機械設計基礎》期末複習知識 一

2023-03-19 04:20:14 字數 4836 閱讀 8813

池茶永2010.12.23

*知識要點歸納

1、構件是機械中運動的單元體,零件是機械中製造的單元體。

2、機器是用來傳遞或轉換能量(如內燃機),傳遞物料(如機械手)和資訊(如照相機)的能執行機械運動的裝置。

3、機械零件常見的失效形式有如下幾種:斷裂、過量變形、表面失效、破壞正常工作條件引起的失效。

4、機械設計的過程通常可分為以下幾個階段:產品規劃、方案設計、技術設計、製造及試驗。

5、運動副是指構件和構件之間既要相互連線(接觸)在一起,又要有相對運動。

6、自由度是指把構件相對於參考系具有的獨立運動引數的數目。

7、平面運動副按兩構件接觸情況,常分為低副、高副兩大類。低副又分為轉動副、移動副;高副又分齒輪副、凸輪等。

8、機構具有確定運動時所必須給定的獨立運動引數的數目稱機構的自由度。

9、平面機構具有確定運動的條件:機構原動件個數應等於機構的自由度數目。

10、平面機構自由度的計算公式:f = 3n - 2pl – ph 。(n:機構中活動構件數pl :機構中低副數;ph :機構中高副數;f :機構的自由度數;)

11、四杆機構根據連架杆運動形式的不同,可分為三種基本形式:曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構。

12、鉸鏈四杆機構有一個曲柄的條件:(1) 最短杆與最長杆之和小於或等於其餘兩杆長度之和;(2) 最短杆為連架杆。

13、可用以下方法來判別鉸鏈四杆機構的基本型別:1.若機構不滿足杆長之和條件則只能成為雙搖桿機構;2.

若機構滿足杆長之和條件,則(1) 以最短杆的鄰邊為機架時為曲柄搖桿機構;(2) 以最短杆為機架時為雙曲柄機構;(3) 以最短杆的對邊為機架時為雙搖桿機構。

14、壓力角α與傳動角γ是反應機構傳動效能的重要指標,工程上常以γ來衡量連桿機構的傳動效能。g越大,機構的傳動效能越好,設計時一般應使γmin≥40°,對於高速大功率機械應使γmin≥50°。

15、死點位置是在從動曲柄與連桿共線的連個位置之一時,出現機構的傳動角g=0,壓力角a=90的情況,這時連桿對從動曲柄的作用裡恰好通過其迴轉中心,不能推動曲柄轉動,機構的這種位置稱死點位置。

16、凸輪機構由凸輪、從動件和機架三部分組成的高副機構。

17、按照凸輪的形狀不同可把凸輪分為以下幾種:盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪、曲面凸輪;按照凸輪的鎖合方式可把凸輪分為以下幾種:力鎖合和形鎖合。

18、反轉法是把原來轉動著的凸輪看成靜止不動的,而把原來靜止不動的導路及原來往復移動的從動件看成反轉運動的原理。

19、凸輪輪廓的加工方法通常有兩種:銑、銼削加工,數控加工。

20、常見的間歇運動機構有棘輪機構和槽輪機構等。

21、螺紋分為內螺紋和外螺紋,二者共同組成螺紋副用於聯接和傳動。

22、螺紋的牙型有:三角形、矩形、梯形、鋸齒形等。

23、常用螺紋:普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋。

24、螺紋連線的基本型別:螺栓聯接、雙頭螺柱聯接、螺釘聯接、緊定螺釘聯接。

25、螺紋連線常用的防鬆方法: 摩擦防鬆(彈簧墊圈. 對頂螺母. 尼龍圈鎖緊螺母)、機械防鬆(開口銷. 帶翅墊片. 止動墊片)、其他防鬆。

26、螺栓組聯接的結構設計:①要設計成軸對稱的幾何形狀②螺栓的佈置應使螺栓的受力合理③螺栓的佈置應有合理的間距、邊距④同一組螺栓聯接中各螺栓的直徑和材料均應相同⑤避免螺栓承受偏心載荷。

27、螺栓聯接的強度主要取決於螺栓的強度,提高螺栓強度有以下幾種措施:

改善螺紋牙間的載荷分配、減小螺栓的應力變化幅度、減小應力集中、避免附加彎曲應力。

28、帶所傳遞的圓周力f與下列因素有關:初拉力f0、摩擦係數f 、包角α。

29、由於帶的彈性變形而引起帶在輪面上滑動的現象,稱為彈性滑動。

30、彈性滑動和打滑的區別:打滑是指由過載引起的全面滑動,是可以避免的;而彈性滑動是有拉力差引起的,只要傳遞圓周力,就必然會發生彈性滑動,所以彈性滑動不可避免。

31、帶傳動的主要失效形式是打滑和傳動帶的疲勞破壞。

32、帶傳動的設計準則:在傳遞規定功率是不打滑,同時具有足夠的疲勞強度和一定的使用壽命。

33、張緊的目的:①根據帶的摩擦傳動原理,帶必須在預張緊後才能正常工作;②運轉一定時間後,帶會鬆弛,為了保證帶傳動的能力,必須重新張緊,才能正常工作。

34、常見的張緊裝置有定期張緊裝置、自動張緊裝置、張緊輪張緊裝置。

35、張緊輪一般應放在鬆邊的內側,使帶只受單向彎曲。同時張緊輪應儘量靠近大輪,以免過分影響在小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。

