1;b减小额外功在总功占的比例可以提高机械效率;c、它是衡量机械性能的重要指标;d、同一机械机械效率可能不同。
机械基础必学知识点
机械基础必学知识点1.力学:力学是研究物体的运动和受力的学科。
机械工程师需要了解力的概念、受力状态、力的平衡以及力的作用效果等基本概念。
2.静力学和动力学:静力学研究力的平衡问题,动力学研究物体运动的原因和规律。
机械工程师需要了解力的平衡条件以及静力学和动力学之间的关系。
3.静力学中的力矩和力矩平衡:力矩是力对物体产生转动效果的能力。
机械工程师需要了解力矩的概念、计算方法以及力矩平衡的条件。
4.工程材料力学性质:机械工程师需要了解各种材料的力学性质,如弹性模量、抗拉强度、屈服强度等,以便在设计中选择合适的材料。
5.刚体力学:刚体力学研究刚体的运动和受力问题。
机械工程师需要了解刚体的概念,刚体的平衡条件以及与刚体相关的运动学和动力学。
6.液体静力学和动力学:机械工程师需要了解液体在静态和动态条件下的受力和运动规律,以便设计和分析液压系统、液压机械等。
7.热力学基础:热力学研究物质的能量转化和传递规律。
机械工程师需要了解热力学基本概念,如热力学系统、热平衡、热力学过程等。
8.工程流体力学:工程流体力学研究流体在管道、泵站、水轮机等工程设备中的运动和力学性质。
机械工程师需要了解流体的性质、流体运动的方程和常用流体力学实验方法。
9.振动学:振动学研究物体在周期性力的作用下的振动规律。
机械工程师需要了解振动的基本概念、振动的分类、振动的表征参数以及振动的控制方法。
10.控制工程基础:控制工程研究如何使系统按照既定要求运行。
机械工程师需要了解控制工程的基本概念、控制系统的组成和功能以及常用的控制方法。
机械基础必考知识点总结
机械基础必考知识点总结一、力学基础1. 机械基础的力学基础是牛顿力学,重点包括牛顿三定律、力的合成与分解、力矩等内容。
2. 牛顿三定律:包括第一定律(惯性定律),第二定律(运动定律)和第三定律(作用与反作用定律)。
3. 力的合成与分解:力的合成包括平行力的力合成和共点力的合成,力的分解可分为平行力的分解和共点力的分解两种情况。
4. 力矩:力矩的概念,力矩的计算公式,平衡条件下的力矩。
5. 运动学基础:直线运动、曲线运动、角速度、角加速度等。
二、材料力学1. 材料力学是研究材料在外力作用下的变形与破坏规律的学科。
2. 主要内容包括:拉伸、压缩、剪切、弯曲等。
3. 长度变化:拉力导致的长度变化计算,弹性模量,杨氏模量。
4. 压缩变形:材料压缩应力应变关系,体积应变。
5. 剪切变形:剪切应力应变关系,剪切模量。
6. 弯曲变形:弯矩与曲率之间关系,梁的挠度计算。
三、机械制图1. 机械制图是机械工程中的基础课程,它包括正投影与倾斜投影、平行投影与中心投影、尺度比例、视图的选择与构图等内容。
2. 阅读:机械制图的阅读,包括正投影图与倾斜投影图的阅读方法,平行投影图与中心投影图的阅读方法。
3. 绘图:机械零件的一二三视图绘制,轴测图的绘制。
4. 投影:机械制图的正投影与倾斜投影,平行投影与中心投影。
四、机械设计基础1. 机械设计基础是机械工程专业的核心课程,包括零件的设计、联接件的设计、轴的设计、机构的设计等内容。
2. 零件的设计:机械零件设计的基本要求,设计的步骤与方法,尺寸和公差。
3. 联接件设计:联接件的类型和分类,常用联接件的设计原则,键连接、销连接、螺纹连接的设计计算。
4. 轴的设计:轴的分类及选择原则,轴的强度计算,轴的刚度计算。
5. 机构的设计:机构的分类、机构的设计步骤,机构的运动分析。
五、机械传动1. 机械传动是研究机械零部件之间的动力传递关系的学科,包括平面机构、空间机构、齿轮传动、带传动、链传动等内容。
机械基础知识点总结高一
机械基础知识点总结高一在工业生产和日常生活中,机械设备扮演着重要的角色。
机械基础知识是指对机械运动、机械结构和机械原理等方面的基本认识和了解。
本文将对机械基础知识进行总结,包括机械运动的基本类型、机械结构的组成和分类、以及一些常见的机械原理和工作原理等内容。
一、机械运动的基本类型1. 直线运动:物体在直线上做来回或单向的运动。
2. 旋转运动:物体绕着固定轴线旋转运动。
3. 往复运动:物体做往复的周期性运动。
4. 旋转往复运动:物体同时具有旋转和往复运动。
二、机械结构的组成和分类1. 机械结构的组成:机械结构由零件、连接件、传动件、导向件和控制件等组成。
