2022年《机械设计基础》第六版重点、复习资料.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀教案 欢迎下载机械设计基础学问要点 绪论;基本概念:机构,机器,构件,零件,机械 第 1 章: 1)运动副的概念及分类2)机构自由度的概念 3)机构具有确定运动的条件 4)机构自由度的运算 第 2 章: 1)铰链四杆机构三种基本形式及判定方法;2)四杆机构极限位置的作图方法 3)把握明白:极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角;4)按给定行程速比系数设计四杆机构;第 3 章: 1)凸轮机构的基本系数;2)等速运动的位移,速度,加速度公式及线图;3)凸轮机构的压力角概念及作图;第 4 章:
2、1)齿轮的分类(按齿向、按轴线位置);2)渐开线的性质;3)基本概念:节点、节圆、模数、压力角、分度圆,根切、最少齿数、节圆和分度圆的区分;4)直齿轮、斜齿轮基本尺寸的运算;直齿轮齿廓各点压力角的运算;m = p / 的推导过程;5)直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件;第 5 章: 1)基本概念:中心轮、行星轮、转臂、转化轮系;2)定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比运算;第 9 章: 1)把握:失效、运算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲惫极限;明白:常用材料的牌号和名称;第 10 章: 1)螺纹参数 d、d1、d2、P、S、 、 、 及相互关系;2)把握:螺旋
3、副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺 纹类型、螺纹联接类型、一般螺纹、细牙螺纹;3)螺纹联接的强度运算;第 11 章 : 1)基本概念:轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法;2)直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的运算;3)直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力(大小和方向)运算及受力分析;第 12 章: 1)蜗杆传动基本参数:2)蜗杆传动受力分析;m a1、m t2、 、 、q、 Pa、d1、d2、V S 及蜗杆传动的正确啮合条件;第 13 章: 1)把握:带传动的类型、传动原理及带传动基本参数:d1、d2、 Ld、a、1、2、F1、F2、F02)带传
4、动的受力分析及应力分析:F1、F2、F0、 1、2、C、b及影响因素;3)弹性滑动与打滑的区分;4)明白:带传动的设计运算;第 14 章: 1)轴的分类(按载荷性质分);2)把握轴的强度运算:按扭转强度运算,按弯扭合成强度运算;第 15 章: 1)摩擦的三种状态:干摩擦、边界摩擦、液体摩擦;第 16 章: 1)常用滚动轴承的型号;2)向心角接触轴承的内部轴向力运算,总轴向力的运算;滚动轴承当量动载荷的运算;滚动轴承的寿命运算;第 17 章: 1)联轴器与离合器的区分 第一章 平面机构的自由度和速度分析 1、自由度:构件相对于参考系的独立运动称为自由度;2、运动副:两构件直接接触并能产生肯定相对
5、运动的连接称为运动副;构件组成运动副后,其运动受到约束,自由度削减;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 15 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀教案 欢迎下载3、运动副按接触性质分:低副和高副;低副:两构件通过面接触组成的运动副称为低副;转动副:组成运动副的两构件只能在平面内相对转动,这种运动副称为转动副,或称铰链;移动副:组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动,这种运动副称为移动副;高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副
6、;4、机构中构件的分类:固定构件(机架)用来支承活动构件(运动构件)的构件;原动件(主动件)运动规律已知的活动构件;从动件机构中随原动件运动而运动的其余活动构件;5、平面自由度运算公式F 3 n 2 P L P H 6、机构具有确定运动的条件 机构自由度 F 0,且 F 等于原动件数 7、自由度运算留意事项复合铰链两个以上构件同时在一处用转动副相连接;K 个构件汇交而成的复合铰链具有(K-1)个转动副;局部自由度与输出构件运动无关的自由度;虚约束重复而对机构不起限制作用的约束;8、速度瞬心两刚体上肯定速度相同的重合点瞬心数NKK1 29、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
