821机械设计专业基础知识
821机械设计基础
821机械设计基础机械设计基础是机械工程专业的基础课程之一,它是培养学生对机械设计原理、方法和技术的基本理论和基本知识,以及培养学生具备基本的机械设计和创新能力的课程。
本文将对机械设计基础的学习内容和必要性进行详细介绍。
首先,机械设计基础的学习内容包括机械设计的基本概念,机械设计的基本原理和方法,机械零件的设计与计算以及机械设计软件的应用等方面。
在机械设计的基本概念方面,学生将了解机械设计的定义、目标和基本流程等内容,了解机械设计的各个环节和各个要素,为后续的学习打下基础。
在机械设计的基本原理和方法方面,学生将学习材料力学、工程制图、机械设计计算、工程力学等基本学科的知识,掌握机械设计的基本原理和方法,为解决实际的机械设计问题奠定基础。
在机械零件的设计与计算方面,学生将学习各种机械零件的设计要求和设计方法,掌握机械零件常用材料的选择和计算,为设计出合理、可靠的机械零件提供支持。
在机械设计软件的应用方面,学生将学习机械设计常用软件的基本操作和使用方法,掌握机械设计的辅助工具,提高机械设计的效率和质量。
其次,机械设计基础学习的必要性主要体现在以下几个方面。
首先,机械设计基础是机械工程专业的基本功,对于后续更深入的机械设计课程的学习具有重要的铺垫作用。
如果没有扎实的机械设计基础,难以理解和掌握更深入的机械设计原理和方法。
其次,机械设计基础是机械工程专业的核心课程之一,对于培养学生的机械设计和创新能力具有重要意义。
机械工程专业的核心竞争力在于学生的机械设计和创新能力,而机械设计基础是培养学生这方面能力的基础和起点。
再次,机械设计基础是机械工程专业的工程实践教育的重要组成部分。
机械设计基础课程通常会设立一定的实验和设计环节,让学生通过实际操作和设计实践来掌握机械设计的知识和技能,提高学生的实践操作能力和综合素质。
总之,机械设计基础是机械工程专业的基础课程之一,学习内容涵盖机械设计的基本概念、原理和方法,以及机械零件设计与计算等方面,学习机械设计软件的应用,具有重要的学科地位和理论指导作用。
821机械设计基础
821机械设计基础机械设计是机械工程的基础学科之一,是机械工程师的核心技能之一、它涉及到机械零部件和机械系统的设计原理、结构设计、工作原理和设计方法等方面。
在机械设计中,需要了解材料力学、工程力学、机械制造等多学科知识,以确保设计出安全、可靠、高效的机械产品。
首先,机械设计的基础是材料力学。
材料力学是研究材料在外力作用下的力学行为和性能的科学。
在机械设计中,需要了解不同材料(如金属材料、塑料材料、复合材料等)的力学性能,包括强度、刚度、韧性等。
这些力学性能对设计机械零部件和系统的可靠性和安全性有着重要的影响。
其次,机械设计还涉及到工程力学。
工程力学是研究物体在外力作用下的力学行为和变形的科学。
在机械设计中,需要对机械零部件和系统受力情况进行分析和计算,以确保设计的机械产品能够承受正常工作条件下的外力和内力。
这包括静力学和动力学两个方面,需要应用数学、力学和物理等知识进行力学分析和计算。
此外,机械设计也需要了解机械制造的基础知识。
机械制造是指通过各种加工方法将机械零部件的工程图纸上的设计图形、尺寸和位置要求转化为实际的物体的过程。
在机械设计中,需要考虑加工方式、工艺选择和加工精度等因素,以确保设计的零部件和系统能够被成功制造出来。
机械设计师还需要了解常见的加工方法,如铣削、冷镦、车削、焊接等,以便选择合适的加工工艺。
最后,机械设计还需掌握设计方法和工具。
设计方法是指设计师在进行机械设计时所应用的一整套设计思路和方法。
常见的机械设计方法包括参数化设计、拓扑优化设计、故障模式与效应分析等。
设计工具主要是指计算机辅助设计(CAD)软件和计算机辅助工程分析(CAE)软件,如SolidWorks、AutoCAD、ANSYS等,这些工具可以帮助设计师进行三维建模、结构分析、工程仿真等。
综上所述,机械设计作为机械工程的基础学科,涉及到材料力学、工程力学、机械制造等多学科知识。
机械设计师需要熟悉不同材料的力学性能,掌握工程力学的基本理论和方法,了解机械制造的基础知识,以及掌握设计方法和工具。
828机械设计基础
828机械设计基础机械设计是指通过设计和计算的方法,将机械原理与技术应用于机械产品的制造过程中。
828机械设计基础是机械设计的一门基础课程,旨在培养学生对机械设计的基本理论和方法的掌握,为其日后从事机械设计工作打下坚实的基础。
在828机械设计基础课程中,学生需要学习和掌握以下几个方面的内容:一、机械设计基本原理机械设计的基本原理是课程的核心内容之一。
学生需要了解机械设计的基本原理,如力学、材料力学、热力学等知识,并能够运用这些原理分析和解决机械设计中的问题。
同时,学生还需要掌握机械零件的设计原则,包括设计的可靠性、精度、经济性等要求。
二、机械零件的设计机械零件的设计是机械设计的重要组成部分。
学生需要学习和掌握机械零件的设计方法和技巧,如轴的设计、轴承的选用、螺纹的设计等。
在设计过程中,学生需要考虑到零件的功能要求、工艺要求以及与其他零件的配合关系等因素。
三、机械装配的设计机械装配的设计是指将多个机械零件组装成一个完整的机械产品的过程。
学生需要学习和掌握机械装配的设计原则和方法,如装配顺序的确定、配合间隙的设计、装配工艺的考虑等。
在设计过程中,学生需要保证装配的可靠性和精度,并考虑到装配过程中可能出现的问题。
