《机械设计基础A》知识要点
机械设计基础所有知识点
机械设计基础所有知识点机械设计是一门涉及物理、工程和数学等多学科知识的学科领域,涵盖了众多的知识点。
本文将逐一介绍机械设计基础的几个重要知识点,以帮助读者更好地了解机械设计领域。
1.材料力学材料力学是机械设计的基础,了解材料的力学性能对于设计一个可靠的机械部件至关重要。
常见的材料力学知识点包括:杨氏模量、屈服强度、断裂韧性等。
了解材料的这些性能参数可以帮助工程师选择合适的材料,并对设计进行必要的强度分析。
2.静力学静力学研究物体静止或平衡存在的力和力矩之间的关系。
在机械设计中,静力学是解决物体平衡问题的基本理论。
其中重要的知识点包括:力的合成与分解、平衡方程、力矩的概念和计算方法等。
通过静力学的分析,可以确定物体在平衡状态下的受力情况,从而进行设计和优化。
3.运动学运动学研究物体的运动状态、速度和加速度等运动参数之间的关系。
在机械设计中,运动学是解决机构运动问题的重要理论基础。
常见的运动学知识点包括:速度矢量、加速度矢量、运动曲线等。
通过运动学的分析,可以确定机构的运动规律,进行机械设计和运动优化。
4.动力学动力学研究物体运动时所受到的力和力矩以及由此产生的运动参数变化。
在机械设计中,动力学是解决机构运动过程中力学特性问题的重要理论。
常见的动力学知识点包括:牛顿第二定律、角动量定理、动量守恒定律等。
通过动力学的分析,可以确定机构在运动过程中的受力情况,进行力学特性分析和动态性能评估。
5.机械零件设计机械零件设计是机械设计中的核心内容之一。
机械零件设计需要掌握多种知识点,包括:尺寸链、公差与配合、轴连杆机构设计、轴承选择等。
通过合理的设计和计算,可以确保机械零件在使用过程中具有良好的运动性能和使用寿命。
6.机械传动机械传动是将动力或运动从一个部件传递到另一个部件的过程。
机械传动又分为刚性传动和弹性传动两种形式,刚性传动主要包括:齿轮传动、链传动、带传动等,弹性传动主要包括:皮带传动、联轴器等。
了解机械传动的原理和选择方法,可以合理设计传动系统并提高传动效率。
机械设计基础复习总结题
西南科技大学《机械设计基础A》复习总结一、判断题1、失效的零件一定是不能工作。
()2、零件受变应力作用,作用在零件上的载荷不一定是变载荷。
()3、对于曲柄摇杆机构,当以曲柄为从动件时,则不存在死点。
()4、渐开线齿廓的形状取决于分度圆直径大小。
()5、动不平衡的转子一定是静不平衡的。
()6、行程速比系数是从动件反、正行程的最大速度与最小速度之比。
()7、普通螺纹的公称直径指的是螺纹的大径。
()8、一对齿轮的啮合相当于一对节圆柱的纯滚动。
()9、带传动中,带绕过大带轮时,带速超前轮速()10、滚动轴承的基本额定寿命是指滚动轴承的任一元件出现疲劳点蚀前,能正常运转的总转数或一定转速下的工作小时数。
()11、两构件之间存在相对运动,则它们一定构成运动副。
()12、两构件直接接触,则它们一定构成运动副。
()13、凸轮机构的压力角越大,机构的传力性能越好。
()14、在凸轮机构中,基圆半径越大,压力角越大。
()16、相互啮合的齿轮,齿面接触疲劳强度通常不等。
()17、只有作加速运动的转子才需要进行平衡。
()18、因设计准则不同,所以以HB350为界,分软、硬齿面。
()19、联接承受横向力,螺栓的可能的失效形式一定是被剪断或被挤坏。
()20、蜗杆传动正确啮合的条件之一是蜗杆导程角等于蜗轮螺旋角。
()21、带传动存在弹性滑动的根本原因是松、紧边存在拉力差。
()22、滚动轴承的基本额定动载荷是指轴承基本额定寿命为106转时轴承所能承受的最大载荷。
23、平面低副中,每个转动副和移动副所引入的约束个数相同。
()24、带轮、链轮、螺母、轴承、齿轮等都是标准件。
()25、如果已经知道铰链四杆机构各杆的长度,则一定可以判断出机构的类型。
()26、从动杆的运动规律取决于凸轮转速的高低。
()27、范成法加工齿轮时,可用同一齿轮刀具加工同模数、同压力角不同齿数的齿轮。
()28、安装飞轮即可消除周期性速度波动。
()29、通常,在安装螺栓的被联结件支承面需要加工平整。
(完整word版)《机械设计基础》知识点汇总.
