机械设计基础知识点总结学习资料.docx
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1、精品名师归纳总结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(如干) ) 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.
2、 自 由 度 ( F ) = 原 动 件 数 目 , 自 由 度 计 算 公 式 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F3n( n为活动构件数目)2 P(LPL 为低副数目)PH( PH 为高副数目)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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(满意杆长条件就机构中存在整转副)I)满意杆长条件,如最短杆为机架,就为双曲柄机构II ) 满意杆长条件,如最短杆为机架的邻边,就为曲柄摇杆机构III ) 满意杆长条件,如最短杆为机架的对边,就为双摇杆机可编辑资料 - -
3、- 欢迎下载精品名师归纳总结构IV ) 不满意杆长条件,就为双摇杆机构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 表示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K1/ t2t12/ t1t 211802180180K1K1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为极位夹角(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 方向与作用点肯定速度 vc 方向的夹角7. 从动件压力角 =90(传动角 =0)时产生死点,可用飞轮或者构件本身惯性排
4、除8. 凸轮机构的分类及其特点: I 按凸轮外形分:盘形、移动、圆柱凸轮(端面)II )按推杆外形分: 1)尖顶构造简洁, 易磨损,用于外表机构(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III )按推杆运动分: 直动(对心、偏置)、摇摆IV 按保持接触方式分: 力封闭(重力、弹簧等)、几何外形封闭(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(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,压力角可编辑资料 - - - 欢迎
5、下载精品名师归纳总结越大(当压力角过大时可以考虑增大基圆的半径)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10. 凸轮给从动件的力 F 可以如图分解为沿从动件的有用分力F和使从动件压紧导路的有害分力F(F=Ftan)FF F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11. 凸轮机构的自锁现象:在角增大的同时,F增大,使导路摩擦力大于有用分力 F,系统无法运动,当压力角超过许用值【】即发生自锁,【】在摇摆凸轮机构中建议35 -45,【】在直动凸轮机构中建议 30,【】在回程凸轮机构中建议70 -8012. 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
6、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:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a为工作轮廓的曲率半径、 为理论轮廓的曲率半径、rT 为滚子半径可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I )轮廓内凹时:arTII )轮廓外凸时:arT (当可编辑资料 - - - 欢
7、迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结arT0 时,轮廓变尖,显现失真现象,所以要使机构正可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结常工作,对于外凸轮廓要使minrT )可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结注:平底推杆凸轮机构也会显现失真现象,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(啮合齿可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结轮公法线与齿轮连心线O1O2交点), i121O2 P2O1Prb2rb1(传动比可编辑资料 - - - 欢迎下载精
8、品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结需要恒定,即需要O2P O1P为常数)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结15. 齿轮渐开线(口诀) :弧长等于发生线,基圆切线是法线,曲线外形随基圆,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(即节圆的压力角)16. 齿轮的基本参数:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿顶圆 ra、d a 齿根圆 r f 、d f 齿厚sk 弧长)齿槽宽e(k弧长)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿距(周节): pksk
9、ek 法向齿距(周节) pnpb 基圆上的弧长)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿顶高(分度圆到齿顶高度)ha齿根高(分度圆到齿根高度) h f可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分度圆: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)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结全齿高 hhahf 齿宽(轮齿轴向的厚度) B轮齿的齿数为 z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结模数 m:分度圆的周长dzpdzp
10、/,人为规定 p /只能取某些简洁的值,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故定义 mp /,有d1mz, rmz 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hhaa齿轮各项参数的运算公式:dmz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结aaahh* m齿顶高系数h* 正常齿 *1, 短齿制*0.8)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结afhh*c* m顶隙系数 c* 正常齿c*0.25短齿制 c*0.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料
11、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结hhah f2h*c* m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ad ad2ha z2h* md fd2hf z2h*2c* m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结aa17. 分度圆压力角 =arcos( rb /r)( rb 为基圆半径, r 为分度圆半径)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以 dbd cosmz cos可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结db所以 pnpbzmz cos zmcosp cos可
12、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结18. 齿轮重合度:表示同时参与啮合的轮齿的对数,用( 1 才能连续传动)表示,越大,轮齿平均受力越小,传动越平 稳可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结19.理论上齿侧间隙为0即s1e20, 顶隙c为标准值即 cc* m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结标准安装时的中心距ara1cr2 fr1r2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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: 方法简洁,不需
13、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)相互啮合时,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 c* m ,以便切出顶隙部分,刀具模拟啮合旋转并轴向运动,缺点:只能间断的切削、生产效率低)、齿条插刀(顶部比传动用的齿条高出c* m ,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:只能间断可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的切削、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 (根切会减弱齿轮的抗
14、弯强度、 使重合度 下可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a降):对于 =20和h* =1 的正常齿制标准渐开线齿轮,当用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿条加工时,其最小齿数为17(如答应略有根切,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才能比较接近,仍可以增大齿厚,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
15、轴轮系(轴线固定) 、周转轮系(轴有公转) 、复合轮系(两者混合)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一对定轴齿轮的传动比公式:i aba nazbb nbza可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对于(定轴)齿轮系,设输入轴的角速度为1 ,输出轴的角速可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结度为 m1全部从动轮齿数的乘积, im1m全部主动轮齿数的乘积可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿轮系中齿轮转向判定(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定涡轮的转动
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