機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)綱要

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)綱要必備的基礎(chǔ)知識(shí)必要的基本理論必有的基本技能測(cè)試必備的基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)械零件的常用材料機(jī)械零件的強(qiáng)度理論常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用通用機(jī)械零件的特點(diǎn)及應(yīng)用液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)的知識(shí)機(jī)械零件的常用材料1）鋼是一種含碳量低于2％的鐵碳合金。2）鑄鐵含碳量高于2％的鐵碳合金為鑄鐵。3）有色金屬有色金屬，是相對(duì)于黑色金屬而言4）非金屬鋼的分類結(jié)構(gòu)鋼工具鋼特殊鋼碳素鋼合金鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼(如：Q235)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(如：45鋼)鑄鐵鑄鐵其性脆，不適于鍛壓和焊接，但其熔點(diǎn)較低，流動(dòng)性好，可以鑄造形狀復(fù)雜的大小鑄件。常用的鑄鐵有：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵和合金鑄鐵等。灰鐵應(yīng)用最多，其牌號(hào)由“灰鐵”二字漢語拼音字首和材料的抗拉強(qiáng)度的平均值。如：HT200有色金屬銅合金有一定的強(qiáng)度和硬度，導(dǎo)熱性、減摩耐磨性和耐蝕性良好，是制造電工器件和耐磨蝕零件的重要材料。鋁及鋁合金是應(yīng)用最廣的輕金屬，純鋁有良好的塑性、耐蝕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和焊接性，但強(qiáng)度、硬度較低。在鋁中加人合金元素硅、銅、鎂、錳、鋅等，可以獲得質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的零件。工程塑料工程塑料是在工程中用來作結(jié)構(gòu)或傳動(dòng)件材料的塑料，它有較高的強(qiáng)度，質(zhì)量輕，具有絕緣性、減摩耐磨性、耐蝕性、耐熱性等。問題：在材料Q235、45、40Cr、ZG45、HT200中，為()鑄鐵，為()優(yōu)質(zhì)碳素鋼強(qiáng)度概述1機(jī)械零件的強(qiáng)度理論強(qiáng)度：在外載荷的作用下，零件抵抗斷裂破壞或塑性變形的能力；為了保證零件有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)該確保零件的工作應(yīng)力s小于材料的極限應(yīng)力slim，即s＜slim。但為了考慮一定的安全裕度，工程設(shè)計(jì)中通常要引入一個(gè)安全系數(shù)S。即：s＜slim/S=[s]

，[s]

稱為許用應(yīng)力。零件的強(qiáng)度條件可以表示為：強(qiáng)度概述2sssbseses—應(yīng)力，單位：MPa；e—應(yīng)變，無量綱；se—彈性極限；ss—屈服極限；sb—強(qiáng)度極限；應(yīng)力—應(yīng)變線圖問題：下式中的極限應(yīng)力是什么？機(jī)械零件的強(qiáng)度理論強(qiáng)度概述3問題：若一個(gè)零件的某一截面上，同時(shí)受到正應(yīng)力s和切應(yīng)力t作用，其強(qiáng)度條件時(shí)應(yīng)如何表示？是用、嗎？應(yīng)該是：或：

那么，式中slim的應(yīng)該是什么？機(jī)械零件的強(qiáng)度理論

強(qiáng)度條件的一般表達(dá)式：

確定強(qiáng)度條件的基本原則：工作應(yīng)力s與極限應(yīng)力slim必須對(duì)等！強(qiáng)度概述3各零件具體的強(qiáng)度問題：齒輪：齒面接觸疲勞強(qiáng)度、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度螺栓：拉、扭復(fù)合強(qiáng)度平鍵：擠壓強(qiáng)度滾動(dòng)軸承：接觸疲勞壽命（強(qiáng)度）軸：彎、扭復(fù)合疲勞強(qiáng)度傳動(dòng)帶：疲勞強(qiáng)度機(jī)械零件的強(qiáng)度理論常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用首先應(yīng)明確機(jī)構(gòu)的用途：運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換1、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)→直線運(yùn)動(dòng)2、直線運(yùn)動(dòng)→旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)3、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)→旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度的變換減速傳動(dòng)增速傳動(dòng)變速傳動(dòng)間歇傳動(dòng)問題：設(shè)計(jì)一傳動(dòng)系統(tǒng)方案，已知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1440r/min，要求工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為140r/min，試確定傳動(dòng)系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，畫出傳動(dòng)簡圖。旋轉(zhuǎn)變直線曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)直線變旋轉(zhuǎn)齒條-齒輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)速度的變換1、減速傳動(dòng)2、變速傳動(dòng)通用機(jī)械零件的特點(diǎn)及應(yīng)用聯(lián)接件傳動(dòng)件軸系部件其它螺紋聯(lián)接軸轂聯(lián)接鉚、焊、膠齒輪傳動(dòng)帶傳動(dòng)鏈傳動(dòng)軸滾動(dòng)與滑動(dòng)軸承聯(lián)軸器、離合器彈簧必要的基本理論機(jī)構(gòu)的組成及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件螺旋副的摩擦、效率和自鎖條件鉸鏈四桿的特性及其演化凸輪推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律漸開線齒輪的嚙合傳動(dòng)及其設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的工作原理和工作能力分析鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)螺紋聯(lián)接的計(jì)算非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)軸的分類其強(qiáng)度計(jì)算機(jī)構(gòu)的組成及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)的自由度F=原動(dòng)件的數(shù)目螺旋副的摩擦、效率和自鎖條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中有曲柄的條件：1)最短桿長度十最長桿長度<其他兩桿長度之和(桿長條件)。2)最短桿為連架桿或機(jī)架(機(jī)架條件)。鉸鏈四桿的特性及其演化急回運(yùn)動(dòng)、行程速比系數(shù)和死點(diǎn)