机械设计基础》知识点汇总1、具有以下三个特征的实物组合体称为机器。
(1)都是人为的各种实物的组合。
(2)组成机器的各种实物间具有确定的相对运动。
(3)可代替或减轻人的劳动,完成有用的机械功或转换机械能。
2、机构主要用来传递和变换运动。
机器主要用来传递和变换能量。
3、零件是组成机器的最小单元,也是机器的制造单元,机器是由若干个不同的零件组装而成的。
各种机器经常用到的零件称为通用零件。
特定的机器中用到的零件称为专用零件。
4、构件是机器的运动单元,一般由若干个零件刚性联接而成,也可以是单一的零件。
若从运动的角度来讲,可以认为机器是由若干个构件组装而成的。
根据功能的不同,一部完整的机器由以下四部分组成:1. 原动部分:机器的动力来源。
2. 工作部分:完成工作任务的部分。
3. 传动部分:把原动机的运动和动力传递给工作机。
4. 控制部分:使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动,完成给定的工作循环。
5、物体间机械作用的形式是多种多样的,力对物体的效应取决于力的大小、方向和作用点,这三者被称为力的三要素。
公理1 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,且作用在同一条直线上。
对于变形体而言,二力平衡公理只是必要条件,但不是充分条件。
公理2 加减平衡力系公理在已知力系上加上或者减去任意平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用。
推论1 力的可传性原理作用在刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的作用效应。
公理 3 力的平行四边形公理作用在刚体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。
合力的作用点也在该点,合力的大小、方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。
推论2 三力平衡汇交原理:作用在刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则第三个力的作用线通过汇交点。
公理4 作用与反作用公理两物体间的作用力与反作用力总是同时存在,且大小相等、方向相反、沿同一条直线,分别作用在这两个物体上。
机械设计基础A各章思考题要点
第0章 绪论思考题:1、 试说明机械、机器与机构的特征、区别和联系。
机器:①人为的实物组合体(不是天然形成的);②各实体之间必须具有确定的相对运动;③能实现能量的转换,而且必须有机械能参与。
机构: (有机器的①②两特征)机器和机构的区别:机器能作有用功,而机构不能,机构仅能传递和变化运动,以实现预期的机械运动。
机器和机构的联系:机构是机器的运动部分,机器是由几个机构组成的系统,最简单的机器只有一个机构。
机械: (机械就是机器,但两者在用法上不同)机器常用来指一个具体的概念;机械常用在更广泛、更抽象的意义上。
第1章 平面机构的自由度思考题:1、什么是机构的自由度?什么是运动副?它起的作用是什么?机构的自由度=机构的独立运动数目运动副——两个构件通过直接接触所形成的可产生相对运动的联接。
传递构件之间的运动和动力。
2、 平面副是如何分类的?各类运动副的作用有什么不同?3、 什么是构件、运动链和机构?构件——运动的单元;运动链——两个以上的构件通过运动副相连的构件组。
机构的组成:构件间用运动副相连;构件中有机架、原动件、从动件。
4、 什么是机构运动简图?它与机构的示意图有什么不同?机构运动简图——用规定的符号表示运动副,用简单的线条表示构件,不考虑构件的真实外形,选取合适的比例尺和投影面,来表示机构中各构件相对运动关系的几何图形。
机构运动简图必须按比例绘制,机构示意图则不需要按比例绘制。
5、平面机构自由度计算时应注意哪几方面的问题?各是如何定义的?1)复合铰链——三个或三个以上的构件重叠在一起形成的转动副。
复合铰链的转动副数=组成复合铰链的构件数-12)局部自由度——与整个机构的运动无关的自由度。
3)虚约束——对机构的运动不起实际约束效果的约束。
6、如何根据自由度计算的结果(F≤0或F >0)判断给定机构能否运动和有无确定的相对运动? 平面运动副转动副移动副滚滑副 低副 高副若机构自由度F≤0,则机构不能动;若F>0且与原动件数相等,则机构各构件间的相对运动是确定的。
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。
机械设计基础知识点总结
绪论:机械:机器与机构的总称。
机器: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。
机构:是具有确定相对运动的构件的组合。
用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。
构件:机构中的(最小)运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。
是运动的单元,它可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。
零件:制造的单元。
分为: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。
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: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。
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。
压力角:作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。
(完整版)机械设计基础知识点整理
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8、引入虚约束的原因:为了改善构件的受力情况(多个行星轮)、增强机构的刚度(轴与轴承)、保证机械运转性能9、螺纹的种类:普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件:λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接:普通螺纹由于牙斜角β大,自锁性好,故常用于连接;矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小,传动效率高,故常用于传动12、螺旋副的效率:η=有效功/输入功=tanλ/tan(λ+ψv)一般螺旋升角不宜大于40°。
