机械设计_名词解释汇总(附章节习题)
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机械设计名词解释1. 机械设计的基本概念机械设计是基于机械工程原理和技术,通过研究、分析和应用相关知识和技能,设计机械结构和系统的过程。
以下是一些与机械设计相关的名词解释。
2. 名词解释2.1. 机械设计•机械设计是指利用工程设计和创新思维,将原始的机械构思、需求和目标转化为可实际制造和使用的机械产品的过程。
2.2. 机械结构•机械结构是机械系统中各个部件的组合和布置方式,包括连接、支撑、传力的构型和方法等。
•运动学研究物体在时间和空间上的运动规律,并用数学方法描述和分析机械系统的运动特性。
2.4. 动力学•动力学研究物体运动的原因和过程,包括力的作用、物体的加速度、力的平衡等。
2.5. 建模•建模是指将机械系统从现实世界中进行抽象化,用数学和物理方程来描述机械系统的行为和性能。
2.6. 材料力学•材料力学研究材料在受力下的力学行为和性能,包括弹性、塑性、断裂等。
•热力学研究热量和能量之间的转化,以及热力学系统的性质和变化规律。
2.8. 制造工艺•制造工艺是指将机械设计转化为实际产品的技术和方法,包括材料选择、加工工艺、装配工艺等。
2.9. 误差与公差•误差是因为各种因素导致实际尺寸或形状与设计尺寸或形状之间的差异。
•公差是为了控制误差,设定的允许范围,表示具有一定尺寸或形状的零件或装配体的尺寸或形状对于设计要求的偏差。
2.10. 机构设计•机构设计是指将一些零部件按照特定的方式组织和连接,使其实现特定的运动或功能的设计过程。
2.11. 机械传动•机械传动是指通过齿轮、带传动、链传动等方式将动力从原动机传递到工作机构的过程。
3. 结论以上是对机械设计中一些基本名词的解释。
机械设计是一个综合性学科,涵盖了许多领域的知识和技能。
了解这些基本概念对于理解和应用机械设计原理和方法非常重要。
第一章绪论1-2 现代机械系统由哪些子系统组成,各子系统具有什么功能?答:组成子系统及其功能如下:(1)驱动系统其功能是向机械提供运动和动力。
(2)传动系统其功能是将驱动系统的动力变换并传递给执行机构系统。
(3)执行系统其功能是利用机械能来改变左右对象的性质、状态、形状或位置,或对作业对象进行检测、度量等,按预定规律运动,进行生产或达到其他预定要求。
(4)控制和信息处理系统其功能是控制驱动系统、传动系统、执行系统各部分协调有序地工作,并准确可靠地完成整个机械系统功能。
第二章机械设计基础知识2-2 什么是机械零件的失效?它主要表现在哪些方面?答:(1)断裂失效主要表现在零件在受拉、压、弯、剪、扭等外载荷作用时,由于某一危险截面的应力超过零件的强度极限发生的断裂,如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。
(2)变形失效主要表现在作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限,零件产生塑性变形。
(3)表面损伤失效主要表现在零件表面的腐蚀、磨损和接触疲劳。
2-4 解释名词:静载荷、变载荷、名义载荷、计算载荷、静应力、变应力、接触应力。
答:静载荷大小、位置、方向都不变或变化缓慢的载荷。
变载荷大小、位置、方向随时间变化的载荷。
名义载荷在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。
计算载荷计算载荷就是载荷系数K和名义载荷的乘积。
静应力不随时间变化或随时间变化很小的应力。
变应力随时间变化的应力,可以由变载荷产生,也可由静载荷产生。
2-6 机械设计中常用材料选择的基本原则是什么?答:机械中材料的选择是一个比较复杂的决策问题,其基本原则如下:(1)材料的使用性能应满足工作要求。
使用性能包含以下几个方面:①力学性能②物理性能③化学性能(2)材料的工艺性能应满足加工要求。
具体考虑以下几点:①铸造性②可锻性③焊接性④热处理性⑤切削加工性(3)力求零件生产的总成本最低。
主要考虑以下因素:①材料的相对价格②国家的资源状况③零件的总成本2-8 润滑油和润滑脂的主要质量指标有哪几项?答:衡量润滑油的主要指标有:粘度(动力粘度和运动粘度)、粘度指数、闪点和倾点等。
第1章机械设计概论思考题1. 什么是部件什么是零件什么是构件什么是通用零件什么是专用零件机械设计课程研究的是哪类零件从哪几个方面来研究这类零件2. 机械设计应满足哪些基本要求机械零件设计应满足哪些基本要求3. 机械设计的一般步骤是怎样的第2章机械零件的工作能力和计算准则一、填空题1. 在压力作用下,以点、线相接触的两物体在接触处产生的应力称为应力。
2. 零件在变应力作用下的强度计算属于强度计算,它不同于静强度计算。
3. 零件的计算载荷与名义载荷的关系是。
4. 零件的名义载荷是指载荷。
5. 零件的实际载荷与计算载荷的差异对零件的强度影响,将在中考虑。
