机械设计基础总复习解读
机械基础总复习
斜齿轮基圆柱上的螺旋角不等于分度圆柱 上的螺旋角。
斜齿圆柱齿轮受力方向分析,特别是轴向 力方向与斜齿旋向的关系。
八、直齿圆锥齿轮:轴交角∑=90°的齿轮传 动比和节圆锥角之间的关系为:
i12
n1 n2
d2 d1
tg 2
ctg1
直齿圆锥齿轮受力方向分析,轴向力方向 总是指向轮的大端。
至少等于齿轮的法线齿距,即重合度 1 。
四、齿轮轮齿的失效形式及其主要原因是: (1)轮齿折断:受循环弯曲应力作用在齿根部
位疲劳折断或过载引起折断; (2)齿面疲劳点蚀:受循环接触应力作用,产
生疲劳裂纹,裂纹扩展致使表层金属脱落; 齿面的接触疲劳强度设计准则是以不产生疲
劳点蚀破坏为前提建立起来的。
v
)
d2 2
拧紧螺母需克服螺母支撑面摩擦力矩:
T2 f2 FQ0rm
四、联接计算
1.松联接
4 FQ
d12
[ ]
2.受横向载荷的紧联接
knFQ0 f SF
v
4 1.3FQ0
d12
[ ]
式中将拉应力增大30%的原因是考虑在拧
紧螺母时,螺栓所受的载荷是拉力和扭矩的
复合作用 。
3.受轴向载荷的紧联接
注意:分度圆非节圆,压力角非啮合角,
传动比 i n1 d2 z2 n2 d1 z1
四、传动条件:一对渐开线直齿圆柱标准齿轮正确 啮合的条件为:1.模数相等;2.压力角相等。
只要 m1Cos1 m2Cos 2就能正确啮合。
实际啮合线长度与基圆齿距的比值称为齿轮的重 合度。连续传动条件是:实际啮合线长度大于或
五、小带轮:
小带轮的最小直径d1取决于带的型号,d1小, 带弯曲应力大,影响带的能力和寿命。
《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。
机械设计基础总复习
《机械设计基础》一、简答题1. 机构与机器的特征有何不同?机器的特征:(1)人为机件的组合;(2)有确定的运动;(3)能够进行能量转换或代替人的劳动。
机构的特征:(1)人为机件的组合;(2)有确定的运动。
机构不具备机器的能量转换和代替人的劳动的功能。
2.转子静平衡条件是什么?转子动平衡条件是什么?两者的关系是什么? 转子静平衡条件:∑=0F转子动平衡条件: ∑=0F ,∑=0M转子动平衡了,肯定静平衡;但转子静平衡了,但不一定动平衡。
3.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
铰链四杆机构最短杆的对边做机架,就成为双摇杆机构。
4.请给出齿轮传动失效的主要形式,并说明闭式软齿面齿轮传动应该按何种强度准则进行设计,何种强度准则校核,为什么?齿轮传动失效:轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、塑性流动、磨粒磨损闭式软齿面齿轮传动:按][H H σσ≤设计,按][F F σσ≤胶合因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式为齿面点蚀。
5.说明为什么带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧,哪种传动一般紧边在上,哪种传动一般紧边在下,为什么?因为带传动是摩擦传动,而链传动是啮合传动链传动的紧边在上,而带传动的紧边在下。
6.请给出三种以上螺栓联接防松的方法,并简要分析其特点。
止动垫片防松,是机械防松;开槽螺母与开口销防松是机械防松双螺母防松,是摩擦防松。
7.以下材料适合制造何种机械零件?并各举一例。
45 20 ZG270-500 ZPbSb16Cu245:优质碳素结构钢,制造轴类零件20:优质碳素结构钢,制造硬齿面齿轮零件ZG270-500:铸钢,制造大齿轮ZPbSb16Cu2:铸造青铜,滑动轴承的轴瓦8.请说明离合器和联轴器作用的差异,并各给出一个应用的例子。
