2015机械设计基础总复习解析
机械设计基础复习说课讲解
1、双曲柄机构 2、曲柄摇杆机构 3、4 双摇杆机构
(二)急回特性
在曲柄摇杆中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆位于
两个极限位置,简称极位。
此两处曲柄之间的夹角θ 称为极位夹角。
C2
θ 180°+θωB
C C1Aຫໍສະໝຸດ B1DDB2
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时,摇杆从C1D位置 摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有:
tg nP (d2)
➢牙型角 (相邻两侧边夹角)
➢牙侧角 β(侧边与轴线垂线
夹角)对于对称牙型 2
ββ α
ψ
三、矩形螺纹副条 自件 锁为 的:
四、螺纹连接的类型
1、螺栓连接: 普通螺栓连接:螺栓与孔之间有间隙,应用广泛 铰制孔用螺栓连接:螺杆外径与螺栓孔的内径基本尺寸相同。 承受较大横向载荷
2、螺钉连接:螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中,省去螺母,被连接件之 一较厚且不经常拆卸,以免被连接件的螺纹被磨损而使连接失效。
冲击类型的判断: (1)刚性冲击:加速度由0变为无穷大或由无穷大变为0 (2)柔性冲击:加速度由0变为有限值或由有限值变为0 (3)无冲击:加速度由0逐渐变化或逐渐变为0
三、凸轮廓线设计方法的基本原理(反转原理)
四.凸轮压力角的计算
tgα =
ds/dδ ± e
s + r20 - e2
基圆半径越小,压力角越大。
增大模数(10~15%) 。
三、轮齿弯曲强度计算危险截面的确定:30度切线法 四、齿轮的构造:齿轮轴:(当齿根圆直径与轴径接近时,可以将齿轮和轴做 成一体)、圆盘式(腹板式):(齿顶圆直径小于等于500mm的齿轮可采用腹板 式结构)、轮辐式:(顶圆直径大于等于400mm时,常采用轮辐式结构)
《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。
机械设计基础复习资料讲解
第一章:平面机构的自由度考点:自由度(F)计算:✓自由度=原动件数✓自由度定义:保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。
✓计算公式:F=3n-(2P L +P h )n为活动构件个数,P L为低副个数,P h为高副个数●低副:构件间是面接触,包括转动副和移动副;高副:构件间是点、线接触注意点:1.复合铰链--两个以上的构件在同一处以转动副相联。
若m个构件,m-1转动副2.局部自由度,定义:构件局部运动所产生的自由度。
一般都是出现在加装滚子的凸轮机构。
计算时:把滚子当做固定不动,把滚子与杆件看做同一个构件。
3.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。
出现虚约束的场合:✧两构件联接前后,联接点的轨迹重合,如平行四边形机构,火车轮✧两构件构成多个移动副,且导路平行。
✧两构件构成多个转动副,且同轴。
✧运动时,两构件上的两点距离始终不变。
✧对运动不起作用的对称部分。
如多个行星轮。
✧两构件构成高副,两处接触,且法线重合4.机构=机架+原动件+从动件(机架个数为1)第二章:平面连杆机构考点:1,平面四杆机构的基本类型及其应用;2,平面四杆机构的基本特性(急回特性和死点位置)。
●平面四杆机构的三种基本形式:1,曲柄摇杆机构特征:曲柄+摇杆作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
如雷达天线。
2,双曲柄机构特征:两个曲柄作用:将等速回转转变为等速或变速回转。
应用实例:如叶片泵、惯性筛等。
3,双摇杆机构特征:两个摇杆应用举例:铸造翻箱机构风扇摇头机构特例:等腰梯形机构-汽车转向机构● 平面四杆机构的基本特性1, 急回运动如上个图的曲柄摇杆机构➢ 当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时,摇杆从C 1D 位置摆到C 2D 。
所花时间为t 1 , 平均速度为V 1,那么有:ωθ/)180(1+︒=t1211t C C V =)180/(21θω+︒=C C➢ 当曲柄以ω继续转过180°-θ时,摇杆从C 2D,置摆到C 1D ,所花时间为t 2 ,平均速度为V 2 ,那么有: ωθ/)180(2-︒=t 2212t C C V = )180/(21θω-︒=C C 显然:t 1 >t 2 V 2 > V 1摇杆的这种特性称为急回运动。
机械设计基础期末复习指导要点
机械设计基础期末复习指导(数控技术专业适用)第一章机构静力分析基础1.力的基本概念及其性质(1)力的定义物体间相互的机械作用,这种作用使物体的运动状态(力的外效应)、形状或尺寸发生改变(力的内效应)。
(2)力的三要素力的大小、方向和作用点。
2.静力学定理(1)二力平衡定理作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力的大小相等、方向相反,作用在一条直线上。
(2)三力平衡汇交定理构件在三个互不平行的力作用下处于平衡,这三个力的作用线必共面且汇交于一点。