2. 机械结构的分类:(1)框架结构:由立柱、梁、横梁等组成,用于支撑和固定机械设备的主体结构。
(2)壳体结构:由壳体和壳体盖组成,用于围合和保护机械设备的关键部件。
(3)机床结构:包括床身、工作台、刀架等,用于支撑和传动数控机床等机械设备。
(4)链条结构:由链轮、链条等组成,用于传动和传递力和运动。
(5)齿轮结构:由齿轮、齿轮轴等组成,用于传动和变速。
三、常见的机械原理和工作原理1. 杠杆原理:利用杠杆的力臂和力的关系,实现力的放大或缩小。
2. 轮轴原理:利用轮轴的旋转运动,实现力的传递和运动的改变。
3. 齿轮原理:通过齿轮的啮合实现动力的传递和转速的改变。
4. 滑块机构:利用滑块和导轨的相对滑动实现往复运动。
5. 滑轮组:通过滑轮的安装和运动实现力的传递和转向的改变。
6. 压力传感元件:利用压力传感元件将压力转化为电信号。
7. 传动装置:机械传动装置是机械基础的关键,主要包括皮带、链条、联轴器、离合器等。
四、机械基础知识在工程领域的应用1. 机械基础知识在机械设计和制造中的应用:机械工程师需要熟悉机械结构的设计和制造流程,掌握各种机械零件的功能和使用特性,了解各种机械原理和工作原理,以便设计和制造出性能稳定、工作高效的机械设备。
2. 机械基础知识在机械维修和保养中的应用:维修工程师需要了解机械设备的结构和工作原理,掌握机械零件的拆装和维修方法,以便及时维修和保养机械设备,延长其使用寿命。
(完整版)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-2P L-P H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。
机械基础各章知识点总结
机械基础各章知识点总结第一章:机械基础概论机械基础是机械工程的基础学科之一,它研究机械运动的规律和机械运动部件的设计、计算、制造、安装、使用、维修和管理等问题。
机械基础知识包括:力的概念和分类、力的作用效果、力的合成和分解等。
力的概念和分类:力是一种物体之间相互作用的物理量,根据力的性质和作用方式不同,可以将力分为接触力和非接触力两大类。
接触力包括拉力、推力、支持力等,非接触力包括引力、斥力等。
力的作用效果:力的作用效果包括力的平衡和不平衡两种情况。
当多个力合成为零力或合力时,称为力的平衡;当多个力合成不为零力或合力时,称为力的不平衡。
力的合成和分解:力的合成是指将多个力合成为一个力的过程,力的合成可以采用平行四边形法则、三角形法则等方法。
力的分解是指将一个力分解为几个力的过程,力的分解可以采用三角形法则、垂直分解法、平行分解法等方法。
第二章:力学力学是研究物体受到力的作用而产生的运动状态和变形形态的学科,包括静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等内容。
力学知识点包括:受力分析、受力平衡、弹簧力、弹簧的应用等。
受力分析:受力分析是指对物体受到的力进行分解、合成和求和的过程,通过受力分析可以确定物体所受外力的大小、方向和作用点等信息。
受力平衡:受力平衡是指物体受到外力作用时,力的合成为零力或合力的过程,力的平衡可以分为平衡力的分析和平衡力的判定两个阶段。
弹簧力:弹簧力是指当弹簧受到拉伸或压缩时所产生的力,弹簧力的大小与弹簧的变形量成正比,与弹簧的劲度系数成反比。
弹簧的应用:弹簧广泛应用于机械系统中,包括减震弹簧、拉簧、压簧等,弹簧的应用可以有效地调节机械系统的振动和变形。
第三章:运动学运动学是研究物体运动规律的学科,包括直线运动、曲线运动、圆周运动等内容。
运动学知识点包括:速度、加速度、运动规律等。
速度:速度是描述物体运动快慢的物理量,速度可以分为瞬时速度和平均速度两种,瞬时速度是物体在某一瞬间的速度,平均速度是物体在一段时间内的速度。
机械工程基础知识点汇总
机械工程基础知识点汇总一、工程力学基础。
1. 静力学基本概念。
- 力:物体间的相互机械作用,使物体的运动状态发生改变(外效应)或使物体发生变形(内效应)。
力的三要素为大小、方向和作用点。
- 刚体:在力的作用下,大小和形状都不变的物体。
这是静力学研究的理想化模型。
- 平衡:物体相对于惯性参考系(如地球)保持静止或作匀速直线运动的状态。
2. 静力学公理。
- 二力平衡公理:作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上。
