机械设计基础复习资料
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50个机械设计基础知识点1.刚体力学:研究物体在作用力下的平衡和运动。
2.静力学:研究物体在静止状态下的力学性质。
3.动力学:研究物体在运动状态下的力学性质。
4.运动学:研究物体的运动特性,如速度、加速度和位移。
5.力学系统:由若干物体组成,并且相互作用,受到外界力的作用。
6.力的合成:通过矢量相加的方法计算多个力的合力。
7.力的分解:将一个力分解为多个力的合力。
8.平衡:物体受到的合力和合力矩均为零。
9.功:力在物体上产生的位移所做的功。
10.能量:物体的能力做功的量度。
11.弹性力:物体受到变形后,恢复原状的力。
12.摩擦力:物体在运动或静止时受到的阻力。
13.运动学链:由多个刚体连接而成的机构,用来进行运动传递和转换。
14.齿轮传动:利用齿轮的互相啮合实现运动传递和转换。
15.杠杆机构:利用杠杆的原理实现力的放大或缩小的机构。
16.曲柄连杆机构:利用曲柄和连杆的结构实现运动转换。
17.铰链机构:通过铰链连接物体的机构,实现固定、旋转或滑动。
18.滑块机构:由滑块和导轨构成的机构,实现直线运动。
19.传动比:用来衡量运动传递的效率。
20.齿轮比:齿轮传动中两个齿轮的旋转速度比值。
21.离合器:用来连接或分离两个旋转物体的装置。
22.制动器:用来减速、停止或固定运动物体的装置。
23.轴承:用来支撑和减小机械运动中的摩擦力的装置。
24.轴线:用来连接和支撑旋转物体的直线。
25.键连接:通过键连接来实现轴线和轴承的固定。
26.螺纹连接:通过螺纹连接实现两个物体的拧紧或松开。
27.轴承间隙:轴承内外圈之间的间隙,用来调整摩擦力和轴承的转动。
28.轴向力:作用于轴线方向上的力。
29.径向力:作用于轴线垂直方向上的力。
30.弹簧:用来储存和释放能量的装置。
31.拉伸强度:材料抵抗拉伸破坏的能力。
32.压缩强度:材料抵抗压缩破坏的能力。
33.硬度:材料抵抗划伤或穿透的能力。
34.拉伸试验:测试材料的拉伸性能和强度。
《机械设计基础》一、简答题1. 机构与机器的特征有何不同?机器的特征:(1)人为机件的组合;(2)有确定的运动;(3)能够进行能量转换或代替人的劳动。
机构的特征:(1)人为机件的组合;(2)有确定的运动。
机构不具备机器的能量转换和代替人的劳动的功能。
2.转子静平衡条件是什么?转子动平衡条件是什么?两者的关系是什么? 转子静平衡条件:∑=0F转子动平衡条件: ∑=0F ,∑=0M转子动平衡了,肯定静平衡;但转子静平衡了,但不一定动平衡。
3.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
铰链四杆机构最短杆的对边做机架,就成为双摇杆机构。
4.请给出齿轮传动失效的主要形式,并说明闭式软齿面齿轮传动应该按何种强度准则进行设计,何种强度准则校核,为什么?齿轮传动失效:轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、塑性流动、磨粒磨损闭式软齿面齿轮传动:按][H H σσ≤设计,按][F F σσ≤胶合因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式为齿面点蚀。
5.说明为什么带传动需要张紧而链传动一般不需要张紧,哪种传动一般紧边在上,哪种传动一般紧边在下,为什么?因为带传动是摩擦传动,而链传动是啮合传动链传动的紧边在上,而带传动的紧边在下。
6.请给出三种以上螺栓联接防松的方法,并简要分析其特点。
止动垫片防松,是机械防松;开槽螺母与开口销防松是机械防松双螺母防松,是摩擦防松。
7.以下材料适合制造何种机械零件?并各举一例。
45 20 ZG270-500 ZPbSb16Cu245:优质碳素结构钢,制造轴类零件20:优质碳素结构钢,制造硬齿面齿轮零件ZG270-500:铸钢,制造大齿轮ZPbSb16Cu2:铸造青铜,滑动轴承的轴瓦8.请说明离合器和联轴器作用的差异,并各给出一个应用的例子。
离合器和联轴器共同点:联接两轴,传递运动和动力;不同点:离合器可在运动中接合或脱开,而联轴器只能在停车时才能接合或脱开。
9.给出铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
(1)最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和最短杆的对边为机架;(2)最短杆+最长杆>其余两杆长度之和10. 凸轮机构中从动件的运动规律为匀速运动时,有何缺点,应用在什么场合?有刚性冲击,用在低速轻载的场合。
《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.简述机器与机构的定义,在生产中举出一机器应用的事例,并说明其有哪些机构组成。
机器定义:由零件组成的执行机械运动的装置。
用来完成所赋予的功能,如变换或传递能量、变换和传递运动和力及传递物料与信息。
机构的定义:由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
举例:开卷机由圆柱齿轮机构、底座滑动机构、电机传动机构、带钢压紧机构等组成。
2.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,就一定是双摇杆机构3.说明为什么带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小,哪种传动一般紧边在上,哪种传动一般紧边在下,为什么?因为带传动张紧力的大小决定工作能力的大小,而链传动张紧力不决定工作能力,只是控制松边垂度和防止脱链、跳齿。
链传动一般紧边在上,带传动一般紧边在下。
链传动一般紧边在上因为以免在上的松边下垂度过大阻碍链轮的正常运转;4.请给出齿轮传动失效的主要形式,并说明闭式软齿面齿轮传动应该按照何种强度准则进行设计,何种强度准则校核,为什么?答:齿轮传动失效的主要形式:1、轮齿折断;2、齿面点蚀;3、齿面磨损;4、齿面胶合;5、塑性变形。
闭式软齿面齿轮传动应该按照齿面接触疲劳强度设计,按齿根弯曲疲劳强度校核。
因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是接触疲劳磨损即点蚀失效为主。
5.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。
答:1)静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。
2)动平衡在转子两个校正面上同时进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内,为动平衡又称双面平衡。
6.请给出下列滚动轴承的类型、内径和精度等级。
62087013C30210/P251205/P6答:6208为深沟球轴承,内径为40mm,精度等级为0级;7013C为角接触球轴承,内径为65mm,精度等级为0级;30210/P2为圆锥滚子轴承,内径为50mm,精度等级为2级;51205/P6为推力球轴承,内径为25mm,精度等级为6级;7.给出2种螺栓联接防松的方法,并说明其依据的原理。
机械设计基础复习概念类1机器一般由哪几部分组成一般机器主要由动力部分传动部分执行部分控制部分四个基本部分组成。
2机器和机构各有哪几个特征构件由各个零件通过静连接组装而成的,机构又由若干个构件通过动连接组合而成的,机器是由机构组合而成的。
机器有三个共同的牲:(1)都是一种人为的实物组合;(2)各部分形成运动单元,各单元之间且有确定的相对运动;(3)能实现能量转换或完成有用的机械功.3零件分为哪两类零件分为;通用零件、专用零件。
机器能实现能量转换,而机构不能。