四、机械传动的设计机械传动是指将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。
学生需要学习和掌握机械传动的基本原理和设计方法,如齿轮传动、皮带传动、链传动等。
在设计过程中,学生需要考虑到传动的传递比、传动效率以及传动元件的强度等因素。
五、机械结构的设计机械结构是指机械产品中各个零件之间的相互关系和布局方式。
学生需要学习和掌握机械结构的设计原则和方法,如机械产品的总体布局、各个零件的位置和相互关系等。
在设计过程中,学生需要综合考虑机械结构的强度、刚度、稳定性以及装配和维修的便利性等因素。
六、机械设计软件的应用随着计算机技术的发展,机械设计软件在机械设计中的应用越来越广泛。
学生需要学习和掌握一些常用的机械设计软件,如CAD、CAE等,并能够利用这些软件进行机械设计和分析。
827机械设计基础
827机械设计基础机械设计基础是学习和掌握机械工程知识的重要基础。
它包含了一系列的必备技能和概念,涉及到机械设计的原理、方法和实践。
通过系统学习和理解机械设计基础,可以帮助我们更好地应对各种机械设计问题,提高设计效率和质量。
在机械设计基础中,尺寸与公差是一个至关重要的概念。
在机械工程中,精确的尺寸和公差设计是确保机械零部件互换性和装配性的关键。
合理确定零件的尺寸和公差可以预防装配时的接触失效、卡扣过紧或过松等问题。
因此,在机械设计中,我们应该注重对尺寸与公差的认识,合理选择适应的公差方案。
此外,机械设计中的材料选择也是非常重要的。
不同的材料具有不同的性能和特点,对于不同的设计要求,需选择相应的材料。
例如,对于需要重量轻、强度高的部件,我们可以考虑使用高强度铝合金;而对于需要耐高温、耐腐蚀的部件,则可以选择耐高温合金或不锈钢。
因此,了解不同材料的性能和应用范围,对于机械设计至关重要。
此外,机械设计还需要考虑到应力分析。
在机械工程中,应力是指外力作用下物体内部发生变形的力效应。
合理进行应力分析可以帮助我们判断和预测零部件的承载能力和结构强度,从而避免零部件在使用过程中发生失效。
在进行应力分析时,我们需要考虑静力学和动力学,并综合考虑材料的特性和受力情况。
另外,机械设计中的机构设计也是不可忽视的一部分。
机构是由多个零件组成的,通过互相连接和相对运动来实现特定的功能。
机构设计需要考虑到传动比、工作频率、受力情况等诸多因素。
合理设计机构可以有效地实现所需的运动和变形,确保机械设备的正常运行。
在学习机械设计基础时,我们还需要注重实践与项目经验的积累。
通过参与实际项目的设计和制造过程,我们可以更深入地理解和掌握机械设计的原理和方法。
在实践中,我们会遇到各种实际问题和挑战,通过解决这些问题,我们可以提高自己的设计能力和创新思维。
总之,机械设计基础是机械工程学习的重要起点,对于学习和掌握机械设计原理和方法至关重要。
机械设计基础知识概述全
机械设计基础知识概述全机械设计是一种将机械理论和实践应用于机械制造的专业。
它涉及到机械部件的设计、制造和测试等方面,是现代机械行业发展的基础。
机械设计包括许多基础知识,下面我们将对其中的关键知识进行概述。
一、材料力学材料力学是机械设计的基础,它研究的是物体受力下的应力和应变变化规律。
任何机械部件都必须在特定的负载和环境条件下进行设计和制造。
因此,了解材料的物理和力学特性是非常重要的。
材料的强度、韧性、疲劳寿命以及其它性质的测试是材料力学中重要的主题。
二、机械制造工艺机械制造工艺是机械设计中至关重要的一环。
它涉及到零件的成型、加工和装配等各个方面,包括铸造、锻造、注塑、机加工等。
如果选择合适的制造工艺,则可以保证产品具有高的质量和性能,同时减少制造成本。
三、CAD/CAM计算机辅助设计和制造技术(CAD/CAM)也是机械设计的重要组成部分。
CAD/CAM软件可以帮助设计师进行绘图、设计和建模等工作,同时还可以进行自动化加工和控制,提高生产效率和成本效益。
四、机构学与运动学机械设计中机构学和运动学也非常重要。
机构学是机械学科中的分支,它研究的是机械结构的运动学原理、结构功能和工作原理等。
在机器的设计之前,一定要对机件的运动学进行深入了解。
五、机械设计的基本法则机械设计的基本法则是几乎所有机械设计人员都应该深入掌握的知识点。
其内容包括力学、结构原理、材料力学及其它基本理论知识。
机械设计师必须选择最适合机器设计和应用的材料、零件和构件,并合理地设计和配合它们。
以上是机械设计基础知识的概述,机械设计师需要在日常工作中掌握和应用这些知识,才能设计出具有高质量、高可靠性的机器产品。
机械设计基础知识概述(全)
机械设计基础知识概述第一章金属材料的有关问题(一)金属材料的机械性能金属零件受一定外力作用时,对金属材料有一定的破坏作用。
因此要求金属材料具有抵抗外力的作用而不被破坏的性能,这种性能称为机械性能。
金属材料的机械性能主要包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。
它们的具体数值是在专门的试验机上测定出来的。
1、金属材料的变形和应力金属材料受外力作用时引起的形状改变称为变形。
变形分为弹性变形(当外力取消后,变形消失并恢复到原来形状)和塑性变形(当外力除去后,不能恢复到原来形状,保留一部分残余形变)。
当金属材料受外力作用时,其内部还将产生一个与外力相对抗的内力,它的大小与外力相等,方向相反。
单位截面上的内力称为应力。
在拉伸和压缩时应力用符号σ表示。
σ=P/F式中:σ—应力,MPa;P —拉伸外力,N;F —试样的横截面积,mm2。