3.约束和约束力应掌握四类常用的约束模型:柔性体约束、光滑面约束、铰链约束、固定端约束。
了解约束性质,掌握约束力的画法。
4.物体的受力分析及受力图(1)根据要分析的问题,确定研究对象;(2)解除研究对象的约束画出研究对象的分离体;(3)在分离体上画出全部主动力;(4)在分离体解除约束的地方按约束的类型或性质画出约束力。
5.力的投影和分解(1)力的投影和正交分解(2)合力投影定理合力在某一轴上的投影等于各分力在同轴上投影的代数和。
6.力矩与力偶(1)力矩力使物体产生转动效应的量度称为力矩。
(2)合力矩定理力系合力对某点的力矩等于力系各分力对同点力矩的代数和。
(3)力偶及其性质使物体产生转动效应的一对大小相等、方向相反、作用线平行的两个力称为力偶。
力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。
力偶的基本性质:a.力偶无合力,在坐标轴上的投影之和为零。
b.力偶对其作用平面内任一点的力矩,恒等于其力偶矩,而与矩心的位置无关。
7.力的平移定理作用于刚体上的力F,可平移到刚体上的任一点O,但必须附加一力偶,其附加力偶矩的大小等于原力F对O点的力矩。
8.平面力系的平衡方程若力系是平衡力系,则该力系向平面任一点简化的主矢和主矩为零。
即:平面平衡力系在两坐标轴投影的代数和等于0,对平面上任意点力矩代数和等于0。
∑F x=0 ∑F y=0 ∑M O(F)=09.求解平面一般力系平衡问题的步骤(1)选择研究对象;(2)受力分析;(3)列平衡方程,求解未知力。
机械设计基础课后复习题与答案
机械设计基础1-5至1-12 指出(题1-5图~1-12图)机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束,计算各机构的自由度,并判断是否具有确定的运动。
1-5 解 F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-6 解F =H L P P n --23=111283-⨯-⨯=11-7 解F =H L P P n --23=011283-⨯-⨯=21-8 解F =H L P P n --23=18263-⨯-⨯=11-9 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-10 解F =H L P P n --23=212293-⨯-⨯=11-11 解F =H L P P n --23=24243-⨯-⨯=21-12 解F =H L P P n --23=03233-⨯-⨯=32-1 试根据题2-1图所标注的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。
题2-1图答 : a )160907015011040=+<=+,且最短杆为机架,因此是双曲柄机构。
b )1707010016512045=+<=+,且最短杆的邻边为机架,因此是曲柄摇杆机构。
c )132627016010060=+>=+,不满足杆长条件,因此是双摇杆机构。
d )1909010015010050=+<=+,且最短杆的对边为机架,因此是双摇杆机构。
2-3 画出题2-3图所示个机构的传动角和压力角。
图中标注箭头的构件为原动件。
题2-3图解:2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2-5图所示,要求踏板CD 在水平位置上下各摆10度,且500CD l mm =,1000AD l mm =。
(1)试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6)’计算此机构的最小传动角。
题2-5图解 : ( 1 )由题意踏板CD 在水平位置上下摆动ο10,就是曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置,此时曲柄与连杆处于两次共线位置。
机械设计基础总复习
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二、 机器的组成 (以汽车为例)
1、动力部分 提供动力(发动机) 2、传动部分 提供变速、改变运动方向或运动形式等
(变速箱、传动轴、离合器) 3、工作部分 直接完成设计者的构想,代替或减轻人类的
工作(车轮,转向器) 4、控制部分 使机器各部分运动协调。可以是手控、
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3、曲柄存在的条件 1)四杆机构中,最长杆和最短杆之和小于其余
两杆长度之和。 2)曲柄为最短杆,且是连架杆或机架。 4、对四杆机构的判断:
在四杆机构中,没有曲柄存在,就是双摇杆 机构,若存在曲柄,,哪一个是机架,就构成不 同的机构。
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1)和最短杆相连的杆是机架,为曲柄摇杆机构。 2)最短杆是机架,为双曲柄机构。 3)最短杆对过的杆是机架,为双摇杆机构。
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第十一章 联接
螺纹联接