二、简答与思考题1. 解释下列名词:静载荷、变载荷、稳定循环变载荷、动载荷、工作载荷、额定载荷、计算载荷、静应力、变应力、疲劳及疲劳极限。
静载荷是否一定产生静应力变载荷是否一定产生变应力2. 什么是变应力的循环特性r对于静应力、脉动循环变应力和对称循环变应力,其r值各等于多少3. 在一定的循环特性r下工作的金属试件,其应力循环次数与疲劳极限之间有怎样的内在联系怎样区分试件的无限工作寿命和有限工作寿命怎样计算在有限寿命下工作的试件的疲劳极限4. 两个曲面形状的金属零件相互压紧,其表面接触应力的大小由哪些因素确定如果这两个零件的材料、尺寸都不同,其相互接触的各点上彼此的接触应力值是否相等三、计算题1. 图示为对心直动滚子从动件凸轮机构。
从动件顶端承受压力F=12kN。
当压力角α达到最大值αmax=250时,相应的凸轮轮廓在接触点上的曲率半径为R=75mm。
已知:滚子半径r=15mm,凸轮与滚子的宽度b=20mm;两者材料的弹性模量和泊松比均为E=×105Mpa和μ=;许用接触应力[σ]H=1500Mpa。
试校核凸轮与滚子的表面接触强度。
题1图第3章机械零件的疲劳强度一、简答题1.已知某零件的简化极限应力图及其危险剖面上的σm、σa工作应力点M(σm,σa),如图示,当其应力变化规律按σm=C(常数)变化时,在图中找出相应的极限应力点,并计算其安全系数。
第三章 机械零件的强度一、 名词解释1、循环特性r 、对称循环、脉动循环2、静强度、疲劳强度、高周疲劳、低周疲劳、N -σ曲线、等寿命曲线(极限应力线图)3、寿命系数K N 、循环基数、单向稳定变应力、单向不稳定变应力、双向稳定变应力、设计安全系数、计算安全系数二、选择题1、若传动轴作正、反向转动,则轴上某点的扭转应力(剪应力)可按 处理。
A 、脉动循环B 、对称循环C 、静止不变D 、以上都不是2、以下四种叙述中, 是正确的。
A 、变应力只能由变载荷产生B 、静载荷不能产生变应力C 、变应力是由静载荷产生的D 、变应力由变载荷产生,也可能由静载荷产生3、变应力特性可用max σ、min σ、a σ、m σ、r 中五个参数的任意 个来描述。
A 、一个B 、两个C 、三个D 、四个4、零件的截面形状一定,如绝对尺寸(横截面尺寸)增大,疲劳强度将随之_____。
A 、 增高B 、 不变C 、 降低D 、不确定5、零件的材料、形状,尺寸,结构相同时,磨削加工的零件与精车加工相比,其疲劳强度______。
A 、 较高B 、 较低C 、 相同6、零件的表面经淬火,渗氮,喷丸,滚子碾压等处理后,其疲劳强度_______。
A 、 增高B 、 降低C 、 不变D 、 增高或降低视处理方法而定三、问答题1、在N -σ曲线上指出静强度、低周疲劳和高周疲劳区及有限寿命疲劳阶段和无限寿命疲劳阶段。
2、弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ的含义是什么?它与哪些因素有关?它对零件的疲劳强度和静强度各有何影响?四、计算题1、一零件用合金钢制造,已知材料的弯曲疲劳极限的综合影响系数K σ=1.6,MPa MPa MPa MPa O S B 746,485,800,10001====-σσσσ,试绘制该零件的简化极限应力限图。
若测得零件的工作应力MPa MPa 50,350min max ==σσ,当(1)r=C,(2)C m =σ时, 分别用计算法和图解法求该零件的计算安全系数S ca 。
构件是运动的单元。
它可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。
零件是制造的单元。
机械中的零件可分为两类:一类是通用零件,它在许多机械中都会遇到,如齿轮、螺钉、轴、弹簧等;另一类称为专用零件,它只出现在某些特定机械之中,如:汽轮机的叶片、内燃机的活塞。
高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
低副:两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
低副分转动副和移动副固定构件(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。
高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
低副:两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
低副分转动副和移动副构件K,活动构件n=K-1,自由度总数3n,低副,高副,运动副约束总数2+计算平面自由度的公式:F=3n-2-压力角:作用在从动上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角α称为压力角。
传动角:习惯上用压力角α的余角γ(即连杆和从动摇杆之间所夹的锐角)来判断传力性能,γ称为传动角。
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,即,与K一一对应,称为极位夹角。