《机械设计基础》知识点汇总.
《机械设计基础》知识点汇总1、具有以下三个特征的实物组合体称为机器。
(1)都是人为的各种实物的组合。
(2)组成机器的各种实物间具有确定的相对运动。
(3)可代替或减轻人的劳动,完成有用的机械功或转换机械能。
2、机构主要用来传递和变换运动。
机器主要用来传递和变换能量。
3、零件是组成机器的最小单元,也是机器的制造单元,机器是由若干个不同的零件组装而成的。
各种机器经常用到的零件称为通用零件。
特定的机器中用到的零件称为专用零件。
4、构件是机器的运动单元,一般由若干个零件刚性联接而成,也可以是单一的零件。
若从运动的角度来讲,可以认为机器是由若干个构件组装而成的。
根据功能的不同,一部完整的机器由以下四部分组成:1.原动部分:机器的动力来源。
2.工作部分:完成工作任务的部分。
3.传动部分:把原动机的运动和动力传递给工作机。
4.控制部分:使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动,完成给定的工作循环。
5、物体间机械作用的形式是多种多样的,力对物体的效应取决于力的大小、方向和作用点,这三者被称为力的三要素。
公理1 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,且作用在同一条直线上。
对于变形体而言,二力平衡公理只是必要条件,但不是充分条件。
公理2 加减平衡力系公理在已知力系上加上或者减去任意平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用。
推论1 力的可传性原理作用在刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的作用效应。
公理3 力的平行四边形公理作用在刚体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。
合力的作用点也在该点,合力的大小、方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。
推论 2 三力平衡汇交原理:作用在刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则第三个力的作用线通过汇交点。
公理4 作用与反作用公理两物体间的作用力与反作用力总是同时存在,且大小相等、方向相反、沿同一条直线,分别作用在这两个物体上。
《机械设计基础》复习重点、要点总结
《机械设计基础》复习重点、要点总结《机械设计基础》第1章机械设计概论复习重点1. 机械零件常见的失效形式2. 机械设计中,主要的设计准则习题1-1 机械零件常见的失效形式有哪些?1-2 在机械设计中,主要的设计准则有哪些?1-3 在机械设计中,选⽤材料的依据是什么?第2章润滑与密封概述复习重点1. 摩擦的四种状态2. 常⽤润滑剂的性能习题2-1 摩擦可分哪⼏类?各有何特点?2-2 润滑剂的作⽤是什麽?常⽤润滑剂有⼏类?第3章平⾯机构的结构分析复习重点1、机构及运动副的概念2、⾃由度计算平⾯机构:各运动构件均在同⼀平⾯内或相互平⾏平⾯内运动的机构,称为平⾯机构。
3.1 运动副及其分类运动副:构件间的可动联接。
(既保持直接接触,⼜能产⽣⼀定的相对运动)按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同,通常把平⾯运动副分为低副和⾼副两类。
3.2 平⾯机构⾃由度的计算⼀个作平⾯运动的⾃由构件具有三个⾃由度,若机构中有n个活动构件(即不包括机架),在未通过运动副连接前共有3n个⾃由度。
当⽤P L个低副和P H个⾼副连接组成机构后,每个低副引⼊两个约束,每个⾼副引⼊⼀个约束,共引⼊2P L+P H个约束,因此整个机构相对机架的⾃由度数,即机构的⾃由度为F=3n-2P L-P H (1-1)下⾯举例说明此式的应⽤。
例1-1 试计算下图所⽰颚式破碎机机构的⾃由度。
解由其机构运动简图不难看出,该机构有3个活动构件,n=3;包含4个转动副,P L=4;没有⾼副,P H=0。
因此,由式(1-1)得该机构⾃由度为F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=13. 2.1 计算平⾯机构⾃由度的注意事项应⽤式(1-1)计算平⾯机构⾃由度时,还必须注意以下⼀些特殊情况。
1. 复合铰链2. 局部⾃由度3. 虚约束例3-2 试计算图3-9所⽰⼤筛机构的⾃由度。
解机构中的滚⼦有⼀个局部⾃由度。
顶杆与机架在E和E′组成两个导路平⾏的移动副,其中之⼀为虚约束。
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机械工程学科中的重要分支,主要研究机械产品的设计、制造和运行等方面的知识。
机械设计基础知识点涉及到机械工程学科的多个方面,包括机械零件的设计、机械系统的设计、机械结构的设计等。
下面是机械设计基础知识点的总结。
1.机械设计基本原理机械设计的基础原理包括受力分析、材料力学、热传导、流体力学等。
受力分析是机械设计的基础,需要了解常用的力学概念和力的作用方式。
材料力学研究材料的性能和材料的强度。
热传导研究物质的热流动规律。
流体力学研究流体的性质和流动规律。
2.机械材料机械设计需要使用各种机械材料,包括金属材料、塑料材料、复合材料等。
了解各种材料的特性和适用范围,选择合适的材料进行设计。
3.机械零件设计机械零件设计是机械设计的重要内容,需要了解各种机械零件的结构和功能。
常见的机械零件包括螺栓、螺母、齿轮、轴承等。
了解各种零件的设计原则和计算方法,能够进行合理的零件设计。
4.机械系统设计机械系统是由若干机械零件组成的一个整体,需要满足特定的要求。
机械系统设计需要考虑系统的结构、功能、运动学和动力学等方面。
了解机械系统设计的原则和方法,能够进行系统的整体设计。
5.机械结构设计机械结构设计是机械设计的核心内容,包括机械零件的结构和连接方式。
了解机械结构设计的原则和方法,能够合理地设计机械结构。
6.机械工艺机械设计需要考虑实际的制造工艺,了解各种机械加工工艺的原理和方法。
包括铸造、锻造、冲压、焊接、切削等工艺。