1、大径 d:螺纹标准中的公称直径,螺纹的最大直径
2、小径 d1: 螺纹的最小直径,强度计算中螺杆危险断 面的计算直径。
3、中径 d2: 近似于螺纹的平均直径, d2 (d1 + d) / 2 4、螺距 p: 相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。
5、导程 s: 同一条螺纹线上两螺纹牙之间的距离。
Fx1 = - Ft2 切向力
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已知:蜗杆的旋向和转向,画出蜗杆和 蜗轮三个分力的方向。
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•第八章 带传动
普通V带已标准化:按GB/T 13575.1-2008标准, 按截面尺寸 的大小不同,由小到大,分为: Y、Z、A、B、C、D、E七种。
具体尺寸见表8—2。带的楔角 大于带轮沟槽 角。 • 带的节面宽度叫节宽bp , 当带弯曲时,此宽度不变,带的
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机械设计基础复习要点1.机器_般由哪几部分组成?一般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。
P12.机器和机构各有哪几个特征?构件由各个零件通过静连接组装而成的,机构又由若干个构件通过动连接组合而成的,机器是由机构组合而成的。
机器有三个共同的牲:(1)都是一种人为的实物组合;(2)各部分形成运动单元,各单元之间且有确定的相对运动;(3)能实现能量转换或完成有用的机械功.P23.零件分为哪两类?零件分为;通用零件、专用零件。
P24.机器_能实现能量转换,而机构不能。
P25.什么叫构件和零件?组成机械的各个相对运动的实物称为法住,机械中不可拆的制造单元体称为窒住.构性是机械中中运动的单元体,筌也是机械中制造的单元体。
P26.什么叫运动副?分为哪两类?什么叫低副和高副?使两个构件直接接触并产生一定可动的联接,称运动生。
P4-57.空间物体和平面物体不受约束时各有几个自由度?构件在直角坐标系来说,且有6个独立运动的参数,即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动。
但在平面运动的构件,仅有3个独立运动参数。
P58.什么叫自由度?机构具有确定运动的条件是什么?机构具有独立的运动参数的数目称为构件的自由度。
具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度数目。
P59.运动副和约束有何关系?低副和高副各引入几个约束?运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为继。
引入1个约束条件将减少1个自由度。
P510.转动副和移动副都是面接触称为低画。
点接触或线接触的运动副称为高副。
11.机构是由原动件、从动件和机屋三部分组成P6。
12.当机构的原动件数等于自由度数时,机构就具有确定的相对运动。
P813.计算自由度的公式:F = 3n.2PL.PH (n为活动构件;PL为低副;PH为高副),计算时注意复合较链、局部自由度、虚约束。
P914.根据四杆机构演化原理可推出曲柄存在的条件:(])最短杆与最长杆长度之和小或等于其他两杆长度之和;(2)连架杆或机架中必有一杆为最短杆。
《机械设计基础》期末复习知识
《机械设计基础》期末复习知识目录一、内容概览 (2)1.1 机械设计基础课程的目的和任务 (3)1.2 机械设计的基本要求和一般过程 (4)二、机械设计中的力学原理 (5)2.1 力学基本概念 (7)2.2 杠杆原理与杠杆分析 (8)2.3 静定与静不定的概念及其应用 (9)2.4 连接件的强度计算 (10)2.5 转动件的强度和刚度计算 (11)三、机械零件的设计 (12)3.1 零件寿命与材料选择 (13)3.2 轴、轴承和齿轮的设计 (15)3.3 连接件的设计 (16)3.4 弹簧的设计 (18)四、机械系统的设计与分析 (19)4.1 机械系统运动方案设计 (20)4.2 机械系统的动力学分析 (22)4.3 机械系统的结构分析 (24)4.4 机械系统的控制分析 (25)五、机械系统的设计实例 (26)5.1 自动机床设计实例 (28)5.2 数控机床设计实例 (29)5.3 汽车发动机设计实例 (31)六、期末复习题及解答 (32)6.1 基础知识选择题 (33)6.2 应用能力计算题 (33)6.3 设计题及分析题 (34)七、参考答案 (35)7.1 基础知识选择题答案 (37)7.2 应用能力计算题答案 (38)7.3 设计题及分析题答案 (39)一、内容概览《机械设计基础》是机械工程及相关专业的核心课程,旨在培养学生机械系统设计的基本能力和综合素质。
本课程内容广泛,涵盖了机械系统设计中的基本原理、结构分析、传动设计、支承设计、控制设计以及现代设计方法等多个方面。
机械系统设计概述:介绍机械系统设计的基本概念、设计目标和步骤,帮助学生建立整体观念,理解机械系统设计的综合性。
机械零件设计:详细阐述各类机械零件的设计原理和方法,包括齿轮、轴承、联轴器、弹簧等,注重实际应用和标准规范。