离合器和联轴器共同点:联接两轴,传递运动和动力;不同点:离合器可在运动中接合或脱开,而联轴器只能在停车时才能接合或脱开。
9.给出铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
(1)最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和最短杆的对边为机架;(2)最短杆+最长杆>其余两杆长度之和10. 凸轮机构中从动件的运动规律为匀速运动时,有何缺点,应用在什么场合?有刚性冲击,用在低速轻载的场合。
机械设计基础总复习内容
第1章 平面机构及其运动简图
4、平面机构的自由度
(5)平面机构自由度的计算:
机构的自由度F—— 机构相对机架(固定构件)所具有的 独立运动的数目。
F 3n 2PL PH
(要求:熟记公式)
式中:n为活动构件数,PL为低副数量,PH为高副数量。 (6)计算平面机构自由度时的几种特殊情况 复合铰链 —— 两个以上的构件在同一处以转动副相联。 K个构件汇交而成的复合铰链应具有(K-1)个转动副。 局部自由度—— 构件局部运动所产生的不影响整个机构运 动的自由度,是多余的自由度,在计算时应略去不计。 虚约束—— 对机构运动不起限制作用的重复约束。计算自 由度时应去掉虚约束。
第1章 平面机构及其运动简图
1、平面机构的组成
(1)构件:彼此相对运动的运动单元体。一个构件可以是一 个单独制造的零件,也可以是由若干零件连接构成的组合体。 (2)机构主要由: 主动件、从动件、机架三部分组成。 如内燃机:汽缸体是机架,
活塞是主动件,
曲轴是从动件, 连杆称为联运件。
第1章 平面机构及其运动简图
死点位置的运用:a.机床夹具;b.飞机起落架;c.钻床夹具;等等
第3章 凸轮机构
1、凸轮机构的应用和类型
(1)凸轮机构常用于将主动件的连续转动转变为从动件的往 复移动或摆动,使从动件获得预先给定的运动规律。凸轮机构 是高副机构。凸轮的轮廓曲线或沟槽决定了从动件的运动规律。
(2)组成:主要由凸轮、从动件和机架组成。 (3)按凸轮形状分类:盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮; 按从动件的结构形式分类:尖顶从动件、滚子从动件、 平底从动件; 按从动件的运动形式分类:移动从动件、摆动从动件。
第2章 平面连杆机构
3、平面四杆机构的工作特性
机械设计基础期末考试复习知识点
机械系统的设计要:性能要求
详细描述:机械系统的性能要求主要包括运动性能、动力性能、工作 性能和可靠性等,设计时应充分考虑这些要求。
总结词:经济性要求
详细描述:机械系统的经济性要求包括制造成本、运行成本和维护成 本等方面,设计时应注重降低成本,提高经济效益。
机械系统的设计方法
了弹簧在不同工作条件下的性能表现,是弹簧设计的重要依据。
03
机械系统设计
机械系统的组成与特点
01
总结词:基本组成
02
详细描述:机械系统通常由原动机、传动装置、执行装置和控制装置 等组成,各部分具有不同的功能和特点。
03
总结词:特点分析
04
详细描述:机械系统具有结构紧凑、工作可靠、传动效率高和制造成 本低等优点,但也存在摩擦、磨损和发热等问题。
轴承的设计
轴承的类型
轴承分为滚动轴承和滑动轴承两类,滚动轴承由内圈、外圈、滚动 体和保持架组成,滑动轴承由轴承座、轴瓦和润滑系统组成。
轴承的载荷分析
轴承所承受的载荷有径向载荷、轴向载荷和复合载荷,分析载荷时 应考虑瞬时最大载荷和平均载荷。
轴承的寿命计算
根据轴承的转速、载荷、润滑方式和材料等因素,计算轴承的寿命, 以确保轴承的使用寿命满足要求。
优化设计的方法与步骤
总结词
优化设计的方法、步骤
VS
详细描述
优化设计的方法包括数学规划法、遗传算 法、模拟退火算法等。基本步骤包括明确 设计问题、建立数学模型、选择优化方法 、编写求解程序和结果分析等。
