2022年《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程重點總結(jié)第五版

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程重點總結(jié)緒論零件為制造的單元,構(gòu)件為運動的單元,一部機(jī)器可包含一個或如干個機(jī)構(gòu),同一個機(jī)構(gòu)可以組成不同的機(jī)器；第一章平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析1. 所以構(gòu)件都在相互平行的平面內(nèi)運動的機(jī)構(gòu)稱為平面機(jī)構(gòu)；2. 兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生肯定相對運動的連接稱為運動副；兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副稱為低副,平面機(jī)構(gòu)中的低副有移動副和轉(zhuǎn)動副；兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副稱為高副；3. 繪制平面機(jī)構(gòu)運動簡圖；4. 機(jī)構(gòu)自由度f=3n-2pl-ph、原動件數(shù)小于機(jī)構(gòu)自由度,機(jī)構(gòu)不具有確定的相對運動；原動 件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度,機(jī)構(gòu)中最弱的構(gòu)件必

2、將損壞；機(jī)構(gòu)自由度等于零的構(gòu)件組合,它 的各構(gòu)件之間不行能產(chǎn)生相對運動；5. 運算平面機(jī)構(gòu)自由度的留意事項：（ 1）復(fù)合鉸鏈（圖1-13）（ 2）局部自由度：凸輪小滾子焊為一體（ 3）虛約束（ 4）兩個構(gòu)件構(gòu)成多個平面高副,各接觸點的公共法線彼此重合時只算一個高副,各接觸點的公共法線彼此不重合時相當(dāng)于兩個高副或一個低副,而不為虛約束；6.自由度的運算步驟要全：1）指出復(fù)合鉸鏈.虛約束和局部自由度2）指出活動構(gòu)件.低副.高副3）運算自由度其次章平面連桿機(jī)構(gòu)4）指出構(gòu)件有沒有確定的運動；1. 平面連桿機(jī)構(gòu)為由如干構(gòu)件用低副轉(zhuǎn)動副.移動副連接組成的平面機(jī)構(gòu),又稱平面低副機(jī)構(gòu)；按所含移動副數(shù)目的不同,

3、可分為：全轉(zhuǎn)動副的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu).含一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)和含兩個移動副的機(jī)構(gòu)；2. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)的固定構(gòu)件稱為機(jī)架；與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連接的構(gòu)件稱為連架桿；不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件稱為連桿；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu).雙曲柄機(jī)構(gòu).雙搖桿機(jī)構(gòu)；3. 含一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu).轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu).搖擺導(dǎo)桿機(jī)構(gòu).定塊機(jī)構(gòu).搖塊機(jī)構(gòu),及其相互之間的倒置；4. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件為最短桿和最長桿長度之和小于等于其余兩桿長度之和；整轉(zhuǎn)副為最短邊及其鄰邊組成的；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為否存在曲柄依據(jù)：1）取最短桿為機(jī)架時,機(jī)架上有兩個整轉(zhuǎn)副,故得雙曲柄機(jī)構(gòu)；2）取最短桿的鄰邊為機(jī)架時,機(jī)架上 只有一個

4、整轉(zhuǎn)副,故得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；3）取最短桿的對邊為機(jī)架時,機(jī)架上沒有整轉(zhuǎn) 副,故得雙搖桿機(jī)構(gòu)；假如鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的最短邊和最長邊長度之和大于其余兩桿長度之和,就該機(jī)構(gòu)中不存在整轉(zhuǎn)副,無論取哪個構(gòu)件作為機(jī)架都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)；5. 極位角越大,機(jī)構(gòu)的急回特性越明顯；急回運動特性可用行程速比系數(shù)k來表示： k=w 2/w 1= /t 2/ /t 1=t 1/t 2= 1/ 2=180 °+ /180- ；作用在從動件上的驅(qū)動力與 該力作用點肯定速度之間所夾的銳角叫做壓力角,壓力角為作為判定機(jī)構(gòu)傳力性能的重 要標(biāo)志；壓力角的余角叫做傳動角,壓力角越小,傳動角越大,機(jī)構(gòu)傳力性能越好；壓力角越大