- 加减平衡力系公理:在已知力系上加上或减去任意的平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用效果。
- 力的平行四边形公理:作用于物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力,合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
- 作用力与反作用力公理:两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、沿同一条直线,且分别作用在这两个物体上。
3. 受力分析与受力图。
- 约束:对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。
常见约束类型有柔索约束(只能承受拉力,约束反力沿柔索背离被约束物体)、光滑面约束(约束反力垂直于接触面指向被约束物体)、铰链约束(分为固定铰链和活动铰链,固定铰链约束反力方向一般未知,用两个正交分力表示;活动铰链约束反力垂直于支承面)等。
- 受力图:将研究对象从与其相联系的周围物体中分离出来,画出它所受的全部主动力和约束反力的简图。
4. 平面力系的合成与平衡。
- 平面汇交力系:合成方法有几何法(力多边形法则)和解析法(根据力在坐标轴上的投影计算合力)。
平衡条件为∑ F_x=0和∑ F_y=0。
- 平面力偶系:力偶是由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系。
力偶只能使物体产生转动效应,力偶矩M = Fd(F为力偶中的力,d为两力作用线之间的垂直距离)。
平面力偶系的合成结果为一个合力偶,平衡条件为∑ M = 0。
机械设计基础公式
1.平面机构的自由度(公式:Fn=3n -2Pl -Ph )2.瞬心(简答)三心定理(公式:N=2)1(-k k K 为构件个数) 3.铰链四杆机构的曲柄存在条件:平面连杆机构(公式:L min +L max ≤L x +L y )①双曲柄 :最短杆为机架② 曲柄摇杆:最短杆对边为机架4.铰链四杆机构的基本形成和特征 ③双摇杆:杆最短杆为机架对边④L min +L max > L x +L y 为双摇杆5. 平面四杆机构的演化:双摇杆,曲柄摇杆,双曲柄摇杆,曲柄滑块。
6. 铰链四杆机构的设计:作图题,(公式θ=180°11+-k k )。
7. 死点位置:摇杆为主动件,曲柄和连杆共线时出现死点位置。
①盘形,移动,圆柱②尖顶,滚子,平顶8.凸轮机构的应用和类 ③直动,摆动④对心(e=0),偏置9.图解法设计凸轮轮廓:先画轮廓线,偏置圆(从动件导路切线),基圆(圆心到轮廓线最近点为R )利用反转法作偏置圆的切线即速度方向,(起始位置导路在哪边,切线也在哪边)圆心与偏置圆切点的连线即力的方向压力角α:从动件力的方向与速度方向的夹角即为压力角α。
①传动比i 恒定不变②直齿圆柱齿轮10.齿轮机构的特点和类型 ③斜齿圆柱齿轮④直齿圆锥齿轮11. 齿轮啮合基本定律:i=n 1/n 2=w 1/w 212. 渐开线齿廓:i=n1/n2=w1/w2=d2‘/d1’=db2/db113. 渐开线标准齿廓的基本尺寸:d=mz中心距:a=221d d +=2)(1z z m +基圆d b =dcos α(α=20°)V=ωr齿距P=齿厚S+曹宽E 齿高h=齿根高h a +齿顶高h f①m n1=m n2=m n14.齿轮正确啮合条件 ②αn1=αn2=αn③β1= -β2①定轴轮系(每个齿轮上的轴线都固定)14. 轮系的类型 ②周转轮系(有一个齿轮上的轴线不固定)③混合轮系(两种都有)15. 轮系计算公式:定轴轮系: i 1k = K 1N N =主动轮连乘积从动轮连乘积±周转轮系:h k h h k n n n n i --=11=主动轮连乘积从动轮连乘积 (注:方向需要判定)16. 回转件平衡的目的:整回转件的质量分布,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。
机械基础知识点总结
机械基础知识点总结机械工程是现代工程领域中的重要分支,涉及到物体的设计、制造、运动、力学和材料等方面。
了解机械基础知识对于理解机械工程的原理和应用至关重要。
本文将对机械基础知识进行总结,包括机械元件、机械运动、力学和材料等内容。
一、机械元件1. 机械连接件:机械连接件用于连接机械元件,常见的连接方式有螺栓连接、键连接和销连接等。