优化设计在机械设计中的应用实例
总结词
优化设计在机械设计中的应用实例
详细描述
优化设计在机械设计中广泛应用于各个领域,如汽车、航空航天、能源和化工等。例如 ,在汽车设计中,优化设计可用于发动机、底盘和车身等部件的轻量化、性能提升和成 本降低等方面;在航空航天领域,优化设计可用于飞机和火箭的结构设计和性能优化。
《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。
杨可桢《机械设计基础》考点精讲及复习思路
∴K =1 2)偏置曲柄滑块机构
∵θ>0 故有急回特性
n个活动件 PL个低副 PH个高副
约束
2PL PH
计算公式:F =3n-2PL -PH
例题分析:
例 1 试计算下列机构的自由度。
自由度 3n
n =3、PL =4、PH =0 n =2、PL =2、PH =1
F=3n-2PL -PH F=3n -2PL -PH
c)设摇杆工作、空回过程的平均角速度分别为 ω1、ω1,则 ω1 = tψ1 ω2 = tψ2 ∴ω1 < ω2 摇杆的这种运动性质称为急回特性。显然 t1>t2 行程速比系数 K————摇杆工作、空回行程平均角速度之比。
(行程速度变化系数) 用来表明急回运动的程度。
K =ω2 ω1
=ψ/t2 ψ/t1
n =3,PL =3,PH =2 F =3n-2PL- PH=3 ×3-2 ×3-2 =1 行星轮系
虚约束的作用:改善构件的受力状态、强度、刚度等 虚约束常出现处:移动回转重现,高副接触定宽(共线),定长尺寸连件,对称结构多件。 3.局部自由度———某些不影响整个机构运动的自由度
n=2,PL=2,PH=1F =3×2-2×2-1=1 局部自由度的作用:将高副处的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减轻磨损。
2.虚约束———重复而且对机构运动不起限制作用的约束。 要除去 平面机构常在下列情况使用虚约束。 1)两构件之间形成多个运动副
— 2—
杨可桢《机械设计基础》考点精讲及复习思路 如果两构件在多处接触而构成移动副,且移动方向彼此平行(如右图)则只能算一个移动副。
如果两构件在多处相配合而构成转动副,且转动轴线重合(如下图),则只能算一个转动副。
— 10—
机械设计基础考试复习总结
机械设计基础期末复习指导第1章机械设计基础概述1、机械的组成机械是机器和机构的总称。
从运动的观点看,机器和机构之间是没有却别的。
机构组成中具有确定的相对运动的各部分称为构件。
机械零件是机器的基本组成要素。
2、机械零件的设计准则机械零件的主要失效形式;机械零件的工作能力计算准则(强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动性准则);机械零件的强度(载荷、应力、许用应力)3、机械设计中常用材料及选用原则强化练习:1、D是机械制造的最小单元。
A 机械B 部件C构件 D 零件2、金属抵抗变形的能力,称为D。
A硬度B塑性C强度D刚度3、机器或机构各部分之间应具有确定运动运动。
机器工作时,都能完成有用的机械功或实现转换能量。
4、机构具有确定运动的条件是:原动件数等于机构的自由度数。
5、.机器或机构构件之间,具有确定的相对运动。
6、构件一定也是零件。
(×)7、机器是由机构组合而成的,机构的组合一定就是机器。
(×)8、机构都是可动的。
(√ )9、可以通过加大正压力的方法来实现增大两个相互接触物体之间的摩擦力。
(×)第2章机构的组成1.机构的组成和运动副机构由若干构件联接组合而成,根据运动传递路线和构件的运动状况,构件可分为三类:机架、原动件、从动件。
两个构件直接接触而形成的可动联接称为运动副。
在平面机构中,按构件的接触性质运动副可分为高副和低副两类,它们所约束的自由度数目和内容是不同的。