合理选择和应用工艺,可以提高产品的制造效率和质量。
7.机械装配与调试机械设计需要进行装配和调试,了解机械装配的原理和方法,能够进行合理的装配和调试。
包括装配工艺、检测装配精度和调试工艺等方面的知识。
8.机械设计软件机械设计中常用的软件包括CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)和CAE(计算机辅助工程)等。
了解这些软件的功能和使用方法,能够提高机械设计的效率和质量。
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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8、引入虚约束的原因:为了改善构件的受力情况(多个行星轮)、增强机构的刚度(轴与轴承)、保证机械运转性能9、螺纹的种类:普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件:λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接:普通螺纹由于牙斜角β大,自锁性好,故常用于连接;矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小,传动效率高,故常用于传动12、螺旋副的效率:η=有效功/输入功=tanλ/tan(λ+ψv)一般螺旋升角不宜大于40°。
机械设计基础考试重点
机械设计基础知识点一、 绪论1、机器:用来变换或传递能量、物料、信息的机械装置;2、机构:把一个或几个构件的运动,变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统;3、构件是指组成机械的运动单元;零件指组成机械的制造单元;二、 机械设计基础知识1、 失效:机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时,称为失效;2、零件失效形式及原因:1) 断裂失效:零件在受拉压弯剪扭等外载荷作用,某一危险截面应力超过零件的强度极限发生的断裂、2) 变形失效:作用于零件上的应力超过材料的屈服极限,则零件将产生塑性变形、3) 表面损伤失效:零件的表面操作破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;3、应力和应力循环特性:可用min max /σσ=r 来表示变应力的不对称程度;r=+1为静应力;r=0为脉动循环变应力;r=-1为对称循环变应力,-1<r<+1为不对称循环变应力;4、零件设计准则:强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则、耐热性准则、可靠性准则;5、机械零件材料选择的基本原则:1) 材料的使用性能应满足工作要求力学、物理、化学、2) 材料的工艺性能满足制造要求铸造性、可锻性、焊接性、热处理性、切削加工性、3) 力求零件生产的总成本最低相对价格、资源状况、总成本;6、摩擦类型:按摩擦表面间的润滑状态不同分为:干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦;7、磨损:由于机械作用或伴有物理化学作用,运动副表面材料不断损失的现象称为磨损,分类:粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损;8、常用润滑剂:润滑油、润滑脂9、零件结构工艺性的基本要求:毛坯选择合理、结构简单合理、制造精度及表面粗糙度规定适当;三、 平面机构基础知识1、 运动副:两构件直接接触,并保持一定相对运动,则将此两构件可动连接称之为运动副;按照接触形式,通常把运动副分为低副和高副两类;2、平面机构的自由度:机构能产生独立运动的数目称为机构的自由度;设平面机构中共有n 个活动构件,在各构件尚未构成运动副时,它共有3n 个自由度;而当各构件构成运动副后,设共有个低副和个高副,则机构的自由度为F=3n-2-H L P P -;3、机构具有确定运动的条件:机构自由度应大于0,且机构的原动件的数目应等于机构的自由度的数目;当机构不满足这一条件时,如果机构的原动件数小于机构的自由度,机构的运动不能确定;如果原动件数大于机构的自由度,机构不能产生运动,并将导致机构中最薄弱环节的损坏4、复合铰链、局部自由度、虚约束各自的引入5、瞬心:两构件互作平面相对运动时,在任一瞬时都可以认为它们是绕某一点作相对转动;该点即为两构件的速度瞬心;6、三心定理:作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心,这三个瞬心位于同一直线上;四、平面连杆机构1、平面连杆机构基本类型:按两连架杆的运动形式将铰链四杆分为三种:曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构;2、平面四杆机构的演化:1)曲柄摇杆机构、2)曲柄滑块机构、3)导杆机构、4)摇块机构、5)定块机构、6)偏心轮机构、7)双滑块机构;3、铰链四杆机构有周转副的条件是:1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和;2)组成该周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆;4、不同形式的获得条件:1)当最短杆为机架时,机架上有两个周转副,故得双曲柄机构;2)当最短杆为连架杆时,机架上有一个周转副,该四杆机构将成为曲柄摇杆机构;3)当最短杆为连杆时,机架上没有周转副,得到双摇杆机构;5、急回动动特性:摇杆在摆去与摆回时的速度不同的性质;6、行程速度变化系数K:K=180°+θ/180°-θ机构在两个极位时,原动件AB所处两个位置之间的锐角θ称为极位夹角θ角越大,K值越大,机构的急回特性也越显着7、压力角:从动件驱动力F与力作用点绝对速度所夹锐角;压力角的余角称为传动角;为了保证机构据传动性能良好,设计通常应使minγ≥40°;在传递力矩较大时,则应使minγ≥50°,对于一些受力很小或不常使用的操作机构,则可允许传动角小些,只要不发生自锁即可;8、死点:设摇杆CD为主动件,则当机构处于图示两个位置之一时,连杆与从动曲柄共线,出现了传动角等于0度的情况;这时主动什CD通过连杆作用于从动件AB 