2、强度强度是金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力。
强度可通过拉力试验来测定。
将图(a)所示标准样安装在拉力试验机上,对其施加一个平稳而无冲击逐渐递增的轴向拉力,随着拉力的增加试样产生形变如图(B)直到断裂如图(C)。
以试样的受拉力P为纵坐标,伸长值⊿L为横坐标,给制出拉伸曲线。
OE段:负荷与伸长成线性关系,是材料的弹性变形阶段。
金属材料由弹性变形过渡到塑性变形时的应力称为弹性极限,用σe表示。
σe =Pe/Fo式中:σe—弹性极限,MPa;Pe—材料开始塑性变形时的负荷,N;Fo—试样原横截面积,㎜ 2 。
当负荷超过E点,试样开始产生塑性变形,这一段曲线几乎呈水平,表明试样在拉伸过程中,负荷不增加甚至有降低,试样继续塑性形变,材料丧失了抵抗变形的能力。
这种现象称为屈服。
产生现象时的应力称为屈服点,用σs表示。
σs =Ps/Fo式中:σs—屈服点,Mpa ;Ps—材料产生明显形变时的负荷,N;Fo—试样原横截面积,㎜ 2 。
负荷超过S点后,形变量随负荷增加而急剧增加,当过B点,形变部位出现缩颈现象,试样已不能抵抗外力作用,在K点发生断裂。
机械工程机械设计与制造基础知识归纳
机械工程机械设计与制造基础知识归纳机械工程是一门应用科学,涉及设计、制造、使用和维护机械的原理和技术。
机械设计与制造是机械工程的关键环节,它涉及到机械零件和装配件的设计、选择材料、加工方法、制造过程等方面的知识。
在本文中,我将对机械工程机械设计与制造的基础知识进行归纳和总结。
一、机械设计基础知识1. 设计流程:机械设计的基本流程包括需求分析、概念设计、详细设计和验证测试等步骤。
需求分析阶段用于明确设计的功能要求和性能指标,概念设计阶段将需求转化为初步设计方案,详细设计阶段则是对概念设计进行细化和优化。
最后,通过验证测试来验证设计的可行性和合理性。
2. 工程材料:机械设计中常用的工程材料包括金属材料和非金属材料。
金属材料的选择应考虑其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性和加工性等因素。
而非金属材料主要包括塑料、橡胶和复合材料等。
在选择材料时,还需考虑到使用环境和成本等因素。
3. 机械结构设计:机械结构设计是机械设计中的重要环节,它涉及到零件的选择、定位和连接方式等。
在设计机械结构时,需要考虑零件的受力情况、装配方式和工作条件等因素。
4. 运动学和动力学:机械设计与制造的基础还包括运动学和动力学。
运动学研究物体在空间中的运动规律,而动力学则研究物体的受力和运动的关系。
在机械设计过程中,运动学和动力学的知识可用于优化机械系统的性能。
二、机械制造基础知识1. 加工工艺:机械制造中常用的加工工艺包括铣削、车削、钻削、磨削和冲压等。
每种加工工艺都有其适用的材料和形状。
在选择加工工艺时,需要考虑到零件的形状、尺寸和精度要求等因素。
2. 数控技术:数控技术是现代机械制造中的重要技术之一。
它通过计算机控制加工设备的运动,实现高精度和高效率的加工。
数控技术的应用使得机械制造过程更加自动化和智能化。
3. 装配和调试:机械制造完成后,还需要进行零部件的装配和系统的调试。
装配过程中需要注意零部件的安装顺序、紧固力度和润滑等。
而调试则是对整个机械系统进行测试和调整,以确保其正常运行。
机械设计背诵知识点
机械设计背诵知识点机械设计是一门工程学科,主要涉及机械元件、机构、机械系统的设计原理和方法。
要成为一名合格的机械设计工程师,需要掌握一系列的机械设计知识点。
本文将介绍一些重要的机械设计知识点,供大家背诵和学习参考。
1.材料力学材料力学是机械设计的基础,包括静力学和动力学两个方面。
静力学主要研究物体受力平衡的条件以及力的分解、合成等基本原理;动力学研究物体在受力作用下的运动规律。
了解材料力学可以帮助我们更好地分析和计算机械元件的受力情况,为机械设计提供依据。
2.工程制图工程制图是机械设计的重要工具,它可以用来表达设计意图、传达设计信息。
在机械设计中,常用的制图方法有平面投影、等轴测透视图等。
掌握工程制图的基本方法和符号规范,对于理解和交流机械设计方案非常重要。
3.机械工艺学机械工艺学是研究材料的加工和成形过程,包括锻造、铸造、焊接、冷加工等方面。
了解机械工艺学有助于我们在设计过程中考虑到材料的可加工性和成形性,从而选择适合的加工方法和工艺路线。
4.机械零件的设计机械零件的设计是机械设计的核心内容之一。
在机械零件的设计过程中,需要考虑到零件的功能、结构、材料选择、加工工艺等因素。
合理的零件设计可以提高机械系统的性能和可靠性。
5.机构设计机构是由若干个零件按照一定的连接方式组成的系统,用于完成特定的运动任务。
在机构设计中,需要考虑到机构的结构形式、传动方式、运动副类型等因素。
合理的机构设计可以实现所需的运动要求,提高机械系统的工作效率。
6.机械传动设计机械传动是机械系统中能源转换和运动传递的重要方式之一。
在机械传动的设计中,需要考虑到传动效率、传动比、传动精度等因素,选择合适的传动方式和传动装置。
合理的传动设计可以提高机械系统的工作效率和运行平稳性。
7.机械系统的设计机械系统是由若干个机械元件、机构和传动装置组成的整体,用于完成特定的工作任务。
在机械系统的设计中,需要考虑到各个组成部分之间的配合关系、运动要求、工作环境等因素。
机械设计基础知识点
机械设计基础知识点一、引言机械设计基础是机械工程学科的核心课程,涵盖了机械系统设计的基本原理和方法。