2.平面机构的运动简图机构运动简图是表示机构组成和各构件相对运动关系的简明图形。
为掌握机构运动简图,应熟记各类常用平面机构与运动副的符号表示法。
3.平面机构的自由度机构具有确定运动的条件是:原动件的数目=机构的自由度数F(F>0)。
机构的自由度数F则按下列公式计算:F=3n-2P L-P H运用平面机构自由度公式计算一个机构的自由度数F,是学习的重点内容之一,必须熟练掌握。
强化练习:1、运动副是指能使两构件之间既能保持直接接触,而又能产生一定的形式相对运动的联接。
机械设计基础期末复习指导
机械设计基础期末复习指导简介机械设计基础是机械工程专业的核心课程之一,旨在培养学生掌握机械设计的基本原理、方法和技能。
期末考试是对学生对机械设计基础知识的综合应用和理解能力的考核。
本文档旨在为学生提供机械设计基础期末复习的指导。
1. 知识框架机械设计基础涵盖了多个主题和领域的知识,以下是一个典型的机械设计基础知识框架:•机械设计基础概述•工程材料•机械零件的基本要素•轴系与轴系零件的设计•螺纹零件设计•平键与键槽的设计•鞍座、轴承与轴承座的设计•机械连接设计–紧固件设计–焊接设计–铆接设计•机械传动设计–常用齿轮传动设计–异形零件的设计•机械装置的设计•机械结构设计•公差与配合2. 复习方法复习机械设计基础需要系统性和针对性,下面是一些建议的复习方法:2.1 制作复习大纲根据已学习的知识框架,制作一份复习大纲。
将大纲分为主题和子主题,列出每个主题/子主题下的关键知识点和概念。
这将有助于你对整个知识框架进行全面的复习。
2.2 复习课堂笔记和教材回顾你在课堂上做的笔记,并重新阅读教材上的相关章节。
将重点和关键概念标注出来,并在复习大纲中记录下来。
这样可以加深你对知识点的理解和记忆。
2.3 做习题和例题习题和例题是巩固知识和检验理解的有效方法。
选择一些习题和例题进行练习,特别是那些与考试可能相关的题目。
通过解题,你可以检验自己的掌握程度,并及时发现不足之处。
2.4 参考资料与资源除了课堂教材以外,还可以寻找一些优质的参考资料和资源。
例如,可以阅读相关的教材、参考书或者网上的教学视频。
这些资源可以帮助你更全面地理解和学习机械设计基础知识。
3. 复习重点根据考试大纲和过往的考试题目,以下是机械设计基础复习的重点:•机械零件的命名方法和分类•螺纹零件的设计和计算•对键槽的设计和计算•对轴系及设计要求的理解•机械连接的种类和设计要点•齿轮传动的基本原理和设计方法•常见机械装置的设计和计算•机械结构设计的基本原理和方法•公差与配合的概念和计算4. 复习时间安排为了高效地复习机械设计基础,制定合理的复习时间安排非常重要。
《机械设计基础》复习要点综合
《机械设计基础》复习要点一、平面机构自由度的计算1. 自由度的概念确定构件位置(或运动)所需独立参变量的数目称为自由度数,简称自由度。
作平面运动的自由构件的自由度为3。
2. 运动副按两构件的相对运动形式分类:转动副(又称为铰链)——相对运动为转动。
移动副——相对运动为移动。
按两构件的接触形式分类低副——两构件为面接触。
组成转动副的两构件为圆柱面接触。
高副——两构件为点、线接触。
凸轮与从动件、两轮齿齿廓曲面组成的运动副均为高副。
3. 约束当两构件组成运动副后,各自的运动都受到限制,这种限制就称为约束。
确定组成运动副中的一个构件相对另一个构件的位置所需的独立参变量的数目称为运动副自由度数(简称运动副自由度)。
低副引入2个约束,保留2个自由度;高副引入1个约束,保留2个自由度。
4. 自由的计算计算公式:32L H F n P P =--其中,n ——机构中活动构件的个数;L P ——低副的个数;H P ——高副的个数。
三种特殊情况:(1) 复合铰链若(2)m m >个构件在同一处组成转动副(转动副又称为铰链),即构成复合铰链。