越大,K越大,急回运动的性质也越显著。
死点:机构的这种传动角为0的位置称为死点位置。
死点位置会使机构的从动件出现卡死或运动不确定现象。
曲柄:能绕机架作整周回转的连架杆。
摇杆:只能在一定范围内摆动的连接杆。
铰链四杆机构分类:1曲柄摇杆机构两连架杆中一为曲柄一为摇杆。
2双曲柄机构两连架杆均为曲柄。
3双摇杆机构两连架杆均为摇杆判断铰链四杆机构类型准则(要会指出曲柄还是摇杆)1若最短杆与最长杆之和≤另外两杆长度之和A若最短杆为机架,此机构为双曲柄机构。
B若最短杆对面杆为机架,此机构为双摇杆机构。
C若与最短杆相邻杆为机架,此机构为曲柄摇杆机构(其中最短杆为曲柄,其对面杆为摇杆)2若最短杆与最长杆之和>另外两杆长度之和,无论取哪个杆作机架,均为双摇杆机构。
第一部分;1.1机械:机器和机构的总称。
1.2.机器:有若干个构件组成的具有确定的运动的人为组合体,可用来变换或传递能量,代替人完成有用的机械功。
1.3.机构:有若干哥构件组成的具有确定相对运动的认定为组合体,再机器中起着改变运动速度,运动方向和运动形式的作用。
1.4.构件:机器中的运动单元体。
1.5.零件:机器中的制造单元体。
1.6.失效:机械零件由于某种原因丧失了工作能力。
常见的失效形式有断裂,变形。
磨损。
打滑,过热,强烈振动。
1.7.工作能力:零件所能安全工作的限度。
1.8.计算准则:针对各种不同的失效形式而确定的判定条件,主要有强度计算准则,刚度计算准则,耐磨计算准则和振动稳定性计算准则。
1.9.机械设计师应满足那些基本要求?a.根据使用报告要求,选择零件的构建类型,b.根据工作要求,对零件进行受力分析 c.根据受力情况对零件进行应力分析 d.根据工作条件及特殊要求选择材料 e.根据零件所受荷载,进行失效形式分析。
f.根据计算准则和设计方法选用计算公式。
g.根据数据确定零件的组要尺寸h.绘制零件工作图2.1运动副:机构是由许多构件组合而成的,使两构件直接接触而又能产生一定的相对运动的联接称为运动服。
运动副分类:高副和低副(转动副,移动副)2.2机构运动简图:用简单的线条和符号代表构件的运动副,并按比例各运动副位置,表示机构的组成和传动情况。
这样绘制出的简图就称为运动简图。
2.3机构运动简图绘制步骤:a.分析构件和运动情况 b.确定构件数目,运动副类型和数目 c.测量运动尺寸 d.选择视图平面 e.绘制机构运动简图2.4 绘制和使用机构运动简图应注意哪些:a.熟识常用的运动副的符号和表示 b.再机构运动简图中,应标出各运动副的位置机与运动有关的尺寸c.正确地选择和使用比例尺2.5自由度:机构的的自由度是机构所具有的独立运动的数目。
2.6约束:作平面运动的自由构件有3个自由度。
当它与另一构件组成运动副后,构件间的直接接触使某些独立运动受到限制,自由度减少。
《机械设计基础》考试题库一、名词解释1.机械:2.机器:3.机构:4.构件:5.零件:6.标准件:7.自由构件的自由度数:8.约束:9.运动副:10.低副:11.高副:23.机构具有确定运动的条件:24.死点位置:25.急回性质:26.间歇运动机构:27.节点:28.节圆:29.分度圆:30.正确啮合条件:31.连续传动的条件:32.根切现象:33.变位齿轮:34.蜗杆传动的主平面:35.轮系:36.定轴轮系:37.周转轮系:38.螺纹公称直径:螺纹大径。
39.心轴:40.传动轴:41.转轴:二、填空题1.机械是(机器)和(机构)的总称。
2.机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为(自由度)。
3.平面机构的自由度计算公式为:(F=3n-2P L-P H)。
4.已知一对啮合齿轮的转速分别为n1、n2,直径为D1、D2,齿数为z1、z2,则其传动比i= (n1/n2)= (D2/D1)= (z2/ z1)。
5.铰链四杆机构的杆长为a=60mm,b=200mm,c=100mm,d=90mm。
若以杆C为机架,则此四杆机构为(双摇杆机构)。
6.在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就(越小)。
7.在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为(连架杆),其中作整周转动的杆称为(曲柄),作往复摆动的杆称为(摇杆),而不与机架相连的杆称为(连杆)。
8.平面连杆机构的死点是指(从动件与连杆共线的)位置。
9.平面连杆机构曲柄存在的条件是①(最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和)②(连架杆和机架中必有一杆是最短杆)。
10.平面连杆机构的行程速比系数K=1.25是指(工作)与(回程)时间之比为(1.25),平均速比为(1:1.25)。
11.凸轮机构的基圆是指(凸轮上最小半径)作的圆。
12.凸轮机构主要由(凸轮)、(从动件)和(机架)三个基本构件组成。