上的力恰好通过其回转中心,所以不能使构件AB转动而出现“顶死”现象;机构的此种位置称为死点;五、凸轮机构1、由于加速度发生无穷大突变而产生的冲击称为刚性冲击,由于加速度的有限值突变产生的冲击称为柔性冲击;2、基圆:以凸轮轮廓曲线的最小向径0r为半径所作的圆称为凸轮的基圆;3、压力角:从动件运动方向与力F之间所夹的锐角即为压力角;4、滚子半径的选择:设理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径为min ρ,滚子半径为T r ,则相应位置实际轮廓曲线的曲率半径'ρ为'ρ=min ρ-T r ; 且有1) 当min ρ>T r 时,'ρ>0,实际轮廓曲线为一平滑曲线,从动件的运动不会出现失真;2) 当min ρ=T r 时,'ρ=0,实际轮廓曲线出现尖点,尖点极易磨损,磨损后,会使从动件的运动出现失真;3) 当min ρ<T r 时,'ρ<0,实际轮廓曲线出现相交,图中交点以上的轮廓曲线在实际加工时会被切去,使从动件的运动出现严重的失真,这在实际生产中是不允许的;六、 齿轮传动1、齿廓啮合基本定律:一对传动齿轮的瞬时角速比与其连心线被齿廓接触点公法线所分割的两段长度成反比,这个规律称为齿廓啮合基本定律;2、渐开线定义及其性质:当一直线沿某圆作纯滚动时,此直线上任意一点K 的轨迹称为该圆的渐开线,这个圆称为渐开线的基圆,该直线称为渐开线的发生线; 性质:1) 发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长;2) 渐开线上任意一点的公法线必与基圆相切;3) 渐开线上各点的曲率半径不同,离基圆远,曲率半径越大,渐开线越平缓;4) 渐开线的形状取决于基圆的大小,同一基圆上的渐开线形状相同,不同基圆上的渐开线形状不同,基圆越大,渐开线越平直,基圆半径为无穷大时,渐开线为直线;5) 渐开线是从基圆开始向外展开的,故基圆内无渐开线;6) 渐开线上各点的压力角不相等,离基圆越远,压力角越大;3、渐开线齿廓的啮合特性:1) 四线合一啮合线、过啮合点的公法线、基圆的公切线和正压力作用线四线合一;2) 啮合线为一直线,啮合角为一定值;3) 中心距可调性;4、渐开线标准齿轮正确啮合条件:m1=m2=m,α1=α2=α;5、齿轮连续传动的条件是1/21≥=b p B B εPb 表示基圆齿距,ε越大,表示多对轮齿同时啮合的概率越大,齿轮传动越平稳;6、根切现象:用范成法加工齿轮,当刀具的齿顶线与啮合线的交点超出啮合极限点时,会出现轮齿根部的渐开线齿廓被刀具切去一部分的现象,称为根切;7、最少齿数:根切的产生与齿轮的齿数相关,齿数越少,越容易产生根切;标准齿轮欲避免根切,其齿数必须大于或等于不发生根切时的最少齿数,对于正常齿制的齿轮,最小为17,短齿制齿轮为14,若要求齿轮的齿数小于最少齿数而又不发生根切,则应采用变位齿轮;8、变位齿轮:以切削标准齿轮的位置为基准,将刀具的位置沿径向移动一段距离,这一距离称为刀具的变位量,以xm 表示;其中m 为模数,x 为变位系数;并规定刀具远离轮坯中心的变位系数为正,刀具靠近轮坯中心的变位系数为负;当刀具变位后,与分度圆相切的不是刀具的中线,而是刀具节线,这样切出的齿轮称为变位齿轮;9、轮齿常见的失效形式:1) 轮齿折断 2) 齿面点蚀 3) 齿面胶合 4) 齿面磨损5) 塑性变形;10、斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件:n n n n n n m m m αααββ====-=212121;;m 、α分别代表两轮的法面模数和法面压力角;11、直齿圆锥齿轮正确啮合的条件:m1=m2=m,α1=α2=αm 、α分别代表两轮的大端模数和压力角;12、蜗杆传动正确啮合的条件是:ααα====2121;t a t a m m m m 、α分别代表蜗杆轴向模数、蜗轮端面模数和蜗杆轴向压力角、蜗轮端面压力角;13、齿轮传动的润滑方式:浸油润滑、喷油润滑七、 轮系1、平面定轴轮系传动比的计算公式:; 周转轮系传动比的计算公式:H n H m H n H m Hmn i ωωωωωω--==齿数连乘积转化轮系中所有主动轮齿数连乘积转化轮系中所有从动轮±= 2、轮系的应用:1) 实现相距较远的两轴之间的传动;2) 实现变速传动;3) 获得大的传动比;4) 实现换向传动;5) 实现运动的合成与分解;八、 带传动与链传动1、打滑现象:当传动的功率P 增大时,有效接力也相应增大,即要求带和带轮接触面上有更大的摩擦力来维持传动;但是,在一定的初拉力下,带和带轮接触面上所能产生的摩擦力有一极限值,称为临界摩擦力或临界有效拉力;当传递的圆周力超过该极限值时,带就在带轮上打滑,即所谓的打滑现象;2、带中最大应力发生在绕入小带轮的点处,其值为:3、带传动的弹性滑动:1) 传动带是弹性体,受力后会产生弹性伸长,带传动工作时,和松边的拉力不等,因而弹性伸长也不同;2) 带在绕过主动轮时,作用在带上的拉力逐渐减小,弹性伸长量也相应减小;3) 因而带在随主动轮前进的同时,沿着主动轮渐渐身后收缩滑动,而在带动从动轮旋转时,情况正好相反,即一边带动从动轮旋转,一边尚其表面向前拉伸滑动;4) 这种由于带的弹性和接力差引起的带在带轮上的滑动,称为带的弹性滑动;4、带的打滑是两个完全不同的概念;弹性滑动是带传动工作时的固有特性,只要主动轮一驱动,紧边和松边就产生拉力差,弹性滑动不可避免;而打滑是因为过载引起的全面滑动,是可以采取措施避免的;5、带传动的包角要求:小带轮包角/a 57.3×﹚d -﹙d ±18012=α,其中d2,d1分别表示大带轮和小带轮的直径,a 表示中心距;6、带传动的最大应力发生在小带轮某一点:其值为c b σσσσ++=11max ,其中1σ=A F /1A 为带的横截面积为紧边拉应力;A qvv A F cc //==σq 为每米长的质量,v 为带速;d YE b /2=σY 表示带截面的节面到最外层的距离;E 为带的弹性模量;d 为带轮直径;7、链传动优缺点:与带传动相比,其主要优点是:1) 能获得准确的平均传动比;2) 所需张紧力小,因而作用在轴上的压力小,3) 结构更为紧凑,传动效率较高,4) 可在高温、油污、潮湿等恶劣环境下工作;与齿轮传动相比较优点:1) 中心距较大而结构较简单,2) 制造与安装精度要求较低;链传动的主要缺点是:1) 瞬时传动比不恒定,2) 传动平稳性差,工作时有一定的冲击和噪声;8、链节距:链条上相邻两销轴的中心距称为链节距,以p 表示,它是链条最主要的参数,滚子链使用时为封闭环形,链条长度以链节数来表示;当链节数为偶数时,链条连接成环形时正好是外链板与内链板相连接,接头处可用开口销和弹簧夹来锁住活动的销轴,当链节数为奇数时,则需要采用过渡链节,链条受力后,过渡链节的链节除受拉力外,还承受附加的弯矩;因此应避免采用奇数链节;九、 