5、,傳動角越小,機(jī)構(gòu)的傳力性能越差,傳動效率越低；作圖題：極位角和最小傳動角的位置；機(jī)構(gòu)中的這種傳動角為零的位置稱為死點位置；第三章凸輪機(jī)構(gòu)1.凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點為：只需設(shè)計適當(dāng)?shù)凝X輪輪廓,便可使從動件得到所需的運動規(guī)律,并且結(jié)構(gòu)簡潔.緊湊,設(shè)計便利；缺點為：凸輪輪廓與從動件之間為點接觸或線接觸,易磨損,所以通常用于傳力不大的掌握機(jī)構(gòu)；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載2.凸輪機(jī)構(gòu)的從動件做等速運動時,造成劇烈剛性沖擊；做簡諧運動時造成柔性沖擊；做正弦加速度運動時沒有沖擊；3.基圓半徑越小,壓力角越大,傳動角越小,有害分力越大,傳動效率越低,當(dāng)壓力角達(dá)到肯定的程度,有用分

6、力連摩擦力也克服不了；4.平底從動件凸輪壓力角為定值；第四章齒輪機(jī)構(gòu)1.兩軸交叉的齒輪機(jī)構(gòu)：渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)；2.漸開線：把先纏在圓上,綻開,線端的軌跡極為漸開線；漸開線上任意一點的法線均與基圓相切；漸開線齒廓上某點的法線,與齒廓上該點速度方向線之間的夾角為壓力角；3.一對齒輪的傳動比等于兩輪的轉(zhuǎn)動速度之比,等于兩輪角速度之比,等于兩輪基圓半徑的反比,等于兩輪節(jié)圓半徑的反比；4.漸開線齒輪傳動的可分性：一對漸開線齒輪制成之后,其基圓半徑為不能轉(zhuǎn)變的,即使兩輪的中心距稍有轉(zhuǎn)變,其角速度比仍保持原值不變；5.齒輪各部分名稱：齒根圓.基圓.分度圓.齒頂圓.齒厚.齒槽寬.齒距.齒寬.齒頂高.齒根高.全齒高

7、；6.齒輪全部的幾何尺寸都用模數(shù)的倍數(shù)來表示,所以齒數(shù)相同的齒輪,模數(shù)越大,齒輪的尺寸越大,其承載才能也就越高；d=mz;p=mpai;分度圓為具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角（20°）的圓；模數(shù)越大,p 越大,齒輪越大,齒 輪 抗 彎 能 力 越 強, 所 以, 模 數(shù) 為齒 輪 抗 彎 能 力的 重 要 標(biāo)志 ；h=ha+hf;ha=mha*;hf=ha*+c*m;ha*=1.0;c*=0.25;da=d+2ha;df=d-2hf;db=d*cos20°；標(biāo)準(zhǔn)齒輪：分度圓上齒厚和齒槽寬相等,且齒頂高和齒根高均為標(biāo)準(zhǔn)值的齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪；6. 漸開線齒輪的正確嚙合條件為兩輪的模數(shù)

8、和壓力角分別相等；7. 分度圓和壓力角為單個齒輪所具有的,而節(jié)圓和嚙合角為兩個齒輪相互嚙合時才顯現(xiàn) 的；標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動只有在分度圓和節(jié)圓重合時,壓力角和嚙合角才相等,否就,嚙合角大于壓力角；8. 實際嚙合線段與兩嚙合點間距離之比稱為重合度,因此,齒輪連續(xù)傳動的條件為重合度大于等于1.重合度表示同時參與嚙合的齒的對數(shù),重合度越大,輪齒平均受力越小,傳動越平穩(wěn)；9. 斜齒輪左旋右旋判定方法；10. 一對斜齒輪正確嚙合條件：模數(shù)相等, 壓力角相等, 螺旋角大小相等方向相反（外嚙合）；11. 斜齒輪的法向模數(shù)和端面模數(shù)之間的關(guān)系：mn=m t*cos ;國際規(guī)定,斜齒輪的法向參數(shù)取為標(biāo)注值,而端面參數(shù)為