作为一门基础学科,它为工程师提供了用于设计和分析各种机械系统的基本工具。
本文将介绍一些机械设计基础的主要知识点。
二、知识点概述1、机械零件的设计:了解并掌握各种机械零件的设计原理和方法,如齿轮、轴、轴承、皮带、链条等。
这些零件的设计和优化对于机械系统的性能至关重要。
2、机构设计:掌握各种机构的原理、特性和应用,如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。
机构设计是实现机械系统运动的关键。
3、机械动力学:掌握机械动力学的基本原理和方法,包括机器的运动学和动力学分析,以及机器的平衡和振动问题。
4、机械材料与制造:了解并掌握各种机械材料的选择和应用,以及制造工艺和方法,如铸造、锻造、焊接、切削等。
5、精度设计与分析:掌握精度设计和分析的基本原理和方法,包括公差与配合、形位公差、表面粗糙度等,以确保机械系统的精度和性能。
6、创新与优化设计:了解创新和优化设计的基本概念和方法,如TRIZ 理论、公理设计等,以提高设计的创新性和优化程度。
7、计算机辅助设计(CAD):掌握CAD软件的基本操作和应用,利用CAD进行机械设计,提高设计效率和精度。
8、规范与标准:了解并掌握各种机械设计规范和标准,如ISO标准、国家标准等,以确保设计的规范性和可制造性。
9、疲劳强度设计:掌握疲劳强度设计的基本原理和方法,包括材料的疲劳极限、安全系数、应力集中等,以确保机械零件的疲劳强度和可靠性。
10、摩擦学基础:了解并掌握摩擦学的基本原理和应用,包括摩擦系数、磨损率、润滑等,以提高机械系统的效率和性能。
11、流体动力学基础:了解并掌握流体动力学的基本原理和应用,包括流体静力学、流体动力学、气动学等,以分析和优化机械系统的流体性能。
12、热力学基础:了解并掌握热力学的基本原理和应用,包括热力学第一定律、第二定律、传热学等,以分析和优化机械系统的热性能。
机械设计基础知识
机械设计基础知识机械设计基础知识汇总机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。
那么,机械设计的基础知识有哪些呢?下面就和小编一起看看吧!机械设计基础知识汇总1、机械零件常用材料:普通碳素结构钢(Q屈服强度)优质碳素结构钢(20平均碳的质量分数为万分之20)、合金结构钢(20Mn2锰的平均质量分数约为2%)、铸钢(ZG230-450屈服点不小于230,抗拉强度不小于450)、铸铁(HT200灰铸铁抗拉强度)2、常用的热处理方法:退火(随炉缓冷)、正火(在空气中冷却)、淬火(在水或油中迅速冷却)、回火(吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度,保温一段时间后在空气中冷却)、调质(淬火+高温回火的过程)、化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗)3、机械零件的结构工艺性:便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式:因强度不足而断裂;过大的弹性变形或塑性变形;摩擦表面的过度磨损、打滑或过热;连接松动;容器、管道等的泄露;运动精度达不到设计要求5、应力的分类:分为静应力和变应力。
最基本的变应力为稳定循环变应力,稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点:变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。
特点:在某类变应力多次作用后突然断裂;断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限;即使是塑性材料,断裂时也无明显的塑性变形。
确定疲劳极限时,应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点:零件在接触应力的反复作用下,首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹,然后再滚动接触过程中,由于润滑油被基金裂纹内而造成高压,使裂纹扩展,最后使表层金属呈小片状剥落下来,在零件表面形成一个个小坑,即疲劳点蚀。
疲劳点蚀危害:减小了接触面积,损坏了零件的光滑表面,使其承载能力降低,并引起振动和噪声。
疲劳点蚀使齿轮。
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;。
机械设计基础知识大全
机械设计基础知识大全1. 材料力学材料力学是机械设计的基础知识,主要包括材料的弹性、塑性、断裂、疲劳等力学性质。
了解材料的力学性质,有助于选取适宜的材料和确定材料的可靠强度。
2. 静力学静力学是机械设计的重要基础,它包括平面力学、三维力学、力的合成分解、重心和力矩等重要内容。
静力学的应用广泛,可用于设计机械结构和判断结构的稳定性。
3. 动力学动力学是机械设计中不可忽视的重要知识,它包括牛顿定律、功和能量、动量守恒等内容。
了解机械系统的动力学特性,可以帮助设计机械运动控制系统。
4. 机械制图机械制图是机械设计的重要环节,它用于描述机械装配的结构、功能和零件之间的关系。
掌握机械制图的基本要素,有助于绘制出高质量的图纸。
5. 液压传动液压传动是机械设计中广泛应用的技术,它利用液体传递压力和能量,在机械运动控制、能量转换和电控系统中发挥着重要作用。