4什么叫构件和零件组成机械的各个相对运动的实物称为构件,机械中不可拆的制造单元体称为零件。
构件是机械中中运动的单元体,零件是机械中制造的单元体。
5什么叫运动副分为哪两类什么叫低副和高副使两个构件直接接触并产生一定可动的联接,称运动副。
6空间物体和平面物体不受约束时各有几个自由度构件在直角坐标系来说,且有6个独立运动的参数,即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动。
但在平面运动的构件,仅有3个独立运动参数。
7什么叫自由度机构具有确定运动的条件是什么机构具有独立的运动参数的数目称为构件的自由度。
具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度数目。
8运动副和约束有何关系低副和高副各引入几个约束运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为约束。
引入1个约束条件将减少1个自由度。
9转动副和移动副都是面接触称为低副。
点接触或线接触的运动副称为高副。
10机构是由原动件、从动件和机架三部分组成。
11当机构的原动件数等于自由度数时,机构就具有确定的相对运动。
12计算自由度的公式:F=3n-2P L-P H(n为活动构件;P L为低副;P H为高副)13什么叫急回特性一般来说,生产设备在慢速运动的行程中工作,在快速运动的行程中返回。
这种工作特性称为急回特性。
用此提高效率。
14凸轮机构中从动件作什么运动规律时产生刚性冲击和柔性冲击当加速度达到无穷大时,产生极大的惯性力,导致机构产生强烈的刚性冲击,因此等速运动只能用于低速轻载的场合。
机械设计总复习范文机械设计是机械工程学科中的重要分支,是指根据特定的要求,利用机械原理、理论和设计方法,进行零部件、机构和机械系统的设计。
机械设计的目标是实现机械产品的功能需求,并满足性能、可靠性、经济性及制造与维修的要求。
下面是机械设计的总复习内容。
一、机械设计基础知识:1.机械元件的基本概念和分类。
如紧固件、轴类零部件、轴承、联接件、弹簧、键和槽等。
2.材料力学基础。
包括杨氏模量、拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等。
3.机械设计基本原理。
如受力分析、平衡条件、功率传递、传动比等。
4.流体力学原理。
包括液压、气压的基本原理与应用。
二、机械结构设计:1.固体力学分析与设计。
包括强度计算、载荷分配、应力分析、疲劳寿命等。
2.机械系统设计。
包括机构设计、减振设计、噪音与振动控制等。
3.轴系设计。
包括轴的强度计算、轴承的选型、轴的位置配合等。
4.机械传动设计。
包括齿轮传动、带传动、离合器、制动器的设计和计算。
三、机械零件设计:1.零件加工工艺与装配设计。
包括零件的材料选择、表面处理、热处理和加工工艺的设计。
2.零件的尺寸和公差设计。
包括尺寸链的设计、公差配合的选择和计算。
3.标准零件的选用。
如轴承、齿轮、弹簧等标准零件的选用和使用。
四、机械设计的先进技术:1.计算机辅助设计和三维建模技术。
如CAD、CAM和CAE等软件的运用。
2.数字化设计和快速原型制造技术的应用。
3.仿生学在机械设计中的应用。
如叶片和机构设计中的仿生优化等。
4.可靠性设计和维修性设计。
如故障模式与影响分析、可靠性评估和维修性设计等。
五、机械设计的数学基础:1.常用的数学方法与数学模型在机械设计中的应用。
2.微积分、线性代数、概率论和数理统计在机械设计中的应用。
六、机械设计的实践能力:1.利用软件进行机械设计和分析的能力。
2.进行机械实验和测试的能力。
3.解决机械设计问题的能力。
4.进行机械制造和加工的能力。
机械设计总复习的内容主要包括机械设计基础知识、机械结构设计、机械零件设计、机械设计的先进技术、机械设计的数学基础和机械设计的实践能力等方面的内容。
《机械设计基础》考点复习考虑到有可能会用B卷,现给大家补充一些知识点(部分增加知识点为上次A卷漏划)。
祝大家考出理想成绩,暑假愉快!第0章绪论0-1本课程研究对象和内容掌握机械、机构、构件、零件的基本概念。
掌握如何区分构件、零件。
第1章平面机构自由度和速度分析1-1运动副及其分类掌握如何辨别低副(移动副、转动副)和高副。
1?2平面机构运动简图掌握如何绘运动简图(在给定机械结构下,例1?1、1-2)1-3平而机构自有度掌握辨别复合钱链、局部白由度、虚约束。
掌握平面机构白由度的计算。
1-4速度顺心及其在机构自由度分析上的应用掌握速度顺心的定义,会计算机构顺心数(式1?2)掌握三心定理。
第2章平面连杆机构2?1平面四杆机构的基本类型及其应用掌握平面四杆机构的基本类型和特点(重点看狡链四杆机构和含一个移动副的四杆机构)2-2平而四杆机构的基本特性掌握钱链四杆机构具有整转副条件掌握急冋特性屮行程速度变化系数的计算。
(填空)掌握压力角和传动角的定义和计算。
掌握死点位置的定义。
第3章凸轮机构3-1凸轮机构的应用和类型掌握凸轮的分类3-2从动件的常用运动规律掌握从动件常用运动规律。
3-3凸轮机构的压力角掌握压力角定义,及判别。
掌握压力角与作用力的关系掌握压力角与凸轮机构尺寸的°3-4图解法设计凸轮结构了解直动从动件盘型凸轮轮廓的绘制过程(1、偏置尖顶直动从动件盘型凸轮、2、滚子直动从动件盘型凸轮)齿顶高、齿根咼、齿屮心距的计算方法。
第4章齿轮机构4-1齿轮机构的特点和类型掌握齿轮机构的优缺点4-3渐开线齿廉掌握渐开线、基圆、发生线定义。
掌握渐开线所具有的特性掌握渐开线齿酬啮合的特点4-4齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸掌握直齿圆柱齿轮分度圆直径、基圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、全高、顶隙、齿厚、齿槽宽的计算方法。
4-5渐开线标准齿轮的啮合掌握正确啮合条件掌握满足正确啮合条件的一?对齿轮传动比计算方法掌握标准屮心距的定义及计算方法掌握重合度的定义及意义。
机械设计基础复习资料一、基础知识0、零件(独立的机械制造单元)组成(无相对运动)构件(一个或多个零件、是刚体;独立的运动单元)组成(动连接)机构(构件组合体);两构件直接接触的可动连接称为运动副;运动副要素(点、线、面);平面运动副、空间运动副;转动副、移动副、高副(滚动副);点接触或线接触的运动副称为高副(两个自由度、一个约束)、面接触的运动副称为低副(一个自由度、两个约束,如转动副和移动副)0.1曲柄存在的必要条件:最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。
连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
0.2在四杆机构中,不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构,满足后,若以最短杆为机架,则为双曲柄机构;若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构;若以最短杆的两邻杆之一为机架,则为曲柄摇杆机构0.3 凸轮从动件作等速运动规律时,速度会突变,在速度突变处有刚性冲击,只能适用于低速凸轮机构;从动件作等加等减速运动规律时,有柔性冲击,适用于中、低速凸轮机构;从动件作简谐运动时,在始末位置加速度也会变化,也有柔性冲击,之适用于中速凸轮,只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时,才可以得到连续的加速度曲线(正弦加速度运动规律),无冲击,可适用于高速传动。
0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关,当基圆半径减小时,压力角增大;反之,当基圆半径增大时,压力角减小。
