机械设计基础总复习

图
及 自
机构具有确定运动的条件：自由度＝原动件数
由
度
平面机构自由度的计算：W＝3n-2Pl-Ph
机构自由 度的计算
计算自由度 复合铰链 注意事项 局部自由度：滚子绕其中心的转动 虚约束：轨迹相同；移动副平行；转动副轴线重合等
第二章 重点及难点
本章重点
1、铰链四杆机构的基本型式及其演化型式 2、基本概念：压力角、传动角、急回特性、极位夹角、
弹簧结构尺寸：H0、D2、n
第四章 重点及难点
本章重点
1、圆柱摩擦轮传动比、挠性带传动比； 2、带传动中的主要几何参数。
本章难点
弹性滑动及带传动中的作用力。
第四章 知识结构图
组成：主动轮、从动轮
摩 擦
特点
优点：结构简单；易实现无级变速；过载保护； 缺点：两轮必须相互压紧；传动比不精确；传动效率低。
第三章 重点及难点
本章重点
1、弹性元件的基本特性； 2、拉伸弹簧和压缩弹簧的应力计算； 3、拉伸弹簧和压缩弹簧的特性线。
本章难点
螺旋弹簧的设计计算。
第三章 知识结构图
弹簧功用：控制运动、缓冲吸振、储能、测量力及力矩
测量弹簧
按用途 力弹簧
联接用弹簧
弹簧类型
片簧
按形状 平面涡卷簧 螺旋弹簧：拉簧、压簧、扭簧
The end
第一章 重点及难点
本章重点
1、基本概念：零件、构件、运动副、机构 2、平面机构自由度的计算
本章难点
虚约束的识别和处理
第一章 知识结构图
固定构件（机架）
构件 原动件（主动件）
从动件
组成
转动副
平
低副 移动副 运动副
面 机
高副
构
的
定义
运 动 简
机构运动简图 移运动副、构件、常用机构表达方法 机构运动简图绘制
行程速比系数，死点 3、曲柄存在条件 4、四杆机构类型的判断
本章难点
四杆机构的设计
第二章 知识结构图
平面四杆机构的基 本型式及其演化
基本型式
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
演化机构
曲柄滑块机构 导杆机构 摇块机构和定块机构 双滑块机构 偏心轮机构
急回特性
急回运动 行程速度变化系数K＝（1800+ θ）/ （1800- θ） 应用：当θ >0时，K>1，机构有急回特性
啮合传动
正确啮合条件：模数相等、压力角相等 连续传动条件：重叠系数>1（标准齿轮均满足，不必验算）
传
成形法（盘形铣刀、指状铣刀）
动
渐开线 齿轮切
切齿方法 范成法
常用刀具：齿轮插刀、齿条插刀、齿轮滚刀 主要运动：范成运动、切削运动、送进运动、让刀运动
制原理
根切
根切现象：齿廓根部的渐开线被切去一部分 根切原因：标准齿轮发生根切的原因是齿数太少
本章难点
1、一对轮齿的啮合过程 2、斜齿轮和蜗轮蜗杆几何尺寸计算 3、重叠系数及根切原理 4、周转轮系传动比的计算
第五章 知识结构图
齿轮机 构类型
平面齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动（外啮合、内啮合、齿轮齿条） 斜齿圆柱齿轮传动（外啮合、内啮合、齿轮齿条） 人字齿轮传动
空间齿轮传动
圆锥齿轮传动 螺旋齿轮传动 蜗杆蜗轮传动
斜齿圆 柱齿轮 传动
蜗杆蜗 轮传动
斜齿轮的基本参数：齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数、螺旋角 几何尺寸：法面参数为标准值，端面参数用于几何尺寸计算
正确啮合条件：模数相等、压力角相等、螺旋角大小相等、方向相反 啮合传动 重叠系数：啮合弧与齿距之比
中心距：中心距可通过调整螺旋角的大小来改变
基本参数：头数、齿数、模数、蜗杆特性系数、齿形角
《机械设计基础》
总复习
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十三章 第十四章 第十五章 例题
平面机构的运动简图及自由度 平面连杆机构 弹性元件 摩擦轮传动和挠性传动 齿轮传动及其系统设计 螺旋传动 支承 轴系 导轨 微位移装置和锁紧装置 光学零件固紧 示数装置
考试题型及考分 成绩综合评定
弹 弹簧材料：金属、非金属
簧
两端并紧不磨平
压缩弹簧端部形状
两端并紧且磨平
弹簧的主要结构
圆环钩型
圆柱螺旋 压缩弹簧 拉伸弹簧 的设计
拉伸弹簧挂钩形状
强度条件： max

K
来自百度文库
8F2C d2
T

半圆环钩型 可转、可调挂钩式
弹簧刚度：F /

F

Gd 4 8D23n

Gd 8C 3n
弹簧稳定性：b与支承关系
特点
优点：中心距大；缓冲吸振；过载保护；结构简单，价廉。 缺点：结构尺寸大；需张紧装置；传动比不精确；带寿命短。
受力分析
正常工作时
2F0=F1+F2
F=F1-F2
P F /1000
临界打滑时：F1 / F2 e f
两种滑动：弹性滑动；打滑
第五章 重点及难点
本章难点
1、齿廓啮合基本定律 2、渐开线齿廓的啮合特性 3、直齿圆柱齿轮几何尺寸计算 4、分度圆与节圆，压力角与啮合角的区别 5、渐开线齿轮正确啮合和连续啮合条件 6、轮系传动比计算
构
应用：夹紧装置中的放松、飞机起落架
Lmin+Lmax≤另两杆长度之和；连架杆或机架为最短杆
曲柄存在条件
有曲柄时，存 在的不同机构
曲柄摇杆机构：取最短杆邻边为机架 双曲柄机构：取最短杆为机架 双摇杆机构：取最短杆为机架
平面四杆机 构的设计
作图法：
按连杆三个位置设计 按行程速度变化系数设计
解析法
实验法
压力角：从动件受力方向和速度方向所夹的锐角
平 面
平面四杆机构 的主要特征
压力角和 传动角
传动角：压力角的余角 越小，越大，机构的传动性能越好
连
min≤400，出现在曲柄与机架共线两位置之一
杆
曲柄为从动件时，曲柄处于与连杆共线位置，＝00
机
死点 消除方法：利用飞轮、相同机构错位排列、虚约束。
齿廓啮合基本定律（定角速比传动条件）：过啮合点公法线与连心线相交一定点C（节点）
渐开线 齿廓
渐开线的形成：直线在圆上作纯滚动，直线上任一点的轨迹 渐开线的性质 渐开线齿廓的特点
渐开线 直齿圆
齿轮各部分名称及几何尺寸计算 基本参数：齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数
齿 轮
柱齿轮 传动
最少齿数：正常齿制标准齿轮最少齿数为17、短齿制最少齿数为14
轮 传
工作原理：f Fn Ft
摩
动
法向力计算：Fn

KFt f
擦
两种滑动：弹性滑动；打滑
轮
传
组成：主动轮、从动轮和带
动
平带：截面为矩形，内表面为工作面
和
摩擦型 V带：截面为等腰梯形，两侧面为工作面，能产生较大的摩擦力，应用广
挠
分类
特殊截面带：多楔带、圆带
性
传
啮合型：同步带
动
几何尺寸计算
带
传 动