13.带工作时截面上产生的应力有(拉力产生的应力)、(离心拉应力)和(弯曲应力)。
机械设计基础教材习题参考解答(第一章~第五章)2012.8目录第1章机械设计概论_______________________________ 2第2章机械零件尺寸的确定_________________________ 3第3章平面机构运动简图及平面机构自由度___________ 4第4章平面连杆机构_______________________________ 6第5章凸轮机构__________________________________ 11第1章机械设计概论思考题和练习题1-1举例说明什么是新型设计、继承设计和变型设计。
解:新型设计通常人们指应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术,设计过去没有过的新型机械,如:新型机械手、动车、扑翼飞机、电动汽车等;继承设计通常指人们根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新,以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用,如:大众系列汽车、大家电产品等。
变型设计通常指人们为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品,如:。
各种工程机械、农田作业机械等。
1-2解:评价产品的优劣的指标有哪些?解:产品的性能、产品的1-3机械零件常用的材料有哪些?为零件选材时应考虑哪些主要要求?解:制造机械零件的材料目前用得最多的是金属材料,其又分为钢铁材料和非铁材料(如铜、铝及其合金等);其次是非金属材料(如工程塑料、橡胶、玻璃、皮革、纸板、木材及纤维制品等)和复合材料(如纤维增强塑料、金属陶瓷等)。
从各种各样的材料中选择出合用的材料是一项受到多方面因素制约的工作,通常应考虑下面的原则:1)载荷的大小和性质,应力的大小、性质及其分布状况2)零件的工作条件3)零件的尺寸及质量4)经济性1-4解:机械设计的内容和步骤?解:机械设计的内容包括:构思和方案设计、强度分析、材料的选择、结构设计等。
机械设计的步骤:明确设计任务,总体设计,技术设计,样机试制等。
机械设计基础一、名词解释1.机械:机器、机械设备和机械工具的统称。
2.机器:是执行机械运动,变换机械运动方式或传递能量的装置。
3.机构:由若干零件组成,可在机械中转变并传递特定的机械运动。
4.构件:由若干零件组成,能独立完成某种运动的单元5.零件:构成机械的最小单元,也是制造的最小单元。
6.标准件:是按国家标准(或部标准等) 大批量制造的常用零件。
7.自由构件的自由度数:自由构件在平面内运动,具有三个自由度。
8.约束:起限制作用的物体,称为约束物体,简称约束。
9.运动副:构件之间的接触和约束,称为运动副。
10.低副:两个构件之间为面接触形成的运动副。
11.高副:两个构件之间以点或线接触形成的运动副。
12.平衡:是指物体处于静止或作匀速直线运动的状态。
13.屈服极限:材料在屈服阶段,应力波动最低点对应的应力值,以σs表示。
14.强度极限:材料σ-ε曲线最高点对应的应力,也是试件断裂前的最大应力。
15.弹性变形:随着外力被撤消后而完全消失的变形。
16.塑性变形:外力被撤消后不能消失而残留下来的变形。
17.延伸率:δ=(l1-l)/l×100%,l为原标距长度,l1为断裂后标距长度。
18.断面收缩率:Ψ=(A-A1)/ A×100%,A为试件原面积,A1为试件断口处面积。
19.工作应力:杆件在载荷作用下的实际应力。
20.许用应力:各种材料本身所能安全承受的最大应力。
21.安全系数:材料的机限应力与许用应力之比。
22.正应力:沿杆的轴线方向,即轴向应力。
23.剪应力:剪切面上单位面积的内力,方向沿着剪切面。
24.挤压应力:挤压力在局部接触面上引起的压应力。
25.力矩:力与力臂的乘积称为力对点之矩,简称力矩。
26.力偶:大小相等,方向相反,作用线互相平行的一对力,称为力偶27.内力:杆件受外力后,构件内部所引起的此部分与彼部分之间的相互作用力。
28.轴力:横截面上的内力,其作用线沿杆件轴线。
机械设计学习题及(附答案)⼀、名词解释:1、功能原理设计:针对产品的主要功能所进⾏的原理性设计2、简单动作功能:仅完成简单的⼀次性动作的功能3、复杂动作功能:能实现连续的传动的动作功能4、机械创新设计:在功能结构图中,有的分功能⽐较复杂,不可能⽤⼀个已知的机构来完成。
这就需要根据分功能的特点,挑选⼏个机构组成⼀个机械运动系统,由这些机构共同完成这个分功能的机械动作。
5、机械协调性设计:当功能结构图中的各机械分功能均已根据分功能的要求选择好相应的机构后,怎样使这些分散的机构组成⼀个协调运动的整体,只是这个系统⽐较⼤,其综合后完成的机械功能,就是整个机械产品的总功能中的全部机械功能。
6、核⼼技术:产品实现总功能和主要技术要求的技术。
7、关键技术:实现某种功能过程中需要解决的技术难题。