2. 机械传动件:机械传动件用于传递动力和转动运动,包括齿轮传动、带传动和链传动等。
3. 机械支承件:机械支承件用于支撑和固定机械元件,如轴承、滑轨和滚珠丝杠等。
二、机械运动1. 直线运动:直线运动是指物体在直线上做平移运动,常见的直线运动装置有滑块、滑轨和导轨等。
2. 旋转运动:旋转运动是指物体围绕某个轴心做圆周运动,常见的旋转运动装置有齿轮、轴承和电机等。
3. 往复运动:往复运动是指物体在相对于参考点的位置间做来回往复的运动,比如活塞在汽车引擎中的往复运动。
三、力学1. 力和力矩:力是物体对其他物体施加的推或拉的作用,力矩是物体受到力产生的转动效应。
力和力矩是机械系统设计和分析的基础概念。
2. 力的平衡:力的平衡是指机械系统中作用在物体上的所有力相互抵消,物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
3. 力学定律:力学定律包括牛顿运动定律、阿基米德原理和杠杆原理等,这些定律解释了物体运动和力的关系。
四、材料1. 金属材料:金属材料具有良好的强度、韧性和导热性,常用于机械元件的制造和结构设计。
2. 塑料材料:塑料材料具有良好的绝缘性、耐腐蚀性和成型性,广泛应用于机械工程中的零件制造和外壳设计。
3. 复合材料:复合材料是由两种或以上的材料组成的材料,具有高强度、耐磨性和轻质等特点,常用于高性能机械工程中。
机械基础知识是理解机械工程原理和设计应用的基础,掌握这些知识对于机械工程师来说至关重要。
通过对机械元件、机械运动、力学和材料的理解,我们可以更好地理解机械系统的构成和工作原理,为机械工程的设计、制造和维护提供有效的支持和指导。
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. 凸轮机构的自锁现象:在α角增大的同时,F 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 ρρI )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 PO 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 zmz z d p p bb 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 =-=-=(m ax A 为最大功亏,即飞轮的动能极限差值,m ax 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。
机械基础考试知识点总结
机械基础考试知识点总结第一章机械基础概论1.1 机械基础概念机械是人们利用物理学、力学、材料科学等知识和技能制造的用以改变和传递力的设备,广泛应用于各行各业。
1.2 机械基础的重要性机械基础是机械工程的基础学科,它是机械工程学科的基础和基础。
它包括了机械的工作原理、结构、性能和应用等内容,是机械设计和制造的重要基础。
1.3 机械基础的内容机械基础涉及力学、材料学、机械工程制图、机械工程制造等多个学科,内容包括机械工程的基本知识,制图规范,机械零部件的设计、制造和检测等。
第二章力学基础2.1 力的基本概念力是物体之间相互作用的结果,它是物体的一种性质,具有大小、方向和作用点等特性。
2.2 力的性质力的性质包括大小、方向、作用点和作用面积等,力的性质决定了物体受力的情况。
2.3 力的作用力对物体的作用可以使物体产生形变、速度变化或者转动等,力是物体运动和静止的原因。
2.4 力的计算力的计算需要考虑力的大小、方向和作用点等,利用力的平衡条件和力的合成等方法可以求解力的大小和方向。
第三章静力学3.1 静力学的基本概念静力学是研究物体在静止状态下受力分布和平衡条件的学科,它是力学的一个重要分支。
3.2 平衡力和平衡条件物体处于平衡状态时,它受到的合力和合力矩均为零,这就是物体的平衡条件。
3.3 结构的平衡条件在结构分析中,可以利用平衡条件求解结构体系的受力情况,对于不平衡条件可以进一步进行力的分析,求解结构的稳定性。
3.4 杆件的受力分析杆件的受力分析是静力学的一个重要内容,杆件的受力分析主要涉及平衡条件、力的合成、静摩擦等内容。
第四章动力学4.1 动力学的基本概念动力学是研究物体运动和受力状况的学科,它是力学的一个重要分支,与静力学相互补充。
4.2 牛顿定律牛顿定律是动力学的基本原理,它包括了三个定律:惯性定律、动量定律和作用-反作用定律,这些定律揭示了物体运动和受力的规律。
