机械设计基础知识点总结
机械设计基础背诵知识点
机械设计基础背诵知识点机械设计是一门关于机械制造的学科,它涉及到机械零部件的设计、选择、计算和分析等方面的知识。
在机械设计的学习过程中,很多基础的知识点需要我们进行背诵。
下面将介绍一些机械设计基础的知识点。
1. 材料力学材料力学是机械设计的基础。
需要掌握材料的力学性质,包括拉伸强度、屈服强度、硬度等。
还要了解不同材料的特点以及它们的应用范围。
2. 分析力学分析力学是机械设计中的另一个重要知识点。
它涉及到物体的平衡、受力分析以及运动学等内容。
我们需要了解力的合成与分解、力矩的概念、平衡条件等基本概念。
3. 等效应力与疲劳在机械设计中,常常需要进行结构的强度计算。
等效应力理论是常用的一种计算方法,它可以将多个不同方向的应力合成为一个等效应力。
此外,疲劳是机械设计中非常重要的一个问题,我们需要了解疲劳寿命、疲劳裕度等概念。
4. 轴线零件设计轴线零件设计是机械设计中的一个重要内容。
我们需要了解轴线零件的选择与计算,包括轴的强度与刚度计算、连接方式的选择等。
5. 机械传动机械传动是机械设计中常见的一种结构形式。
我们需要了解不同传动装置的特点与适用范围,包括齿轮传动、带传动等。
6. 节气部件设计节气部件设计是机械设计中与流体传动相关的一个内容。
我们需要了解不同节气部件的设计原理与计算方法,包括调节阀、安全阀等。
7. 设备安装与调试设备安装与调试是机械设计中的最后一个环节,我们需要了解设备的安装方式以及调试过程中的一些注意事项。
上述只是机械设计中的一部分基础知识点,希望能够对你在学习机械设计过程中有所帮助。
机械设计是一个广阔的领域,需要我们不断学习与积累,才能够设计出高质量的机械产品。
50个机械设计基础知识点
50个机械设计基础知识点1.刚体力学:研究物体在作用力下的平衡和运动。
2.静力学:研究物体在静止状态下的力学性质。
3.动力学:研究物体在运动状态下的力学性质。
4.运动学:研究物体的运动特性,如速度、加速度和位移。
5.力学系统:由若干物体组成,并且相互作用,受到外界力的作用。
6.力的合成:通过矢量相加的方法计算多个力的合力。
7.力的分解:将一个力分解为多个力的合力。
8.平衡:物体受到的合力和合力矩均为零。
9.功:力在物体上产生的位移所做的功。
10.能量:物体的能力做功的量度。
11.弹性力:物体受到变形后,恢复原状的力。
12.摩擦力:物体在运动或静止时受到的阻力。
13.运动学链:由多个刚体连接而成的机构,用来进行运动传递和转换。
14.齿轮传动:利用齿轮的互相啮合实现运动传递和转换。
15.杠杆机构:利用杠杆的原理实现力的放大或缩小的机构。
16.曲柄连杆机构:利用曲柄和连杆的结构实现运动转换。
17.铰链机构:通过铰链连接物体的机构,实现固定、旋转或滑动。
18.滑块机构:由滑块和导轨构成的机构,实现直线运动。
19.传动比:用来衡量运动传递的效率。
20.齿轮比:齿轮传动中两个齿轮的旋转速度比值。
21.离合器:用来连接或分离两个旋转物体的装置。
22.制动器:用来减速、停止或固定运动物体的装置。
23.轴承:用来支撑和减小机械运动中的摩擦力的装置。
24.轴线:用来连接和支撑旋转物体的直线。
25.键连接:通过键连接来实现轴线和轴承的固定。
26.螺纹连接:通过螺纹连接实现两个物体的拧紧或松开。
27.轴承间隙:轴承内外圈之间的间隙,用来调整摩擦力和轴承的转动。
28.轴向力:作用于轴线方向上的力。
29.径向力:作用于轴线垂直方向上的力。
30.弹簧:用来储存和释放能量的装置。
31.拉伸强度:材料抵抗拉伸破坏的能力。
32.压缩强度:材料抵抗压缩破坏的能力。
33.硬度:材料抵抗划伤或穿透的能力。
34.拉伸试验:测试材料的拉伸性能和强度。
(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。
机械设计基础知识总结
机械设计基础知识总结机械设计是机械工程领域中的重要分支之一,它涉及到机械结构的设计、材料的选择、运动学和动力学的分析等方面。
下面将对机械设计的基础知识进行总结。
一、机械设计的基本原则1.安全性:机械设计必须确保使用过程中的安全性,防止发生意外事故。
2.可靠性:机械设计应具有良好的可靠性,能够正常工作并满足使用要求。
3.经济性:机械设计应尽量节约成本,减少材料的使用量及制造成本,同时提高性能和效率。
4.美观性:机械设计应考虑外观美观,符合人机工程学原则,提高产品的市场竞争力。
5.可维修性:机械设计应考虑易于维修,方便进行保养和维修工作。
二、机械设计的基本步骤1.定义设计目标和需求:明确设计的目标和需求,包括产品的功能、性能要求、使用环境等。
2.进行初步设计:根据设计目标和需求,进行初步的设计概念提出,并进行初步的尺寸和材料选择。
3.进行详细设计:在初步设计的基础上进行详细设计,包括各部件的尺寸确定、结构设计、运动学和动力学分析等。
4.进行仿真和分析:利用计算机辅助设计软件进行仿真和分析,验证设计方案的可行性和性能。
5.制作工程图纸:根据详细设计结果制作工程图纸,包括装配图、零件图和工艺图等。
6.样机制作和测试:根据工程图纸制作样机,并进行测试和验证,检查设计方案的可行性和性能是否符合要求。
7.进行设计修改和优化:根据样机测试结果和用户反馈,进行设计修改和优化,改进不足之处,以使设计方案更加完善。