了解液压控制系统的原理和组成,有助于设计出高效可靠的液压系统。
6. 传动系统传动系统是机械运动和动力传递的重要环节,它包括齿轮传动、皮带传动、链传动等多种形式。
了解每种传动系统的优缺点和适用场合,可以选择适宜的传动方式,优化机械结构。
7. 机械加工机械加工是机械设计中不可或缺的环节,它包括加工工艺、刀具选择和加工精度等内容。
了解机械加工的基本原理和方法,可以提高机械零件的制造精度和质量。
8. 机械设计软件机械设计软件是机械设计中必不可少的工具,它包括CAD、CAM、CAE 等多种类型。
了解常用的机械设计软件的功能和应用,可以提高机械设计的效率和质量。
9. 机械标准机械标准是机械设计的重要参考依据,它规定了机械零件的尺寸、形状、公差和材料等方面的标准化要求。
了解机械标准的内容和应用,可以避免设计中出现不合规范的问题,提高机械产品的质量。
10. 机械维修机械维修是机械设计的延伸,它包括机械设备的故障检测、维修和保养等方面。
了解机械维修的基本原理和方法,可以保持机械设备的正常运转,延长机械产品的使用寿命。
机械设计基础知识
机械设计基础知识
机械设计基础知识是指机械设计领域的核心概念和基本原理。
下面是机械设计基础知识的主要内容:
1.力学知识:包括静力学、动力学和刚体力学。
静力学研究物
体在平衡状态下的力学性质,动力学研究物体的运动状态和受力情况,刚体力学研究刚体的运动和力学性质。
2.材料力学知识:研究材料的力学性能,如强度、刚度和韧性等。
机械设计师需要了解材料的力学特性,以确定合适的材料用于机械零部件。
3.机械元件与机构:机械元件是指构成机械系统的基本部件,
如螺栓、轴、齿轮等;机构是指由机械元件组成的相对运动的总体,在机械设计中用于传递力和运动。
4.机械零部件设计:机械零部件的设计涉及到尺寸、形状和功
能等方面的考虑。
机械设计师需要根据机械系统的需求和要求,合理设计零部件。
5.连接方式:机械设计中常用的连接方式有焊接、螺栓连接、
榫卯连接等。
这些连接方式是为了使零部件能够稳固地连接在一起,以保证机械系统的正常运行。
6.机械传动:机械传动是指将能量和运动从一个部件传递到另
一个部件。
常见的机械传动方式有齿轮传动、皮带传动和链传动等。
7.机械设计软件:机械设计师需要掌握一些常用的机械设计软件,如CAD(计算机辅助设计)软件,用于进行机械设计和绘图。
总之,以上是机械设计基础知识的主要内容,机械设计师需要掌握这些基础知识,才能够进行有效的机械设计工作。
机械设计知识点总结
机械设计知识点总结一、机械设计的理论基础机械设计的理论基础主要包括材料力学、理论力学、热力学等方面的知识。
这些理论知识是机械设计的基础,只有掌握了这些知识,才能够进行合理的机械设计。
在机械设计中,材料力学是非常重要的,因为材料的选择对机械产品的性能有很大影响。
在材料力学方面,需要了解材料的力学性能参数,比如弹性模量、屈服强度、抗拉强度等。
同时,还需要了解不同材料的特性和用途,比如金属材料、塑料材料、橡胶材料等的特性和适用范围。
理论力学是机械设计的另一个重要基础,它包括刚体力学、弹性力学、断裂力学等方面的知识。
在机械设计中,需要用到这些理论知识来计算和分析机械零件的受力情况,以保证机械零件的强度和刚度。
此外,热力学也是机械设计的重要理论基础,因为在机械设计中,经常需要考虑热量的传递和能量的转化问题。
掌握了这些理论基础知识,才能够进行合理的机械设计。
二、机械设计的基本原则机械设计的基本原则包括结构简单、性能稳定、可靠耐用等。
在机械设计中,结构简单是非常重要的,因为采用简单的结构可以降低制造成本,提高机械产品的可靠性。
而且,结构简单也有利于维修和维护,提高了机械产品的使用寿命和可靠性。
性能稳定是指机械产品在工作时,能够稳定地完成任务,在设计中需要充分考虑机械产品的性能稳定性。
在机械设计中,需要考虑使用环境,生产条件以及预期的机械产品性能等多个因素,来保证机械产品的性能稳定。
可靠耐用是机械设计的另一个基本原则,机械产品在设计时需要考虑机械产品的使用寿命和可靠性,采用合适的材料和工艺,来保证机械产品的可靠性和耐用性。
这些基本原则是机械设计的指导原则,只有遵循这些原则,才能够设计出合理的机械产品。
三、机械设计中用到的材料在机械设计中,用到的材料有金属材料、塑料材料、橡胶材料等。
金属材料是机械设计中最常用的材料,因为金属材料具有良好的机械性能和导热性能,适用于制造机械零件。
常用的金属材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、铜合金等。
机械设计39条知识点汇总
机械设计39条知识点汇总机械设计是一门综合性较强的工程学科,它的研究对象是各种机械产品的设计、制造和应用。
在机械设计的过程中,有许多重要的知识点需要掌握。
下面将对机械设计的39个关键知识点进行汇总。
1. 机械设计基础知识机械设计的基础知识包括机械工程原理、机械材料及机械加工工艺等。
了解这些基础知识是进行机械设计的前提。
2. 机械设计流程机械设计流程包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等多个环节。
每个环节都有特定的任务和要求,需要设计人员逐一完成。
3. 机械结构设计机械结构设计是机械设计的核心内容之一,它包括零部件的选型、构造和参数设计等。
良好的机械结构设计可以保证产品的性能和可靠性。
4. 机械运动学机械运动学研究物体在运动过程中的位置、速度和加速度等参数。