7、位于同始终线上;作业: 1-5 ,6,7,8,9,10,11,12 其次章 平面连杆机构 1、定义:平面连杆机构是由如干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构;2、铰链四杆机构 全部用转动副相连的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构;连杆;与 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;不与机架直接连接的构件称为 机架组成整转副的连架杆称为 曲柄;与机架组成摇摆副的连架杆称为 摇杆 铰链四杆机构的三种基本型式:曲柄摇杆机构;双曲柄机构;双摇杆机构 3、铰链四杆机构有整转副的条件最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 整转副是由最短 杆与其邻边组成的 挑选哪一
8、个杆为机架判定是否存在曲柄:取最短杆为机架时,机架上由两个整转副,故得双曲柄机构;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;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 4、* 急回特性行程速度变化系数K、极位夹角,越大, K 越大,急回运动的性质也越显著; *180K1K15、压力角与传动角作用在从动件上的驱动力F与该力作用点肯定速度v 之间所夹的锐角称为压力角; 压力角的余角称为传动角;压力角越小,传动角越大,有效分力就越大,机构传力性能越好;传动角min的下限:min 40 ;用来衡量机构的传力性能;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - -
9、- - - - - - - - 第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀教案 欢迎下载6、死点位置:机构的传动角为零的位置称为死点位置;7、依据给定的行程速度变化系数设计四杆机构曲柄摇杆机构:已知条件:摇杆长度 3l 、摆角 和行程速度变化系数 K 设计步骤 图 2-27 ( P33)由给定的行程速度变化系数 K,求出极位夹角任选固定铰链中心 D的位置,由摇杆长度 3l 和摆角,作出摇杆两个极限位置 C1 D 和 C 2 D连接 C 和 C ,并作 C1 M 垂直于 C 1C 2作
10、C 1 C 2 N =90 -,C 2 N 与 C1 M 相交于 P 点,C 1PC 2作PC 1C 2 的外接圆, 在此圆周 (弧 C 1C 2 和弧 EF 除外)上任取一点 A 作为曲柄的固定铰链中心;连 AC 1和 AC ,因同以圆弧的圆周角相等,故 C 1 AC 2 C 1 PC 2因极限位置处曲柄与连杆共线,故 AC = 2l -1l ,AC = 2l +1l ,从而得到曲柄长度 1l =(AC -AC )/2 ,连杆长度 2l =(AC + AC )/2 ;由图得 AD= 4l作业: 2-1 ,3,6,7,10 第三章 凸轮机构1、凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成;
11、2、凸轮分类按外形:盘形凸轮;移动凸轮;圆柱凸轮按从动件的型式:尖顶从动件;滚子从动件;平底从动件3、* 从动件运动规律(图 3-5 )推程:当凸轮以 等角速顺时针方向回转 时,从动件尖顶被凸轮轮廓推动,以肯定运动规律由离回转中心最近位置 A到达最远位置 B ,这个过程称为推程;推程运动角:与推程对应的凸轮转角远休止角: 当凸轮连续回转s时,以 O点为中心的圆弧BC与尖顶相作用, 从动件在最远位置停留不动,s称为远休止角;回程:凸轮连续回转 程, 称为回程运动角;时,从动件在弹簧力或重力作用下,以肯定运动规律回到起始位置,这个过程称为回 s称近休止角:凸轮连续回转 s时,以 O点为中心的圆弧D
12、A与尖顶相作用,从动件在最近位置停留不动,为近休止角;4、刚性冲击:从动件推程作等速运动,运动开头和终止时,速度和加速度产生庞大突变,由此产生的庞大惯性力导致的剧烈冲击称为刚性冲击;柔性冲击:简谐运动在运动开头和终止时,加速度的变化量和产生的冲击都是有限的,这种有限冲击称为柔性冲击;5、等速运动:位移图为斜直线,速度线图为水平直线,因从动件速度突变,适合强大冲击力,刚性冲击,不宜单独使用;简谐运动:点在圆周上运动时,它在这个圆的直径上的投影所构成的运动称为简谐运动;在高速运动时会产生危害,适用于中低速凸轮;正弦加速度:其位移为摇摆在轴线上的投影,加工精度较高;6、压力角:接触轮廓法线与从动件速
