《机械设计基础》复习资料 (22)

绪论

1）

机器：（1）都是一种人为的实物组合；（2）各部分形成运动单元；（3）能实现能量转换或完成有用的机械功。

机械的定义：一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运动的装置。

2

构件——组成机械的各个相对运动的实物，机械运动的单元体；

机构——由构件组成，常用的机构如齿轮机构、凸轮机构等；

零件——机械中不可拆的制造单元，机械中制造的单元体；零件分为通用零件和专用零件；

第1章机械设计概述

1）失效形式有哪些？

答：失效形式包括：（1）断裂；（2）过量变形；（3）表面失效；（4）破坏正常工作条件引起的失效。

第2章摩擦、磨损及润滑概述

1

答：摩擦包括：（1）干摩擦；（2）液体摩擦；（3）边界摩擦；（4）混合摩擦。

2

答：磨损包括：（1）跑合（磨合）磨损阶段；（2）稳定磨损阶段；（3）剧烈磨损阶段。

3

答：（1）磨粒磨损；（2）粘着磨损；（3）疲劳磨损（点蚀）；（4）腐蚀磨损。

第3章平面机构的结构分析

1）运动副——使两个构件直接接触并产生一定相对运动的连接；

2）运动副分为平面运动副与空间运动副，其中平面运动副又分为移动副、转动副及平面高副；

3）平面机构具有确定运动的条件是什么？

答：（a）机构自由度数F＞0；

（b）原动件数目等于机构自由度数F。

4）书中P32—3.4，P33—3.6 C）压缩机的压气机构、f）压床机构。

5) 典型习题:

计算图示机构的自由度（如有局部自由度、复合铰链、虚约束，必须明确指出），说明该机构是否具有确定的相对运动。（共两个小题10分）

解：图中有一处虚约束，一处复合铰链，

一处局部自由度（图中具体说明）

（1）自由活动构件数：N=10，n=10-1=9；

（2）低副数：移动副2对，转动副10对，

所以P L =12；

（3）高副数：一对齿轮高副， 一对凸轮高副，所以P H =2

∴F=3n-2P L -P H =3×9-2×12－2=1，由于该机

构有一个原动件，故此机构具有确定的相对运动的条件。

第4章 平面连杆机构

1）平面四杆机构包括：①曲柄摇杆机构；②双曲柄机构；③双摇杆机构。

2）平面四杆机构是否存在“死点”，取决于从动件是否与连杆共线。对曲柄摇杆机构而言，当曲柄为原动件时，摇杆与连杆无共线位置，不出现死点；当摇杆为主动件时，曲柄与连杆有共线位置，出现死点。

3）曲柄存在的条件：①最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余俩杆长度之和；②最短杆或其相邻杆应为机架。根据有曲柄的推论：①当最长杆与最短杆的长度之和大于其余两杆长度之和时，只能得到双摇杆机构；②当最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余俩杆长度之和时：ⅰ）最短杆为机架时得到双曲柄机构；ⅱ）最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构；ⅲ）最短杆的对面杆为机架时得到双摇杆。

4）典型习题1：

在某铰链四杆机构中，已知两连架杆的长度lAB ＝80，lCD ＝120和连杆长度lBC ＝150。试讨论：当机架lAD 的长度在什么范围时，可以获得曲柄摇杆机构、双曲柄机构或双摇杆机构。

解：1）110≤AD ＜150时为曲柄摇杆机构；

2）当AD 为最长杆，且150＜AD ≤190时为曲柄摇杆机构；

3）AD 为最短杆，即AD ≤50时为双曲柄机构；

4）当AD 为最短杆且AD 满足50＜AD ＜80时有双摇杆机构

5）当AD 为最长杆且满足190＜AD ＜350时为双摇杆机构。

5) 典型习题2:

1、试阐述铰链四杆机构的曲柄存在条件；

2、根据图2中所注尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄

机构、还是双摇杆机构，并说明为什么。

（a）（b） (c) (d) 答：（1）曲柄存在的条件如下：

（a）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余俩杆长度之和

（b）最短杆或其相邻杆应为机架

（2）（a）25+120＜60+100,最短杆为25，且机架与之相邻，故该机构为曲柄摇杆机构；

（b）40+110＜70+90，最短杆与机架重合，故该机构为双曲柄机构；

（c）50+100＞60+70，不满足杆长和条件，故该机构为双摇杆机构；

（d）50+100＜70+90 ，最短杆为50，且其对面杆为机架，故该机构双摇杆机构；

第5章凸轮机构

1）凸轮结构：由凸轮、从动件和机架三个基本构建组成的高副机构；

2）凸轮按形状分类：（a）盘形凸轮；（b）移动凸轮；(c)圆柱凸轮；（d）曲面凸轮；按从动件与凸轮保持接触（称为锁合）的方式分类（a）力锁合的凸轮机构；（b）几何锁合的凸轮机构；按从动件型式分类：（a）尖顶从动件；（b）滚子从动件；（c）平底从动件；

3）凸轮从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状；

第6章间歇运动机构

1）最常见的间歇运动机构包括：棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构等。

2）书P76 习题6.2与6.3

第7章螺纹连接与螺旋传动

1）连接分为：可拆连接和不可拆连接；可拆连接有螺纹连接、键连接和销连接；不可拆连接包括焊接、铆接和粘接等；

2）螺纹的主要参数：大径（又称公称直径）、小径、中径、螺距及导程；

* 螺距P与导程S的概念容易混淆，在单线螺纹中，螺距与导程相等；在多线螺纹中，导程的距离等于螺距乘以线数；

3）*判断螺纹的旋向：将螺纹的轴线竖立放置，若螺纹线右端高，左端低，则该螺纹为右旋螺纹，反之即为左旋；

4）常用的螺纹包括：普通螺纹（包括粗牙螺纹与细牙螺纹）、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹及锯齿形螺纹；其中普通螺纹与管螺纹属于连接螺纹，梯形螺纹、矩形螺纹及锯齿形螺纹属于传动螺纹；

5）螺栓连接按受力情况可分为：普通螺栓连接与铰制孔螺栓连接；

6）螺纹预定的目的：为了增强连接的可靠性、紧密性和防松能力；

7）防松的方法按其工作原理可分为：①摩擦放松、②机械放松、③永久放松和④化学放松；对顶螺母属于摩擦放松；

8）计算紧螺栓联接的拉伸强度时，考虑到拉伸和扭转的复合作用，应将拉伸载荷增大到原来的1.3 倍；

第8章带传动

1）带传动的类型——按照原理分：①摩擦带传动（如V带和平带）、②粘合带传动（如同步带）；按用途分：①传动带、②输送带；按传动带的截面形状分：①平带、②V带、③多楔带、④圆形带、⑤同步带；

2）V带由包布层、伸张层、强力层、压缩层组成。强力层的结构型式有帘布结构和线绳结构；V带的截面为梯形，两侧面为工作表面，靠两侧面与带轮的摩擦进行工作；

3）普通V带型号按截面尺寸由小至大有：Y、Z、A、B、C、D、E 7种型号；

窄V带截面尺寸分为：SPZ、SPA、SPB、SPC 4种型号；

4）带轮腹板的结构有:实心式、腹板式及轮辐式；

5）打滑：当带所传递的圆周力超过带与带轮接触面间摩擦力总和的极限时，带在带轮上将发生明显的相对滑动的现象；