在机械设计中,运动学的知识对于设计运动部件和传动机构非常重要。
5. 机械动力学机械动力学主要研究物体在受到力的作用下的运动规律。
了解机械动力学的知识可以对机械设计的驱动系统进行合理的设计和优化。
6. 机械材料与力学性能机械材料的选择对产品的性能有着重要的影响。
了解各种材料的力学性能,可以根据产品的使用条件选用合适的材料。
7. 机械传动与控制机械传动和控制是机械设计中的重要内容。
它涉及到传动装置的选择、传动比的设计和控制系统的设计等方面。
8. 机械振动与噪声控制机械振动和噪声是机械产品中常见的问题。
了解机械振动和噪声的产生机理,并采取相应的措施进行控制,可以提高产品的工作环境。
9. 机械设计软件与计算机辅助设计机械设计软件和计算机辅助设计技术已经成为机械设计中不可或缺的工具。
熟练应用这些工具可以提高设计效率和设计质量。
10. 机械工程制图机械工程制图是机械设计的重要技能之一。
熟练掌握机械工程制图的规范和方法,可以准确地传递设计意图。
11. 机械设计的经济性与可靠性机械设计的经济性是指在满足产品性能要求的前提下,尽量降低成本。
而可靠性则是指产品在规定条件下长期正常工作的能力。
机械设计基础知识点总结汇总
1.构件:独立的运动单元/零件:独立的制造单元机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统(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的系统注:从力的角度看机构和机器并无差别,故将机构和机器统称为机械1. 机构运动简图的要点:1)构件数目与实际数目相同2)运动副的种类和数目与实际数目相同3)运动副之间的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≤其它两杆之和(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,若最短杆为机架的邻边,则为曲柄摇杆机构III ) 满足杆长条件,若最短杆为机架的对边,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(摇杆左右极限位置的夹角)的大小,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 11180180180//21211221+-︒=⇒-︒+︒=====K K t t t t K θθθϕϕψψωω θ为极位夹角(连杆与曲柄两次共线时,两线之间的夹角)6. 压力角:作用力F 方向与作用点绝对速度c v 方向的夹角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. 凸轮机构的分类及其特点: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(只用于受力不大的低速机构)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,但是无法进入凹面 I II )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. 凸轮机构的压力角:从动件运动方向与凸轮给从动件的力的方向之间所夹的锐角α(凸轮给从动件的力的方向沿接触点的法线方向)压力角的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的半径)10.和使从动件压紧导路的有害分力F’’(F ’’=F ’t11. 凸轮机构的自锁现象:在α角增大的同时,F ’’擦力大于有用分力F ’,即发生自锁,【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. 凸轮机构的运动规律与冲击的关系: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. 凸轮滚子机构半径的确定: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:T a r +=ρρ II)轮廓外凸时:T a r -=ρρ(当0=-=T a r ρρ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T r >min ρ)注:平底推杆凸轮机构也会出现失真现象,可以增大凸轮的基圆半径来解决问题14. 齿轮啮合基本定律:设P 为两啮合齿轮的相对瞬心(啮合齿轮公法线与齿轮连心线21O O 交点),12122112b b r r P O P O i ===ωω(传动比需要恒定,即需要P O PO 12为常数)15. 齿轮渐开线(口诀):弧长等于发生线,基圆切线是法线,曲线形状随基圆,基圆内无渐开线啮合线:两啮合齿轮基圆的内公切线啮合角:节圆公切线与啮合线之间的夹角α’(即节圆的压力角)16. 齿轮的基本参数:(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)B h h h f a )齿宽(轮齿轴向的厚度全齿高+= 轮齿的齿数为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齿轮各项参数的计算公式:mz d =)短齿制正常齿齿顶高系数.80,1(****===a a a a a h h h m h h).3025.0()(*****==+=c c c m c h h a f 短齿制正常齿顶隙系数m c h h h h a f a )2(**+=+=m h z h d d a a a )2(2*+=+= m c h z h d d a f f )22(2**--=-=17. 