燕山大学机械设计基础知识考点
- 格式:docx
- 大小:634.42 KB
- 文档页数:6
机械设计_燕山大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀现象,应减小链条节距。
答案:正确2.常见的轴有直轴和曲轴,根据轴的承载情况直轴还可分为转轴、和。
答案:心轴、传动轴3.滚动轴承内圈孔与轴的配合采用制,轴承外圈与轴承座孔的配合采用制。
答案:基孔、基轴4.对于承受横向载荷的受拉紧螺栓联接,螺杆内部仅承受力作用,其螺纹部分强度计算公式中1.3的含义是考虑的影响。
答案:预紧、扭剪应力(或切应力)5.在链传动中,当两链轮的轴线在同一平面时,应将边布置在上面,边布置在下面。
答案:紧、松6.带传动的主要设计依据是带在的前提下,保证带具有一定的和寿命。
答案:不打滑、疲劳强度7.矩形花键的定心方式有、和齿侧定心。
答案:内径定心、外径定心8.在一根轴的两个以上轴段上加工键槽时,键槽通常布置在上,其目的是为。
答案:同一条母线、便于加工9.带传动是利用张紧在带轮上的带,借助于带与带轮之间,进行带轮之间的传递。
答案:摩擦运动和动力10.由于刀具加工位置的不同,圆柱蜗杆有、和法向直廓蜗杆等多种。
答案:阿基米德蜗杆渐开线蜗杆11.对于高速重载的滚子链传动,应选用节距的排链;对于低速重载的滚子链传动,应选用节距的链传动。
答案:小、多、大-12.在螺纹联接中,采用双螺母,其目的是()。
答案:摩擦防松13.大链轮的齿数不能取得过多的原因是。
答案:齿数越多,链条磨损后,越容易发生“脱链现象”14.链传动作用在轴和轴承上的载荷比带传动要小,这主要是因为。
答案:链传动是啮合传动,无需大的张紧力15.用连接的两根轴只有在两轴停止后,用拆卸的方法才能把它们分离结合。
答案:联轴器16.普通V带有种型号,其楔角都是。
答案:七 40度417.在一定转速下,要减轻链传动的运动不均匀性和动载荷,应。
答案:减小链条节距,增大链轮齿数18.常见的轴有直轴和轴,根据轴的承载情况直轴还可分为转轴、和。
机械设计基础知识点
1. 嘿,你知道啥是自由度吗?就像人能自由活动的关节一样,机械里也有这样的概念呢!比如一个简单的平面机构,它的自由度就决定了它能有多少种运动方式,这是不是很神奇呀?
2. 哇塞,齿轮传动可重要啦!它就好比是机械的小火车头,带着各种部件前进。
像自行车的链条和齿轮,那就是一个典型的齿轮传动例子呀,它们让我们能轻松地骑行,厉害吧!
3. 说起来机构的运动简图,这可真是个简洁又好用的东西呢!它就像一幅机械的速写画,能快速地把复杂的机构给清晰呈现出来。
比如工厂里那些大型机械的运动简图,让我们一下子就明白它们是怎么工作的,很酷吧!
4. 机械中的连杆机构呀,那简直就是变形金刚的一部分!看看那些能变换形状和运动的机械臂,就是连杆机构在发挥作用呀。
像挖掘机的起重臂,就是通过连杆机构来实现各种动作的,是不是超有意思!
5. 力的分析在机械设计中可太关键啦!就像给机械装上一双敏锐的眼睛,能看清各个方向的力。
比如起重机吊起重物时,就得好好分析力,才能保证安全呀,这多重要啊!
6. 转动副呀,它可是机械连接的小能手呢!就像是把东西稳稳连接在一起的小关节。
像门的合页就是一种转动副,让门能灵活开关,很实用吧!