三、机械设计的基本原理和方法1.结构设计原理:机械设计中的结构设计原理主要包括受力分析、刚度和强度计算等。
在设计过程中,要保证机械结构具有足够的刚度和强度,能够承受所需要的受力。
2.动力学原理:机械设计中的动力学原理主要包括速度、加速度、动量和能量等方面的计算。
通过动力学分析,可以了解机械系统在运动过程中所涉及的各种因素,为设计提供理论基础。
3.材料选择原理:机械设计中的材料选择原理主要包括强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性和可加工性等方面的考虑。
《机械设计基础》重点总结
《机械设计基础》重点总结机械设计基础是一门研究机械中常用机构和通用零部件工作原理、结构特点、设计方法以及机械传动系统设计的学科。
它是机械工程类专业的重要基础课程,对于我们理解和掌握机械系统的设计与应用具有重要意义。
下面我将为大家总结这门课程的重点内容。
一、平面机构的结构分析1、运动副及其分类运动副是指两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接。
根据接触形式的不同,运动副分为低副和高副。
低副包括转动副和移动副,高副则包括齿轮副、凸轮副等。
2、平面机构的运动简图用简单的线条和符号来表示机构的组成和运动情况的图形称为机构运动简图。
绘制机构运动简图时,要准确表示出各构件之间的相对运动关系和运动副的类型。
3、平面机构的自由度计算自由度是指机构具有独立运动的数目。
平面机构的自由度计算公式为:F = 3n 2PL PH,其中 n 为活动构件的数目,PL 为低副的数目,PH 为高副的数目。
机构具有确定运动的条件是自由度等于原动件的数目。
二、平面连杆机构1、铰链四杆机构的基本类型铰链四杆机构包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
其类型取决于各杆的长度关系和机架的选择。
2、铰链四杆机构的演化形式通过改变构件的形状、相对长度以及运动副的尺寸等,可以将铰链四杆机构演化成曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构和定块机构等。
3、平面连杆机构的运动特性包括急回特性、压力角和传动角等。
急回特性可以提高工作效率,压力角越小、传动角越大,机构的传动性能越好。
三、凸轮机构1、凸轮机构的类型按凸轮的形状可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮;按从动件的端部形状可分为尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件。
2、凸轮机构的运动规律常用的运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律和正弦加速度运动规律等。
不同的运动规律适用于不同的工作场合。
3、凸轮机构的设计设计凸轮机构时,需要根据工作要求确定凸轮的基圆半径、滚子半径、从动件的行程和运动规律等参数。
机械设计基础笔记知识点
机械设计基础笔记知识点一、机械设计概论1. 机械设计的定义和作用机械设计是指以人工制作的机械装置为研究对象,通过综合运用机械学、工程力学等知识,进行构思、设计和分析等工作,以满足特定的技术要求和经济要求。
2. 机械设计的基本原则和设计流程机械设计的基本原则包括适应性原则、合理性原则、先进性原则等,并按照设计流程依次进行项目论证、需求分析、方案设计、详细设计、制造和试验等阶段。
二、材料力学基础1. 材料的力学性能指标材料的力学性能指标主要包括强度、刚度、韧性、疲劳性能等。
其中强度是材料在受力时所能承受的最大应力,刚度是材料在受力时所表现出来的抗变形能力,韧性是材料在发生破坏前能吸收的能量,疲劳性能是材料在循环受力下出现破坏的抗性。
2. 应力和应变材料受到外力作用时,内部会产生相应的应力和应变。
应力是单位面积上的力的大小,应变是材料单位长度的变形量。
常见的应力形式包括拉应力、压应力、剪应力等。
三、机械零件设计1. 连接零件的设计连接零件是机械装置中起连接部件间传递力和传递运动的作用。
常见的连接方式有螺栓连接、销连接、键连接等。
在连接零件设计中,需要考虑连接强度、刚度、可拆卸性和工艺性等因素。
2. 轴的设计轴是机械装置上用来传递动力和转动运动的零件。
轴的设计需要考虑强度、刚度、平衡性和传递功率等因素。
轴的材料一般选用高强度的合金钢。
3. 螺纹的设计螺纹是机械装置中常用的连接方式之一。
螺纹的设计需要确定螺纹规格、螺纹传递力、螺纹疲劳寿命和螺纹的配合等参数。
四、机械传动设计1. 齿轮传动的设计齿轮传动是机械装置中常用的传动方式之一。
齿轮传动设计需要确定齿轮的模数、齿轮的参数、齿轮的传动比和齿轮的轴向力等。
2. 带传动的设计带传动是利用带传递动力和运动的方式。
带传动设计需要确定带的类型、传动比和带轮的尺寸等。
3. 链传动的设计链传动是一种静止的链条将动力传递给另一部分。
链传动设计需要确定链条的参数、链轮的尺寸等。
机械设计师必考知识点总结
机械设计师必考知识点总结机械设计是一门综合性强、难度较大的学科,其中包含着众多的知识点。
作为准备考试的机械设计师,需要熟悉并掌握各个知识点,以便在考试中取得好成绩。