机械传动设计:讲解机械传动的分类、特点和应用,重点分析带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动的设计计算方法和实际应用。
《机械设计基础》复习辅导及答案
静力学重点知识点:了解杆件受力产生变形的五种形式。
力矩、力偶的概念。
机件受力的分析图。
1. 图示矩形截面直杆,右端固定,左端在杆的对称平面内作用有集中力偶,数值为M。
关于固定端处横截面A-A上的内力分布,有四种答案,根据弹性体的特点,试分析哪一种答案比较合理。
C2.图示带缺口的直杆在两端承受拉力F P作用。
关于A-A截面上的内力分布,有四种答案,根据弹性体的特点,试判断哪一种答案是合理的。
D3.工程构件要正常安全的工作,必须满足一定的条件。
下列除 D 项,其他各项是必须满足的条件。
A. 强度条件B. 刚度条件C. 稳定性条件D. 硬度条件4.机械是机器和机构的总称。
(√)5.由于零力杆不承受力,所以是无用杆,它的存在与否对桁架结构没有影响。
(×)6.力偶各力在其作用平面内的任意轴上投影的代数和都始终等于零。
(√)7.作用在同一平面内的四个力,它们首尾相连构成一封闭的四边形,则此力系一定是平衡力系。
(×)8.作用力与接触面公法线之间的夹角称作摩擦角。
(×)9.强度是构件抵抗破坏的能力。
(√)10.刚度是构件抵抗变形的能力。
(√)11.在保持力偶矩不变的前提下,力偶可在同一平面内,或相互平行的平面内任意移动,不改变力偶对刚体的作用效果。
(√)12.理论应力集中因数只与构件外形有关。
(√)13.任何情况下材料的弹性模量E都等于应力和应变的比值。
(×)14.矩形截面杆扭转变形时横截面上凸角处切应力为零。
(√)15.影响构件持久极限的主要因素有:构件形状、尺寸、表面加工质量和表层强度。
(√)16.影响构件持久极限的主要因素有:构件形状、尺寸、表面加工质量和应力大小。
(×)模块一平面机构的运动简图重点知识点:机构、自由度、高副、低副、局部自由度、复合铰链、虚约束,各种机构简图、自由度的计算机构要能运动,自由度必须大于零。
在平面机构中有一个低副就引进两个约束。
机械设计基础总复习及问题详解
《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.给出铰链四杆机构成为曲柄摇杆机构的条件。
2.有一回转构件已经动平衡了,是否还要进行静平衡实验,为什么?3.给出下列滚动轴承的内径、类型及精度等级。
62208 7312AC/P6 51103/P64.尖顶从动件与滚子从动件盘形凸轮轮廓之间有何关系。
5.给出曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构的条件。
6.在机器中安装飞轮如何调速?为什么通常将飞轮安装在机器的高速轴上?7.给出滚动轴承基本代号的含义。
8.请给出三种能将主动件的连续转动变成从动件间歇运动的机构。
9.当不考虑重力和惯性力时,曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构以哪个构件为主动件时机构会出现死点,为什么?10.闭式软齿面的齿轮传动齿轮主要失效形式是什么,其设计准则又是什么? 11.试说明链传动的瞬时传动比为什么不恒定?12.设计蜗轮蜗杆减速器时,为什么要进行散热计算?13. 试说明曲柄摇杆机构与双曲柄机构、曲柄滑块机构之间的演化关系。
14.已知一个受预紧力F0和工作载荷FE的紧螺栓联接,单个螺栓与被联接件的受力变形图如题一—3图所示,根据图形标示,计算出螺栓的预紧力F、总拉力Fa、工作载荷FE 和残余预紧力FR?题一— 3图15.给出链传动的失效形式,并解释题一— 4图曲线中,三条曲线的意义?题一—4图在什么位置?由哪些应力组16.带传动工作时,带应力变化情况如何?m ax成?二、分析题1.如题二—1图所示为蜗轮传动与圆锥齿轮传动组合。
已知输出轴上的锥齿轮4的转向n,为了使中间轴上的轴向力相互抵消一部分,试确定:4(1)蜗杆传动的螺旋线方向;(2)蜗轮的转动方向;(3)轮1和轮4所受的各分力的方向。
题二—1图2.如题二—2图所示,分析偏置的曲柄滑块机构在图示位置的压力角和传动角。
题二—2图3.如题二—2图所示的凸轮机构,请分析该凸轮机构的理论轮廓、实际轮廓、升程运动角、回程运动角、基圆和图示位置的压力角。
题二—2图三、计算题1.如题三—1图的平面机构,试求其自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度请指出)。
机械设计基础复习资料
机械设计基础复习资料一、名词解析1.自由构件的自由度数:2.螺纹公称直径:3.轴:4.传动轴:5.转轴:6.轴承的接触角:7.自锁:8.机械效率:9.打滑:10.正确啮合条件:11.运动副:12.低副:13.高副:14.平衡:15.弹簧的特性曲线:16.轮系:17.根切现象:18.刚体的转动惯量:19.凸轮基圆:20.弹簧刚度:21.齿廓啮合基本定律:22.正确啮合条件:两齿轮的模数必须相等;两齿轮的压力角必须相等。
二、思考题1.构件定义的正确表达是什么2.在机器中属于制造单元的是什么3.自行车车轮轴、电风扇叶片、起重机上的起重吊钩、台虎钳上的螺杆、柴油发动机上的曲轴和减速器中的齿轮,以上零件中有几种是通用零件4.车轮在轨道上转动,车轮与轨道间构成何种运动副5. 飞轮的作用是什么6. 在带传动中(减速传动),带的应力最大值发生在带的哪一部位7.为了使带与轮槽更好的接触,轮槽楔角与截面的楔角应如何设计8.传动是借助链和链轮间的何种形式来传递动力和运动的。