连接与弹簧1、螺纹副:外螺纹与内螺纹旋合面组成螺纹副,亦称螺旋副;2、自锁条件:对于矩形螺纹,螺纹副的自锁条件为ρϕ≤,其中ϕ为斜面倾角,ρ为摩擦角;对于非矩形螺纹,其自锁条件为v ρϕ≤,其中v ρ为当量摩擦角,并且有v v f f ρβtan cos /==;3、螺纹的预紧:在一般的螺纹连接中,螺纹装配时都应拧紧,这时螺纹连接受到预紧力的作用,对于重要的螺纹连接,为了保证连接的可靠性、强度和密封性要求,应控制预紧力的大小;4、螺纹的防松:为了保证安全可靠,设计螺纹连接时要采取必要的防松措施;螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动;1) 在静载荷和工作温度变化不大的情况下,拧紧的螺纹连接件因满足自锁性条件一般不会自动松脱;2) 但在冲击、振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,连接仍有可能自行松脱而影响正常工作,甚至发生严重事故;3) 当温度变化较大或在高温条件下工作时,连接件与被连接件的温度变形或材料的蠕变,也可能引起松脱;5、防松措施:1) 摩擦防松弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母、2) 机械防松开口销与槽形螺母、止动垫圈与圆螺母、3) 粘合防松6、螺栓的主要失效形式有:1) 螺栓杆拉断;2) 螺纹的压溃和剪断;3) 经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象;7、键:平键和半圆键工作面是两侧面;楔键和切向键工作面是上下面;十、 轴承滚动轴承、滑动轴承1、滚动轴承分类:按滚动体形状可以分为球轴承和滚子轴承;按承受载荷的方向或公称接触角的不同,滚动轴承可以分为向心轴承和推力轴承;2、滚动轴承特点:主要优点是:1) 摩擦阻力小、启动灵活、效率高; 2) 轴承单位宽度的承载能力较强; 3) 极大地减少了有色金属的消耗;4) 易于互换,润滑和维护方便; 主要缺点是:1) 接触应力高,抗冲击能力较差,高速重载荷下寿命较低,不适用于有冲击的瞬间过载的高转速场合; 2) 减振能力低,运转时有噪声;3) 径向外廓尺寸大;4) 小批量生产特殊的滚动轴承时成本较高;3、滚动轴承的代号:基本代号中右起12位数字为内径代号,右起第3位表示直径系列代号,右起第4位为宽高度系列代号,当宽度系列为0系列时,可以不标出;4、滚动轴承类型选择:考虑承载能力、速度特性、调心性能、经济性5、滑动轴承的分类:按所受载荷方向的不同,主要分为径向滑动轴承和推力滑动轴承;按滑动表面间摩擦状态的不同,可分为干摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承和液体摩擦滑动轴承;6、滑动轴承轴瓦材料性能:1) 摩擦因数小,有良好的耐磨性、耐腐蚀性、抗胶合能力强;2)热膨胀系数小,有良好的导热性;3)有足够的机械强度和可塑性;十一、轴1、轴的分类:按承载情况不同,轴可以分为以下三类:1)心轴只承受弯矩而不传递转矩的轴、2)传动轴主要传递动力,即主要传递转矩,不承受或承受很小弯矩、3)转轴用于支承传动件和传递动力,既承受弯矩又传递转矩;4)按照轴线的形状还可以分为:直轴、曲轴、钢丝软轴;2、轴的结构设计要求:1)便于轴上零件的装拆和调整;2)对轴上零件进行准确的定位且固定可靠;3)要求轴具有良好的加工工艺性;4)尽量做到受力合理,应力集中小,承载能力强,节约材料和减轻重量;。
(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。
《机械设计基础A》教案
《机械设计基础A》教案一、课程基本信息课程名称:机械设计基础 A课程类型:专业基础课授课对象:_____专业_____年级学生学分:_____学时:_____二、课程性质与任务《机械设计基础 A》是一门培养学生机械设计能力的重要技术基础课程。
通过本课程的学习,使学生掌握机械设计的基本理论、基本知识和基本方法,具备初步的机械设计能力,为后续专业课程的学习和从事机械设计及相关工作打下坚实的基础。
课程的主要任务包括:1、使学生掌握常用机构的工作原理、运动特性和设计方法。
2、让学生熟悉通用机械零件的工作原理、结构特点、设计计算和选用方法。
3、培养学生运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
4、培养学生的创新意识和工程实践能力。
三、课程教学目标1、知识目标(1)掌握平面机构的结构分析、运动分析和力分析的方法。
(2)熟悉常用机械传动(如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等)的工作原理、特点和设计计算方法。
(3)了解轴系零部件(如轴、轴承、联轴器、离合器等)的结构、工作原理和设计方法。
2、能力目标(1)能够对简单机械系统进行运动分析和动力分析。
(2)具备设计一般机械传动装置和简单机械零件的能力。
(3)能够正确选用标准件和常用件。
3、素质目标(1)培养学生的工程意识、创新意识和团队协作精神。
(2)提高学生的自主学习能力和解决实际问题的能力。
四、课程教学内容1、绪论(1)机械设计的基本概念和发展概况。
(2)本课程的性质、任务、内容和学习方法。
2、平面机构的结构分析(1)运动副及其分类。
(2)平面机构的运动简图。
(3)平面机构的自由度计算及机构具有确定运动的条件。
3、平面连杆机构(1)平面连杆机构的类型、特点和应用。
(2)平面四杆机构的基本形式及其演化。
(3)平面四杆机构的工作特性(如急回特性、压力角和传动角等)。
4、凸轮机构(1)凸轮机构的组成、类型和应用。
(2)从动件的常用运动规律。
(3)凸轮轮廓曲线的设计。
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。
《机械设计基础》重点总结
《机械设计基础》重点总结第一篇:《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;P84.机构自由度计算公式:F=3n-2Pl-PH 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5.计算平面机构自由度的注意事项:(1)复合铰链:两个以上构件同时在一处用转动副相连接(图1-13)(2)局部自由度:一种与输出构件运动无关的的自由度,如凸轮滚子(3)虚约束:重复而对机构不起限制作用的约束P13(4)两个构件构成多个平面高副,各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副,各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副,而不是虚约束。