我觉得呀,这些机械设计基础知识点就像是机械世界的宝藏钥匙,掌握了它们,就能打开机械奥秘的大门啦!。
机械设计知识点总结机械设计是机械工程的一个重要分支,它涉及了很多相关的知识点。
下面是我对机械设计的一些知识点进行总结:一、机械设计基础知识1.机械设计的概念和基本要素2.机械设计的分类和发展历程3.机械设计的基本原理和基本法则4.机械设计的标准和规范5.机械设计的CAD软件应用二、机械系统设计1.机构设计:齿轮传动、皮带传动、链传动、连杆机构等2.机械组件设计:轴、轴承、连接件等3.机械传动设计:传动比计算、传动效率计算等4.机械驱动设计:电动机选型和配置5.机械传感器和控制系统设计三、机械零件设计1.机械零件的分类和功能2.机械零件的材料选择和处理3.机械零件的构造和配合4.机械零件加工和制造工艺5.机械零件的检测和质量控制四、机械装配设计1.机械装配的概念和基本原理2.机械装配的方法和步骤3.机械装配的工艺和工时计算4.机械装配的质量控制和故障排除五、机械设计的优化和改进1.机械设计的优化目标和方法2.机械设计的参数化和模块化3.机械设计的仿真和测试4.机械设计的反馈和改进六、机械设计的安全和可靠性1.机械设计的安全性评估和安全设计2.机械设计的可靠性评估和可靠设计3.机械故障分析和故障排除七、机械设计的新技术和新方法1.机械设计的VR/AR技术应用2.机械设计的智能化设计3.机械设计的自动化和机器人技术应用以上只是对机械设计知识点的一部分进行了总结,机械设计涉及的知识点非常广泛,从基础的机构设计和零件设计到装配和优化,再到安全和可靠性的考虑,还有新兴的技术和方法的应用,都是机械设计师需要掌握的内容。
在实际的机械设计过程中,还需要结合具体的项目需求和限制,灵活应用所学知识,不断提高设计的质量和效率。
机械设计全套知识点汇总机械设计是工程领域中的一个重要分支,它涉及到各种机械设备和系统的设计、制造和运行。
机械设计师需要具备全面的知识和技能,以确保设计的机械设备具有高效、安全和可靠的性能。
本文将对机械设计的相关知识点进行汇总,旨在帮助读者系统地了解和掌握机械设计的核心内容。
一、机械设计基础知识1.机械设计的定义和目标机械设计是指将理论和实验研究成果应用于实际工程问题的科学与技术活动。
其主要目标是设计出满足特定功能需求的机械装置,同时要考虑到成本、可靠性、制造工艺等方面的因素。
2.机械设计的基本原理机械设计的基本原理包括力学原理、材料力学原理、传动原理、热力学原理等。
设计师需要深入理解这些原理,并能够将其应用于实际设计中。
3.机械设计的标准和规范机械设计需要遵守一系列的标准和规范,以确保设计的安全性、可靠性和互换性。
例如,ISO、GB等国际和国家标准常被用于机械设计中,设计师需要熟悉并正确应用这些标准和规范。
二、机械设计过程1.需求分析和规格确定机械设计的第一步是对需求进行全面的分析,并根据需求确定设计的规格。
这个阶段需要与客户和相关利益相关者充分沟通,确保设计满足他们的期望。
2.方案设计和选择在完成需求分析和规格确定后,设计师需要制定不同的设计方案,并根据一定的评价准则选择最佳的方案。
这个阶段需要考虑到各种技术、经济和制造方面的因素。
3.详细设计和计算在选定了最佳方案后,设计师需要进行具体的设计和计算。
这包括制定详细的设计图纸、进行强度计算、选择合适的材料等。
4.制造和装配设计完成后,需要将设计转化为实际的产品。
这个阶段包括制造零部件、装配和调试等。
5.试验和验证设计完成后,需要进行试验和验证,以确保设计的性能符合规定的标准和要求。
这个阶段需要进行各种实验和测试,并对测试结果进行分析和评估。
三、机械设计的关键技术1.零件和装配设计零件和装配设计是机械设计中的核心技术之一。
设计师需要合理选择和设计零部件,确保其能够满足设计要求并具有良好的互换性。
机械设计学基础知识点总结机械设计学是工程学的一个重要分支,主要研究机械工程领域中的机械设计原理和方法。
在机械设计学的学习过程中,需要掌握一系列基础知识点,本文将对一些重要的基础知识点进行总结,并提供相应的实例分析,以帮助读者理解和应用这些知识。
一、材料力学基础材料力学是机械设计的基础,涉及弹性力学和塑性力学两个方面。
在机械设计中,需要了解材料的力学性质,包括拉伸、压缩、弯曲、扭转等载荷下的应力和应变关系。
此外,还需要了解材料的疲劳性能、断裂力学等,以避免机械零件在使用过程中出现力学失效。