9.什么是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数。
10. 为避免使用过渡链节,设计链传动时应注意什么11.机构具有确定相对运动的条件是什么12.铰链四杆机构的死点位置发生在哪一位置13.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动会产生何种冲击14.螺纹联接的自锁条件是什么15.当轴的转速较低,且只承受较大的径向载荷时,宜选用何种轴承16.齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在哪一部位17.国家标准规定,标准渐开线齿轮的分度圆压力角α为多少度18.自行车车轮的前轴、中轴、后轴各属于哪一类轴21.齿轮最主要的参数是什么22. 圆锥销的锥度是多少度23.对于高负荷、重要的转轴,应选用何种材料24.转轴承受哪几种载荷25. 那一种密封是属于接触式密封26. 凸缘联轴器是一种什么联轴器27. 何种不能用于传动的螺纹28.轮系的总传动比等于各级传动比是什么29. 30000型轴承是代表何种轴承30.带传动的主要失效形式是什么31.行星轮系指什么32.减速器的传动比为多少33.普通螺纹的公称直径指什么34. 在螺栓的直径参数中,与螺栓的抗拉强度关系最大是什么35.一般转速的滚动轴承计算准则是什么36.柴油机曲轴中部的轴承应采用何种轴承37.作单向运转的转轴,其弯曲应力的变化特征是什么38.在一般机械传动中,若需要采用带传动时,应优先选用何种带传动39.何种联轴器,能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振40.两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为何种移动副41.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于什么42.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取什么杆43.圆锥齿轮传动适用于何种传动44. 在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座,其目的是什么45.何种类型轴承不能承受轴向载荷46. 何种密封属于非接触式密封47.作平面运动的三个构件有彼此相关的三个瞬心,这三个瞬心如何分布48.在机构力分析中,具有惯性力,又有惯性力矩的构件是何种构件49.要将一个曲柄摇杆机构转化成为双曲柄机构,应如何处理50.在曲柄摇杆机构中,只有当什么为主动件时才会出现“死点”位置51.凸轮机构从动杆的形状有哪几种52.从动杆常用的运动规律,有哪几种53.当从动杆采用何种运动规律时凸轮机构会产生刚性冲击54.当从动杆采用何种运动规律和余弦加速运动规律时,凸轮机构只产生柔性冲击55.凸轮的基圆半径越小时,则凸轮的压力角、有效推力、有害分力如何变化56.为了保证棘轮在工作中的静止和定位可靠和防止棘轮的反转,棘轮机构应当装有什么57.顺口溜: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。
《机械设计基础》期末复习重点
《机械设计基础》期末复习重点第1章1、能够区分虚约束、局部自由度、复合铰链等概念。
2、掌握平面机构自由度的计算。
如例题1-7,习题1-10等。
3、掌握速度瞬心、三心定理、N个构件组成的机构的瞬心总数K= N(N-1)/2 第2章1、掌握铰链四杆机构有曲柄的条件,尤其是对杆长条件的理解。
2、对于给定的铰链四杆机构,能够判断其类型。
如习题2-1等。
3、掌握急回特性、最小传动角及死点位置等相关知识。
对于给定的铰链四杆机构,能够画出该机构的极位夹角、最小传动角及死点的位置,如教材图2-22、2-23及2-24等。
第3章1、掌握凸轮机构相关名词术语,并能够在图上依次标出,如基圆半径、推程运动角、远休止角、回程运动角、近休止角、行程、偏心距等。
2、了解常用的几种从动件运动规律的特点。
第4章1、了解渐开线齿廓的特点。
2、掌握标准直齿轮、斜齿轮的几何尺寸计算,如习题4-1、4-2、4-11及4-12等。
第5章1、了解什么是定轴轮系、行星轮系、周转轮系以及复合轮系。
2、掌握复合轮系传动比的计算,如例题5-4,习题5-10等。
第9章1、掌握常用的机械零件的失效形式。
2、掌握机械零件设计的一般步骤。
第10章1、了解螺纹主要参数的定义。
2、掌握机械制造常用螺纹的特点。
3、了解键的类型及键的失效形式。
4、掌握如何进行键的尺寸选择。
第11章1、掌握轮齿失效形式。
2、了解齿轮传动的设计准则。
3、了解直齿圆柱齿轮传动的强度计算,如齿形系数、齿根修正系数的确定。
第13章1、了解带传动的类型。
2、掌握带传动的弹性滑动和打滑的区别。
3、了解带的应力分析,如教材图13-10。
4、了解V带传动的计算,如V带型号的确定,中心距大小不同对带传动的影响,及如何确定中心距等。
第14章1、了解轴的功用及类型。