8、弹性强化:使构件在受⼯作载荷之前预受⼀个与⼯作载荷相反的载荷,产⽣⼀个相应的预变形,以及⼀个与⼯作应⼒相反的预应⼒,⼯作时该预加载荷部分抵消⼯作载荷,预变形部分抵消⼯作变形,从⽽降低了构件的最⼤应⼒。
9、塑性强化:使构件在⼯作状态下应⼒最⼤那部分材料预先经塑性变形⽽产⽣⼀个与⼯作应⼒符号相反的残留应⼒,⽤以部分抵消⼯件应⼒。
⼆、简答题:1-1机械产品设计的三个基本环节是什么?答:机械产品设计的三个基本环节是:“功能原理设计,实⽤化设计和商品化设计”1-2、机械设计具有哪些主要特点:答:机械设计具有如下主要特点 :(1)多解性 (2)系统性 (3)创新性1-3、近代“机械设计学”的核⼼内容1)“功能”思想的提出:l947年、美国⼯程师麦尔斯创⽴了“价值⼯程“。
他真正重要的贡献在于他提出的关于‘功能”的思想。
2)“⼈机⼯程’’学科的兴起:“宜⼈”的宗旨已经成为现代机械设计的基本观念。
3)“⼯业设计”学科的成熟。
⼯业产品设计的原则是:“技术第⼀,艺术第⼆”。
⼯业设计师应该⾸先是⼀个⼯业技术专家,⽽不⾸先是⼀个艺术家。
1-4、从设计构思的⾓度机械产品设计可归纳为三⼤步:创意、构思和实现。
机械设计名词解释:1.机械零件的失效与破坏:答:零件失去设计所要求的效能(功能)2.名义载荷与计算载荷:答: 1)名义载荷:根据原动机额定功率(或阻力、阻力矩)计算出来的作用于机械零件上的载荷,一般用F表示力,用T表示力矩。
2)计算载荷:考虑机械零件在工作时有冲击、振动和由于各种因素引起的栽荷分布不均匀等,将名义载荷修正后用于零件计算的栽荷,以Fc ,Tc表示。
计算载荷与名义载荷的关系为:Fc = KFTc= KT式中,K为载荷系数,一般取K≥1。
3.工作应力与工作能力:答:1)工作应力:构件工作时,由载荷引起的应力2)工作能力:零件不发生失效时的安全工作限度4.可靠性和可靠度:答:1)可靠性:指零件在规定条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力 2)可靠度:可靠性的概率度量5.极限应力与许用应力:答:1)极限应力:材料能力承受的最大应力叫做材料的极限应力2)许用应力:用极限应力除以大于1的安全系数作为构件工作应力的最高限度6.油的黏性与油性:答:1)黏性:流体在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的性质,称为粘滞性或简称黏性2)油性(润滑性):润滑性是指润滑油中极性分子与金属表面吸附形成一层边界油膜,以减少摩擦和磨损的性能。
7.摩擦和磨损:答:1)摩擦:当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时,在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力,这种力叫摩擦力。
接触面之间的这种现象或特性叫“摩擦”2)磨损:运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移8.物理吸附膜与化学吸附膜:答:1)物理吸附膜:润滑剂中脂肪酸的极性分子牢固地吸附在金属表面上形成物理吸附膜2)化学吸附膜:润滑剂中分子受化学键力作用而贴附在金属表面上所形成的吸附膜则称为化学吸附膜9.接触表面处的挤压强度与接触强度:答:1)挤压强度:是在挤压应力作用下抵抗破坏的能力称为挤压强度2)接触强度:是在接触应力作用下抵抗破坏(变形和断裂)的能力称为接触强度,包括接触静强度和接触疲劳强度10.有限寿命设计与无限寿命设计:答:1)有限寿命设计:以机器指定寿命为依据进行的设计2)无限寿命设计:以机器使用寿命无限长为依据所进行的设计11.设计机器时应满足哪些基本要求?设计零件时应满足哪些基本要求?答:1)使用功能要求;经济性要求;劳动保护和环境保护要求;寿命与可靠性的要求;其他专用要求2)避免在预定寿命期内失效的要求;结构工艺性要求;经济性要求;质量小的要求;可靠性要求12.简述机械零件的主要失效形式有哪些,主要计算准则有哪些。
机械设计基础名词解释第零章绪论1.机器:执行机械运动的装置,用来变换或传递能量,物料,信息。
原动机:将其他形式的能量变换为机械能的机器工作机:利用机械能去变换或者传递能量,物料,信息的机器2.机器的四个基本组成部分:动力部分,传动部分,控制部分,执行部分。
3.机械设计基础主要是研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理,结构特点,基本设计理论和计算方法。
4.机械设计是指规划和设计实现预期功能的新机械或者改进原有机械的性能。
5.设计机械应满足的基本要求:良好的使用性能,安全,可靠耐用,经济,符合环保要求。
第一章平面机构的自由度和速度分析1.自由度:构件相对于参考坐标系的独立运动的数目。
2.运动副: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。