例如,当设计一根机械零件时,需要首先确定所使用材料的强度和刚度等力学性质,然后根据零件的工作条件和加载方式,计算材料在工作过程中可能承受的最大应力和位移,并选择合适的材料尺寸和形状。
二、机械传动机械传动是机械设计中重要的内容之一,它涉及到机械系统中动力的传递和控制。
常见的机械传动方式有齿轮传动、皮带传动、链传动等。
在机械设计中,需要考虑传动的效率、负载承载能力、噪声和寿命等因素。
作为一个实例,当设计一台机械设备时,需要确定所使用的传动方式,根据设计要求计算所需的传动比和扭矩传递能力,然后选择合适的传动装置,如正确选取齿轮的模数、齿数和模数系数等参数,以满足设计要求。
三、机械结构设计机械结构设计是实现机械装置功能的重要环节。
在机械结构设计中,需要综合考虑机械装置的功能要求、结构强度、合理性和可制造性等因素。
举个例子,当设计一台机械设备时,需要首先确定装置的功能要求,如所需实现的运动方式、工作速度和精度等。
然后根据功能要求,设计合适的机构结构,使其能够满足功能要求,并确保结构强度足够,同时尽量降低机构的质量和成本。
四、机械零件设计机械零件是构成机械装置的基本单位,它们的设计直接关系到机械装置的性能和质量。
在机械零件的设计过程中,需要考虑零件的功能、结构强度和稳定性、加工制造工艺等。
举个例子,当设计一台发动机时,需要设计合适的活塞、连杆、曲轴等关键零部件。
《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。
运动副:机构与机构之间接触并具有确定的相对运动的连接成为运动副。
构件类型:固定件;原动件;从动件。
自由度计算:F=3n-2H L P p .局部自由度计算时除去不计。
复合铰链按K-1个回转副计算。
平面连杆机构是若干个构件以低副连接形成的平面机构。
曲柄摇杆机构:一个连架杆为曲柄,另一个连架杆为摇杆的铰链四杆机构。
最短杆和最长杆之和大于两杆之和,只能是双摇杆机构;小于等于之和,以最短杆为机架时,曲柄摇杆机构;最短杆对边为机架,为双摇杆机构,;以最短杆为机架,为双曲柄机构。
急回特性:空回行程速度大于工作行程速度的特性压力角越小,有效分力越大,机构的传动性能越好。
传动角越大,传动的性能越好。
当从动件压力角@=90度时,有效分力F=0,此时机构不能运动,称为死点。
凸轮机构的类型:盘形凸轮,移动凸轮,圆柱凸轮。
凸轮等速运动中有刚性冲击。
应用于低速、轻载,从动件质量较小的场合。
螺纹体母线的形状划分:圆柱螺纹、圆锥螺纹;牙型分:三角形、梯形、锯齿形和矩形螺纹。
三角形螺纹用于连接,其他的用于传动。
螺纹的连接类型:螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。
螺纹连接防松方法:开口销与开槽螺母,止动垫圈,串联钢丝;侧面焊死,端面冲点,粘接法。
平键连接平键的两侧面为工作面,采用双键时,间隔180度布置,半圆键用两个时,两键槽应布置在轴的母线上。
楔键两个时,相隔90~120度布置。
健的b ×h 按轴的直径d 从标准中选定。
带传动:由主动轮、从动轮和适度紧张在两轮上的封闭环形传动带组成。
按传动原理分:摩擦带传动与啮合传动。
按截面分为平带、V 带、圆形带、多楔带、同步带。
带传动的优点:1、能缓和载荷冲击2、运行平稳无噪声3、制造和安装精度不像啮合传动那样严格4过载时将引起带在轮上打滑,因而可防止其他零件的损坏5、可增加带长以适应中心距较大的工作条件。
缺点:有弹性滑动,使传动效率降低并且不能保持准确的传动比2、传递同样大的圆周力时,轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大3带的寿命较短4时间长了容易变松驰。
机械设计基础笔记知识点一、机械设计概论1. 机械设计的定义和作用机械设计是指以人工制作的机械装置为研究对象,通过综合运用机械学、工程力学等知识,进行构思、设计和分析等工作,以满足特定的技术要求和经济要求。
2. 机械设计的基本原则和设计流程机械设计的基本原则包括适应性原则、合理性原则、先进性原则等,并按照设计流程依次进行项目论证、需求分析、方案设计、详细设计、制造和试验等阶段。
二、材料力学基础1. 材料的力学性能指标材料的力学性能指标主要包括强度、刚度、韧性、疲劳性能等。