本文将对机械设计师考试中的必考知识点进行总结,以供参考。
一、机械设计基础知识1. 材料力学:了解材料的力学性质,如应力、应变、弹性模量等。
掌握不同材料的力学特性对机械设计的影响。
2. 热力学:理解热力学的基本概念,包括热力学系统、过程、循环等。
熟悉热力学定律以及热力学计算方法。
3. 流体力学:掌握流体的基本性质和流体静力学、流体动力学的基本原理。
了解流体在机械设计中的应用。
4. 动力学:理解质点、刚体的运动学和动力学特性。
熟悉牛顿运动定律以及运动学和动力学的计算方法。
二、机械零件和机械零件设计1. 轴、轴套和连接:了解轴、轴套的基本结构和连接方式。
熟悉轴、轴套的设计原则和计算方法。
2. 连接件和紧固件:熟悉螺栓、螺母、螺钉等连接件的种类和用途。
了解连接件的设计规范和计算方法。
3. 传动带和传动链:掌握传动带和传动链的基本结构和工作原理。
了解传动带和传动链的选择和设计。
4. 弹簧:了解弹簧的种类和用途。
熟悉弹簧的设计原则和计算方法。
三、机械原理和机械设计方法1. 运动解析和分析:掌握运动描述方法和运动分析的基本原理。
了解运动参数计算和运动曲线绘制方法。
2. 受力分析和结构分析:熟悉受力分析的基本原理和方法。
理解结构的刚度、强度和稳定性分析方法。
3. 设计计算和优化:掌握机械设计中常用的计算方法和优化技术。
了解设计中的可靠性和安全性要求。
四、机械加工和组装工艺1. 机械加工工艺:了解常见的机械加工工艺,如铣削、车削、钻削等。
掌握数控机床的基本原理和操作方法。
2. 模具设计和制造:熟悉模具的基本结构和设计原则。
了解模具加工工艺和模具制造的流程。
3. 焊接和焊接工艺:理解常见的焊接方法和焊接工艺。
了解焊接接头的设计和焊接质量控制。
5. 零件装配和调试:掌握零件装配的基本原则和方法。
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。
机械设计基础总结(五篇范文)
机械设计基础总结(五篇范文)第一篇:机械设计基础总结平面机构的自由度F=3n-2PL-PH 机构具有确定运动的条件(原动件数>F,机构破坏)平面四杆机构在此机构中,AD固定不动,称为机架;AB、CD两构件与机架组成转动副,称为连架杆;BC称为连杆。
在连架杆中,能作整周回转的构件称为曲柄,而只能在一定角度范围内摆动的构件称为摇杆。
四杆机构存在曲柄的条件1)连架杆和机架中必有一杆是最短杆;2)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。
(称为杆长条件)急回特性和行程速比系数当主动件曲柄等速转动时,从动件摇杆摆回的平均速度大于摆出的平均速度,摇杆的这种运动特性称为急回特性极位夹角θ:曲柄整周运动时,连杆的两个极限位置的夹角当机构存在极位夹角θ 时,机构便具有急回运动特性。
且θ角越大,K值越大,机构的急回性质也越显著压力角与传动角连杆BC与从动件CD之间所夹的锐角γ 称为四杆机构在此位置的传动角。
显然γ越大,有效分力Pt越大,Pn越小,对机构的传动就越有利。
所以,在连杆机构中也常用传动角的大小及变化情况来描述机构传动性能的优劣。
为了保证机构传力性能良好,应使γmin≥40 ~50°最小传动角的确定:对于曲柄摇杆机构,γmin出现在主动件曲柄与机架共线的两位置之一。
死点(传动角为0)当以摇杆CD为主动件,则当连杆与从动件曲柄共线时,机构的传动角γ=0°,这时主动件CD通过连杆作用于从动件AB上的力恰好通过其回转中心,出现了不能使构件AB转动的“顶死”现象,机构的这种位置称为“死点”凸轮轮廓曲线设计反转法.对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构(1)选取适当的比例尺,取为半径作圆;(2)先作相应于推程的一段凸轮廓线。
为此,根据反转法原理,将凸轮机构按进行反转此时凸轮静止不动,而推杆绕凸轮顺时针转动。
按顺时针方向先量出推程运动角,再按一定的分度值(凸轮精度要求高时,分度值取小些,反之可以取小些)将此运动角分成若干等份,并依据推杆的运动规律算出各分点时推杆的位移值S。
机械设计基础知识点整理[52页]
机械设计基础知识点整理[52页]
一、材料力学
1.应力、应变、杨氏模量、泊松比、屈服强度、延伸率、硬度、断裂韧性等基本概念;
2.各种材料的特性、选材原则;
3.杆件、轴件、皮带悬挂、齿轮传动等常见零部件的强度计算。
二、机械传动
1.基本传动链、链轮、链条等概念;
2.齿轮传动的计算、设计、选型、装配;
3.皮带传动的计算、设计、选型、使用及维护。
三、机械零件
1.机械连接件的种类、用途及计算;
2.机械弹簧的种类、原理、选用及计算;
3.机械密封件的种类、原理及选用;
4.机械减振器的原理、种类及计算。
四、机械制图
1.机械制图的基本知识、图形符号、图形语言和表达方法;
2.机械零件的精度和公差、公差设计原则;
3.常用机械零件的标准化、规范化和统一化图纸的编绘。
五、机械设计基础
1.机械设计的原则、方法、步骤、标准;
2.机械设计中的力学、材料、动力学、工艺、制造等基础知识;
3.机械设计的应用领域、发展趋势和展望。
六、机械加工工艺
1.机械加工工艺的基本概念、种类及基本加工方法;
2.机械加工工艺在机械设计制造中的应用;