分度圆压力角α=ar cos(b r /r)(b r 为基圆半径,r 为分度圆半径)所以ααcos cos mz d d b== 所以ααπαππcos cos cos p m zmz z d p p bb n ===== 18. 齿轮重合度:表示同时参加啮合的轮齿的对数,用ε(ε≥1才能连续传动)表示,ε越大,轮齿平均受力越小,传动越平稳 19. mc 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的中心距2121r r r c r a fa +⇒=++= 20. 渐开线齿轮的加工方法:1)成形法(用渐开线齿形的成形刀具直接切出齿形,例如盘铣刀和指状铣刀),成形法的优点: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的齿轮加工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的原理来切齿的),常见的刀具例如齿轮插刀(刀具顶部比正常齿高出m c *,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(顶部比传动用的齿条高出m c *,刀具进行轴向运动,切出的齿轮分度圆齿厚和分度圆齿槽宽相等,缺点:只能间断地切削、生产效率低)、齿轮滚刀(其在工作面上的投影为一齿条,能够进行连续切削)21. 最少齿数和根切(根切会削弱齿轮的抗弯强度、使重合度ε下降):对于α=20°和*a h =1的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,正常齿标准齿轮的实际最小齿数可取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的齿轮,可以实现非标准中心距的无侧隙传动,可以使大小齿轮的抗弯能力比较接近,还可以增大齿厚,提高轮齿的抗弯强度(以切削标准齿轮时的位置为基准,刀具移动的距离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. 轮系的分类:定轴轮系(轴线固定)、周转轮系(轴有公转)、复合轮系(两者混合)一对定轴齿轮的传动比公式:ab b a b a ab z z n n i ===ωω 对于(定轴)齿轮系,设输入轴的角速度为1ω,输出轴的角速度为m ω,所有主动轮齿数的乘积所有从动轮齿数的乘积==m m i ωω11 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的转动方向:判断蜗杆的螺纹是左旋还是右旋,左旋用左手,右旋用右手,用手顺着蜗杆的旋转方向把握蜗杆,拇指指向即为涡轮的旋转方向周转轮系(包括只需要一个原动件的行星轮系和需要两个原动件的差动轮系)的传动比: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的转速,此外,判断G与K 两轮的转向是否相同,如果转向相同,则最后的结果符号取“+”,如果转向相反,则结果的符号取“-”复合轮系的传动比计算,关键在于找出周转轮系,剩下的均为定轴轮系,计算时要先名明确传递的路线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,机械主轴的角速度也作(周期性的)变化,机械的这种(有规律的、周期性的)速度变化称为(周期性)速度波动(在一个整周期中,驱动力所做的输入功和阻力所作的输出功是相等的,这是周期性速度波动的重要特征)24. 调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上一个转动惯量很大的回转件——飞轮(选择飞轮的优势在于不仅可以避免机械运转速度发生过大的波动,而且可以选择功率较小的原动机)对于非周期性的速度波动,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,但是它的体积庞大,灵敏度低,近代机器多采用电子调速装置)26.飞轮转动惯量的选择:δω2maxm A J =注:1) δωωω22min 2max min max max )(21m J J E E A =-=-=(m ax A 为最大功亏,即飞轮的动能极限差值,m ax A 的确定方法可以参照书本99页)2)2min max ωωω+=m (m ω为主轴转动角速度的算数平均值) 3)mωωωδmin max -=(δ为不均匀系数) 27.(刚性)回转件的平衡:目的是使回转件工作时离心力达到平衡,以消除附加动压力,尽可能减轻有害的机械振动。
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第七部分机械工程专业基础知识点框架梳理及其解析
第一章平面机构的结构分析
本章节包括10个知识点,运动副,运动链,机构,机构与运动链的区别,机构具有确定运动的条件,复合铰链,局部自由度,虚约束,高副低代的条件,杆组,其中必须掌握的知识点是6个,复合铰链、局部自由度、虚约束的识别,平面机构自由度的计算,高副低代,Ⅱ级、Ⅲ级杆组的类型及结构特点,平面机构的结构分析,拆分杆组。