2、掌握轴的结构设计,了解轴上零件的定位及固定。
如在给定的装配图上找出结构设计中的错误,并加以改正,参考课件中给的例子。
第16章1、掌握滚动轴承的基本类型和特点。
机械设计基础1复习要点(全部)
机械设计基础1复习要点(机械原理部分)第1章 绪论掌握:机器的特征:人为的实物组合、各实物间具有确定的相对运动、有机械能参与或作机械功了解:机器、机构、机械、常用机构、通用零件、专用零件和部件的概念第2章 机构组成和机构分析基础知识2.1 掌握:构件的定义(运动单元体)、构件与零件(加工、制造单元体)的区别平面运动副的定义、分类(低副:转动副、移动副;高副:平面滚滑副)各运动副的运动特征、几何特征、表示符号及位置2.2 掌握:机构运动简图的画法(注意标出比例尺、主动件、机架和必要的尺寸)2.3 掌握平面机构自由度计算:自由度计算公式:H L P P n F --=23;在应用计算公式时的注意事项(复合铰链、局部自由度、虚约束);机构具有确定运动的条件(机构主动件数等于机构的自由度);2.4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 :掌握:速度瞬心定义;绝对瞬心、相对瞬心;瞬心的数目;速度瞬心的求法:观察法: 三心定理法:用速度瞬心求解构件的速度;第4章 平面连杆机构4.1 掌握:铰链四杆机构的分类:铰链四杆机构的变异方法:改变构件长度、改变机架(倒置)4.2 掌握:铰链四杆机构的运动特性:曲柄存在条件:曲柄摇杆机构的极限位置:曲柄摇杆机构的极位夹角θ:曲柄摇杆机构的急回特性及行程速比系数 K ;铰链四杆机构的传力特性:压力角α:传动角γ:许用传动角[γ];曲柄摇杆机构最小传动角位置:死点(止点)位置:死点(止点)位置的应用和渡过4.3 掌握:平面连杆机构的运动设计:实现给定连杆二个或三个位置的设计;实现给定行程速比系数的四杆机构设计:曲柄摇杆、曲柄滑块第5章 凸轮机构5.1 掌握:凸轮机构的分类5.2 掌握:基圆(理论廓线上最小向径所作的圆)、理论廓线、实际廓线、行程; 从动件运动规律(升程、回程、远休止、近休止)刚性冲击(硬冲)、柔性冲击(软冲);三种运动规律特点和等速、等加速等减速、余弦加速度位移曲线的画法;5.3 掌握:反转法绘制凸轮廓线的方法、对心或偏置尖端移动从动件、对心或偏置滚子移动从动件;5.4 掌握:滚子半径的选择、运动失真的解决方法,压力角α、许用压力角、基圆半径的确定;第6章 齿轮传动6.2 掌握齿廓啮合基本定律 定传动比条件、节点、节圆、共轭齿廓6.3 掌握:渐开线的形成、特点及方程;一对渐开线齿廓啮合特性:定传动比特性、可分性;一对渐开线齿廓啮合时啮合角、啮合线保持不变;6.4 掌握:渐开线齿轮个部分名称:基本参数:齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数;计算分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆;齿顶高、齿根高、齿全高,齿距(周节)、齿厚、齿槽宽;外啮合标准中心距;标准安装:分度圆与节圆重合(d d ='、αα=');一对渐开线齿轮啮合条件:正确啮合条件、连续传动条件、重合度的几何含义;一对渐开线齿轮啮合过程:起始啮合点(入啮点)、终止啮合点(脱啮点);实际啮合线、理论啮合线、极限啮合点;6.5 了解:范成法加工齿轮的特点、根切现象及产生的原因、不根切的最少齿数第8章 轮系和减速器8.1 掌握:定轴轮系、周转轮系、混合轮系概念8.2 掌握:定轴轮系传动比计算,包括转向判定;周转轮系传动比计算;混合轮系传动比计算:第11章 其他传动机构11.1 掌握:棘轮机构的组成、工作原理、类型(齿式、摩擦式)运动特性:有噪音有磨损、运动准确性差、自动啮紧条件;11.2 掌握:槽轮机构组成、类型(外槽轮机构、内槽轮机构)、定位装置(锁止弧)、运动特性:连续转动转换为单向间歇转动了解:最少槽数、运动特性系数、主动拨销进出槽轮的瞬时其速度应与槽的中心线重合且有软冲、动力特性概念:第20章 机械系统动力学设计20.1 掌握:作用在机械上的力:驱动力、工作阻力等效构件、等效力矩、等效转动惯量、等效力、等效质量、等效动力学模型等效原则:等效力矩e M 、等效力e F :功或功率相等等效转动惯量e J 、等效质量e m :动能相等 等效方程:∑=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛±+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n i i i i i i e M v F M 1cos ωωωα ∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n i i si si i e J v m J 122ωωω ∑=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛±+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n i i i i i i e v M v v F F 1cos ωα ∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=ni i si si i e v J v v m m 122ω20.2 掌握:机器运动的三个阶段、周期性速度波动的原因、调节周期性速度波动的目的(限制速度波动幅值)和方法(转动惯量)平均角速度、不均匀系数;掌握等效力矩为位置函数时,飞轮转动惯量计算:[][]J n W J W J m F -∆=-∆≥δπδω22max 2max900 掌握:能量指示图、最大盈亏功、最大速度位置、最小速度位置20.3 掌握:静平衡的力学条件:0=∑i F ;动平衡的力学条件:0=∑i F 、0=∑i M 与平衡方法。