3.计算加工余量、过切量、切削速度等加工参数。
以上为机械设计的基础知识点整理,对于学习和掌握机械设计的同学们来说,这些知识点是必须要掌握的基础知识,只有在掌握这些基础知识的基础上,才能够更好地进行机械设计、制造和使用。
机械设计基础必考知识点
机械设计基础必考知识点机械设计是机械工程学科中的重要分支,它涉及到机械零件、机械装置和机械系统的设计与计算。
在机械设计的学习过程中,掌握一些基础的知识点是非常关键的。
下面将介绍一些机械设计基础必考的知识点。
一、材料力学材料力学是机械设计的基础,它研究材料的力学性能和应用。
在机械设计过程中,需要了解材料的力学性质,包括弹性力学、塑性力学、疲劳寿命等。
此外,还需要了解常见材料的力学参数,如弹性模量、屈服强度、断裂韧性等。
二、机械零件设计机械零件设计是机械设计中的核心内容。
在进行机械零件设计时,需要掌握合理的尺寸和公差配合。
合理的尺寸设计能够保证机械零件的功能与性能,而公差配合的合理选择则能够保证机械零件的精度要求。
三、机械装置设计机械装置设计是指将多个机械零件组合起来,形成一个具有特定功能的装置。
在进行机械装置设计时,需要了解机械传动的基本原理和机械传动的选择。
此外,还需要考虑机械装置的稳定性和可靠性。
四、机械系统设计机械系统设计是指将多个机械装置组合起来,形成一个能够完成特定工作的系统。
在进行机械系统设计时,需要考虑系统的工作效率、能量传递和控制等问题。
此外,还需要进行系统的动力学分析和热力学分析。
五、机械制图机械制图是机械设计中必不可少的一环。
在进行机械制图时,需要使用合适的绘图工具,如AutoCAD等。
掌握常用的图形符号和表达方法是进行机械制图的基础。
六、机械CAD设计机械CAD设计是使用计算机辅助设计软件进行机械设计。
在进行机械CAD设计时,需要熟练掌握相应的软件操作技巧,并能够进行三维建模和装配等工作。
综上所述,以上介绍了机械设计基础必考的知识点,包括材料力学、机械零件设计、机械装置设计、机械系统设计、机械制图和机械CAD设计等。
掌握这些知识点,能够为机械设计提供基础支持,提高设计的准确性和可靠性,同时也能够为学习深入的机械设计知识打下坚实的基础。
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;。
机械设计知识点总结笔记
机械设计知识点总结笔记 1. 机械设计基础知识:- 机械设计的定义和步骤- 机械设计基本原理和公式- 机械设计中常用的材料和材料选择原则- 机械设计中常用的工艺及加工方法2. 零件设计与选型:- 零件功能需求和性能要求- 零件设计的几何形状和尺寸的计算与选择- 零件与装配件的选型和配合原则3. 机械传动装置设计:- 常见的机械传动方式和原理- 传动装置的设计与计算- 齿轮传动、带传动、链传动的设计和选择原则4. 常见机构设计:- 常见的连杆机构、齿轮机构和曲柄滑块机构的设计- 平面机构、空间机构的设计和分析- 弹簧机构和减振器的设计原则5. 机械零件的加工与装配:- 零件的加工工艺和方法- 零件的装配及调试技巧- 常见的检验和测试方法6. 机械设计的CAD软件应用:- 机械设计中常用的CAD软件介绍和使用技巧- 2D和3D建模、装配和绘图的基本操作- CAD软件中的参数化设计和优化设计方法7. 机械设计的数值模拟与分析:- 机械设计中常用的数值模拟软件和方法- 结构强度、刚度和疲劳寿命的分析与评估- 流体动力学、传热分析和优化设计方法8. 机械设计的可靠性与安全性:- 机械设计中的可靠性评估和安全性分析- 设计中的失效模式与效应分析(FMEA)- 机械产品的可靠性测试和验证方法9. 机械设计的创新与发展趋势:- 机械设计中的创新方法和思维- 智能化、数字化和可持续发展的趋势- 新兴技术在机械设计中的应用(如人工智能和物联网)以上是机械设计知识点的一些概述,掌握这些知识将有助于进行机械设计的实践和应用。
机械设计基础知识点整理
机械设计基础知识点整理1. 机械设计概述机械设计是指通过设计方法和原则,以满足特定需求为目标,创造出适用于特定用途的机械装置的过程。
机械设计过程涉及到各种基础知识点,下面将对其中一些重要的知识点进行整理和概述。
2. 材料选择在机械设计中,材料的选择十分重要。
不同的材料具有不同的性能和特点,直接影响着机械零件的使用寿命和性能。
常见的机械材料有金属材料、聚合物材料和复合材料等。
在选择材料时,需要考虑材料的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等因素。
3. 运动和传动机械装置的运动和传动是机械设计中的重要内容。
通过运动和传动可以实现机械装置的功能。
常见的运动和传动方式有直线运动、旋转运动、齿轮传动、皮带传动等。
在设计中需要考虑运动的平滑性、传动的效率和准确性等因素。
4. 零件设计机械设计中的零件设计是指对机械装置的各个零部件进行设计和布置。
零件设计需要考虑零件的功能要求、结构强度、装配性和易制造性等因素。
在设计中,需要进行零件的尺寸和形状计算,并进行合理的布局和组合。
5. 制图和标注制图和标注是机械设计中的重要环节。
通过制图可以将设计的思路表达出来,使得他人能够理解和制造出符合要求的机械装置。
常见的制图方式有平面图、剖视图、工程图等。
在制图时,需要合理选择图纸比例、标注符号和尺寸标注等。