其中强度是材料在受力时所能承受的最大应力,刚度是材料在受力时所表现出来的抗变形能力,韧性是材料在发生破坏前能吸收的能量,疲劳性能是材料在循环受力下出现破坏的抗性。
2. 应力和应变材料受到外力作用时,内部会产生相应的应力和应变。
应力是单位面积上的力的大小,应变是材料单位长度的变形量。
常见的应力形式包括拉应力、压应力、剪应力等。
三、机械零件设计1. 连接零件的设计连接零件是机械装置中起连接部件间传递力和传递运动的作用。
常见的连接方式有螺栓连接、销连接、键连接等。
在连接零件设计中,需要考虑连接强度、刚度、可拆卸性和工艺性等因素。
2. 轴的设计轴是机械装置上用来传递动力和转动运动的零件。
轴的设计需要考虑强度、刚度、平衡性和传递功率等因素。
轴的材料一般选用高强度的合金钢。
3. 螺纹的设计螺纹是机械装置中常用的连接方式之一。
螺纹的设计需要确定螺纹规格、螺纹传递力、螺纹疲劳寿命和螺纹的配合等参数。
四、机械传动设计1. 齿轮传动的设计齿轮传动是机械装置中常用的传动方式之一。
齿轮传动设计需要确定齿轮的模数、齿轮的参数、齿轮的传动比和齿轮的轴向力等。
2. 带传动的设计带传动是利用带传递动力和运动的方式。
带传动设计需要确定带的类型、传动比和带轮的尺寸等。
3. 链传动的设计链传动是一种静止的链条将动力传递给另一部分。
链传动设计需要确定链条的参数、链轮的尺寸等。
《机械设计》基础知识点1:《机械与机器》机构与机器统称为“机械”/“机器的三个特征”1:都是一种人为的实物组合2:各部分形成运动单元,各单元之间具有确定的相对运动3:能实现能量的转换或完成有用的机械功2:《机构,部件,构件与零件》从运动的角度看,机器是由若干个运动的单元所组成的,这种运动单元成为"构件”/用运动副将若干个构件联系起来以传递运动和力的系统称之为“机构”其中有一个相对静止的构件是“机架”/从制造的角度看,机器是由若干个零件装配而成的。
“零件”是机器中不可拆卸的制造单位。
3:《三化》标准化,系列化,通用化4:《机构》是由具有确定的相对运动的构件组成的/5:《运动副》两构件直接接触并保持一定的相对运动,则此两构件之间的这种可动联接成为运动副。
6:《自由度》把构件所具有的独立运动的数目称为自由度,故每增加一个约束条件,构件便减少一个自由度7:《运动副的分类》根据构件的接触方式,运动副分为“高副”和“低副”8:《低副的含义》两构件以面接触而组成的运动副称为低副,组成低副时引入的约束条件为2,故构件失去的自由度亦为二。
9:《低副按允许相对运动的形式分类》转动副和移动副10:《转动副》组成运动副的两个构件只能在一个平面内作相对转动,这种运动副称为转动副或称铰链。
11:《移动副》组成运动副的两个构件只能沿轴线相对移动买这种运动副称为移动副12:《高副》两构件以点或线接触而组成的运动副成为高副13:《机架》机构中的固定构件称为机架,它的作用是支撑运动构件。
由外界给定运动规律称为主动件,一般主动件与机架连接,出主动件以为的全部活动构架都称为从动件14:《平面机构自由度的计算》每个平面运动的构件,在自由状态时都具有三个自由度。
他们之间每组成一个低副时,就引入两个约束条件,失去两个自由度:每组成一个高副时,就引入一个约束条件,失去一个自由度15:《机构具有运动的条件是》机构的原动件个数应与其自由度相等16:《复合铰链》在同一轴线上有两个以上的构件用转动副相连接构成复合铰链。
机械设计知识点全总结机械设计是一门涉及机械工程领域的重要学科,涵盖了广泛的知识点和技术要求。
本文将全面总结机械设计中的一些关键知识点,帮助读者深入了解和掌握机械设计的核心要素。
一、机械设计的基本原理和方法1.1 机械设计的目标和要求机械设计的目标是设计出符合特定功能和性能要求的机械产品。
其要求包括:结构合理、功能完善、性能可靠、制造成本低等。
1.2 机械设计的基本原理机械设计的基本原理包括:受力分析原理、变形分析原理、运动传动原理、材料力学原理、热力学原理等。
这些原理是机械设计的基础,能够指导设计师进行设计和分析。
1.3 常用的机械设计方法常用的机械设计方法有:参数化设计、模块化设计、系统分析与综合、拓扑优化设计等。
这些方法能够提高设计效率、减少设计成本,并满足不同的设计要求。
二、机械结构设计2.1 运动副设计运动副是机械传动中的核心部件,常用的运动副有:滑动副、旋转副、滚动副等。
运动副的设计需考虑传动方式、平稳性、寿命等因素,合理选择并匹配运动副对于机械设计十分重要。