基础阶段,复习时间是从8月份到10月下旬,需要掌握的知识点6个,复合铰链、局部自由度、虚约束的识别,平面机构自由度的计算,高副低代,Ⅱ级、Ⅲ级杆组的类型及结构特点,平面机构的结构分析,拆分杆组。
在复习每一个知识点的过程中,首先要了解知识点,通过熟悉教材内容,结合平时上课笔记,分析书上例题来熟悉相应知识点,最后再通过本讲义如下内容对应的例题,从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】复合铰链、局部自由度、虚约束的识别
【例题1】
计算下图机构的自由度
分析:图示的机构中,活动构件包括3个齿轮和杆4。
这里A点包含齿轮1、杆4以及机架等3个构件,因此是一个复合铰链,这是本题较容易出错的地方,B、C点各有一个转
动副,D 、E 点处各有一个高副。
解题:根据以上分析,n=4, 4=L P ,2=H P ,所以该机构的自由度为
22424323=-⨯-⨯=--=H L P P n F
易错点:A 点处为复合铰链
作业:《机械原理》P498页第1-6、1-9题
习题:计算下图所示机构的自由度
【知识点2】高副低代的问题 【例题2】
对下图机构进行分析
分析:图中有一高副,要进行高副低代
解题:
易错点:高副低代,找到曲率圆的圆形
作业:《机械原理》P498页1-7、1-8、1-9、1-10题习题:对下图机构进行高副低代
【知识点3】Ⅱ级、Ⅲ级杆组的类型及结构特点
【例题3】
计算电锯机构的自由度,并将其中的高副化为低副以及确定机构所含杆组的数目和级别,并判定机构的级别。
解题:
作业:《机械原理》P500页题1-10、1-12
习题:如图说示,确定机构所含杆组的数目和级别,并判定机构的级别
第三章平面连杆机构及其设计
本章节包括8个知识点,整转副的标定,倒置机构,行程变化系数K、急回特性、极位角,曲柄摇杆机构及特点,平面摇杆机构的工作特性,平面四杆机构的尺寸关系,平面摇杆机构的压力角,四杆机构的设计问题,其中必须掌握的知识点是4个,平面摇杆机构的工作特性,平面四杆机构的尺寸关系,平面摇杆机构的压力角,四杆机构的设计问题。
基础阶段,复习时间是从8月份到10月下旬,需要掌握的知识点4个,平面摇杆机构的工作特性,平面四杆机构的尺寸关系,平面摇杆机构的压力角,四杆机构的设计问题。
在复习每一个知识点的过程中,首先要了解知识点,通过熟悉教材内容,结合平时上课笔记,分析书上例题来熟悉相应知识点,最后再通过本讲义如下内容对应的例题,从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】平面四杆机构的尺寸关系、四杆机构的设计问题
【例题1】
解题:
图3.19 图3.20 作业:《机械原理》P516页第3-7、3-9题
习题:
第四章凸轮机构及其设计
本章节包括4个知识点,凸轮机构的参数、滚子从动件凸轮机构的参数、直动从动件或摆动从动件凸轮机构的参数、引起从动件运动失真的原因及其避免措施,其中必须掌握的知识点是2个,滚子从动件凸轮机构的参数、直动从动件凸轮机构的参数。
基础阶段,复习时间是从8月份到10月下旬,需要掌握的知识点2个,滚子从动件凸轮机构的参数、直动从动件或摆动从动件凸轮机构的参数。
在复习每一个知识点的过程中,首先要了解知识点,通过熟悉教材内容,结合平时上课笔记,分析
书上例题来熟悉相应知识点,最后再通过本讲义如下内容对应的例题,从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】滚子从动件凸轮机构
【例题1】
凸轮机构如图所示,请用作图法(保留作图痕迹)
分析:
解题:
习题:
【知识点2】直动从动件或摆动从动件凸轮机构
【例题2】
按如图所示的位移曲线,设计尖端直动从动件盘形凸轮的轮廓,并分析最大压力角发生在何处
分析:利用凸轮不动,原机架反转的“反转法”作轮廓线解题:
作业:《机械原理》P524页第4-10题
习题:
第五章齿轮机构及其设计
本章节包括4个大知识点,渐开线直齿轮、平行轴斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、圆锥齿轮,其中必须掌握的知识点是4个,渐开线直齿轮、平行轴斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、圆锥齿轮。
基础阶段,复习时间是从8月份到10月下旬,需要掌握的知识点4个,渐开线直齿轮、平行轴斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、圆锥齿轮。
在复习每一个知识点的过程中,首先要了解知识点,通过熟悉教材内容,结合平时上课笔记,分析
书上例题来熟悉相应知识点熟悉相应知识点,最后再通过本讲义如下内容对应的例题,从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。
【知识点1】渐开线直齿轮
【例题1】
如图所示为同一基圆的两同侧渐开线,基圆半径,的回转半
径分别为
解题:
作业:《机械原理》P526页第5-4、5-6题
习题:
【知识点2】平行轴斜齿轮传动【例题2】
分析:
解题:
作业:《机械原理》P529页第5-18题习题:
【知识点3】蜗轮蜗杆传动
【例题3】
一对蜗轮蜗杆传动的参数如下:
解题:
作业:《机械原理》P529页第5-22题习题:。