机械设计基础复习汇总讲解
【练习3】 在图所示的周转轮系中, 已知各个齿轮的齿数
分别为z1=15, z2=25, z2′=20, z3=60, n1=200 r/min,
n3=50 r/min, 其转向如图所示。 求系杆H的转速nH的大小
和方向。
2
2′ H 1
3
图示的周转轮系为差动轮系
i1H3
n1H n3H
n1 nH n3 nH
第9章 、齿轮系
1、外啮合、内啮合圆柱齿轮、圆锥齿轮传动方向的判断。 2、蜗杆传动、齿轮系齿轮转动方向的判断。 3、定轴齿轮系、行星齿轮系、混合齿轮系传动比的计算。 4、齿轮系的应用、惰轮的概念 例题,习题、 补充练习
相交轴
交错轴
【练习1】如图所示轮系,已知齿轮齿数 Z1=30、Z2=20、Z3=30、 Z4=20、Z5=80 、蜗杆头数Z6=1、蜗轮齿数Z7=60,齿轮1转速 n1=1200 r/min,方向如图中箭头所示,求齿轮1与蜗轮7的传动比, 蜗轮7的转速n7,并在图中标出其转动方向。
• 用作图法做出滑块的两个极限位置,并求出该机构的急回 特性系数。
B
A
C
用作图法做出图示机构的急位夹角θ ,并求出该机构的急 回系数。
C
B
A
D
• 所示为对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构,凸轮的轮廓曲线为 以C点为圆心,以R=50 mm为半径的一个圆,凸轮的回转中心 在其半径R的中点O上,凸轮以等角速度逆时针转动。要求:
• (1)画出凸轮的基圆,求出基圆直径rb、推程角θ0和行程h。
• (2)画出从动件的位移曲线;(作图长度比例尺:按图示长度 量取;角度比例尺μ=6° /mm)
简答题
• 1、联轴器和离合器在功用方面有何区别? • 2、带传动的主要失效形式是什么?带的设计原则是什么? • 3、齿轮传动的失效形式有哪些?设计准则是什么?
《机械设计基础》课总复习,老师划的范围
绪论零件是制造的单元,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。
第一章平面机构的自由度和速度分析1.所以构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构;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。
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;4.机构自由度F=3n-2P l-P h,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;5.计算平面机构自由度的注意事项:(1)复合铰链(图1-13)(2)局部自由度:凸轮小滚子焊为一体(3)虚约束(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;6.自由度的计算步骤要全:1)指出复合铰链、虚约束和局部自由度2)指出活动构件、低副、高副3)计算自由度4)指出构件有没有确定的运动。
第二章平面连杆机构1.平面连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构,又称平面低副机构;铰链四杆机构:机构的固定构件称为机架;与机架用转动副相连接的构件称为连架杆;不与机架直接相连的构件称为连杆;铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
2.含一个移动副的四杆机构:曲柄滑块机构、转动导杆机构、摆动导杆机构、定块机构、摇块机构,及其相互之间的倒置。
3.铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆和最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和;整转副是最短边及其邻边组成的;铰链四杆机构是否存在曲柄依据:1)取最短杆为机架时,机架上有两个整转副,故得双曲柄机构;2)取最短杆的邻边为机架时,机架上只有一个整转副,故得曲柄摇杆机构;3)取最短杆的对边为机架时,机架上没有整转副,故得双摇杆机构。
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宽度系列代号,0(窄)系列,省略
类型代号 深沟球轴承
16-6.根据工作条件,决定在某传动轴上安装一对角接触轴承,如 题16-6图所示。已知:Fr1 =1470N,Fr2 =2650N,FA=1000 N,轴 颈d=40mm,转速n=5000r/min,常温下运转,有中等冲击,预期 轴承寿命Lh =2000小时,试选择轴承型号。
前置代号 用于表示轴承的分部件,用字母表示。
后置代号