壓力角與傳動(dòng)角傳動(dòng)角

g=90o-a壓力角是指受力點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向之間的夾角。等速運(yùn)動(dòng)等加速等減速簡諧運(yùn)動(dòng)擺線運(yùn)動(dòng)改進(jìn)型等速

改進(jìn)型梯形加速度問題：在常用推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，存在剛性沖擊的有：。

凸輪推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理反轉(zhuǎn)法問題：分析并在圖中作出該凸輪機(jī)構(gòu)的理論廓線、基圓和A點(diǎn)的壓力角。

漸開線齒輪的嚙合傳動(dòng)及其設(shè)計(jì)

漸開線的形成與特性分度圓直徑——d，d＝mz，齒頂高——ha＝h*am=m齒根高——hf＝(h*a+c*)

m=1.25m齒全高——h=ha+hf＝(2h*a+c*)

m=2.25m齒頂圓直徑da＝d+2ha＝zm+2h*am齒根圓直徑df＝d－2hf＝zm－(h*a+c*)

m齒距p＝pd/z＝pzm/z=pm基圓直徑db＝dcosa＝mzcosa

直齒圓柱齒輪的尺寸計(jì)算直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)：模數(shù)m、齒數(shù)z、壓力角a(20°)、齒頂高系數(shù)h*a(1)、頂隙系數(shù)c*(0.25)

正確嚙合條件

對(duì)于直齒圓柱齒輪對(duì)于斜齒圓柱齒輪對(duì)于蝸輪蝸桿輪齒的受力分析嚙合傳動(dòng)中，輪齒的受力分析齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算校核式：設(shè)計(jì)式：校核式：設(shè)計(jì)式：參數(shù)的選擇齒數(shù)z1的選擇齒寬系數(shù)jd的選擇帶傳動(dòng)的工作原理和工作能力分析帶傳動(dòng)中的力分析尚未工作狀態(tài)

工作狀態(tài)帶的應(yīng)力分析緊邊拉應(yīng)力s1

、松邊拉應(yīng)力s2、離心拉應(yīng)力sc

、帶的彎曲應(yīng)力sb

帶的彈性滑動(dòng)帶中應(yīng)力的變化→帶的彈性變形變化→帶在帶輪上彈性滑動(dòng)滑動(dòng)率ε約在1%~2%之間變化，通常近似計(jì)算傳動(dòng)比問題：帶傳動(dòng)的打滑與彈性滑動(dòng)有何區(qū)別？各對(duì)帶傳動(dòng)有何影響？打滑時(shí)，滑動(dòng)率ε為100%，這是帶的一種失效形式。鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)滾子鏈的結(jié)構(gòu)與工作原理運(yùn)動(dòng)不均勻性問題1：在鏈傳動(dòng)中，鏈條的節(jié)距越大，其承載能力

。問題2：鏈傳動(dòng)的齒數(shù)過大或過小對(duì)傳動(dòng)有何影響？螺紋聯(lián)接的計(jì)算聯(lián)接類型與結(jié)構(gòu)受拉螺栓與受剪減螺栓失效與強(qiáng)度計(jì)算非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)軸瓦材料及其結(jié)構(gòu)失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

p≤[p]v≤[v]pv≤[pv]設(shè)計(jì)方法與步驟問題：滑動(dòng)軸承中的潤滑可分為邊界潤滑、

潤滑、

潤滑等。滾動(dòng)軸承軸承的結(jié)構(gòu)、類型與代號(hào)軸承的壽命計(jì)算軸承的裝置設(shè)計(jì)

基本額定壽命：具有90％可靠度時(shí)軸承的壽命，用L10表示。

基本額定動(dòng)載荷：使軸承的基本額定壽命恰好為106轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷值，用字母C表示。

基本額定壽命計(jì)算式

一、軸的分類與強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)軸所承受的載荷不同，軸可分為心軸、轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)軸三類。問題：既受彎矩又受扭矩的軸稱為

軸，而自行車前輪的軸是

軸。心軸的強(qiáng)度計(jì)算方法傳動(dòng)軸的強(qiáng)度計(jì)算方法轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度計(jì)算方法必需掌握的基本技能機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算凸輪機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算輪齒受力分析帶傳動(dòng)的受力分析螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算平鍵的強(qiáng)度校核非液體滑動(dòng)軸承計(jì)算滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算如圖所示的行星輪系中，z1=z2’=30、z2=40、z3=45，求傳動(dòng)比i1H=?復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算受橫向載荷的緊