9、非標(biāo)準(zhǔn)值；12. 斜齒輪的優(yōu)點： 1）齒廓接觸線為斜線,一對齒為逐步進(jìn)入嚙合和逐步脫離嚙合的,故運轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲??； 2）重合度大,并隨齒寬和螺旋角的增大而增大,故承載才能高,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),適于高速傳動； 3）斜齒輪不根切最少齒數(shù)小于直齒輪；第五章輪系1. 輪系可以分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系；轉(zhuǎn)動時每個齒輪的幾何軸線都為固定的,這種輪系稱為定軸輪系；至少有一個輪系的幾何軸線繞另一個輪系的幾何軸線轉(zhuǎn)動的輪系,稱為周轉(zhuǎn)輪系；2. 渦輪蝸桿的左右手定就：左旋用左手, 右旋用右手, 四指彎曲的方向為蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向,拇指的反向為渦輪的轉(zhuǎn)動方向；3. 定軸輪系傳動比的數(shù)值等于各對嚙合齒輪中全部從動輪齒數(shù)的乘積與全部

10、主動輪齒數(shù)乘積之比；4. 一個周轉(zhuǎn)輪系包括：一個系桿,系桿上的行星輪,和行星輪直接接觸的全部太陽輪；周精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載轉(zhuǎn)輪系及其傳動比的運算；5. 復(fù)合輪系及其傳動比；第六章間歇運動結(jié)構(gòu)1. 止回棘爪,防止棘輪向相反方向運動；2. 槽輪機(jī)構(gòu)的運動特性系數(shù)；第九章機(jī)器零件設(shè)計概率1. 塑性材料以屈服極限為極限應(yīng)力,脆性材料以強度極限為極限應(yīng)力；2. 運動副中,摩擦表面物質(zhì)不斷缺失的現(xiàn)象稱為磨損；零件抗磨損的才能稱為耐磨性；機(jī)械中磨損的主要類型：磨粒磨損.膠合.點蝕.腐蝕磨損；膠合：摩擦表面受載時,實際上只有部分峰頂接觸,接觸處壓強很高,能使材料產(chǎn)生塑

11、性流淌；如接觸處發(fā)生粘著,滑動時會使接觸表面材料有一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面,這種現(xiàn)象稱為粘著磨損；第十章連接1. 螺紋的主要幾何參數(shù)：大徑（公稱直徑）.小徑.中徑.螺距.導(dǎo)程.螺紋升角.牙型角.牙側(cè)角；2. 牙側(cè)角越大,自鎖性越好,效率越低；3. 把牙型角等于60 度的三角形米制螺紋稱為一般螺紋,以大徑為公稱直徑；同一公稱直徑可以有多種螺距的螺紋,其中螺距最大的稱為粗牙螺紋,其余都稱為細(xì)牙螺紋；公稱直徑相同時,細(xì)牙螺紋的自鎖性能好,但不耐磨.易滑扣；4. m24: 粗牙一般螺紋,公稱直徑24,螺距3;m2 4×1.5: 細(xì)牙一般螺紋,公稱直徑24,螺 距 1.5 ；5. 螺紋連接的防

12、松：摩擦防松.機(jī)械防松.鉚沖粘合防松；對頂螺母屬于摩擦放松；6. 螺栓的主要失效形式：1）螺栓桿拉斷；2）螺紋的壓潰和剪斷；3）常常裝拆時會因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象；7. 螺栓螺紋部分的強度條件；螺栓的總拉伸荷載為：工作荷載和殘余預(yù)緊力；8. 運算壓油缸上的螺栓連接和螺栓的分布圓直徑；第十一章齒輪傳動1. 依據(jù)工作條件,齒輪傳動可分為閉式傳動和開式傳動；2. 輪齒的失效形式主要有：齒輪折斷.齒面點蝕.齒面膠合.齒面磨損.齒面塑性變形；在一般閉式齒輪傳動中,齒輪的主要為小型為齒面解除疲憊點蝕和輪齒彎曲疲憊折斷；齒根部分靠近節(jié)線處最易發(fā)生點蝕,故常取節(jié)點處的接觸應(yīng)力為運算依據(jù)；一般僅有一對齒嚙合,即荷