处理方法:其转动副的数目应为m-1个。
(2) 局部自由度某些构件具有局部的,并且不影响其它构件运动的自由度称为局部自由度。
处理方法:除去不计。
(3) 虚约束在运动副中实际上不起约束作用的某些结构约束称为虚约束。
在计算机构自由度时应将虚约束去除。
虚约束经常出现在以下几种情况中。
两构件间构成多个运动副,其中只有一个运动副起约束作用,其余为虚约束。
图1图1所示为压缩机中的曲柄滑块机构。
构件3和4组成两个移动副D 和D´,且导路中心线重合,这时移动副之一为虚约束。
图2图2所示为一转动构件的转轴支承在两个轴承上组成两个转动副A 和B ,且轴线重合,这时转动副之一为虚约束。
图3图3所示为一平行四边形机构。
各构件的尺寸有如下的几何关系:AB DC =,AD BC =,AE DF =,13ααα==,当机构在原动件1的带动下运动时,试计算该机构的自由度?F =图4图4所示的平行四边形机构。
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》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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极位夹角计算公式:
θ=180°(K-1)/(K+1)
连杆机构输出件具有急回特性的条件
1)原动件等角速整周转动; 2)输出件具有正、反行程的往复运动; 3)极位夹角θ>0。
四、压力角和传动角
(1)机构压力角: 在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻 力的条件下:机构中驱使输出件运动的力与输出件 上受力点的速度方向间所夹的锐角,称为机构压 力角,通常用α表示。
2、自由度计算公式
活动构件数 构件总自由度 低副约束数
n
3×n
2 × PL
1 × Ph
计算公式: F=3n-2PL —Ph
要求:记住上述公式,并能熟练应用。
机构具有确定运动的条件是:
(1)机构自由度 F>0, (2)机构自由度 F等于原动件数。
六、计算平面机构自由度的注意事项
1、复合铰链 2、局部自由度 3、虚约束
nα
3
F F' v
2
F"
B
e
OC P
S2
2、 自锁:当α增大到一定程度,
n
使有害分力F"在导路中所引起
的摩擦阻力大于F′时, 无论凸轮加给从动件的作用力
有多大 ,从动件都不能运动,这种现象称为自锁。
三、压力角与凸轮机构尺寸的关系(P45)
直动从动件盘形凸轮压力角为:
ds e
dφ
tgα
s
公式说明:
1
1
1
1
2
2
1 2 1
1 2
1
一、构件的表示与分类
1、构件的表示
杆、轴类构件
固定构件
同一构件
两运动副构件 三运动副构件
二、机构运动简图的绘制步骤 1、分析机构 2、适当选择投影面 3、选择适当的比例尺,绘制机构运动简图 4、标出原动件,给各构件标上代号
五、平面机构的自由度
定义: 机构相对于机架所具有的独立运动的数目。
二、机械设计的基本要求
使用功能要求 经济性要求 劳动保护要求 可靠性要求 其它专用要求
三、机器设计的一般过程
市场调 研
可行性 研究
设 计 任 务 书
方案 设计
技术 设计
试制 试验
定
装配图、 样
出
零件图、 机
最
技术文
评
佳
件
价
方
改
案
进
小批生 投 产试销 产
考核
产
工艺
品
性收
销
集用
售
户意
见
第一章 平面机构的自由度
绪论
重点难点: 机械的组成、 机械设计的基本要求 机械设计的一般过程
一、机械的组成:
1、机械: 机器 +机构 + 工具
机器的组成:
润滑、显示、照明等辅助系统
原动机部分
传感器
传动部分
传感器
执行部分
传感器
控制系统
2、机构(P1 )
能实现预期的机械运动的构件系统(包括机 架)称为机构。
注意:
机构和机器的区别( P2 ) 构件与零件的区别( P2 )
1)取最短杆为机架时,机架上有两个整转副,该 机构为双曲柄机构。
2)取最短杆的邻边为机架时,机架上只有一个整 转副,该机构为曲柄摇杆机构。
3)取最短杆的对边为机架时,机架上没有整转副, 该机构为双摇杆机构。
(2) 若不满足杆长和条件:
该机构只能是双摇杆机构。
注意: 铰链四杆机构必须满足四构件组成的
四、直动从动件盘形凸轮轮廓设计
凸轮设计的基本原理 采用的是“反转法”,即 凸轮轮廓设计中,是认为 凸轮静止不动,从动件相 对于凸轮轴心做反方向 (反转)运动,并令从动 件相对其导路按给定的运 动规律运动。
一、铰链四杆机构有整转副的条件
1. 整转副: 两构件能相对转动360°的转动副。 2. 整转副存在的条件: 杆长和条件。
(1)整转副存在的条件:最短杆与最长杆长度之和小于或等 于其它两杆长度之和。(杆长和条件) (2)整转副是由最短杆与其邻边组成。
二、铰链四杆机构类型的判断条件
(1)在满足杆长和的条件下:
第三章 凸轮机构
重点、难点: 反转法原理 凸轮机构的图解法设计 凸轮机、匀速运动规律(推程段) 2、等加速等减速运动规律 3、简谐运动 4、正弦加速度运动(摆线运动) 5、组合运动
二、压力角与作用力的关系
S2
压力角:
从动件上的驱动力与 该力作用点绝对速度之间 所夹的锐角。
rb2 e2
在其它条件不变的情况 1
下,基圆半径越小,压力角
越大,机构越紧凑。
nα
3
F F" v
2
F'
B
e
OC P
n
S
为了减小推程压力角,应将 从动件导路向推程相对速度瞬 心的同侧偏置,即e为负值。但 同时会产生使回程压力角增大
的现象,所以e不能过大。
nα
3
F F" v
2
F'
B
1
e
OC P
n
S2
传动角:压力角α的余角。
五、死点位置:(主动件条件) 在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻
力的条件下: 当摇杆为主动件,连杆和曲柄共线时,过铰链中
心A的力,对A点不产生力矩,不能使曲柄转动,机构 的这种位置称为死点位置 。
避免措施:
两组机构错开排列,如火车轮机构;
靠飞轮的惯性(如内燃机、缝纫机等)。
凸轮机构的压力角:
接触点法线与从 动件上作用点速度方 向所夹的锐角。
nα
3
F
v
2
B 1
e
OC P
n
力 F 分解为沿从动件运动 方向的有用分力 F' 和使从动件 紧压导路的有害分力 F" 。
F"= F' tg α
上式表明:
1、 F'一定时, 压力角α越大 , 1 有害分力 F"越大,机构的效 率越低。
平面机构的虚约束常出现于下列情况:
(1)两构件构成多个移动副且导路互相平行 (2)两构件组成若干个轴线互相重合的转动副,
只有一个转动副起作用。
(3)机构中传递运动不起独立作用的对称部分存 在虚约束。
第二章 平面连杆机构
重点、难点: 四杆机构的急回性、压力角、传动角 曲柄存在的条件 四杆机构的设计P32(作业)
重点、难点: 运动副的概念 平面机构运动简图的绘制 平面机构自由度的计算
平面机构自由度的计算注意事项: 复合铰链、局部自由度、虚约束的概念
运动副 名称
常用运动副的符号 运动副符号
两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
2 转
2
动
平副 1
1
面
运
动
2
副移
动
1
副
2
1
2
2
1
1
2
1 2 1
22
22
封闭多边形条件:最长杆的杆长<其余三杆 长度之和。
三、急回特性
行程速度变化系数:(或行程速比系数)K表示:
K = v2/v1 =(C2C1/t2)/ (C1C2/t1 ) = t1/t2 = 1/2 =(180°+θ)/(180°-θ)
式中θ为摇杆处于两极限位置时,对应的曲柄所 夹的锐角,称为极位夹角( C2AC1)。