机械设计基础考试知识点
机械设计基础考试知识点在机械设计领域,基础知识是非常重要的,它是我们建立深厚的技术基础的关键。
本文将介绍一些机械设计基础考试中常见的知识点,帮助读者更好地掌握机械设计的基础知识。
1.材料力学材料力学是机械设计中必不可少的基础学科。
它研究材料在力的作用下的变形和破坏行为,是机械设计过程中对材料选择和采用的重要依据。
在材料力学中,常见的知识点有:应力、应变、弹性模量、塑性变形、断裂等。
2.刚体力学刚体力学是机械设计中另一个重要的基础学科。
它研究刚体在受力作用下的平衡条件和运动规律。
刚体力学的知识点包括:力的合成与分解、力矩、平衡、静摩擦力、动摩擦力等。
3.轴系和齿轮轴系和齿轮是机械传动的常见形式,了解它们的设计原理和计算方法对于机械设计师来说非常重要。
在考试中,可能会涉及到轴系和齿轮的设计、选择、传动比计算等方面的知识点。
4.联轴器和制动器联轴器和制动器是机械传动系统中常用的装置,用于传递力和实现变速、停止等功能。
了解不同类型的联轴器和制动器的工作原理、选择和设计准则是机械设计师必备的知识点。
5.机械零件和装配机械设计师需要熟悉各种机械零件的结构、设计和制造工艺,以及装配的方法和要求。
在考试中,可能会出现机械零件的设计计算、标注和尺寸链等相关知识点。
6.工程制图工程制图是机械设计师必须具备的基本技能之一。
它是将设计方案转化为工程实施的重要工具。
在考试中,可能会出现各种工程制图方法、符号规范和尺寸标注等相关知识点。
7.机械设计原理机械设计原理是机械设计师必须掌握的核心理论。
它包括机械运动学、动力学、振动学等方面的基本原理和计算方法。
在考试中,可能会涉及到机械设计原理的应用和计算。
总结:以上介绍了机械设计基础考试中常见的知识点,包括材料力学、刚体力学、轴系和齿轮、联轴器和制动器、机械零件和装配、工程制图以及机械设计原理。
熟练掌握这些基础知识,对于提高机械设计水平和应对考试是非常有帮助的。
希望本文的内容能够帮助读者更好地理解和掌握机械设计基础知识,并取得优异的考试成绩。
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速度 1 0.1 ra
1)从动件的行 2)画出该曲柄
K
t慢 2 / 5 K 1 = 3, 180 90 t快 5 K 1
解:(1)a+b=840<c+d=900,所以有曲柄,曲柄即为AB。 (2)可以,以最短杆AB为机架获得双曲柄机构。
以最短杆AB的对边CD杆为机架获得双摇杆机构。
本章主要内容
1、轴的功用和类型
2、轴的结构设计
零件的定位及固定方法 (设计轴时考虑的因素?) 3、轴的强度计算 ——确定轴径 (为保证轴具有一定的承载能力)
齿根高hf 齿全高h
圆 类
d mz d b d cos mz cos
* d a d 2ha m( z 2ha )
* d f d 2hf m( z 2ha 2c* )
p s e rb rf r ra
p m
弧 类
pb
ha hf
d cos z z m cos p cos
——首先找出其中的基本周转轮系 ——分别列出基本周转轮系、定轴轮系的传动比方程
——找出运动相同的联系构件
轮系分解的关键是:将周转轮系分离出来。
找基本周转轮系的一般方法
先找行星轮:
几何轴线绕另一个齿轮的几何轴线转动的齿轮
再找行星架
支持行星轮的构件
找中心轮
几何轴线与行星架的回转轴线重合 直接与行星轮相啮合的齿轮
第一章 平面机构的结构分析
一、构件:最小的运动单元
零件:最小的加工单元
二、运动副
—— 两个构件直接接触且具有确定相对
运动的联接。
转动副
• 运动副的分类
低副 高副
移动副
●
第一章 平面机构的结构分析
由基本概念看机器的组成
固定 联接 零件 可动 联接 运 动 链
构件
机构
机器
焊 铆 螺 键 接 接 栓 联 联 接 接
周期性、非周期性
ω
T
1.周期性的速度波动
t
调节方法: 加上转动惯量很大的回转件-飞轮
2.非周期速度波动
方法: 调速器→主要调节驱动力
例:离心式调速器
油箱供油
3. 飞轮的简易设计方法
Md
最大盈亏功Wmax —— Emax和Emin的位
置之间所有外力作功的代数和
a b
Mr
Wmax Emax Emin
Fa F0
静强度公式(Fa, T1):FE不变
e
1.3 Fa
[ ]
4
设计式为:
d 12
d1
4 1.3Fa
• 提高螺栓联接强度的措施
• 螺旋传动的类型、特点与应用 • 键联接的类型、特点与应用 • 花键联接特点与应用 • 销联接的类型、特点与应用
6 fF0 C
1、铰链四杆机构
2、曲柄滑块机构
3、导杆机构
第三章 平面连杆机构及其设计
二、铰链四杆机构的类型
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
第三章 平面连杆机构及其设计
三、平面四杆机构的工作特性
1、平面四杆机构有曲柄的条件
曲柄存在的条件: (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 (2)以最短杆或其相邻杆为机架 推论1: 当Lmin+Lmax∑L(其余两杆长度之和)时 最短杆的邻边是机架——曲柄摇杆机构 最短杆是机架 推论2: 当Lmin+Lmax>∑L(其余两杆长度之和)时——双摇杆机构 ——双曲柄机构 最短杆的对边是机架——双摇杆机构
2T D
F0=2037N
4 1.3F0
d1
9.815mm
第十一章 齿轮传动
本章重点
◆ 齿轮传动的失效形式
◆ 齿轮传动的强度计算
本章难点
齿轮传动的强度计算
第十一章 齿轮传动
一、轮齿的失效形式及计算准则
二、齿轮传动作用力分析及计算载荷 三、直齿圆柱齿轮传动强度计算 四、斜齿圆柱齿轮传动的受力分析
第三章 平面连杆机构及其设计
二、急回运动和行程速度变化系数
• 极位夹角 :
从动件在两个极限位置时, 曲柄在对应位置所夹的锐角。
• 行程速度变化系数 K
K=
ω快 ω慢
K=
180º+ 180º-
K-1 = ——— 180º K+1
第三章 平面连杆机构及其设计
三、压力角和传动角
压力角: 传动角:
动平衡与静平衡之间的关系 ?