2.2 结构设计机械结构设计主要包括零件的几何形状设计、支撑结构设计、机械强度计算等。
在设计过程中,应考虑结构的牢固性、可靠性和美观性,确保结构能够满足设计要求。
2.3 材料选择合适的材料选择对机械设计至关重要。
在选择材料时应综合考虑其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、加工性能等因素,以确保设计的材料能够满足使用环境和要求。
三、机械传动与控制3.1 机械传动方式机械传动方式有直接传动、齿轮传动、链传动、带传动等。
不同的传动方式适用于不同的工况,设计师应根据实际需求选择合适的传动方式。
3.2 机械传动的设计原理机械传动的设计涉及传动比计算、齿轮模数选择、轴的设计等。
传动设计的合理与否直接影响到机械传动系统的性能和寿命。
3.3 机械控制系统机械控制系统包括传感器、执行机构、控制器等组成部分,用于实现对机械设备的控制和自动化操作。
机械控制系统的设计需要综合考虑传感器的准确性、执行机构的响应速度和控制器的稳定性等因素。
机械设计基础知识点整理1. 机械设计概述机械设计是指通过设计方法和原则,以满足特定需求为目标,创造出适用于特定用途的机械装置的过程。
机械设计过程涉及到各种基础知识点,下面将对其中一些重要的知识点进行整理和概述。
2. 材料选择在机械设计中,材料的选择十分重要。
不同的材料具有不同的性能和特点,直接影响着机械零件的使用寿命和性能。
常见的机械材料有金属材料、聚合物材料和复合材料等。
在选择材料时,需要考虑材料的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等因素。
3. 运动和传动机械装置的运动和传动是机械设计中的重要内容。
通过运动和传动可以实现机械装置的功能。
常见的运动和传动方式有直线运动、旋转运动、齿轮传动、皮带传动等。
在设计中需要考虑运动的平滑性、传动的效率和准确性等因素。
4. 零件设计机械设计中的零件设计是指对机械装置的各个零部件进行设计和布置。
零件设计需要考虑零件的功能要求、结构强度、装配性和易制造性等因素。
在设计中,需要进行零件的尺寸和形状计算,并进行合理的布局和组合。
5. 制图和标注制图和标注是机械设计中的重要环节。
通过制图可以将设计的思路表达出来,使得他人能够理解和制造出符合要求的机械装置。
常见的制图方式有平面图、剖视图、工程图等。
在制图时,需要合理选择图纸比例、标注符号和尺寸标注等。
6. 设计评估和优化在机械设计过程中,设计评估和优化是不可忽视的环节。
通过设计评估可以验证设计方案的合理性和可行性,避免出现设计缺陷和错误。
设计评估可以利用数值计算、仿真分析和实验验证等方法。
同时,在设计过程中还要进行不断的优化,使得设计方案更加合理和优化。
以上是机械设计基础知识点的一些整理和概述。
机械设计是一个广泛而深入的领域,需要不断学习和实践才能提高设计能力。
希望这份文档对你有帮助。
机械设计基础概述知识点机械设计是一门涉及机械制造及其应用领域的重要学科,它具体指的是将一定载荷下的力学、热学、动力学、材料力学等原理应用到机械系统的设计与分析中。
本文将概述机械设计的基础知识点,包括机械设计的概念、机械设计的步骤、机械零部件的设计原则以及常用的机械设计软件等。
一、机械设计的概念机械设计是指在给定的功能要求和技术条件下,根据制造可行性和经济性,运用机械学原理和设计方法,设计机械产品、机械系统的全过程。
机械设计不仅仅涉及到产品的外观设计,更要考虑到产品的实用性、可制造性和可维护性。
一个成功的机械设计必须满足预期的性能指标、具备一定的安全性能,并能够以经济的成本进行生产。
二、机械设计的步骤机械设计通常包括以下几个步骤:1. 需求分析:明确产品的功能要求、使用环境、使用寿命等,为后续设计提供依据。
2. 概念设计:根据需求分析结果,进行初步设计,确定产品的整体方案、结构和工作原理。
3. 详细设计:在概念设计的基础上,进行具体参数的确定,包括材料选型、尺寸设计、配合设计等。
4. 验证与优化:利用计算机辅助工具进行模拟与分析,验证设计的合理性与可行性,并进行必要的优化。
5. 绘图与文档:根据设计结果,制作机械零部件的详细图纸和相应的技术文档。
6. 制造与装配:选择合适的制造工艺,进行零部件的加工制造和产品的装配。
7. 调试与验证:对制造完成的产品进行调试和验证,确保其满足设计要求。