13、度方向所夹的锐角压力角运算公式:tansd s2ee2 第 3 页,共 15 页 dr0基圆半径0r 减小会引起压力角增大; e为从动件导路偏离凸轮回转中心的距离,称为偏距;7、图解法设计凸轮轮廓作业: 3-1 ,2,4细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀教案 欢迎下载第四章 齿轮机构 0、齿轮的分类 1、齿轮机构主要优点:使用的圆周速度和功率范畴广;效率较高;传动比稳固;寿命长;工作牢靠性高;可实 现平行轴、任意角相
14、交轴和任意角交叉轴之间的传动;缺点:要求较高的制造和安装精度,成本较高;不相宜于远距离两轴之间的传动;2、齿廓实现定角速比传动的条件 齿轮传动的基本要求:瞬时角速度之比必需保持不变欲使两齿轮保持定角速度比,不论齿廓在任何位置接触,过接触点所作的齿廓公线都必需与连心线交于肯定点;1O2C2O 1C3、渐开线的特性 当始终线在一圆周上作纯滚动时,此直线上任意一点的轨迹称为该圆的渐开线,这个圆称为渐开线的基圆,该直线称为发生线;* 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4、渐开线齿廓满意定角速比要求in 11 r 2r b2n22 r 1r b15、齿轮各部分名称及渐开线标准
15、齿轮的基本尺寸齿槽宽 e;齿厚 s;齿距 p;齿宽 b;齿顶高h ;齿跟高hf;模数 m;压力角;顶隙 c 常用公式:psem;dpmz;hhahf;dad2h a;dfh ad2hf;h a* h am;hf* h ac*m分度圆上sepm; 基圆直径:d bdcos22f6、正确啮合条件m 1m2m;12;渐开线齿轮的正确啮合条件是两轮的模数和压力角必需分别相等;7、一对标准齿轮分度圆相切时的中心距称为标准中心距,以a 表示即:a r 1rr1r2mz 1z2顶隙 c cc*mh228、重合度齿轮连续传动的条件:AE实际齿合线段 1 EK齿合点间距值愈大,齿轮平均受力愈小,传动愈平稳;9、
16、切齿方法 成形法:成形法是用渐开线齿形的成形刀具直接切出齿形;范成法: 范成法是利用一对齿轮相互齿合时,其共轭齿廓互为包络线的原理切齿的;假如把其中一个齿轮(或齿条)做成刀具,就可以切出与它共轭的渐开线齿廓;10、根切定义:如刀具齿顶线超过齿合线的极限点N ,就由基圆之内无渐开线的性质可知,超过N 的刀刃不仅不能范成渐开线齿廓,而且会将根部已加工出的渐开线切去一部分,这种现象称为根切;根切使齿根消弱,严峻时仍会减小重合度,应当防止;11、标准齿轮最少齿数zmin17 第 4 页,共 15 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
17、 - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀教案 欢迎下载12、变位齿轮优缺点:可采纳 z 1 z min 的小齿轮,仍不根切,使结构更紧凑;改善小齿轮的磨损情形;e 略有减小;相对提高承载才能,使大小齿轮强度趋于接近;没有互换性,必需成对使用,13、斜齿轮基本尺寸的运算;14、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件;作业: 4-1 , 2,4,5第五章 轮系 1、轮系的定义 一系列齿轮相互啮合组成的传动系统统称为轮系;2、轮系的分类(1)定轴轮系;轮系中各个齿轮的回转轴线的位置是固定的;(2)周转轮系; 轮系中至少有一个齿轮的回转轴
18、线的位置是不固定的,围着其它构件旋转;周转轮系中的主要构件有:(a)行星轮;在周转轮系中,轴线位置变动的齿轮,即既作自传又作公转的齿轮,称为行星轮;(b)行星架;支撑行星架既作自传又作公转的构件;又称为转臂;(c)中心轮;轴线位置固定的齿轮称为中心轮或太阳轮;其中,行星架与中心轮的几何轴线必需重合;依据轮系的自由度可将周转轮系分为:差动轮系,机构自由度为2;行星轮系,机构自由度为1 ;3、定轴轮系的传动比运算(1)定轴轮系方向判定当首末两轮的轴线相平行时,两轮转向的异同可用传动比的正负表示;两轮转向相同时,传动比为“+” ;两轮转向相反时,传动比为“-” ;假如首末轮转向不同,就只能运算传动比
19、的大小,首末两轮的转向用箭头表示;画箭头时有以下原就:(a)外啮合齿轮:两箭头相对或相背;(b)内啮合齿轮,两箭头同向;(c)圆锥齿轮:两箭头同时指向节点或同时背离节点;(d)蜗杆传动:左手或右手定就右旋蜗杆左手握,左旋蜗杆右手握,四指1(蜗杆),拇指2(蜗轮);(e)同轴齿轮:两箭头同向;(2)、传动比或为“对于全部齿轮轴线都平行的定轴轮系,也可以依据轮系中外啮合齿轮的对数(m)来确定传动比为“+”- ” ;m 1)z 2z 3z 4. z K1 i 1 Kn 11m轮 1 至轮K间全部从动轮齿数的乘积n K轮 1 至轮K间全部主动轮齿数的乘积z 1z 2z 3 . z k4、周转轮系传动比
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