6. 设计评估和优化在机械设计过程中,设计评估和优化是不可忽视的环节。
通过设计评估可以验证设计方案的合理性和可行性,避免出现设计缺陷和错误。
设计评估可以利用数值计算、仿真分析和实验验证等方法。
同时,在设计过程中还要进行不断的优化,使得设计方案更加合理和优化。
以上是机械设计基础知识点的一些整理和概述。
机械设计是一个广泛而深入的领域,需要不断学习和实践才能提高设计能力。
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机械设计基础复习总结
机械设计基础复习总结一、机械制图1.制图常用符号的掌握:如螺纹、齿轮、轴等常用制图符号的画法和要求。
2.视图投影方法的理解:了解各种视图的画法和画布方法,如三视图、正投影、斜投影等。
3.尺寸标注的要求:尺寸标注要精确、清晰、规范,要避免尺寸标注冲突和歧义。
对于特殊形状的零件,还要会选择合适的标注方法。
4.配合标准的理解:掌握基本配合的命名方法和要求,如紧配、松配、过盈配等。
二、机械零件设计1.零件结构设计要求:对于需求提出明确的机械零件,要合理确定零件的结构,满足机械设计的要求,如强度、刚度、耐磨等。
2.零件的材料选择:对于确定了零件的结构后,要根据其工作条件和其它要求选择合适的材料。
3.零件的加工工艺设计:掌握零件加工的基本工艺,如车削、切割、焊接等,了解加工的工序和工艺要求。
4.零件的装配设计:装配设计要保证零件之间的配合精度,避免干涉和间隙过大。
三、机械装配设计1.装配方式的选择:根据机械装置和结构的要求,选择合适的装配方式,如销销装配、螺纹连接等。
2.装配工艺的设计:了解装配的基本工艺,掌握工序和工艺要求。
要注意装配过程中可能出现的问题和解决方法。
3.装配误差和公差的控制:了解装配过程中可能产生的误差和公差的控制要求,明确各零件之间的配合公差。
四、机械设计的重要原则和方法1.机械设计的公差控制原则:明确设计目标,根据设计要求制定合理的公差控制方案,保证产品性能和质量。
2.材料选择的原则:根据机械设计的工作条件、载荷要求和耐磨性等要求,选择合适的材料。
3.设计的创新性和可实施性:要求不只是复制现有的设计,而是要有一定的创新意识,设计出能够实施的方案。
五、机械设计基础常见错误和解决方法1.标注错误:在机械制图中,尺寸标注错误是一种常见问题。
解决方法是仔细检查标注的准确性,并根据标准进行修正。
2.装配设计错误:装配设计中常常会遇到零件干涉、配合间隙过大等问题。
解决方法是进行合理的配合分析和设计,查找并排除问题。
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。
机械设计基础知识总结通用3篇
机械设计基础知识总结通用3篇1、简洁机器组成:原动机局部、执行局部、传动局部三局部组成。
2、运动副:使构件直接接触又能保持肯定形式的相对运动的连接称为运动副。
高副:凡为点接触或线接触的运动副称为高副。
低副:凡为面接触的运动副称为低副。
3、局部自由度:对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。
自由度:构件的独立运动称为自由度。
平面机构运动简图:说明机构各构件间相对运动关系的简洁图形称为机构运动简图。
4 一般螺纹牙型角为α=60°梯形螺纹牙型角为α=30°矩形螺纹的牙型是正方形。
传递效率最高的螺纹牙型是矩形螺纹(正方形)。
自锁性最好的是三角螺纹牙型。
5 常用的防松方法有哪几种?(1)摩擦防松(2)机械防松(3)不行拆防松。
6 平键如何传递转矩?平键是靠键与键槽侧面的挤压传递转矩。
7 单圆头键用于薄壁构造、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。
8 零件的轴向移动采纳导向平键或滑键。
9 联轴器与离合器有何共同点、不同点?联轴器与离合器共同点:联轴器和离合器是机械传动中常用部件。
它们主要用来连接轴与轴,或轴与其他回转零件以传递运动和转矩。
不同点:在机器工作时,联轴器始终把两轴连接在一起,只有在机器停顿运行时,通过拆卸的方法才能使两轴分别;而离合器在机器工作时随时可将两轴连接和分别。
10 有补偿作用的联轴器属于挠性联轴器类型。
11 挠性联轴器有哪些形式?解:挠性联轴器分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的联轴器。
无弹性元件的挠性联轴器有以下几种(1)十字滑块联轴器(2)齿式联轴器(3)万向联轴器(4)链条联轴器有弹性元件的挠性联轴器又分为(5)弹性套柱销联轴器(6)弹性柱销联轴器(7)轮胎式联轴器12 离合器分牙嵌式离合器和摩擦式两大类。
13 钢卷尺里面的弹簧采纳的是螺旋弹簧。
汽车减震采纳的是板弹簧。
14 铰链四杆机构有哪些根本形式?各有何特点?解:铰链四杆机构有三种根本形式(1)曲柄摇杆机构(2)双摇杆机构(3)双曲柄机构。
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指根据物体的用途和需求,利用力学、材料学等相关知识,设计出能够满足要求的机械产品或设备。
下面将从机械设计的基本原理、机械零件的设计、机械动力传动等方面进行总结。