三、机械零部件的设计原则机械零部件的设计需要遵循以下原则:1. 强度与刚度:保证零件在工作载荷下具有足够的强度和刚度,避免发生变形和破坏。
2. 可靠性与安全性:设计零部件时考虑到使用寿命、可靠性和安全性,尽量避免零部件的失效。
3. 流线型与美观性:合理的流线型设计和美观的外观可提升产品的视觉效果,并提升用户体验。
4. 可制造性与可维修性:考虑工艺的可行性和零部件的制造成本,同时要方便维修与更换。
5. 材料选择与热处理:根据零部件的工作条件和要求,选择合适的材料和热处理工艺。
第二章平面机构的结构分析§2.1 基本概念构件:运动单元体零件:制造单元体构件可由一个或几个零件组成。
•构件:由一个或几个零件组成的没有相对运动的刚性系统。
机器或机构中最小的运动单元。
•零件:机器或机构中最小的制造单元。
•例如:曲轴——单一零件。
•连杆——多个零件的刚性组合体。
•注意:构件与零件联系与区别?一、机构的组成机架:机构中相对不动的构件原动件:驱动力(或力矩)所作用的构件。
→输入构件从动件:随着原动构件的运动而运动的构件。
→输出构件在任何一个机构中,只能有一个构件作为机架。
在活动构件中至少有一个构件为原动件,其余的活动构件都是从动件。
二、自由度、约束自由度:构件具有独立运动参数的数目(相对于参考系)在平面内作自由运动的构件具有3个自由度;在三维空间作自由运动的构件具有6个自由度。
约束:运动副对构件间相对运动的限制作用对构件施加的约束个数等于其自由度减少的个数。
三、运动副使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接成为运动副。
运动副的作用是约束构件的自由度。
四、运动副类型及其代表符号1. 低副——两构件以面接触而形成的运动副。
A.转动副:两构件只能在一个平面内作相对转动,又称作铰链。
自由度数1,只能转动;约束数2,失去了沿X、Y方向的移动。
B.移动副:两构件只能沿某一轴线作相对移动。
自由度数1,只能X方向移动;约束数2,失去Y方向移动和转动。
2. 高副—— 两构件以点或线接触而构成的运动副。
自由度数 2, 保持切线方向的移动和转动 约束数 1, 失去法线方向的移动。
五、运动链运动链:若干个构件通过运动副联接而成的相互间可作相对运动的系统。
闭式运动链简称闭链:运动链的各构件首尾封闭 开式运动链简称开链:未构成首尾封闭的系统§2.2 机构运动简图定义:用运动副代表符号和简单线条来反映机构中各构件之间运动关系的简图。
构件均用形象、简洁的直线或小方块等来表示,画有斜线的表示机架。
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。
第二章 螺纹联接 1螺纹紧固件有四种类型:螺栓 螺钉 双头螺柱 紧定螺钉 拧紧的螺栓联接成为紧联接 否则为松联接 按照受力情况不同:受拉螺栓连接 受剪螺栓联接 (1) 螺栓联接:无需在被联接件上切制螺纹,使用不受被联接件材料限制。构造简单,拆装方便。 (2) 螺钉联接:不宜用于时长装拆的联接。 (3) 双头螺柱联接:用于受结构限制而不能用螺栓或希望联接结构较紧凑的场合 (4) 紧定螺钉:固定两个零件的相互位置,并可以传递不大的力或转矩。 2螺纹拧紧联接能增强联接的刚性、增加紧密性和提高防松能力 对于受拉紧联接:提高疲劳强度 对于受剪联接 : 增大联接的摩擦力 3防松的根本问题:防止螺纹副的相对转动。 4防松根据原理分为:利用摩擦 直接锁住 破坏螺纹副 5螺栓的失效形式:螺栓螺纹部分断裂 塑性变形 栓杆疲劳断裂 6在静载荷下,螺纹连接能满足的自锁条件为:导程角小于当量摩擦角 7螺栓与被连接件力与变形的关系:
8提高螺栓联接强度的措施: (1)避免附加应力 方法:A、采用球面垫圈B、采用斜垫圈 C、采用凸台座 D、采用沉头座 E、采用环腰 (2)预紧力:采用带有承压凸缘的螺栓头部比采用垫圈效果好些。 (3)减少应力集中:适当增大牙根圈角半径以减轻应力集中;在螺纹收尾处用退刀槽,在螺母承压面以内的螺栓杆有预留螺纹 (4)减小应力幅:适当增大螺栓的长度;部分减小螺栓杆直径或作成中空的结构即柔性螺栓;在螺母下安装弹性元件。 (5)材料的力学性能和制造工艺:高强度钢,碳氮共渗等热处理。 第三章 键、花键及销联接 1平键的侧面是工作面,靠键与键槽的相互挤压传递转矩 2键的分类:平键 半圆键 构成松联接;斜键构成紧联接 按用途分为:普通平键、导向平键、滑键。 3、 半圆键:用于静联接,侧面是工作面。缺点——轴上的键槽较深,对轴的削弱较大。 4、 楔键:斜键的一种,键的上下两面是工作面,可以传递单项轴向力,应用较少。 5、 平键的失效形式:压溃(静联接)、磨损(动联接)、剪短。 6、 花键的分类:矩形、渐开线、三角形。(可用于静动联接) (1)矩形花键的定心方式:A、按外径定心B、按内径定心C、按侧面定心 (2)失效形式:压溃、磨损、弯断或简断。 7、 销联接:用于固定零件之间的互相联接,也可用于轴和轮毂或其他零件的联接并传递不大的载荷。(圆锥销有1:50的锥度)
