2(下):联轴器的机械设计基础
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第0章绪论一、本课程研究的对象和内容1、研究的对象:机械的组成原理、机械运动学和动力学以及机械零件设计理论和计算方法机械:机器和机构的总称(1)机器:是根据某种使用要求而设计的一种人为实物组合的执行机械运动的装置,它可以用来变换或传递能量、物料、信息,以代替或减轻人类的劳动。
三个特征:①人为的实物组合(不是天然形成的);②各实物单元具有确定的相对运动;③能完成有用的机械功或转换机械能,可用来代替或减轻人类的劳动;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。
(2)机构:能实现预期机械运动的各构件(包括机架)的基本组合体称为机构。
是一个具有相对机械运动的构件系统,用来传递与变换运动和力的可动装置。
它是机器的重要组成部分,具有机器的前两个特征。
分类:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇机构。
机构只是一个构件系统,而机器除构件系统外,还包含电气、液压等其它系统。
构件:是运动的单元。
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。
2、研究内容:是研究机械的组成原理、运动学和动力学以及组成机械的零件(通用零件)设计等一般方法的学科。
第一章平面机构及其自由度一、运动副及其分类1、运动副:两个构件直接接触形成的一种可动联接。
(1)高副:点、线接触,应力高。
一个约束、相对自由度等于2。
(2)低副:面接触,应力低。
两个约束,一个自由度。
低副有转动副和移动副。
二、平面机构运动简图1、机构运动简图:用简单线条和规定的符号来表示构件和运动副,并按比例表示各运动副的相对位置。
用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。
机构示意图:仅以构件和运动副的符号表示机构而不按精确比例绘制的简图。
2、构件的分类:固定件、原动件、从动件3、绘制机构运动简图(1)应满足条件:①构件数目与实际相同;②运动副的性质、数目与实际相符;③运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例(2)步骤:①分析清楚所要绘制机械的结构和动作原理;②从原动件开始,按照运动传递的顺序,仔细分析各构件相对运动的性质,确定运动副的类型和数目;③合理选择视图平面,通常选择与大多数构件的运动平面相平行的平面为视图平面;④选取适当的长度比例尺,按一定的顺序进行绘图,并将比例尺标注图上。
《机械设计基础》典型试题1一.填空1.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700;(1) 当取c 杆为机架时,它为何种具体类型?___________;(2)当取d杆为机架时,则为___________。
2.曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,___________死点位置。
(A)不存在(B)曲柄与连杆共线时为(C)摇杆与连杆共线时为3.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4.___________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5.凸轮机构中,凸轮基圆半径愈___________,压力角愈___________ ,机构传动性能愈好。
6.紧键联接与松键连联接的主要区别在于:前者安装后,键与键槽之间就存在有___________。
(A) 压紧力(B) 轴向力(C) 摩擦力7.链“B18X80”的含义是_______________________。
8.螺纹联接是指___________________________。
螺旋传动是指___________________________。
9.螺纹的公称直径是指它的_______,螺纹“M12X1.5”的含义为_______________________。
10.采用螺纹联接时,若被联接件总厚度较大,切材料较软,在需要经常装卸的情况下,宜采用_______________________。
用于薄壁零件联接的螺纹,宜采用_______________________。
(A) 螺栓联接(B) 双头螺栓联接(C) 螺钉联接(D) 三角形细牙螺纹(E) 三角形粗牙螺纹(F) 矩形螺纹11.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。
12.国标规定,三角带有___________七种类型,代号‘B2240’表示_______________________。