设计时应适当增大基圆半径,以减小压力角,改善凸轮受力情况。
0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低1.按照工作条件,齿轮传动可分为开式传动两种。
1.1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】1.2对于闭式软齿面来说,齿面点蚀,轮齿折断和胶合是主要失效形式,应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算,确定齿轮的主要参数和尺寸,然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。
1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。
《机械设计》知识点复习1.机械中,制造的单元体是零件,运动的单元体是构件。
2.机构是由多个构件组成的组合体,构件之间应具有确定的相对运动。
3.两构件之间为面接触的运动副称为低副,引入一个低副将引进2个约束。
4.两构件之间为点或线接触的运动副称为高副,引入一个高副将引进1个约束。
5.机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数与原动件个数相等。
6.计算图示机构的自由度(如有复合铰链、虚约束、局部自由度,需在图中指出),并说明机构运动是否确定。
(1)(2)7.平带、V带传动主要依靠带与带轮之间的摩擦来传递运动和动力。
8.V带传动工作时,带的工作面是带的两侧面。
9.普通V带的型号是根据V带传动的功率和主动轮转速确定的。
10.普通V带标记“B2800 GB11544-1989”表示基准长度为2800mm的B 型V带。
11.带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。
12.带传动的中心距与小带轮直径一定时,若增大传动比,则小带轮上的包角减小。
13.普通V带的横截面为等腰梯形,楔角为40度。
在设计V带带轮时,为便于V带受拉后还能与带轮较好贴合,轮槽角一般要小于40度。
14.为使V 带传动中各根带受载均匀,带的根数不宜超过6根。
15.带传动的弹性滑动是由于带是弹性体,且带的紧边与松边的拉力不同所引起的。
只要带传递圆周力,就必然会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。
弹性滑动会引起传动比误差。
16.带传动的打滑是指过载引起的全面滑动,是可以避免的。
打滑容易使带过早失效。
17.一对标准渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:两齿轮的模数相等、压力角相等。
18.一对齿轮啮合传动时,两齿轮的节圆始终相切。
19.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动,若因安装不准确使中心距产生了误差,则其传动比仍然保持不变。
20.齿轮顶隙不仅能避免传动时齿顶与齿槽底部相抵触,且还可贮藏润滑油。
21.用展成法加工标准齿轮时,采用某一模数的齿轮刀具,能加工模数相同、齿数不同的多个齿轮。
第1章概论第一讲: 1.1 本课程的研究对象、主要内容及任务课题: 1.1.1 本课程的研究对象1.1.2 本课程研究的主要内容1.1.3 本课程的主要任务教学目标:1. 使学生了解本课程研究的对象、内容以及其在培养高级机械人才全局中的地位、作用和任务,从而明确学习本课程的目的。
2. 了解本学科的重要性在课程结构中的重要性。
3. 掌握本课程研究对象、内容、增强感性认识。
教学重点:机器与机构、构件与零件的区别教学方法:利用工程案例等多种教学软件,展示本门课研究的对象、内容。
教学内容:1.1.1 本课程的研究对象1.主要研究的对象;(1)机械:是机器和机构的统称。
从研究机器工作原理、分析运动特点和设计机器的角度看,机器可视为若干机构的组合体。
图1-1的单缸内燃机。
图1-1 单缸内燃机2.机器的主要特征是:(1)它们都是人为实体(构件)的组合;(2)各个运动实体(构件)之间具有确定的相对运动;(3)能够实现能量的转换,代替或减轻人类完成有用的机械功。
3.机构:是由构件组成的。
4.构件:是指机构的基本运动单元。
它可以是单一的零件,也可以是几个零件联接而成的运动单元。
5.零件:是组成机器的最小制造单元。
实例:图1-2 齿轮机构 图1-3 凸轮机构 图1-4 连杆机构6.机器:是由各种机构组成的,可以完成能量的转换或做有用功;而机构则仅仅是起着运动的传递和运动形式的转换作用。
机构的主要特征是:(1)它们都是人为实体(构件)的组合;(2)各个运动实体之间具有确定的相对运动。
1.1.2 本课程研究的主要内容(1)机构的运动简图和自由度计算(2)平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等的组成原理、运动分析及设计(3)各种联接零件(如螺纹联接、键销联接等)的设计计算方法和标准选择(4)各种传动零件(如带传动、齿轮传动等)的设计计算和参数选择(5)轴系零件(如轴、轴承等)的设计计算及轴承参数类型选择。
1.1.3 本课程的主要任务(1) 培养学生运用基础理论解决简单机构和零件的设计问题,掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用及计算方法,初步具有分析失效原因和提高改进措施的能力。
第一章第三章 机器,机械,机构的概念 1.机构的组成要素: 1构件,构件与零件有什么区别 2运动副,运动副有哪些常用类型掌握常用运动副的特点; 3运动链,机构 2、自由度,约束掌握平面机构自由度的计算公式; 3、掌握机构自由度的意义和机构具有确定运动的条件; 练习 1.一个作平面运动的自由构件有 3 个自由度; 2.机械是 机器 和 机构 的总称; 3.使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为 运动副 ; 4.六个构件组成同一回转轴线的转动副,则该处共有三个转动副; × 5、复合铰链、局部自由度、虚约束,在计算机构自由度时,如何处理 6..零件是 机械中制造的 单元,构件是 机械中运动的 单元; 7.机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 B 产生相对运动; A 、可以 B 、不能 C 、不一定能 8..两构件通过______ 面接触 _构成的运动副称为低副,它引入___2____个约束;两 9.构件通过_点,线接触 _______构成的运动副称为高副,它引入____1___个约束; 10.当机构的自由度F 0,且等于原动件数,则该机构即具有确定的相对运动;√ 11.机器中独立运动的单元体,称为零件;× 第四章平面连杆机构 1、平面四杆机构的基本型式是什么它有几种类型 2、曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的特点各是什么他们有哪些用途 3、铰链四杆机构有曲柄的条件是什么 4. 什么是压力角传动角掌握连杆机构传动角的计算方法;最小传动角的位置; 5、极位夹角急回运动行程速比系数掌握极位夹角与行程速比系数的关系式; 6、机构的死点位置掌握死点位置在机构中的应用;7.已知行程速比系数设计四杆机构曲柄滑块机构、导杆机构;已知连杆的两对应位置;已知摇杆的两对应位置;练习A B C F A G H E O M N 1 8 7 2 4 5 6 AB D F EC 3 I G H1.当连杆机构处于死点位置时,有 ;2.一个曲柄摇杆机构,行程速比系数等于,则极位夹角等于 ;3.一个曲柄摇杆机构,极位夹角等于42o,则行程速比系数等于 ;4.