轴承内部结构代号 轴承类型 代号 含义 B α=40° AC 角接触球轴承 α=25° C α=15° 接触角α加大 B 圆锥滚子轴承 E 加强型
实例 7210B 7210AC 7005C 32310B N207E
公差等级代号(等级:低高)
1
FA Fr1 Fr2
2
答案:
F1' 0.68Fr1 0.68 2000 1360N F2' 0.68Fr2 0.68 1000 680N
游 隙 代 号
其 它 代 号
直径系列变化:
注: □-字母; ×-数字。
基本代号 表16-4 尺寸系列代号
代号 宽度 系列 直径 系列
7
8
9
0
窄
1
正常
2
宽 轻
3
4
5
特宽
6
-- 特窄 -- 超特 轻 超轻
特轻
中
重
-----
注:2、3类轴承宽度系列代号为0时,不省略。
有时宽度代号为1、2时也被省略。
第15章 非液体摩擦滑动轴承的计算
设计准则-维持边界油膜不破裂,即维持边界摩擦状态。 但由于边界油膜的强度和破裂温度受多种因素影响,尚未完全 搞清楚,目前采用的是间接的、条件性计算。 一. 向心滑动轴承 轴承径向载荷,N
1. 限制轴承压强 p:
轴颈直径,mm
F p [ p ] MPa dB
轴瓦材料的许用压强, 见P257表15-1
轴瓦宽度,mm,由B/d定 液体摩擦 B/d=0.5~1 非液体摩擦 B/d=0.8~1.5
目的
是防止压强过大将油挤出,从而避免轴瓦过度磨损。 对于转速很低或间歇转动的轴,只需进行这项计算。
2. 限制轴承pv值: 考虑到功热当量,pv值与轴承单位面积的摩擦功耗(fpv)成 正比,因此限制pv值也就是限制轴承的温升,从而避免温度过高 使边界油膜破裂。对于连续运转轴承,通常都应进行这项计算。 轴的转速,r/min F dn pv [ pv ] MPa m/s Bd 60 1000
轴颈圆周速度,m/s
轴承材料pv许用值, 见P257表15-1
另外:当v过大,即使p和pv值都在允许的范围内,轴承 可能出现早期磨损,故有时还须限制滑动速度。
v
dn
60 1000
[v ]
m/s
第16章 滚动轴承
滚动轴承类型繁多,各类型中又有不同结构、尺寸和精度等, 为便于组织生产及选用,国标对滚动轴承的代号作了具体规定。
7 2 2 0 6 C /P52
内部结构代号 α=15° 公差等级代号 5级 游隙代号 第2组游隙C2
(游隙与公差同时表示时,符号C省略)
轴承内径 d = 6×5=30mm
直径系列代号,2(轻)系列
宽度系列代号,2(宽)系列
类型代号 角接触球轴承
6
3 0 8
公差等级代号,0级,省略 游隙代号 基本组游隙C0,省略 轴承内径 d = 8×5=40mm
Fa1 2802 1.906 e Fr1 1470
X1=0.41
,
Y1=0.87 ;
P r1 X1F r1 Y 1F a1 0.411470 0.87 2802 3040.4N P r2 X2F r 2 Y2 F a 2 1 2650 0 1802 2650 N
前置代号 轴 承 分 部 件 代 号
□ ╳
基本代号
╳ ╳ 内径尺寸系 列代号 □ =内径/5 类 (20~ (高 型 宽 495mm) )度系 直径 代 列代 系列 d<20mm时: 号 号 代号 00 01 02 03 10 12 15 17 ╳ ╳ 尺寸系 列代号
后置代号(□或加×)
内 部 结 构 代 号 密 封 与 防 尘 结 构 代 号 保 持 架 及 其 材 料 代 号 特 殊 轴 承 材 料 代 号 公 差 等 级 代 号
1.某传动装置采用一对7210AC轴承支承(如图示)。已知:Fr1 =2000N,Fr2 =1000N,FA=500 N,预期轴承寿命Lh =2000小时, 转速n=5000r/min,中等冲击,常温。求: 1) 两轴承的当量动载荷 Pr1,Pr2; 2)如 =1.5,=1,试验算此轴承是否合适? ( 注:F′=0.68Fr,e=0.68,C=31900N,C0 =25400 N,当Fa/ Fr≤e,X=1,Y=0;当Fa/Fr>e, X=0.41,Y=0.87。)
Fa 2 1802 0.68 e Fr 2 2650
X2=1
,
Y2=0 ;
Pr1>Pr2,以Pr1为计算依据,中等载荷fp=1.5,常温ft=1; 1 1 f p P 60n 1.5 3040.4 60 5000 3 C ( 6 Lh ) ( 200) ft 10 1 106 38465.59 N 38.46559kN 所选轴承7308AC,Cr=46kN>C满足要求。
公差等级
代号 示例
0级
省略 6206
6级
/P6 6206/P6
6x级
/P6x
5级
/P5
4级
/P4
2级
/P2
30321/P6x 6206/P5
6206/P4 6206/P2
(0级-普通级;6x级-仅用于3类轴承)
游隙代号:C1、C2、C0、C3、C4、C5(径向游隙量↑)。 C0为基本组游隙,优先采用,但不标出。
ห้องสมุดไป่ตู้:初选7308AC,e=0.68,
Fs1 0.68Fr1 0.68 1470 999.6N
Fs 2 0.68Fr2 0.68 2650 1802N Fs 2 FA 1000 1802 2802N Fs1 999.6N
轴有向右窜动的趋势,反装,左边轴承1被压紧,右边轴承2被放松; Fa 2 Fs 2 1802N Fa1 FA Fs 2 2802N