1.机械设计基本原理(1)静力学基本原理:包括平衡状态、力的作用点、力的合成与分解、力的分布等。
(2)运动学基本原理:包括平面运动与空间运动、速度与加速度、几何运动与连续运动等。
(3)动力学基本原理:包括质点的运动方程、惯性力、作用力与反作用力、能量守恒定律、动量守恒定律等。
2.机械零件的设计(1)轴的设计:根据承载工况、传动功率和转速等要求确定轴的材料、直径和长度等。
(2)联接件的设计:包括轴承、齿轮、键、销、螺纹等。
设计时要考虑力的传递效果、零件的寿命和可维修性等。
(3)阀门的设计:根据流体的特性和工作条件,选择适当的阀门类型和材料,以确保流体的控制效果。
(4)弹簧的设计:根据所受载荷、工作环境和弹簧材料等因素,确定弹簧的直径、圈数、螺距和螺纹等参数。
(5)联轴器的设计:根据传动功率、转速和工作环境等要求,选择适当的联轴器类型和材料,以确保传动效果和可靠性。
3.机械动力传动(1)带传动:包括平带传动、V带传动、齿轮带传动等。
设计时要考虑传动效率、速比、中心距等因素。
(2)齿轮传动:根据传动功率、转速比和工作环境等要求,选择适当的齿轮类型和材料,以确保传动效果和可靠性。
常见的齿轮有直齿轮、斜齿轮、蜗杆等。
(3)链传动:包括链条传动、滚子链传动等。
设计时要考虑链条选择、链轮选择和传动效果等因素。
(4)轴承:包括滚动轴承和滑动轴承。
设计时要考虑承载能力、摩擦和磨损等因素。
4.机械工程材料(1)常用金属材料:如钢、铝、铜等。
要根据机械设计的要求,选择合适的材料进行设计。
(2)非金属材料:如塑料、橡胶、陶瓷等。
要根据工作条件和使用要求选择合适的材料。
(3)复合材料:是由两个或多个不同材料按一定比例组合而成。
设计时要考虑材料的强度、重量和成本等因素。
机械设计课本知识点汇总
机械设计课本知识点汇总机械设计是机械工程领域中的一个重要学科,涵盖了广泛的知识点。
本文将为大家汇总机械设计课本中的一些重要知识点,以供参考。
一、机械设计基础知识1. 材料力学:包括材料力学的基本概念,应力、应变、弹性模量、屈服强度等。
2. 绘图基础:了解机械设计中常用的绘图符号、尺寸标注、投影方法等。
3. 机械制图:学习机械设计中的常用图形,如剖视图、立体图、装配图等。
4. 轴系和公差:了解轴系的概念、公差的计算方法等重要内容。
二、机械零件设计1. 连接零件:包括螺栓、销、轴等常用连接零件的设计,以及设计时应考虑的安全系数。
2. 传动零件:学习机械传动中的齿轮、带传动、链传动等各种传动零件的设计方法。
3. 轴承设计:了解轴承的基本原理,学习轴承的选择和计算方法。
4. 弹簧设计:学习弹簧的类型、选取和计算方法,以及弹簧在机械设计中的应用。
三、机构设计1. 机构的分类:学习常见机构的分类和特点,如链传动机构、减速机构等。
2. 平面机构设计:包括平面机构的数学模型、运动分析和合成等内容。
3. 空间机构设计:了解空间机构的设计方法和运动规律。
4. 减振和控制:学习机械设计中减振和控制技术的原理和应用。
四、机械设计原理1. 机械运动学:了解机械运动学的基本概念、运动参数的计算方法等。
2. 机械静力学:学习机械静力平衡、动态平衡和力学性能的计算方法。
3. 机械动力学:包括机械动力学的基本原理、能量传递与控制、动力分析和设计等内容。
4. 机械热力学:了解机械系统的能量转换原理、热力学循环和效率计算等。
五、机械设计应用1. 机械工程材料:学习常见机械工程材料的性能特点和应用范围。
2. 工程设计软件:了解常用的机械设计软件,如CAD、Solidworks 等,并学会使用它们进行机械设计。
3. 机械加工工艺:学习机械零件的加工方法和工艺流程,了解不同加工方式的优缺点。
4. 机械设计案例:学习一些经典的机械设计案例,了解不同设计思路和方法的应用。
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1、构件:独立得运动单元/零件:独立得制造单元机构:用来传递运动与力得、有一个构件为机架得、用构件间能有确定相对运动得连接方式组成得构件系统(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得系统注:从力得角度瞧机构与机器并无差别,故将机构与机器统称为机械1. 机构运动简图得要点:1)构件数目与实际数目相同2)运动副得种类与数目与实际数目相同3)运动副之间得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≤其它两杆之与(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,若最短杆为机架得邻边,则为曲柄摇杆机构III ) 满足杆长条件,若最短杆为机架得对边,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(摇杆左右极限位置得夹角)得大小,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表示为极位夹角(连杆与曲柄两次共线时,两线之间得夹角)6.压力角:作用力F方向与作用点绝对速度方向得夹角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.