机构具有确定运动的条件是 数目等于机构的自由度数;5.曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件,其连杆与摇杆的夹角∠BCD =130°,其传动角为 ;6..当行程速度变化系数k 时,机构就具有急回特性;A 小于1; B. 大于1; C. 等于1; D. 等于07.平面连杆机构的曲柄为主动件,则机构的传动角是 ;8.平面铰链四杆机构具有曲柄的条件是 且 ;9.曲柄滑块机构在 ,会出现死点9.在铰链四杆机构中,如存在曲柄,则曲柄一定为最短杆;10.对心曲柄滑快机构 急回特性;11.偏置曲柄滑快机构 急回特性;12.机构处于死点时,其传动角等于 ;13.曲柄滑快机构,当取 为原动件时,可能有死点;14.机构的压力角越 对传动越有利;15.图示铰链四杆机构,以AB 为机架称 机构;以CD 为机架称 机构;16.平面连杆机构可利用急回特性,缩短非生产时间,提高生产率; 17.曲柄摇杆机构中,曲柄为最短杆; 18.一曲柄摇杆机构,若曲柄与连杆处于共线位置;则当 为原动件时,称为机构的死点位置;19.当极位夹角θ 时,机构就具有急回特性;A <0;B >0;C =0;20.判断一个平面连杆机构是否具有良好的传力性能,可以 的大小为依据;21.画出传动角和压力角,及传动角最小时的位置第五章 凸轮机构及其设计1、凸轮机构是如何分类的D2、凸轮的基圆、偏距、从动件行程、从动件推程、从动件回程、从动件远近休程3、凸轮的推程运动角、回程运动角、远近休止角4、凸轮从动件有几种基本运动规律各有何特点7、凸轮机构的压力角练习1. 在凸轮机构中,从动件的运动规律为时,机构会产生刚性冲击;2.凸轮机构的优点和缺点3、凸轮机构是凸轮、和机架组成的高副机构;4、凸轮机构中,凸轮与从动件的接触处,是以点或线相接触,形成副;5、凸轮按形状分为凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮;6、按从动件与凸轮的接触形式可分为从动件、滚子从动件和平底从动件三种类型;7、在凸轮机构的各种常用从动件运动规律中,运动规律具有刚性冲击;运动规律具有柔性冲击;而运动规律无冲击;;8、按从动件的运动形式分,凸轮机构有从动件和摆动从动件凸轮机构两大类;9、凸轮机构中,从动件的运动规律取决于 ;A、凸轮轮廓的大小B、凸轮轮廓的形状C、基圆的大小10、滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是指 ;11、等速运动规律的凸轮机构,从动件在运动开始和终止时,加速度值为 ;A、零B、无穷大C、常量12、等速运动规律的凸轮机构,从动件在运动开始和终止时,将引起冲击;A、刚性B、柔性C、无13、等加速等减速运动规律的凸轮机构将引起 ;A、刚性B、柔性C、无14、简谐运动规律的凸轮机构将引起 ;A、刚性B、柔性C、无15.当凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动 ;A、将产生刚性冲击B、将产生柔性冲击C、将产生有限度的冲击D、没有冲击16、在凸轮机构中,若从动件在推程和回程采用等速运动,则运转平稳,无冲击;17、凸轮机构的优点是只需设计适当的凸轮轮廓,便可使从动件得到所需的运动规律;四、分析计算题1、已知凸轮机构如图所示,试在图上标注:(1)凸轮的基圆半径rmin从动件的升程h(2)推程运动角δt 回程运动角δh(3)远休止角δs 近休止角δs‘4当凸轮转过90°时,从动件的位移s,当凸轮转过180°时,机构的压力角α2、已知凸轮机构如图所示,试在图上标注:(1)凸轮的基圆半径rmin(2)从动件的升程h(3)推程运动角δt(4)回程运动角δh(5)远休止角δs(6)近休止角δs‘(7)当凸轮转过90°时,从动件的位移s(8)当凸轮转过180°时,机构的压力角α第七章螺纹重要基本概念1.常用螺纹有哪几类哪些用于联接,哪些用于传动,为什么哪些是标准螺纹常用的有:三角螺纹,矩形螺纹,梯形螺纹和锯齿形螺纹;三角螺纹用于联接,其余用于传动;因三角螺纹自锁性好,其它螺纹传动效率高;除矩形螺纹外,其余均为标准螺纹;2.何谓螺纹联接的预紧,预紧的目的是什么预紧力的最大值如何控制螺纹联接的预紧是指在装配时拧紧,是联接在承受工作载荷之前预先受到预紧力的作用;预紧的目的是增加螺纹联接的刚度、保证联接的紧密性和可靠性防松能力;拧紧后,预紧应力的大小不得超过材料屈服极限σS的80%;3.螺纹联接有哪些基本类型适用于什么场合螺纹联接有4 中基本类型;螺栓联接:用于被联接件不太厚且两边有足够的安装空间的场合;螺钉联接:用于不能采用螺栓联接如被联接件之一太厚不宜制成通孔,或没有足够的装配空间,又不需要经常拆卸的场合;双头螺柱联接:用于不能采用螺栓联接且又需要经常拆卸的场合;紧定螺钉联接:用于传递力和力矩不大的场合;4.紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算,但须将拉力增大30%,为什么考虑拧紧时的扭剪应力,因其大小约为拉应力的30%;5.提高螺纹联接强度的措施有哪些1改善螺纹牙间的载荷分配不均;2减小螺栓的应力幅;3减小螺栓的应力集中;4避免螺栓的附加载荷弯曲应力;5采用合理的制造工艺;6.为什么螺母的螺纹圈数不宜大于10圈使用过厚的螺母不能提高螺纹联接强度因为螺栓和螺母的受力变形使螺母的各圈螺纹所承担的载荷不等,第一圈螺纹受载最大,约为总载荷的1/3,逐圈递减,第八圈螺纹几乎不受载,第十圈没用;所以使用过厚的螺母并不能提高螺纹联接强度;7.联接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松根据防松原理,防松分哪几类因为在冲击、振动、变载以及温度变化大时,螺纹副间和支承面间的摩擦力可能在瞬间减小或消失,不再满足自锁条件;这种情况多次重复,就会使联接松动,导致机器不能正常工作或发生严重事故;因此,在设计螺纹联接时,必须考虑防松;根据防松原理,防松类型分为摩擦防松,机械防松,破坏螺纹副关系防松;练习1.螺纹联接的基本类型有、、、 ;2.采用螺纹联接时,若被联接件之—厚度较大,且材料较软,强度较低,需要经常装拆,则一般宜采用联接;3. 受拉螺栓的强度计算公式中的“”的意义是 ;4.联接螺纹能满足自锁条件,为什么还要考虑防松根据防松原理,放松方法分哪几类5.紧螺栓联接中,拧紧后,预紧应力大小不得超过材料的屈服强度的 ;A. 80%B. 50% %何谓螺纹联接的预紧,预紧的目的是什么紧螺栓联接的强度也可以按纯拉伸计算,但须将拉力增大 30%,为什么第八,九章带传动,链传动带传动特点1.失效形式和设计准则失效形式:打滑、疲劳破坏;设计准则:保证带传动不打滑,使带具有足够的疲劳寿命;2.确定小带轮直径考虑哪些因素1 最小带轮直径,满足d1≥dd min,使弯曲应力不至于过大;2 带速,满足 5 ≤v ≤ 25 m/s;3 传动比误差,带轮直径取标准值,使实际传动比与要求的传动比误差不超过3~5%;4 使小带轮包角≥120;5 传动所占空间大小;3.V带传动在由多种传动组成的传动系中的布置位置带传动不适合低速传动;在由带传动、齿轮传动、链传动等组成的传动系统中,应将带传动布置在高速级;若放在低速级,因为传递的圆周力大,会使带的根数很多,结构大,轴的长度增加,刚度不好,各根带受力不均等;另外,V带传动应尽量水平布置,并将紧边布置在下边,将松边布置在上边;这样,松边的下垂对带轮包角有利,不降低承载能力;4.带传动的张紧的目的,采用张紧轮张紧时张紧轮的布置要求张紧的目的:调整初拉力;采用张紧轮张紧时,张紧轮布置在松边,靠近大轮,从里向外张;因为放在松边张紧力小;靠近大轮对小轮包角影响较小;从里向外是避免双向弯曲,不改变带中应力的循环特性;5. 