第五章 带传动 1带传动是利用张紧在带轮上的带,借助他们间的摩擦或啮合,进行两轴(或多轴)键运动和动力的传递 2. 带传动的类型:(带的截面)平带传动、V带传动、特殊带传动 (传动形式)开口传动、交叉传动、半交叉传动、张紧轮 (传动原理)摩擦型、啮合型 3. 弹性滑动:由于带的弹性变形而引起的带与带轮间的滑动。(由于摩擦力使带的两边发生不同程度的拉伸变形,摩擦力是这类传动中所必须的,所以弹性滑动是不可避免的。) 弹性滑动引起的后果:降低传动效率;带的磨损;从动轮的圆周速度低于主动轮;发热,使带的温度升高。 4. 打滑:由于过载引起的带在带轮上的全面滑动。避免过载就可以避免。 打滑造成带的严重磨损,并使带的运动处于不稳定状态,带在大轮上的包角大于小轮上的包角,所以打滑总是先从小轮上开始。 5. 提高带传动工作能力的措施:增大摩擦系数;增大包角;尽量使传动在最佳速度下工作;采用新型带传动;采用高强度材料。 6. 带的型号:YZABCDE 7. 张紧装置:定期张紧;自动张紧。 8带的失效形式:打滑及带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断等疲劳破坏 9提高带传动能力措施:a增大摩擦系数b增大包角c尽量使带在最佳速度下工作d采用新型带传动e采用高强度带材料。 10带的型号(截面尺寸小到大)Y Z A B C D E七种型号。 第六章 齿轮传动 分类:按照两轮轴的相对位置)圆柱齿轮传动;圆锥齿轮传动;交错轴斜齿轮传动 (按齿轮工作情况)开式齿轮传动;闭式齿轮传动
1齿轮传动的优点:a能保证传动比恒定不变b使用的载荷与速度范围很广c结构紧凑d效率高,一般效率0.94~0.99e工作可靠且寿命长 2齿轮的缺点:a对制造及安装精度要求高b当两轴间距比较大时。采用齿轮传动较笨重 3齿轮材料要求:齿面要硬,齿心要韧,以抵抗齿面失效和轮齿折断。 4齿轮失效形式:疲劳折断、过载折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。 5减缓和防止疲劳点蚀的发生:提高齿面硬度和降低齿面粗糙度、改善润滑油性能、采用角变位齿轮传动;提高齿轮的接触精度等 6齿轮传动的解除疲劳强度取决于齿轮的直径。模数大小需由弯曲疲劳强度确定。 第七章 蜗杆传动 1. 蜗杆传动的分类:(按形状)圆柱;环面;锥蜗杆 2. 圆柱蜗杆:阿基米德蜗杆;渐开线蜗杆;法向直廓蜗杆。 3. 失效形式:(失效总是出现在涡轮上)齿面的胶合、点蚀、磨损。 4蜗杆传动的优点:结构紧凑、工作平稳、无噪声,能得到很大的传动比。8—100 缺点:在制造精度和传动比相同的条件下,蜗杆传动的效率比齿轮传动低,需要较为贵重的减磨材料、 第八章 链传动 1. 链传动的类型:套筒链;套筒滚子链;齿形链;成形链。 2. 滚子链的链节数:偶数;奇数 3. 链传动的动载荷:不宜用高速 原因——(1)链传动和从动轮角速度周期性变化,从而产生了附加的动载荷。链的加速的越大,动载荷越大。 (2)链沿垂直方向的分速度也做周期性变化,使链产生横向振动,这也是链传动产生动载荷的原因之一。 (3)链节进入链轮的瞬时,链节与链轮以一定的相对速度啮合,链与轮齿将受到冲击,并产生附加动载荷。 (4)若链张紧不好、链条松弛,在启动、制动、反转、载荷变化等情况下,将产生惯性冲击,使链传动产生很大的动载荷。 4. 滚子链的失效形式:脱链;磨损(点蚀);冲击疲劳破坏;胶合;过载拉断。 第十章 轴 1. 轴的分类:转轴、心轴、传动轴 2. 轴的材料:碳素钢、合金钢