3.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。
移动副:组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动,这种运动副称为转动副。
4.高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
5.机构运动简图:表明机构各构件间相对运动的关系的简化图形。
6.复合铰链:两个以上构件在同一处用转动副连接就形成了复合铰链。
7.局部自由度:与输出构件运动无关的自由度称为局部自由度。
局部自由度的出现可以减少磨损。
8.虚约束:重复而对机构不起限制作用的约束称为虚约束。
虚约束对运动不起作用,但可以增加机构的刚性或使构件受力均衡。
9.瞬心:平面内做相对运动的两个构件,在任一瞬时,其相对运动可以看作是绕某一重合点的转动,该重合点称为速度瞬心,简称瞬心。
瞬心是两构件上绝对速度相同的重合点。
如果两构件均为运动的,则其为相对瞬心。
如果有一个静止,则其瞬心为绝对瞬心。
10.三心定理: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。
第二章平面连杆机构1.铰链四杆机构:全部用转动副相连的平面四杆机构2.整转副:组成运动副的两个构件能做整周相对运动,该运动副称为整转副,否则称为摆转副。
第一部分;1.1机械:机器和机构的总称。
1.2.机器:有若干个构件组成的具有确定的运动的人为组合体,可用来变换或传递能量,代替人完成有用的机械功。
1.3.机构:有若干哥构件组成的具有确定相对运动的认定为组合体,再机器中起着改变运动速度,运动方向和运动形式的作用。
1.4.构件:机器中的运动单元体。
1.5.零件:机器中的制造单元体。
1.6.失效:机械零件由于某种原因丧失了工作能力。
常见的失效形式有断裂,变形。
磨损。
打滑,过热,强烈振动。
1.7.工作能力:零件所能安全工作的限度。
1.8.计算准则:针对各种不同的失效形式而确定的判定条件,主要有强度计算准则,刚度计算准则,耐磨计算准则和振动稳定性计算准则。
1.9.机械设计师应满足那些基本要求?a.根据使用报告要求,选择零件的构建类型,b.根据工作要求,对零件进行受力分析 c.根据受力情况对零件进行应力分析 d.根据工作条件及特殊要求选择材料 e.根据零件所受荷载,进行失效形式分析。
f.根据计算准则和设计方法选用计算公式。
g.根据数据确定零件的组要尺寸h.绘制零件工作图2.1运动副:机构是由许多构件组合而成的,使两构件直接接触而又能产生一定的相对运动的联接称为运动服。
运动副分类:高副和低副(转动副,移动副)2.2机构运动简图:用简单的线条和符号代表构件的运动副,并按比例各运动副位置,表示机构的组成和传动情况。
这样绘制出的简图就称为运动简图。
2.3机构运动简图绘制步骤:a.分析构件和运动情况 b.确定构件数目,运动副类型和数目 c.测量运动尺寸 d.选择视图平面 e.绘制机构运动简图2.4 绘制和使用机构运动简图应注意哪些:a.熟识常用的运动副的符号和表示 b.再机构运动简图中,应标出各运动副的位置机与运动有关的尺寸c.正确地选择和使用比例尺2.5自由度:机构的的自由度是机构所具有的独立运动的数目。
2.6约束:作平面运动的自由构件有3个自由度。
当它与另一构件组成运动副后,构件间的直接接触使某些独立运动受到限制,自由度减少。
第一部分;1.1机械:机器和机构的总称。
1.2.机器:有若干个构件组成的具有确定的运动的人为组合体,可用来变换或传递能量,代替人完成有用的机械功。
1.3.机构:有若干哥构件组成的具有确定相对运动的认定为组合体,再机器中起着改变运动速度,运动方向和运动形式的作用。
1.4.构件:机器中的运动单元体。
1.5.零件:机器中的制造单元体。
1.6.失效:机械零件由于某种原因丧失了工作能力。
常见的失效形式有断裂,变形。
磨损。
打滑,过热,强烈振动。
1.7.工作能力:零件所能安全工作的限度。
1.8.计算准则:针对各种不同的失效形式而确定的判定条件,主要有强度计算准则,刚度计算准则,耐磨计算准则和振动稳定性计算准则。
1.9.机械设计师应满足那些基本要求?a.根据使用报告要求,选择零件的构建类型,b.根据工作要求,对零件进行受力分析 c.根据受力情况对零件进行应力分析 d.根据工作条件及特殊要求选择材料 e.根据零件所受荷载,进行失效形式分析。
f.根据计算准则和设计方法选用计算公式。
g.根据数据确定零件的组要尺寸h.绘制零件工作图2.1运动副:机构是由许多构件组合而成的,使两构件直接接触而又能产生一定的相对运动的联接称为运动服。
运动副分类:高副和低副(转动副,移动副)2.2机构运动简图:用简单的线条和符号代表构件的运动副,并按比例各运动副位置,表示机构的组成和传动情况。
这样绘制出的简图就称为运动简图。