机械设计基础复习试题一一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多选或未选均无分。
1.在如图所示的单缸四冲程内燃机中,序号1和10的组合是( A )A。
机构 B.构件C.零件D.部件2.机构具有确定相对运动的条件是( A )A.机构的自由度数目等于主动件数目B。
机构的自由度数目大于主动件数目C。
机构的自由度数目小于主动件数目D.机构的自由度数目大于等于主动件数目3.在下列平面四杆机构中,无急回性质的机构是( C ).A.曲柄摇杆机构B。
摆动导杆机构C。
对心曲柄滑块机构 D.偏心曲柄滑块机构4.滚子推杆盘形凸轮机构设计中,为避免凸轮实际轮廓曲线失真,正确的方法是( D )A.增大滚子半径B。
增加从动件长度C。
减小基圆半径D。
增大基圆半径5.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时,若出现运动失真现象,则应( B ) A.减小凸轮基圆半径B.增大凸轮基圆半径C.增大滚子半径D.增大从动件长度6。
在承受横向载荷的普通紧螺栓联接中,螺栓杆所受应力为(C)A.扭切应力B.拉应力C。
扭切应力和拉应力D。
扭切应力或拉应力7。
普通平键传递扭矩是靠键的( C )A.顶面B.底面C.侧面D.端面8.带传动中,υ1为主动轮圆周速度,υ2为从动轮圆周速度,υ为带速,这些速度之间存在的关系是( B )A.υ1=υ2=υ B。
υ1〉υ>υ2C.υ1〈υ〈υ2 D。
υ1=υ>υ29.带传动正常工作时不能保证准确的传动比是因为( A )A.带存在弹性滑动B.带容易变形和磨损C.带在带轮上打滑D.带的材料不符合虎克定律10。
一对渐开线标准直齿圆柱齿轮,m=2mm,z1=18,z2=43,实际中心距a'=62mm,下面说法正确的是( C )A.节圆小于分度圆B。
节圆与分度圆重合C。
节圆大于分度圆D。
分度圆的大小取决于中心距11.在安装标准直齿圆柱齿轮时,若实际中心距大于标准中心距,则将使( C )A.重合度变大 B。
1、机械零件常用材料:普通碳素结构钢(Q屈服强度)优质碳素结构钢(20平均碳的质量分数为万分之20)、合金结构钢(20Mn2锰的平均质量分数约为2%)、铸钢(ZG230—450屈服点不小于230,抗拉强度不小于450)、铸铁(HT200灰铸铁抗拉强度)2、常用的热处理方法:退火(随炉缓冷)、正火(在空气中冷却)、淬火(在水或油中迅速冷却)、回火(吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度,保温一段时间后在空气中冷却)、调质(淬火+高温回火的过程)、化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗)3、机械零件的结构工艺性:便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位4、机械零件常见的失效形式:因强度不足而断裂;过大的弹性变形或塑性变形;摩擦表面的过度磨损、打滑或过热;连接松动;容器、管道等的泄露;运动精度达不到设计要求5、应力的分类:分为静应力和变应力。
最基本的变应力为稳定循环变应力,稳定循环变应力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种6、疲劳破坏及其特点:变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。
特点:在某类变应力多次作用后突然断裂;断裂时变应力的最大应力远小于材料的屈服极限;即使是塑性材料,断裂时也无明显的塑性变形.确定疲劳极限时,应考虑应力的大小、循环次数和循环特征7、接触疲劳破坏的特点:零件在接触应力的反复作用下,首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹,然后再滚动接触过程中,由于润滑油被基金裂纹内而造成高压,使裂纹扩展,最后使表层金属呈小片状剥落下来,在零件表面形成一个个小坑,即疲劳点蚀.疲劳点蚀危害:减小了接触面积,损坏了零件的光滑表面,使其承载能力降低,并引起振动和噪声。
疲劳点蚀使齿轮。
滚动轴承等零件的主要失效形式8、引入虚约束的原因:为了改善构件的受力情况(多个行星轮)、增强机构的刚度(轴与轴承)、保证机械运转性能9、螺纹的种类:普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹10、自锁条件:λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角11、螺旋机构传动与连接:普通螺纹由于牙斜角β大,自锁性好,故常用于连接;矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小,传动效率高,故常用于传动12、螺旋副的效率:η=有效功/输入功=tanλ/tan(λ+ψv)一般螺旋升角不宜大于40°。