简述带传动产生弹性滑动的原因和不良后果答:原因:带在紧边和松边所受拉力不等,即存在拉力差;带有弹性,受拉变形,且在紧边和松边变形不等;后果:弹性滑动引起摩擦磨损,发热,传动效率降低;使主动轮和从动轮圆周速度不等,即存在滑动率,使带传动传动比不准;6.为什么说弹性滑动是带传动固有的物理现象答:弹性滑动在带传动中是不可避免的;因为产生弹性滑动的原因是:带的弹性和带在紧边和松边所受拉力不等拉力差,而带的弹性是固有的,又因为传动多大圆周力就有多大拉力差,拉力差随载荷变化而变化,因此拉力差也是不可避免的;所以,弹性滑动在带传动中不可避免,传动比的大小也随载荷变化;练习:1.简要叙述带传动的特点2.水平布置带传动时,一般应使松边在上,紧边在下,其目的是 ;3. 带传动中,带所受最大应力值发生在 ;4.什么是带传动的弹性滑动为什么带的弹性滑动是不可避免的5.带传动张紧的目的是什么张紧轮应安放在松边还是紧边上,为什么一般来说,带传动的打滑多发生在大带轮上还是小带轮上,为什么.6.带传动的弹性滑动 ;A.是可以避免的B.是不可避免的C.只要不过载是可以避免的D.只要不打滑是可以避免的7.为了保证带和带轮良好接触普通V带的楔角φ与相应的带轮的楔角φ’的关系为 ;A. φ= φ’B. φ<φ’C. φ>φ’8.带传动中内张紧轮应靠近 ,外张紧轮 ;A.大带轮; B. 小带轮; C. 两轮中部9.水平布置带传动时,一般应使松边在上,其目的是为了 ;10.小带轮包角对带传动有何影响为什么只给出小带轮包角的公式11 带传动的主要类型有哪些各有何特点试分析摩擦带传动的工作原理;答:按传动原理的不同,带传动可分为摩擦型带传动和啮型带传动;前者是依靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动;后者是依靠带内侧凸点与带轮外像上的齿槽相啮合实现传功;摩擦带传动是由主动轮、从动轮、紧套在两轮上的传功带及机架组成的,当原动机驱动主功轮转动时,由于带与带轮间摩擦力的作用,使从动轮一起转动,从而实现运动和动力的传递;12 什么是有效拉力什么是初拉力它们之间有何关系答:当传动带静止时,带两边承受相等的拉力,此力称为初拉力;当传动带传动时,带两边的拉力不再相等;紧边拉力为,松边拉力为;带两边的拉力之差称为带传动的有效拉力F ;1.链传动的主要工作特点1 平均传动比准确,没有弹性滑动;2 可以在环境恶劣的条件下工作突出优点;3 中心距大,传递动力远,结构较小,没有初拉力压轴力小;4 瞬时传动比不准,工作中有冲击和噪声;5 只限于平行轴之间的传动,不宜正反转工作;2..滚子链条的主要参数尺寸主要尺寸参数:节距、链长、排数;节距是最重要的参数;链条的链号表示其节距的大小,是英制单位,换算为标准计量单位为:P=链号16mm练习1.与带传动、齿轮传动相比,链传动有何特点2.为什么链传动中链节数一般采用偶数而链轮齿数一般选用奇数3.滚子链16A-1x88 GB/T1243-1997中,其节距排数、整链链节数节 ;4.在设计滚子链时,一般将链节数取成偶数, 其主要目的是 ;第10章齿轮机构1、齿轮机构的类型2、了解齿轮齿廓的形成原理;3、渐开线的性质、渐开线齿廓啮合传动的特点;4、渐开线圆柱齿轮各部分的名称;5、渐开线圆柱齿轮的基本参数、渐开线齿轮的基本齿廓;6、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算;7、渐开线齿廓的加工原理范成法、仿形法;8、渐开线齿轮根切现象产生的原因、渐开线齿轮的变位;9、一对渐开线齿轮的正确啮合条件;10、斜齿轮的基本参数、斜齿轮传动的几何尺寸计算;11、斜齿轮传动的正确啮合条件;12、斜齿轮传动的优缺点;13、了解蜗杆、蜗轮的形成原理与方法;14、了解蜗杆传动的优缺点;15、了解直齿圆锥齿轮的齿形、背锥16.掌握直齿圆锥齿轮的基本参数和啮合特点;,第十一章蜗杆1、了解蜗杆蜗轮的正确啮合条件;2、了解蜗杆传动的基本参数和;练习:1.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于 ;2.当一对渐开线齿轮制成后,即使两轮的中心距稍有改变,其角速度比仍保持不变,其原因为 ;3.渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:4.为了实现两根相交轴之间的传动,可以采用 ;A.蜗杆传动 B.斜齿圆柱齿轮传动 C.直齿锥齿轮传动 D.圆柱齿轮传动5.齿轮传动的主要失效形式有哪些;6.渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是:7.标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为 ;8.蜗杆蜗轮传动中,以面的参数作为标准值;锥齿轮传动中,以面的参数作为标准值;9.用法加工标准直齿圆柱齿轮时,如果齿轮齿数少于 ,将发生根切;10.齿轮的渐开线形状取决于它的直径;A.齿顶圆 B. 分度圆 C. 基圆 D. 齿根圆11.一对渐开线齿轮传动中,若两轮的实际中心距大于标准中心距,则其传动比将 ;A.增大; B. 保持不变;C.减小; D. 可能增大,也可能减小;12.标准圆柱直齿轮模数为2mm,其分度圆上压力角等于 ,分度圆上齿槽宽等于 ,分度圆直径 ;13.斜齿圆柱齿轮的模数和压力角之标准值是规定在轮齿的__ _;A.端截面中B.法截面中C.轴截面中D.分度面中.14.直齿圆锥齿轮的尺寸计算都以参数为标准参数;A. 轴面B. 法面C. 小端D. 大端15.以下中4个标准齿轮中:齿轮渐开线形状相同, 齿轮能正确啮合;A. m1=4mm,z1=25; B. m2=4mm,z2=50; C. m3=3,z3=60; D. m4=,z4=4016.对于一渐开线标准圆柱齿轮,其模数越大,则 ;A.分度圆越大 B.压力角越大C.齿根高越小17.渐开线斜齿圆柱齿轮只要是两齿轮的法面模数、法面压力角分别相等即可正确啮合;18.两斜齿轮外啮合传动时,其螺旋角应大小相等,旋向相反;19.一对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时,其分度圆压力角也随之加大;20.蜗杆蜗轮传动由于摩擦较大,因此蜗轮材料可用减磨性好的青铜制造;21.钢铁是由铁和碳组成的铁碳合金;22.蜗杆传动为何进行热平衡计算;热平衡计算不满足应采用哪些措施;23.渐开线在______上的压力角、曲率半径最小;24.在范成法加工常用的刀具中,______能连续切削,生产效率更高;25.渐开线斜齿圆柱齿轮分度圆上的端面压力角_____法面压力角;A.大于B.小于C.等于D.大于或等于26.为保证一对渐开线齿轮可靠地连续定传动,应使实际啮合线长度基圆齿距;A.大于;B. 等于;C.小于;27.圆锥齿轮的标准模数和压力角规定在;28在齿轮中,齿顶所确定的圆称为 _,齿槽底部所确定的圆称为__;29.一对能够相互啮合的直齿圆柱齿轮的安装中心距加大时,其分度圆压力角也随之加大;30.对于单个齿轮来说,节圆半径就等于分度圆半径;31.圆锥齿轮和蜗轮蜗杆都属于空间齿轮机构;32.两斜齿轮外啮合传动时,其螺旋角应大小相等,旋向相反;33.阿基米德圆柱蜗杆的模数, 应符合标准数值;a、端面b、法面c、轴面34.按蜗杆形状不同,蜗杆分:————,————,————;34.普通圆柱蜗杆按加工刀具位置不同分——,——,——;其中——应用最广泛;35.蜗杆传动特点:优点-----,------,------,-缺点---------,----------;36.蜗杆传动正确啮合条件:37.蜗杆分度圆直径如何计算38.因齿轮传动比i=z2/z1=d2/d1,蜗杆传动比i=z2/z2=d2/d1,为什么蜗杆材料一般-----制作,蜗轮-----制作;热平衡计算不满足应采用哪些措施;手动起重装置,R=200mm,D=200mm,蜗杆参数:d1==1,Z2=50求:使重物上升1m 手柄所转圈数n1和转向.