13、載由一對齒承擔(dān)；對于開式齒輪,主要的失效形式有：齒面點蝕和齒輪的彎曲疲憊強度破壞；3. 熱處理：鋼在固體狀態(tài)下被加熱到肯定溫度,保溫,不同的冷卻方法,轉(zhuǎn)變鋼的組織結(jié)構(gòu),得到所需性能；退火：放在空氣中緩慢降溫；正火：空氣中對流冷卻；淬火:放在水中或油中冷卻；4. 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及其各力的方向：圓周力及其方向,徑向力及其方向；5. 齒面接觸應(yīng)力的驗算公式；兩輪的接觸應(yīng)力為作用力和反作用力,大小相等方向相反,但兩輪的許用應(yīng)力不同,由于兩輪的材料和熱處理方式不同,運算中取兩輪中較小者；6. 設(shè)計圓柱齒輪時設(shè)計準(zhǔn)就：1）對閉式軟齒面齒輪傳動,主要失效形式為齒面點蝕,按 齒面接觸強度進(jìn)行設(shè)計,按

14、齒根的彎曲強度進(jìn)行校核；2）對閉式硬齒面齒輪傳動,主要失效形式為輪齒彎曲疲憊強度破壞,按齒根的彎曲強度進(jìn)行設(shè)計,按齒面的接觸強度進(jìn)行校核； 3）對開式齒輪傳動,主要失效形式為齒面磨損和輪齒彎曲疲憊強度破壞,按輪齒的彎曲疲憊強度進(jìn)行設(shè)計,將運算的模數(shù)適當(dāng)修正；7. 斜齒圓柱齒輪傳動,各分力的方向如下：圓周力的方向在主動輪上與運動方向相反,在精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載從動輪上與運動方向相同；徑向力的方向?qū)奢喍紴橹赶蚋髯缘妮S心；軸向力的方向可由齒輪的工作面受壓來打算；8. 螺旋角增大,重合度增大,使傳動平穩(wěn)；第十三章帶傳動1. 帶傳動的優(yōu)點為：1）適用于中心距較

15、大的傳動；2）帶具有很好的撓性,可緩和沖擊,吸取振動； 3）過載時,帶與帶輪間顯現(xiàn)打滑,打滑雖使運動失效,但可防止損壞其它零件； 4）結(jié)構(gòu)簡潔,成本低廉；帶傳動的缺點為： 1）傳動的外廓尺寸較大； 2）需要張緊裝置； 3）由于帶的滑動,不能保證固定不變的傳動比； 4）帶的壽命較短； 5）傳動效率較低；2. 如帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面鍵的極限摩擦力總和時,帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對滑動,這種現(xiàn)象稱為打滑；由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動稱為彈性滑動；彈性滑動和打滑為兩個截然不同的概念；打滑為指由過載引起的全面滑動,應(yīng)當(dāng)防止；彈性滑動為由緊.松邊拉力差引起的,只要傳遞圓周力,顯現(xiàn)緊邊和松邊,就肯

16、定會發(fā)生彈性滑動,所以彈性滑動為不行防止的；3. 在即將打滑時,緊邊拉力和松邊拉力之間的關(guān)系；4. 運轉(zhuǎn)過程中,帶經(jīng)受變應(yīng)力,最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊與小輪的接觸處；最大應(yīng)力=緊邊與松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力+離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力+彎曲應(yīng)力；5. 帶在帶輪上打滑和帶發(fā)生疲憊損壞為帶的主要失效形式；帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)就為保證帶不打滑及具有肯定的疲憊壽命；6. 中心距不能過小的緣由：中心距過小, 帶變短, 帶上應(yīng)力變化次數(shù)增多,疲憊破壞加強；v 帶兩側(cè)面的夾角小于40 度,緣由： v 帶在帶輪上彎曲時,由于界面變形使其家教變??；小輪直徑不能過小的緣由:只經(jīng)過小,就帶的彎曲應(yīng)力變大,而導(dǎo)致帶的壽命減短；第十四章軸1. 依據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)：對不變的轉(zhuǎn)矩,其等于0.3；當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動變化時,其等于 0.6；對于頻繁正反轉(zhuǎn)的軸,其為1.2. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計改錯題；第十六章滾動軸承1. 滾動軸承一般由內(nèi)圈外圈滾動體和保持架組成；2. 常用