4.3 物体的运动规律物体的运动规律包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等不同的运动方式,对于这些运动可以利用牛顿定律进行分析。
最全面机械基础知识点
最全面机械基础知识点
机械基础知识点是理解机械原理、设计机械系统和进行机械维护的基础。
以下是最全面的机械基础知识点。
1. 机械力学:力、力的分解、力的合成、静力学、动力学、质心和力矩。
2. 机械工程材料:金属、非金属、复合材料、弹性、塑性、疲劳、断裂和腐蚀。
3. 机械设计:构件和连接件的设计、轴、齿轮、链轮、带轮、离合器、齿轮传动、联轴器、轴承、机构、机器人和自动化。
4. 热力学:气体、液体、固体、潜热、焓、熵、热力周期、热力学循环、热力学第一定律和第二定律。
5. 流体力学:流体的基本性质、流量、流速、压强、流线、涡线、流体阻力和流体动力学方程。
6. 传热学:传热的基本方式、热传导、对流传热、辐射传热和换热器的设计。
7. 机械加工:铣削、车削、钻孔、抛光、蚀刻、冲压、焊接、锻造和成型。
8. 机械加工设备:机床、钻床、车床、刨床、铣床、珩磨机、磨床、冲床和加工中心。
9. 测量技术:长度测量、角度测量、形状测量、表面质量测量、温度测量、压力测量、流量测量、电量测量和磁量测量。
10. 电子技术:电路、电源、传感器、自动化控制和机器人控制。
11. 控制技术:PID控制器、控制端点和控制回路。
12. 程序设计:计算机编程和机器人编程。
13. CAD和CAM:计算机辅助设计和计算机辅助加工。
14. 手册:机械设计手册、加工手册、测量手册和热力学手册。
15. 安全:机械操作安全、机器维护安全、机械设计安全和机器人安全。
机械知识点公式总结大全
机械知识点公式总结大全机械工程是挖掘机械知识的宝库,数学、物理和工程学的知识点在机械领域得到广泛应用,包括力学、动力学、材料力学等内容。
在这篇文章中,将对机械领域常见的数学和物理公式进行总结,帮助读者理清机械知识的逻辑,并加深对机械学科的理解。
以下是关于机械知识点公式总结的内容。
1. 力学力学是研究物体受力情况和运动规律的学科,是机械知识的基础。
力学中最常见的公式包括:牛顿第二定律、牛顿万有引力定律、功与能的关系公式等。
1.1 牛顿第二定律牛顿第二定律是描述物体受力情况的重要定律,公式为:\[ F = ma \]其中,\( F \) 是物体所受合外力,\( m \) 是物体的质量,\( a \) 是物体的加速度。
1.2 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律描述了两个物体之间的引力的大小,公式为:\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]其中,\( F \) 是两个物体之间的引力,\( G \) 是万有引力常数,\( m_1 \) 和 \( m_2 \) 分别是两个物体的质量,\( r \) 是两个物体之间的距离。
1.3 功与能的关系功与能的关系是力学中非常重要的内容,公式为:\[ W = \Delta E \]其中,\( W \) 是所做的功,\( \Delta E \) 是物体的动能和势能的变化。
2. 动力学动力学是描述物体的运动规律,包括匀速直线运动、曲线运动、圆周运动等内容。
在动力学中,常见的公式包括速度、加速度、圆周运动的相关公式等。
2.1 速度和加速度速度和加速度是描述物体运动的重要物理量,其公式为:\[ v = \frac{ds}{dt} \]\[ a = \frac{dv}{dt} \]其中,\( v \) 是速度,\( a \) 是加速度,\( s \) 是位移,\( t \) 是时间。
2.2 圆周运动圆周运动是动力学中常见的运动形式,其相关公式包括:\[ v = \omega r \]\[ a = \alpha r \]其中,\( v \) 是速度,\( \omega \) 是角速度,\( r \) 是半径,\( a \) 是加速度,\( \alpha \) 是角加速度。
《机械基础》知识点及公式
公式
σmax =FNmax/A≤[σ];τmax=FQ/A≤[τ];σJmax=FJ/AJ≤[σJ];
τ=MT/ WT≤[τ];σ=M / WZ≤[σ];
量的名称
符号
单位名称
单位
符号
公式
备注
模数Байду номын сангаас