第12章轮系及其设计掌握以下内容:1、轮系的类型、轮系的功用;2、定轴轮系传动比的计算;3、周转轮系传动比的计算;4、混合轮系传动比的计算;周转轮系按其自由度的不同可分为和 ;平面定轴轮系传动比的大小等于;从动轮的回转方向可用方法来确定;在周转轮系中,轴线固定的齿轮称为;兼有自转和公转的齿轮称为;而这种齿轮的动轴线所在的构件称为;4.组成周转轮系的基本构件有:; , ;.习题书中习题第十四章重要基本概念1.直轴按承受载荷的性质分为三类传动轴:在工作中主要承受转矩,不承受弯矩或承受弯矩很小;心轴:在工作中只承受弯矩,不承受转矩;心轴又分为固定心轴和转动心轴;转轴:在工作中既承受弯矩,又承受转矩;第十五章滚动轴承的失效形式.滚动轴承的设计准则轴承的选用原则:练习:1.回答滚动轴承6315/P5中各数字和字母代表的意义,2.深沟球轴承 ,角接触球轴承 ,推力轴承,; ,A.仅能承受径向载荷 B.仅承受轴向载荷 C.能承受径向载荷和单向轴向载荷 D.主要承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷3.回答滚动轴承中各数字和字母代表的意义,并回答该轴承的内径,公差等级和游隙组;70312AC/P6,62203 ,N105 / P5 ,3 0213P64.滚动轴承6216表示该轴承的类型为 ,内径为 mm_能很好地承受径向载荷与轴向载荷的综合作用;A. 深沟球轴承B. 角接触球轴承C. 推力球轴承D. 圆柱滚子轴承。
概念题:一、选择题1. 机构具有确定运动的条件是原动构件数 B 机构的活动度(自由度)数。
A 多于B 等于C 少于2. 凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下,若缩小凸轮基园半径,则压力角C 。
A 减小B 不变C 增大3. 在铰链四杆机构中,有可能出现死点的机构是 C 机构。
A 双曲柄B 双摇杆C 曲柄摇杆4.一对标准直齿圆柱齿轮传动,如果安装时中心距a/>,其传动比i B 。
A 增大B 不变C 减小5.当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接需要经常拆装时,适宜采用 C 联接。
A 螺栓B 螺钉C 双头螺柱6.带传动工作时产生弹性滑动的主要原因是 BA 带的预拉力不够B 带的紧边和松边拉力不等C 带和轮之间的摩擦力不够D小轮包角太小7.一根转轴采用一对滚动轴承支承,其承受载荷为径向力和较大的轴向力,并且有冲击、振动较大。
因此宜选择 C 。
A 深沟球轴承B 角接触球轴承C 圆锥滚子轴承8.计算紧螺栓联接的拉伸强度时,考虑到拉伸和扭转的复合作用,应将拉伸载荷增大到原来的B 倍。
A.1.1 B.1.3 C.1.5 D.1.79.圆柱齿轮传动中,当齿轮直径不变,而减小齿轮的模数时,可以 C 。
A.提高齿轮的弯曲强度B.提高齿面的接触强度C.改善齿轮传动的平稳性D.减少齿轮的塑性变形10.对于开式齿轮传动,在工程设计中,一般 D 。
A.按接触强度设计齿轮尺寸,再验算弯曲强度B.只需按接触强度设计C.按弯曲强度设计齿轮尺寸,再验算接触强度D.只需按弯曲强度设计11.在蜗杆传动中,引进特性系数q的目的是为了 D 。
A.便于蜗杆尺寸参数的计算B.容易实现蜗杆传动中心距的标准化C.提高蜗杆传动的效率D.减少蜗轮滚刀的数量,有利于刀具的标准化12.在减速蜗杆传动中,用 D 来计算传动比i是错误的。
A. B. C. D.13.带传动主要是依靠 C 来传递运动和功率的。
A.带与带轮接触面之间的正压力B.带的紧边拉力C.带与带轮接触面之间的摩擦力D.带的初拉力14.带传动工作时,设小带轮主动,则带内拉应力的最大值应发生在带 C 。
机械设计基础复习资料一、名词解析1.自由构件的自由度数:2.螺纹公称直径:3.轴:4.传动轴:5.转轴:6.轴承的接触角:7.自锁:8.机械效率:9.打滑:10.正确啮合条件:11.运动副:12.低副:13.高副:14.平衡:15.弹簧的特性曲线:16.轮系:17.根切现象:18.刚体的转动惯量:19.凸轮基圆:20.弹簧刚度:21.齿廓啮合基本定律:22.正确啮合条件:两齿轮的模数必须相等;两齿轮的压力角必须相等。
二、思考题1.构件定义的正确表达是什么2.在机器中属于制造单元的是什么3.自行车车轮轴、电风扇叶片、起重机上的起重吊钩、台虎钳上的螺杆、柴油发动机上的曲轴和减速器中的齿轮,以上零件中有几种是通用零件4.车轮在轨道上转动,车轮与轨道间构成何种运动副5. 飞轮的作用是什么6. 在带传动中(减速传动),带的应力最大值发生在带的哪一部位7.为了使带与轮槽更好的接触,轮槽楔角与截面的楔角应如何设计8.传动是借助链和链轮间的何种形式来传递动力和运动的。
9.什么是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数。
10. 为避免使用过渡链节,设计链传动时应注意什么11.机构具有确定相对运动的条件是什么12.铰链四杆机构的死点位置发生在哪一位置13.在凸轮机构的从动件选用等速运动规律时,其从动件的运动会产生何种冲击14.螺纹联接的自锁条件是什么15.当轴的转速较低,且只承受较大的径向载荷时,宜选用何种轴承16.齿轮传动中,轮齿齿面的疲劳点蚀经常发生在哪一部位17.国家标准规定,标准渐开线齿轮的分度圆压力角α为多少度18.自行车车轮的前轴、中轴、后轴各属于哪一类轴21.齿轮最主要的参数是什么22. 圆锥销的锥度是多少度23.对于高负荷、重要的转轴,应选用何种材料24.转轴承受哪几种载荷25. 那一种密封是属于接触式密封26. 凸缘联轴器是一种什么联轴器27. 何种不能用于传动的螺纹28.轮系的总传动比等于各级传动比是什么29. 30000型轴承是代表何种轴承30.带传动的主要失效形式是什么31.行星轮系指什么32.减速器的传动比为多少33.普通螺纹的公称直径指什么34. 在螺栓的直径参数中,与螺栓的抗拉强度关系最大是什么35.一般转速的滚动轴承计算准则是什么36.柴油机曲轴中部的轴承应采用何种轴承37.作单向运转的转轴,其弯曲应力的变化特征是什么38.在一般机械传动中,若需要采用带传动时,应优先选用何种带传动39.何种联轴器,能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振40.两构件间的相对运动是移动,则称这种运动副为何种移动副41.渐开线齿轮的齿廓曲线形状取决于什么42.铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和,则为了获得曲柄摇杆机构,其机架应取什么杆43.圆锥齿轮传动适用于何种传动44. 在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座,其目的是什么45.何种类型轴承不能承受轴向载荷46. 何种密封属于非接触式密封47.作平面运动的三个构件有彼此相关的三个瞬心,这三个瞬心如何分布48.在机构力分析中,具有惯性力,又有惯性力矩的构件是何种构件49.要将一个曲柄摇杆机构转化成为双曲柄机构,应如何处理50.在曲柄摇杆机构中,只有当什么为主动件时才会出现“死点”位置51.凸轮机构从动杆的形状有哪几种52.从动杆常用的运动规律,有哪几种53.当从动杆采用何种运动规律时凸轮机构会产生刚性冲击54.当从动杆采用何种运动规律和余弦加速运动规律时,凸轮机构只产生柔性冲击55.凸轮的基圆半径越小时,则凸轮的压力角、有效推力、有害分力如何变化56.为了保证棘轮在工作中的静止和定位可靠和防止棘轮的反转,棘轮机构应当装有什么57.顺口溜: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。
机械设计基础复习资料绪论1.机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。
凡是能将其他形式能量转换为机械能的机器称为原动机。