凸轮机构得分类及其特点: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(只用于受力不大得低速机构)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,但就是无法进入凹面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.凸轮机构得压力角:从动件运动方向与凸轮给从动件得力得方向之间所夹得锐角α(凸轮给从动件得力得方向沿接触点得法线方向)压力角得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得半径)10.F’与使从动件压紧导路得有害分力F’'(F''=F ’11. 凸轮机构得自锁现象:在α角增大得同时,F ’'力大于有用分力F',系统无法运动,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. 凸轮机构得运动规律与冲击得关系: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. 凸轮滚子机构半径得确定: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: II )轮廓外凸时:(当时,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)注:平底推杆凸轮机构也会出现失真现象,可以增大凸轮得基圆半径来解决问题14. 齿轮啮合基本定律:设P 为两啮合齿轮得相对瞬心(啮合齿轮公法线与齿轮连心线交点),(传动比需要恒定,即需要为常数)15. 齿轮渐开线(口诀):弧长等于发生线,基圆切线就是法线,曲线形状随基圆,基圆内无渐开线啮合线:两啮合齿轮基圆得内公切线啮合角:节圆公切线与啮合线之间得夹角α’(即节圆得压力角)16. 齿轮得基本参数:(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)轮齿得齿数为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齿轮各项参数得计算公式:).3025.0()(*****==+=c c c m c h h a f 短齿制正常齿顶隙系数17. 分度圆压力角α=ar cos (/r)(为基圆半径,r为分度圆半径)所以所以18. 齿轮重合度:表示同时参加啮合得轮齿得对数,用(≥1才能连续传动)表示,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得中心距20. 渐开线齿轮得加工方法:1)成形法(用渐开线齿形得成形刀具直接切出齿形,例如盘铣刀与指状铣刀),成形法得优点: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得齿轮加工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得原理来切齿得),常见得刀具例如齿轮插刀(刀具顶部比正常齿高出,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(顶部比传动用得齿条高出,刀具进行轴向运动,切出得齿轮分度圆齿厚与分度圆齿槽宽相等,缺点:只能间断地切削、生产效率低)、齿轮滚刀(其在工作面上得投影为一齿条,能够进行连续切削)21. 最少齿数与根切(根切会削弱齿轮得抗弯强度、使重合度下降):对于α=20°与=1得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,正常齿标准齿轮得实际最小齿数可取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得齿轮,可以实现非标准中心距得无侧隙传动,可以使大小齿轮得抗弯能力比较接近,还可以增大齿厚,提高轮齿得抗弯强度(以切削标准齿轮时得位置为基准,刀具移动得距离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. 轮系得分类:定轴轮系(轴线固定)、周转轮系(轴有公转)、复合轮系(两者混合)一对定轴齿轮得传动比公式:对于(定轴)齿轮系,设输入轴得角速度为,输出轴得角速度为,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得转动方向:判断蜗杆得螺纹就是左旋还就是右旋,左旋用左手,右旋用右手,用手顺着蜗杆得旋转方向把握蜗杆,拇指指向即为涡轮得旋转方向周转轮系(包括只需要一个原动件得行星轮系与需要两个原动件得差动轮系)得传动比: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得转速,此外,判断G与K两轮得转向就是否相同,如果转向相同,则最后得结果符号取“+”,如果转向相反,则结果得符号取“-”复合轮系得传动比计算,关键在于找出周转轮系,剩下得均为定轴轮系,计算时要先名明确传递得路线就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,机械主轴得角速度也作(周期性得)变化,机械得这种(有规律得、周期性得)速度变化称为(周期性)速度波动(在一个整周期中,驱动力所做得输入功与阻力所作得输出功就是相等得,这就是周期性速度波动得重要特征)24.