机械设计基础概念整理(部分)

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。凡将其他形式的能量

变换为机械能的机器称为原动机。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。

2.机械包括机器和机构两部分。

3.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。

4.就功能而言，一般机器包含四个基本组成部分：动力，传动，控制，执行。

5.机构与机器的区别：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外，还包含电气，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。

6.构件是运动的单元，零件是制造的单元。

7.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1章平面机构的自由度和速度分析

1.自由度——构件相对于参考坐标系所具有的独立运动，称之为构件的自由度。

2.运动副－－两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。条件：

a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动

3.绘制机构运动简图

思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。

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），绘制示意图。

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mm

4）.检验机构是否满足运动确定的条件。

4.机构具有确定运动的条件:机构自由度F>0，且F等于原动件数。

5.速度瞬心的定义:两个作平面运动构件上速度相同的一对重合点，在某一瞬时两构件相对于该点作相对转动，该点称瞬时回转中心，简称瞬心。

第2章平面连杆机构

1.由若干构件用低副（转动副、移动副）连接组成的平面机构，也称平面低副机构。

特点：①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损，形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。③连杆曲线丰富。可满足不同要求。

缺点：构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低；

产生动载荷（惯性力），不适合高速；③设计复杂，难以实现精确的轨迹。

2.曲柄—作整周定轴回转的构件；连杆—作平面运动的构件；

摇杆—作定轴摆动的构件；连架杆—与机架相联的构件；

整转副—能作3600相对回转的运动副；摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。

3.铰链四杆机构有整转副的条件为：

（1）最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。

（2）整转副由最短杆与其邻边组成。

注意，具有整转副的铰链四杆机构是否存在曲柄，还应判断选择哪一个杆作为机架（即，取最短杆或者最短杆的邻边作机架，则存在曲柄）。

第3章凸轮机构

1.凸轮机构：主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。一般凸轮具有盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。作用：将连续回转=> 从动件直线移动或摆动。

凸轮机构优缺点：优点：只需要设计适当的轮廓曲线，从动件便可获得任意的运动规律，且结构简单、紧凑、设计方便。

缺点：点或线接触，容易磨损。常用于传力不大的控制机构。

2.凸轮机构的压力角：驱动力与从动件上力作用点处绝对速度之间所夹的锐角α

第4章齿轮机构

1.齿轮机构作用:传递空间任意两轴的旋转运动，或将转动转换为移动。

优点：①传动比准确、传动平稳。②圆周速度大，高达300 m/s。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。④效率高(η→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠。⑤可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。

缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高；不适宜远距离两轴之间的传动。

2.一对渐开线齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等。

3.定义: ε= AE/EK为一对齿轮的重合度

一对齿轮的连续传动条件是：ε≥1

4.根切：当刀具的齿顶线超过啮合线的极限点N1，超过的部分刀刃将会把已经加工好的渐开线齿廓切除一部分，这种现象称为轮齿的根切。

根切的后果：①削弱轮齿的抗弯强度；②使重合度ε下降。