2.凡利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器称为工作机。
3.用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。
4.就功能而言,一般机器包含四个组成部分:动力部分、传动部分、控制部分和执行部分。
5.为完成共同任务而结合起来的一组零件称为部件,它是装配的单元。
6.构件是运动的单元;零件是制造的单元。
第一章平面机构的自由度和速度分析1.构件相对于参考系的独立运动称为自由度。
2.两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。
3.两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两种。
4.两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
5.表明机构各构件间相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。
6.在平面机构中,每个低副引入两个约束,使构件失去两个自由度;每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度。
7.机构的自由度是机构相对机架具有的独立运动的数目。
从动件是不能独立运动的,只有原动件才能独立运动。
通常每个原动件具有一个独立运动,因此机构的自由度应当与原动件数相等。
8.设某平面机构共有K个构件,其中活动构件数为n=K-1.在未用运动副连接之前,这些活动构件的自由度总数为3n。
若机构中低副数为P L个,高副数为P H个,则机构自由度就是活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数。
即F=3n-2P L-P H由公式可知,机构自由度取决于活动构件的件数以及运动副的性质和个数。
9.机构具有确定运动的条件是:机构自由度F>0,且F等于原动件数。
10.两个以上构件同时在一处用运动副相连接构成复合铰链,K个构件复合而成的复合铰链具有(K-1)个转动副。
11.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。
12.在运动副引入的约束中,有些约束对机构自由度的影响是重复的,对机构运动不起任何限制作用,这些约束称为虚约束或消极约束。
机械设计基础1复习要点(机械原理部分)第1章 绪论掌握:机器的特征:人为的实物组合、各实物间具有确定的相对运动、有机械能参与或作机械功了解:机器、机构、机械、常用机构、通用零件、专用零件和部件的概念第2章 机构组成和机构分析基础知识2.1 掌握:构件的定义(运动单元体)、构件与零件(加工、制造单元体)的区别平面运动副的定义、分类(低副:转动副、移动副;高副:平面滚滑副)各运动副的运动特征、几何特征、表示符号及位置2.2 掌握:机构运动简图的画法(注意标出比例尺、主动件、机架和必要的尺寸)2.3 掌握平面机构自由度计算:自由度计算公式:H L P P n F --=23;在应用计算公式时的注意事项(复合铰链、局部自由度、虚约束);机构具有确定运动的条件(机构主动件数等于机构的自由度);2.4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 :掌握:速度瞬心定义;绝对瞬心、相对瞬心;瞬心的数目;速度瞬心的求法:观察法: 三心定理法:用速度瞬心求解构件的速度;第4章 平面连杆机构4.1 掌握:铰链四杆机构的分类:铰链四杆机构的变异方法:改变构件长度、改变机架(倒置)4.2 掌握:铰链四杆机构的运动特性:曲柄存在条件:曲柄摇杆机构的极限位置:曲柄摇杆机构的极位夹角θ:曲柄摇杆机构的急回特性及行程速比系数 K ;铰链四杆机构的传力特性:压力角α:传动角γ:许用传动角[γ];曲柄摇杆机构最小传动角位置:死点(止点)位置:死点(止点)位置的应用和渡过4.3 掌握:平面连杆机构的运动设计:实现给定连杆二个或三个位置的设计;实现给定行程速比系数的四杆机构设计:曲柄摇杆、曲柄滑块第5章 凸轮机构5.1 掌握:凸轮机构的分类5.2 掌握:基圆(理论廓线上最小向径所作的圆)、理论廓线、实际廓线、行程; 从动件运动规律(升程、回程、远休止、近休止)刚性冲击(硬冲)、柔性冲击(软冲);三种运动规律特点和等速、等加速等减速、余弦加速度位移曲线的画法;5.3 掌握:反转法绘制凸轮廓线的方法、对心或偏置尖端移动从动件、对心或偏置滚子移动从动件;5.4 掌握:滚子半径的选择、运动失真的解决方法,压力角α、许用压力角、基圆半径的确定;第6章 齿轮传动6.2 掌握齿廓啮合基本定律 定传动比条件、节点、节圆、共轭齿廓6.3 掌握:渐开线的形成、特点及方程;一对渐开线齿廓啮合特性:定传动比特性、可分性;一对渐开线齿廓啮合时啮合角、啮合线保持不变;6.4 掌握:渐开线齿轮个部分名称:基本参数:齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数;计算分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆;齿顶高、齿根高、齿全高,齿距(周节)、齿厚、齿槽宽;外啮合标准中心距;标准安装:分度圆与节圆重合(d d ='、αα=');一对渐开线齿轮啮合条件:正确啮合条件、连续传动条件、重合度的几何含义;一对渐开线齿轮啮合过程:起始啮合点(入啮点)、终止啮合点(脱啮点);实际啮合线、理论啮合线、极限啮合点;6.5 了解:范成法加工齿轮的特点、根切现象及产生的原因、不根切的最少齿数第8章 轮系和减速器8.1 掌握:定轴轮系、周转轮系、混合轮系概念8.2 掌握:定轴轮系传动比计算,包括转向判定;周转轮系传动比计算;混合轮系传动比计算:第11章 其他传动机构11.1 掌握:棘轮机构的组成、工作原理、类型(齿式、摩擦式)运动特性:有噪音有磨损、运动准确性差、自动啮紧条件;11.2 掌握:槽轮机构组成、类型(外槽轮机构、内槽轮机构)、定位装置(锁止弧)、运动特性:连续转动转换为单向间歇转动了解:最少槽数、运动特性系数、主动拨销进出槽轮的瞬时其速度应与槽的中心线重合且有软冲、动力特性概念:第20章 机械系统动力学设计20.1 掌握:作用在机械上的力:驱动力、工作阻力等效构件、等效力矩、等效转动惯量、等效力、等效质量、等效动力学模型等效原则:等效力矩e M 、等效力e F :功或功率相等等效转动惯量e J 、等效质量e m :动能相等 等效方程:∑=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛±+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n i i i i i i e M v F M 1cos ωωωα ∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n i i si si i e J v m J 122ωωω ∑=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛±+⎪⎭⎫ ⎝⎛=n i i i i i i e v M v v F F 1cos ωα ∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=ni i si si i e v J v v m m 122ω20.2 掌握:机器运动的三个阶段、周期性速度波动的原因、调节周期性速度波动的目的(限制速度波动幅值)和方法(转动惯量)平均角速度、不均匀系数;掌握等效力矩为位置函数时,飞轮转动惯量计算:[][]J n W J W J m F -∆=-∆≥δπδω22max 2max900 掌握:能量指示图、最大盈亏功、最大速度位置、最小速度位置20.3 掌握:静平衡的力学条件:0=∑i F ;动平衡的力学条件:0=∑i F 、0=∑i M 与平衡方法。