调节周期性速度波动得常用方法就是在机械中加上一个转动惯量很大得回转件—-飞轮(选择飞轮得优势在于不仅可以避免机械运转速度发生过大得波动,而且可以选择功率较小得原动机)对于非周期性得速度波动,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,但就是它得体积庞大,灵敏度低,近代机器多采用电子调速装置)26.飞轮转动惯量得选择:注:1)(为最大功亏,即飞轮得动能极限差值,得确定方法可以参照书本99页)2)(为主轴转动角速度得算数平均值)3)(为不均匀系数)27、(刚性)回转件得平衡:目得就是使回转件工作时离心力达到平衡,以消除附加动压力,尽可能减轻有害得机械振动。
(平面)平衡得方法:安装平衡质量,使得配重对轴得离心力(或质径积)得矢量与与要平衡得重量得离心力(或质径积)矢量与为0注:对于一些轴向尺寸较小得回转件,如叶轮,飞轮,砂轮等,可近似地认为其质量分布在同一平面内,但就是对于一些轴向尺寸较大得回转件,如多缸发动机曲柄,电动机转子,汽轮机转子与机床主轴等,其质量分布于多个平面内,不可以瞧作在同一平面内进行质量平衡得计算28。
螺纹得用途:1)链接2)传动螺纹参数:S=nP(S为导程,P为螺距,n为螺旋线数,注:P 为相邻两牙在中径线上对应两点间得轴向距离,S为同一条螺旋线上得相邻两牙在中径线上对应两点得轴向距离)关于螺纹升角:螺纹得类型:1)矩形螺纹(牙侧角β=0°)2)非矩形螺纹(牙侧角β≠0°):三角形螺纹(牙型角α=60°为国家标准普通螺纹,牙型角α=55°为管螺纹)、梯形螺纹(牙型角α=75°,牙侧角β=15°)、锯齿形螺纹(牙型角α=33°,牙侧角β=3°)螺纹得效率(有效功与输入功得比):螺旋副得效率仅与螺纹升角有关,锯齿形螺纹得牙侧角比梯形螺纹得牙侧角小,所以锯齿形螺纹得效率比梯形螺纹得效率高,但就是只适用于承受单方向得轴向载荷自锁条件:1)矩形螺纹当斜面倾角小于摩擦角时,发生自锁2)非矩形螺纹,当螺纹升角小于等于当量摩擦角时发生自锁 注:用于连接得紧固螺纹必须满足自锁条件,为牙侧角)为摩擦系数,当量摩擦角ββρf f (,cos arctan '= 29.螺纹链接得基本类型:1)螺栓连接(螺栓与螺母配合)①普通螺栓连接:螺栓与孔之间有间隙,孔中不切制螺纹,加工简便,成本低,应用最广②铰制孔用螺栓连接:其螺杆外径与螺栓孔得内径具有同一基本尺寸,螺栓与孔之见没有空隙,并常采用过渡配合,它适用于承受垂直螺栓轴线得横向载荷2)螺钉连接(螺钉直接旋入螺纹孔,省去螺母):结构简单,但就是不能经常拆装,经常拆装会使连接件得螺纹被磨损而失效3)双头螺柱连接:连接较厚得被连接件,或者为了结构紧凑而采用盲孔得连接,该连接允许多次拆装而不损坏被连接件4)紧定螺钉连接:固定两零件得相对位置,并可传递不大得力或者转矩常见得螺纹紧固件:螺栓(有多种头部形状)、双头螺柱(有座端与螺母端两个端)、(紧固)螺钉(末端有平端、锥端、圆尖端)、螺母、垫圈(增大被连接件得支承面积以减小接触得挤压应力)30.预紧:对于不承受轴向工作载荷得螺纹,轴向得力即为预紧力螺纹连接得拧紧力矩T等于克服螺纹副相对转动得阻力矩T1与螺母支承面上得摩擦阻力矩T2之与为了充分发挥螺栓得工作能力与保证预紧可靠,螺栓得预紧应力一般可达材料屈服极限得50%~70%,小直径得螺栓装配时应施加小得拧紧力矩,否则容易将螺栓杆拉断,力矩得大小通常由经验判断,但就是为了保证质量可以选择测力矩扳手或者定力矩扳手31.防松:连接用得三角形螺纹具有自锁性,一般情况下不会发生脱落,但就是在冲击、振动、变载得作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,另外高温螺纹连接有可能导致变形脱落,所以要进行防松常用得防松措施:①弹簧垫片:反弹力使螺纹间保持压紧力与摩擦力②对顶螺母:两个螺母得对顶作用,使得螺栓始终受到附加得拉力与附加得摩擦力,结构简单,适用于低速重载得场合③尼龙圈锁紧螺母:螺母中嵌有尼龙圈,拧上后尼龙圈内孔被胀大,箍紧螺栓④槽型螺母开口销⑤圆螺母用带翅垫片⑥止动垫片:垫片折边以固定螺母与被连接件得相对位置⑦其它方法:用冲头冲2-3点防松、粘合剂涂于螺纹旋合后粘合剂固化粘合达到防松效果32.齿轮失效形式:1)轮齿折断2)齿面点蚀3)齿面胶合4)齿面磨损5)齿面塑性变形①轮齿折断:一般发生在齿根处,因为齿根处受到得弯曲应力最大,淬火钢或铸铁制成得齿轮(闭式硬齿面齿轮)容易发生这种现象②齿面点蚀:最先出现在齿面节线处,细小裂纹扩展后颗粒剥落造成,通常发生在闭式软齿面齿轮上③齿面胶合:发生在齿顶、齿根等相对速度较大处,高速重载运动中,摩擦产生高温引润滑油失效,齿面金属粘连,相对运动时较软得齿面沿滑动方向被撕下形成沟纹(解决方法:1)提高齿面硬度2)减小齿面粗糙度3)增加润滑剂得粘度(低速)4)加抗胶合剂)④齿面磨损:1)磨粒磨损:颗粒进入齿面间引起磨粒磨损,开式传动中难以避免,齿阔变形,导致噪声与振动,最终传动失效2)跑合磨损:新制造得齿轮表面不光洁,刚开始运转时会有磨损,使得表面变光洁,跑合结束后应该清洗并更换润滑油⑤齿面塑性变形:重载导致齿面局部塑性变形,使齿阔失去正确得齿形,在过载严重与启动频繁得传动中常见33。