静平衡的转子不一定是动平衡的 动平衡的转子一定是静平衡的
(1)动平衡的条件——转子分布在不同平面内的各个偏心质量所 产生的空间离心惯性力系的合力、合力 矩均为零。
F 0 M 0
( 2)动不平衡的转子,不论有多少个偏心质量,分布在多少个 回转平面内,都只需要在两个选定的平衡面内分别增加或除 去一个平衡质量,即可完全平衡。——双面平衡
20
1)该对齿轮 2) 欲使其实 在 mn 2mm,
第五章
轮 系
本 章 难 点
1. 周转轮系传动比计算中的符号问题;
2. 复合轮系中基本轮系的划分。
一.定轴轮系传动比的计算
1. 平面轮系
i AB
A z从 AB (1) m B z主 AB
m——外啮合齿轮对数
《机械设计基础》复习
杨恩霞
机电工程学院
Tel: 15004613329 E-mail: yangenxiai@
1
《机械设计基础》考试题型
客观题 分析简答题 计算题
2
第一章 平面机构的结构分析
第一章
平面机构的自由度
重
点
运动副和构件的概念、机构具有确定运动的条 件及机构自由度的计算。
一个基本周转轮系
行星轮、行星架、中心轮
剩余的是定轴轮系
2012考题:图
z4 z5 60, 向如图。求 nB
第六章 其他常用机构
了解棘轮机构、槽轮机 构的工作原理及特点
第七章 机械运转速度波动的调节
本章重点
机械运动产生速度波动的原 因及其调节方法。
一、稳定运转阶段的速度波动
i
H AB
经数学处理 所需周转轮系i
B 0 行星轮系:
H iAH 1 iAB
A — 活动齿轮 B — 固定中心轮
三、复合轮系的传动比
求解思路:将复合轮系分解为基本轮系,分别计算传动比,
然后根据组合方式联立求解。
求解要点:
1.分清轮系 2.列出方程 3.建立联系 4.联立求解
d b
O
二、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
正确啮合条件 连续传动条件 无侧隙啮合条件 齿轮传动参数
m 1=m 2 =m ; 1 = 2 =20
1
e1 e2 s2 s1
节圆、啮合线、啮合角、中心距、顶隙、侧隙
三、齿轮的根切,变位齿轮,几个特殊齿轮。
2012年考题:
五、齿轮的构造、润滑和效率
第十二章 蜗杆传动
本章重点
受力分析,参数和强度计算特点
本章难点
圆柱蜗杆传动承载能力计算
本章内容:蜗杆传动的类型,基本参数和几何尺寸,
失效形式,受力分析,强度计算 本章重点:受力分析,基本参数和强度计算特点 复习方法: 与齿轮传动比较,抓住不同点 ⑴ 传动的特点 ⑵ 参数尺寸特点
2 arcsin
l AB 60 l AC
180 240 K 2 180 120
第三章 凸轮机构及其设计
重点
盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计 凸轮基圆半径与压力角的关系等
第四章 凸轮机构及其设计
一. 基本概念
1. 基圆r0——以凸轮轮廓曲线上最小向径为半径 所作的圆 2. 行程h——从动件运动的最大位移h 3. 推程 ,推程角Φ 4. 远休止 ,远休止角ΦS 5. 回程 ,回程角Φ 6. 近休止 ,近休止角Φs 7. 从动杆位移S——从基圆至从动件尖点的距离
F0
CF fm
1.3 F0 强度校核式: e 2 d 4 1
设计式:
d1
4 1.3F0
2. 受轴向载荷FE的紧螺栓联接 螺栓的总拉力:
Fa= F0 +△Fb =FE +FR
被联接件所受的压力: 残余预紧力
FR= F0 - △Fc
kb FE kb kc
从动件所受力的方向与该力作用点速度方向所夹 的锐角. (不考虑各杆质量和摩擦) 压力角的余角. (连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角)
第三章 平面连杆机构及其设计
四、死点位置
死点位置:从动件的传动角等于零时机构所处的位置
(连杆与转动从动件共线的位置)
滑块为主动件
v
A
F
B
e
C
有死点存在
s
4. 在图示
第十章 联 接
本章重点 螺纹联接的类型
强度计算
本章难点 螺纹联接的强度计算
按螺纹的牙型
矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹
螺 纹 的 分 类
右旋螺纹 左旋螺纹 单线螺纹 按螺旋线的根数 多线螺纹 外螺纹 按回转体的内外表面 内螺纹 联接螺纹 按螺旋的作用 传动螺纹
按螺纹的旋向
按母体形状
奇数取“-” 偶数取“+”
2. 空间轮系
i AB
A z 从 A B B z主 A B