机械设计基础复习资料
一、填空题(本题30分,1分/空)
1.两构件之间为接触的运动副称为低副,引入一个低副将带入个约束。
两构件之间为接触的运动副称为高副,引入一个高副将带入个约束。
2.如图所示铰链四杆机构中,若机构
以AB杆为机架时,为机构;
以CD杆为机架时,为机构;
以AD杆为机架时,为机构。
3.在凸轮机构从动件的常用运动规律中,等加速等减速运动规律有冲击,简谐运动运动规律有冲击。
4.采用标准齿条刀具加工标准齿轮时,其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。
5.普通平键的工作面是,工作时靠传递转矩;楔键的工作面是,工作时靠传递转矩。
6.螺纹联接常用的防松方法有,和变为不可拆卸联接三类。
7.轴按照承载情况可分为、和。
车床的主轴是,电风扇的轴是。
8.某调整螺纹,采用双头粗牙螺纹,螺距为3mm,为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm,则螺杆应转_________圈。
9.螺纹的公称直径是指它的_______,螺纹“M12X1.5”的含义为_______________________。
10.国标规定,三角带有___________七种类型,
11.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm,齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为________。
12.额定动载荷是指__________________________
13.一般来说,滚子轴承与球轴承相比较, _______轴承更能承受冲击,_____轴承更适合于较高的转速下工作。
二、选择题(本题10分,每小题2分)
1.曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,___________死点位置。
(A)机构不存在(B)曲柄与连杆共线时为(C)摇杆与连杆共线时为(D)曲柄与机架共线时为
2.为保证四杆机构良好的机械性能,___________不应小于最小许用值。
(A)压力角(B)传动角(C)极位夹角(D)摆角
3.__________决定了从动杆的运动规律。
(A)凸轮转速(B)凸轮轮廓曲线(C)凸轮形状(D)凸轮形状和转速
4.用于薄壁零件联接的螺纹,宜采用
_______________________。
(A)三角形粗牙螺纹 (B) 矩形螺纹 (C) 矩形(D) 三角形细牙螺纹
5.一对齿轮啮合时,两齿轮的________始终相切。
(A)分度圆 (B) 基圆 (C) 节圆 (D) 齿根圆
三、简答题((本题20分,每小题4分)
1、加大四杆机构原动件上的驱动力,能否是该机构越过死点位置?为什么?
2、一对标准直齿轮,安装中心距比标准值略大,试定性说明以下参数变化情况:(1)齿侧间隙;(2)节圆直径;(3)分度圆;(4)顶隙
3、在机械传动系统中,为什么经常将带传动布置在高速级?带传动正常运行的条件是什么?
4、什么叫标准齿轮?
5. 带传动中,打滑和弹性滑动有何不同?
四、计算题(本题20分,每小题10分)
1、图示轮系中,已知各轮齿数为:z1= z2′= z3′=15,z2=25,z3= z4=30,z4′=2(左旋),z5=60,z5′=20(m=4mm)。
若n1=500r/min,转向如图所示,求齿条6的线速度v的大小和方向。
2、一对30205/P6的圆锥滚子轴承的轴系,轴上径向载荷
F R=3000N,F A=500N,尺寸关系如图所示,求两轴承的径向当量动载荷P r1、P r2。
(30205轴承:派生轴向力F S=F r/(2Y),e=0.35,当F a/F r≤e 时,X=1,Y=0;当F a/F r≥e时,X=0.4,Y=1.7)(18分)
指出下图设计中的错误,并改正。
(注:改正10
处以上者
满分,对尺寸比例无严格要求,齿轮油润滑,轴承脂润滑,考虑固定可靠、装拆方便、调整容易、润滑及加工工艺合理等,标上编号,用文字说明)
六、设计一铰链四杆机构,已知其摇杆CD的长度为50mm,行程速比系数K=1.4。
(本题10分)
s2
《机械设计基础》答案
一、填空题(30分,1分/空)
1. 面; 2; 点、线 ,1 2. 双曲柄机构; 双摇杆机构; 曲柄摇杆机构
3.柔性;柔性 4. 分度线;分度圆; 5. 两侧面,挤压 ;上下面,摩擦力 6.摩擦防松;机械防松 7. 转轴;心轴;传动轴;转轴;心轴; 8.2
9.大径 细牙螺纹外径12mm , 螺距1.5 10.Y Z A B C D E 11.78 12.额定寿命106
转时轴承所能承受的最大载荷 13.滚子 ;球
二、选择题 B B B D C 三、简答题(20分,4分/题)
1. 不能。
根据机构死点的概念,因此时传动角为0°,驱动力有效分力为
0,机构无法运动。
加大驱动力后,传动角仍为0°,驱动力有效分力仍为0。
2. (1)齿侧间隙增加;(2)节圆直径变大;(3)不变;(4)顶隙变大 3. 带传动放在高速级可减少带的根数,使传动紧凑,且带传动具有缓冲
吸振,传动平稳,噪声小的特点,故宜布置在高速级。
正常运行的条件是带和带轮间不发生打滑,带在一定限度内不发生疲劳损坏。
4. 压力角200
模数为标准值,分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮
5. 传动带是弹性体,受到拉力后,其弹性伸长量随拉力大小的变化而改
变。
带由紧边绕过主动轮进入松边时,带的拉力由F 1逐渐减小为F 2,
其弹性伸长量也相应逐渐减小,带与带轮轮面间出现局部相对滑动,导致带的速度逐步小于主动轮的圆周速度,这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。
打滑是指过载引起的带与带轮轮面间出现全面滑动。
打滑是可以避免的,而弹性滑动是由于拉力差引起的,只要传递圆周力,就必然会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可以避免的。
三、 计算题(20分) 1.解:
齿条速度方向向下 2.
向如图,
,2002
15151560
303025'4'3'2154325115=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅==Z Z Z Z Z Z Z Z n n i 1515min /5.2200
500
r i n n ===
s mm mZ n r v /5.102
20
4605.22260
2'5'
5'
5'5=⨯⨯⨯=⨯
=
⋅=ππϖ
故轴承1处为松端,轴承2处为紧端。
F a1=294N ,F a2=294+500=794N
四、 构改错(10分)
⑥
⑦
② ④⑤ ⑧ ⑩
① ③ ⑨
①联轴器上应为通孔 ②联轴器无轴向定位 ③键槽位置错误 ④动静件之间应有间隙
⑤轴承盖处应设密封装置 ⑥应有调整垫片 ⑦轴承内圈定位过高 ⑧与轮毂相配的轴段长度应短于轮毂长度 ⑨轴段过长,不利于轴承安装,应设计为阶梯轴 ⑩轴承内圈无定位
N Y F F r s 2947
.121000211=⨯==
N
Y F F r s 5887
.122000222=⨯==2
1794500294s A s F F F >=+=+e F F r a <==294.010*******e F F r a >==397.02000
794
22N
F P r r 100011==N
F Y F X P a r r 21507947.120004.0222=⨯+⨯=⋅+⋅=。