2.3机构运动简图绘制步骤:a.分析构件和运动情况 b.确定构件数目,运动副类型和数目 c.测量运动尺寸 d.选择视图平面 e.绘制机构运动简图2.4 绘制和使用机构运动简图应注意哪些:a.熟识常用的运动副的符号和表示 b.再机构运动简图中,应标出各运动副的位置机与运动有关的尺寸c.正确地选择和使用比例尺2.5自由度:机构的的自由度是机构所具有的独立运动的数目。
2.6约束:作平面运动的自由构件有3个自由度。
当它与另一构件组成运动副后,构件间的直接接触使某些独立运动受到限制,自由度减少。
这种对独立运动所加的限制称为约束。
2.7 复合铰链:定义--两个以上的机构在同一处以转动副相连接的运动副称为复合铰链。
处理方法—由k哥构件汇成的复合铰链应包含k-1个转动副。
2.8局部自由度:定义--若机构中某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关,并不影响其他构件的运动,则称这种自由度为局部自由度。
场合—再减小高副摩擦而将滑动摩擦变成滚动摩擦所增加的滚子数。
处理方法—可将滚子与安装滚子的构件视为一体进行计算。
或在计算公式中减去局部自由度即可。
2.9虚约束:定义—不产生实际约束效果的重复约束。
场合—a.两构件组成多个移动副且导路相互平行 b.两构件构成多个转动副且其轴线相互重合 c. 轨迹重合 d.构件中对运动不起作用的对称部分。
2.10 机构具有确定运动的条件:a.机构自有度大于0 b.原动机数=构件自由度数3.1平面四杆机构:平面连杆机构是由若干个构件用低副连接,且构件在相互平行的平面内运动的机构,又称平面低副机构。
3.2铰链四杆机构的基本类型:a.曲柄摇杆机构b.双曲柄机构c.双摇杆机构3.3曲柄存在的条件:a.最短杆为连架杆或机架b.最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和。
3.3铰链四杆机构3种基本形形式的判别依据:(1)当铰链四杆机构满足杆才长条件时:最短杆为连架杆—曲柄摇杆机构。
最短杆为机架时—双曲柄机构。
最短杆为连杆—双摇杆机构(2)当铰链四杆机构不满足杆长条件—双摇杆机构。
3.4急回特性:当原动件作匀速定轴转动,从动件相对机架作往复运动时,从动件正反两个行程的平均速度不相等的现象。
K=180+@/180-@3.5压力角:不计摩擦力,惯性力和重力时。
通过连杆作用于从动件上的力与力作用点绝对速度间所夹的锐角。
3.6最小传动位置:当以曲柄为原动件时。
机构的最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置之一处。
3.7:死点:机构在运动过程中,当从动件传动角为0.驱动力与从动件受力点的运动方向垂直。
其有效分力等于0,这时机构不能运动,陈此位置为死点位置。
4.1凸轮机构组成:凸轮:具有曲线轮廓或凹槽的构件。
从动件:被凸轮直接推动的构件。
机架。
4.2.凸轮机构的特点:a.可使从动件实现任意给定的运动规律 b.结构简单,紧凑工作可靠 c. 高副接触容易磨损 d. 加工复杂e从动件行程不宜过大,否则是凸轮变的笨重。
4.3基圆半径:以凸轮轴心为圆心,以其轮廓最小向径为半斤的圆称为机缘。
偏心距:凸轮回转中心与从动件导路间的偏置距离。
行程h:在推程或回程中从动件的最大位移。
推程运动角:与从动件推程相对应的凸轮转角。
远修止角:与从动件远休程相对应的凸轮转角。
回程运动角:与从动件回程相对应的凸轮转角。
近休止角:与动件近休程相对应的凸轮转角。
4.4 从动件的运动规律;从动件子啊推程或回程时,其位移s,速度v和加速度a随时间t的变换规律。
4.5反转法:将凸轮机构绕凸轮轴线按-w 的方向转过原来突轮所转的@脚,则相当于凸轮静止不动,而导路和从动件以其绕凸轮反方向转了@角,而从动件按已选定的运动规律相对于导路移动。
这样从动件尖端的运动轨迹就是凸轮的轮廓曲线。
5.1棘轮机构的组成,分类,场合:组成—棘轮,棘爪,机架。
分类—齿式棘轮和摩擦式棘轮。
场合—适用于转速不高,转角不大及小功率场合。
5.2棘轮机构的工作原理,实用场合:棘轮机构用于将原动件往复摆动转换为棘轮的单向间歇转动,其结构简单,制作方便,运动可靠,且棘轮的转角可以根据要求进行调整。
它可以实现间歇送进,制动,传位,分度和超离合器等工作要求,但是机构传力小,工作有冲击和噪声。
5.3.槽轮机构运动特点,实用场合:槽轮机构用于将运动件销轮的连续转动转化为槽轮的单向间歇运动,其结构简单,能准确控制转角,机械效率高。
为避免槽轮再运动开始和终止时产生刚性冲击,应注意掌握原动机上的圆销能顺利而平稳的进入和脱离槽轮的径向槽的几何条件。
锁止弧的配合关系,转角不能调节。
5.4槽轮机构的组成,分类,场合:组成—径向槽的槽轮,带有圆销的拨盘和机架。
分类—外齿合槽轮机构,内齿合槽轮机构。
场合—中速。
第二部分:绪论 1.机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。
2.一般机器包含四个基本组成部分:动力部分、传动部分、控制部分、执行部分。
