《机械设计基础》知识要点
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)机构自由度的计算
第2章:1)铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。
2)四杆机构极限位置的作图方法
3)掌握了解: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: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、节圆与分度圆的区别。
4)直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算;直齿轮齿廓各点压力角的计算;m = p /π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、混合轮系的传动比计算。
第9章:1)掌握:失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。
了解:常用材料的牌号与名称。
第10章: 1)螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。
2)掌握:螺旋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、普通螺纹、细牙螺纹。
3)螺纹联接的强度计算。
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、弯曲强度的计算。
3)直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力(大小与方向)计算及受力分析。
第12章: 1)蜗杆传动基本参数:m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。
2)蜗杆传动受力分析。
第13章: 1)掌握:带传动的类型、传动原理及带传动基本参数:d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0
2)带传动的受力分析及应力分析:F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。
3)弹性滑动与打滑的区别。
4)了解:带传动的设计计算。
第14章: 1)轴的分类(按载荷性质分)。
2)掌握轴的强度计算:按扭转强度计算,按弯扭合成强度计算。
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计算,总轴向力的计算。
滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。
第17章: 1)联轴器与离合器的区别
第一章平面机构的自由度与速度分析
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一定相对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,自由度减少。
3、运动副按接触性质分:低副与高副。
⑴低副:两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
①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。 ②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。 ⑵高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。 4、机构中构件的分类:
⑴固定构件(机架)——用来支承活动构件(运动构件)的构件。 ⑵原动件(主动件)——运动规律已知的活动构件。
⑶从动件 ——机构中随原动件运动而运动的其余活动构件。 5、平面自由度计算公式—— H L P P n F --=23 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、自由度计算注意事项
⑴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。
⑵局部自由度——与输出构件运动无关的自由度。 ⑶虚约束——重复而对机构不起限制作用的约束。 8、速度瞬心——两刚体上绝对速度相同的重合点 瞬心数—— 2
)
1(-=
K K N 9、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。
作业:1-5,6,7,8,9,10,11,12
第二章 平面连杆机构
1、定义:平面连杆机构就是由若干构件用低副(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。
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连杆;与机架组成整转副的连架杆称为曲柄;与机架组成摆动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①最短杆与最长杆长度之与小于或等于其余两杆长度之与 ②整转副就是由最短杆与其邻边组成的
选择哪一个杆为机架判断就是否存在曲柄:
①取最短杆为机架时,机架上由两个整转副,故得双曲柄机构;
②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; ③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θ,θ越大,K 越大,急回运动的性质也越显著。
* 180=θ°
1
1
+-K K 5、压力角与传动角
作用在从动件上的驱动力F 与该力作用点绝对速度c v 之间所夹的锐角α称为压力角;压力角α的余角γ称为传动角。
压力角α越小,传动角γ越大,有效分力就越大,机构传力性能越好。 传动角min γ的下限: min γ≥ 40°。 用来衡量机构的传力性能。
6、死点位置:机构的传动角为零的位置称为死点位置。