m
毫米
mm
m=p/π=d/z
压力角
α
度
°
cos20°=0.94
齿数
z
z=d/m
齿距
p
毫米
mm
p=mπ
抗扭截面
系数
WT
米3
m3
WT=πD3/16=0.2D3
WT=0.2D33(1-α4)
实心圆轴
空心圆轴
正应力
σ
帕
Pa
σ=M*y/ IZ
M:截面上的弯矩
y:该点到中性轴的距离
截面对中性轴的截面二次距
IZ
米4
m4
IZ=bh/12
梁是矩形截面,b是宽,h是高
抗弯截面
系数
Wz
米3
m3
WZ= IZ/ymax;σmax =Mmax/ Wz
切应力
(剪切)
τ
帕
Pa
τ=FQ/A
FQ:剪力
挤压应变
σJ
帕
Pa
σJ=FJ/AJ
FJ:挤压力,AJ=L*d
切应力
(扭转)
τ
帕
Pa
τ=MTρ/Ip
MT:横截面上的扭矩
ρ:横截面上任意一点的半径
截面二次
极距
IZ
米4
m4
Ip=πD4/32=0.1D4
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《机械基础》知识点及公式
量的名称符号单位单位
公式备注名称符号
力矩M牛 * 米N*m M=Fr r 为矩心到 F 的垂直距离力偶M牛 * 米N*m M=Fd d: 力偶间垂直距离正应力?帕Pa? =F N/A F N: 轴力
线应变ε
△1ε= L/L△L=L -L
弹性模量E帕MPa
? =E*ε胡克定律GPa
伸长量
△L米m
△
L=F L/EA胡克定律
N
切应力
σ帕Paσ=F Q/A F Q: 剪力
(剪切)
挤压应变? J帕Pa? J=F J/A J F J: 挤压力, A J =L*d
切应力
M T: 横截面上的扭矩
σ帕PaσT/I pρ: 横截面上任意一点的
(扭转)=Mρ半径
截面二次
44
I p=πD4/32=0.1D 4实心圆轴
极距I Z米m I p =0.1D4(1- α4)空心圆轴(α =d/D)
抗扭截面
3333实心圆轴
W = π D/16=0.2D
W T米m T
系数W T =0.2D33(1- α4 )空心圆轴
正应力?帕Pa? =M*y/ I Z M:截面上的弯矩
y: 该点到中性轴的距离
截面对中性
44
梁是矩形截面, b 是宽,轴的截面二I Z米I Z=bh/12
m h 是高次距
抗弯截面
z
33W= I Z/y; ?=M /W 米m
系数W Z max max max z
强度校核?max Nmax≤[? ];maxQσ]; ?JmaxJJ J;
=F /Aσ =F /A ≤[=F/A≤[? ]公式
σ=M T/ W T≤[ σ]; ? =M / W Z≤[ ? ];
量的名称符单位单位
公式号名称符号
模数m毫米mm m=p/π=d/z
压力角α度°cos20°=0.94
齿数z z=d/m
齿距p毫米mm p=mπ
齿厚s毫米mm s=p/2= m π/2
槽宽e毫米mm e= p/2= m π/2
基圆齿距p毫米mm p =pcos20°= mπcos20°
b b
齿顶高h a毫米mm ha=ha* m=m
齿根高h f毫米mm h f =(ha * +c * )m=1.25m
全齿高h毫米mm h= ha+ h f =2.25m
顶隙c毫米mm c= c * m=0.25m
分度圆直径d毫米mm d=mz
基圆直径d毫米mmd = dcos20 ° = mzcos20°
b b
齿顶圆直径d a毫米mm d a=d+2h a =m(z+2)
齿根圆直径d f毫米mm d f =d-2h f =m(z-2.5)中心距a毫米mm a=d1/2+d 2/2=m/2(z 1 +z2)
传动比i 12齿轮传动: i 12=n1/n 2=d2/d 1= z 2/ z 1带轮传动:
i 1k=n1 /n k=
所有从动轮齿数脸乘积
所有主动轮齿数连乘积
轮系传动比i 1k
nk= n 1 所有主动轮齿数脸乘积
所有从动轮齿数连乘积
末轮线速度v毫米/分mm/min v= n k L
流量q v
3
/ 秒
3
q v=V/t 米m/s
流速v米 / 秒m/s v= q v/A 静压力p帕Pa p=F/A
备注
标准直齿圆
柱齿轮:
ha* =1
*
c=0.25
短齿制齿轮:
ha*=0.8
c* =0.3
i 12=n1/n 2=D2/D1
螺旋传动:
L=P h=nP (n:螺纹线数)齿轮齿条:L=πmz k滚
轮传动:
L=πD
V:油液体积
A:活塞有效面
2
积( m)。