3.机构与机器的区别在于:机构只是一个构件系统,而机器除构件系统以外,还包含电气、液压等其他装置,机构只用于传递运动和力,而机器除传递运动和力外,还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。
但是,在研究构件的运动和受力情况,机器与机构并无差别。
所以,习惯上用“机械”一词作为机器和机构的总称。
4.机械设计是指规划和设计实现预期功能的新机械或改进原有的机械的性能。
5.设计机械应满足的基本要求是:安全、可靠耐用、经济、符合环保条件。
6.机械设计包刮以下主要内容:确定机械的工作原理,选择适宜的机构;拟定方案;进行运动分析和动力分析,计算作用在各构件上的载荷;进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。
第一章1.1.平面机构:所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构,否则称为空间机构1.2.自由度:构件相对于参考系的独立运动称为自由度。
1.3.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。
1.4低副(面接触):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转动副和移动副。
1.5转动副:若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,或称为铰链。
1.6移动副:若组成运动副的两个构件只能沿某一轴线相对移动,这种运动副称为移动副。
1.7.高副(线点接触):两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
1.8这种表明机构间相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。
1.9机构中的构件可分为三类:固定构件(机架)、原动件(主动件)、从动件。
1.10固定构件:用来支撑活动构件(运动构件)的构件。
1.11.原动件:运动规律已知的活动构件。
它的运动时由外界输入的,故称为输入构件。
活塞就是原动件。
1.12从动件:机构中随原动件运动而运动的其余活动构件。
1.13自由度计算公式:F=3n(可移动构件)—2PL(L为下标)(低副)—PH(H为下标)(高副) 1.14复合铰链:两个以上构件同时在一处用转动副相连接就构成复合铰链。
1.15.局部自由度:机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度,称为局部自由度(或称为多余自由度),在计算机机构自由度时应予排除。
1.16 .虚约束:这种重复而对机构不起限制作用的约束称为虚约束或消极约束。
1.17.平面机构中的虚约束常出现在下列场合:两构件之间组成多个导路平行的移动副时,只有一个移动副起作用,其余都是虚约束、两个构件之间组成多个轴线重和的转动副时,只有一个转动副起作用,其余都是虚约束、机构中传递运动不起独立作用的对称部分。
1.18.瞬心:在任一瞬时,其相对运动可看作是绕某一重合点的转动,该重和点称为速度瞬心或瞬时回转中心,简称瞬心。
瞬心是该两个刚体上绝对速度相同的重和点(简称同速点) 1.19.如果这两个刚体都是运动的,则其瞬心称为相对瞬心;如果两刚体之一是静止的,则瞬心称为绝对瞬心。
1.20瞬心数N=k(k-1)/2.第二章 2.1.平面连杆机构:由若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成平面机构,又称平面低副机构。
2.2.连杆机构的缺点是:不易精确实现复杂的运动规律,且设计较为复杂;当构件和运动副数多时,效率较低。
2.3.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,简称铰链四杆机构。
2.4.铰链四杆机构分为三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
2.5.铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和 2.6.整转副是由最短杆与其邻边组成的。
2.7.取最短杆为机架时,机架上有两个整转副,故得双曲柄机构。
2.8.取最短杆的邻边为机架时,机架上只有一个整转副,故得曲柄摇杆机架。
2.9.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。
这种具有整转副而没有曲柄的铰链四杆机构常用作电风扇的摇头机构。
2.10.K(急回运动特性)=(180°+θ)/(180°-θ),,θ为极为夹角。
2.11.机构的这种传动角为零的位置称为死点位置。
死点位置会使机构的从传动件出现卡死或运动不确定现象。
为了消除死点位置的不良影响,可以对从动曲柄施加外力,或利用飞轮及构件自身的惯性作用,使机构通过死点位置。
第三章 3.1凸轮机构主要有凸轮,从动件,和机架三个基本构件组成。