第十一章 滚动轴承 1. 滚动轴承的构造:内圈、外圈、滚动体、保持架。 2. 轴承的分类:(按承受载荷的方向和大小)径向接触轴承;向心角接触轴承; 推力角接触轴承;轴向推力轴承。 (滚动体)球轴承;滚子轴承 3. 常用滚动轴承类型:深沟球轴承 调心球轴承 圆柱滚子轴承 滚针轴承 角接触球轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承 4 类型代号 尺寸系列代号 内径代号 5. 轴承的密封: 非接触式密封装置:缝隙式,沟槽式,挡圈式,甩油环,迷宫式。 接触式密封装置:毡圈式,密封圈式。 第十二章 滑动轴承 1. 径向滑动轴承的分类:整体式,剖分式。 2. 轴承的分类:完全液体摩擦轴承,非完全液体摩擦轴承,干摩擦轴承。 3材料要求:强度、塑性、顺应性和嵌藏性;跑合性、减摩性和耐磨性;耐腐蚀性;润滑性能和热学性质;工艺性。 联轴器的分类
联轴器的分类
刚性联轴器 凸缘联轴器 套筒联轴器 夹壳联轴器 挠性联轴器 无弹性元件挠性联轴器 齿式联轴器 链条联轴器 滑块联轴器 万向联轴器 金属弹性元件挠性联轴器 蛇形弹簧联轴器 簧片联轴器联轴器
非金属弹性元件挠性联轴器 弹性柱销联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销齿式联轴器 梅花形弹性联轴器
例15.4 请将图15.3中轴系结构有错误及不合理处,用序号标出,并按序号简要说明原因。 图15.3 解:其错误如下: (1) 轴的右端面应缩进带轮右端面12mm且应有轴端挡圈固定带轮; (2) 带轮与轴间应有键联接; (3) 带轮左端面靠轴肩定位,下一段轴径加大; (4) 带轮两个槽中间没有线; (5) 取消套筒(若保留套筒对带轮的定位也可,那么套筒应穿过透盖顶到轴承内圈右端面); (6) 透盖与轴之间应有间隙,且还应有密封毡圈; (7) 应改为喇叭口斜线,用角接触球轴承; (8) 与轮毂配合段轴径应比轮毂长12mm; (9) 轮毂与轴之间应有键联接; (10) 两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片; (11) 箱体上端盖接触之外的外表面应低一些; (12) 轴承端盖外圆外侧应倒角。 轴系结构改正如图15.4轴线上 轴结构常见错误总结 一、轴本身的常见结构错误: ⑴、必须把不同的加工表面区别开来; ⑵、轴段的长度必须小于轮毂的长度; ⑶、必须考虑轴上零件的轴向、周向固定问题; ⑷、轴外伸处应考虑密封问题。 二、轴承安装的常见错误: ⑴、角接触轴承和圆锥滚子轴承 ①、一定要成对使用; ②、方向必须正确,必须正装或反装; ③、外圈定位(固定)边一定是宽边。 ⑵、轴承内外圈的定位必须注意内外圈的直径尺寸问题 ①、内圈的外径一定要大于固定结构的直径; ②、外圈的内径一定要小于固定结构的直径。 ⑶、轴上如有轴向力时,必须使用能承受轴向力的轴承。 ⑷、轴承必须考虑密封问题; ⑸、轴承必须考虑轴向间隙调整问题。 三、键槽的常见错误: ⑴、同一轴上所有键槽应在一个对称线上; ⑵、键槽的长度必须小于轴段的长度; ⑶、半圆键不用于传动零件与轴的连接。 四、轴承端盖的常见错误 ⑴、对于角接触和圆锥滚子轴承,轴承端盖一定要顶在轴承的大端; ⑵、和机体的联接处必须要考虑轴承的间隙调整问题; ⑶、轴承端盖为透盖时,必须和轴有间隙,同时,必须考虑密封问题。 五、螺纹的常见错误 1轴上螺纹应有螺纹退刀槽; ⑵、紧定螺钉应该拧入轴上被联接零件,端部应顶在轴上; ⑶、螺纹联接应保证安装尺寸; ⑷、避免螺纹联接件承受附加弯矩。 6.
五个基本概念。 基本额定寿命L10:指一批相同的轴承,在相同的运转条件下,其中90%的轴承在疲劳剥落前所能运转的总转数,或在一定转速下所能运转的总工作小时数。 基本额定动载荷C:把基本额定寿命L10=10⑥转时轴承所能承受的最大载荷取为基本额定动载荷 当量动载荷:为计算寿命,将实际载荷换成假定载荷,在假定载荷作用下,轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相同,称该假定载荷为当量动载荷 寿命计算: 基本额定静载荷及当量静载荷:为限制滚动轴承的永久变形,定义轴承受力最大的滚动体与滚道接触处所产生的塑性变形量之和为滚动体直径的万分之一时的载荷量为基本额定静载荷。如果轴承的实际载荷情况与基本额定静载荷的假定情况不同时,要将实际载荷换算为一个假想载荷,在该假想载荷作用下轴承中受载最大的滚动体与滚道接触处产生的永久变形量与实际载荷作用下的相同,这个假想载荷叫做当量静载荷。