(若設定在外側時,則應使其靠近小輪,這樣可以增加小帶輪的包角,提高帶的疲勞強度。)

36、同步帶的引數:節距pb、模數m 。(兩者關係式

37、滾子鏈是由滾子、套筒、銷軸、內鏈板和外鏈板組成;內鏈板與套筒之間、外鏈板與銷軸之間為過盈聯接;滾子與套筒之間、套筒與銷軸之間均為間隙配合。

38、鏈傳動的失效形式:鏈板疲勞破壞、滾子和套筒的衝擊疲勞破壞、鏈條鉸鏈的膠合、靜力拉斷。

39、鏈傳動主要引數的選擇:鏈的節距和排數、鏈輪齒數和傳動比、中心距和鏈節數、

40、鏈傳動的佈置:①水平佈置(兩鏈輪的軸線應平行,迴轉平面應在同一平面內,緊邊在上,鬆邊在下)②傾斜佈置(傾斜角鷹小於45°)

41、鏈傳動的張緊方式:彈簧自動張緊、重力自動張緊、托架自動張緊、張緊輪定期張緊。

42、標準直齒圓柱齒輪的基本引數:z、m規定

,α=20°。

43、正確齧合條件即齧合條件為:兩輪的模數和壓力角必須分別相等。

44、漸開線齒輪的加工方法有:仿型法、展成法。

45、齒輪常見的失效形式:輪齒折斷、齒麵點蝕、齒面磨損、齒面膠合、齒麵塑性變形。

46、標準齒輪傳動的引數選擇:傳動比、齒數、模數、齒寬係數、旋轉角。

47、標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算公式表。(書本p165)

48、蝸桿傳動的型別可分為:圓柱蝸桿傳動、圓弧面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動。

49、渦杆傳動的特點:蝸桿傳動的最大特點是結構緊湊、傳動比大;傳動平穩、噪聲小;可製成具有自鎖性的蝸桿;蝸桿傳動的主要缺點是效率較低;渦輪的造價較高。

50、中間平面是指垂直於蝸輪軸線且通過蝸桿軸線的平面。

51、蝸桿傳動的主要引數:蝸桿的頭數z1、蝸輪齒數z2和傳動比 i 、模數m和壓力角α 、導程角λ、蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑係數q 、中心距a。

52、蝸桿失效形式:蝸輪磨損、系統過熱、蝸桿剛度不足是主要的失效形式。

53、54、根據齒輪系運轉時齒輪的軸線位置相對於機架是否固定,可將齒輪系分為兩大類:定軸齒輪系和行星齒輪系。

55、平面定軸齒輪系傳動比公式為:

56、行星齒輪系的傳動比計算公式:

即57、計算混合輪系傳動比一般步驟:

①區別輪系中的定軸輪系部分和週轉輪系部分;②分別列出定軸輪系部分和週轉輪系部分的傳動比公式,並代入已知資料;③找出定軸輪系部分與週轉輪系部分之間的運動關係,並聯立求解即可求出混合輪系中兩輪之間的傳動比。

58、軸的主要功用是支承迴轉零件及傳遞運動和動力。

59、按照承受載荷的不同,軸可分為:轉軸、心軸、傳動軸。其中轉軸是機器中最常見的軸,簡稱為軸。

60、按照軸線形狀的不同,軸可分為曲軸和直軸兩大類。

61、軸的結構設計應注意以下幾個方面:①使軸的形狀接近於等強度條件,以充分利用材料的承載能力;②儘量避免各軸段剖面突然改變以降低區域性應力集中,提高軸的疲勞強度;③改變軸上零件的佈置,有時可以減小軸上的載荷;④改進軸上零件的結構也可以減小軸上的載荷。

62、軸的加工和裝配工藝性要求:軸的形狀要力求簡單,階梯軸的級數應儘可能少,軸上各段的鍵槽、圓角半徑、倒角、中心孔等尺寸應儘可能統一,以利於加工和檢驗 ;軸上需磨削的軸段應設計出砂輪越程槽,需車制螺紋的軸段應有退刀槽;當軸上有多處鍵槽時,應使各鍵槽位於軸的同一母線上 ;為使軸便於裝配,軸端應有倒角 ;對於階梯軸常設計成兩端小中間大的形狀,以便於零件從兩端裝拆 ;軸的結構設計應使各零件在裝配時儘量不接觸其他零件的配合表面,軸肩高度不能妨礙零件的拆卸 。

63、根據用途,平鍵又可分為普通平鍵、導向平鍵和滑鍵。

64、由軸和輪轂孔沿圓周方向均布的多個鍵齒構成的連線稱花鍵連線。

65、根據軸承中摩擦的性質,可分為滑動軸承和滾動軸承。

66、根據能承受載荷的方向,可分為向心軸承、推力軸承、向心推力軸承。

67、按所能承受載荷的方向或公稱接觸角的不同可分為向心軸承和推力軸承。其中向心軸承:徑向接觸軸承:

公稱接觸角α=0°,主要承受徑向載荷,可承受較小的軸向載荷;向心角接觸軸承:公稱接觸角α=0°~45°,同時承受徑向載荷和軸向載荷。推力軸承:

推力角接觸軸承:公稱接觸角α=45°~90°,主要承受軸向載荷,可承受較小的軸向載荷;軸向接觸軸承:公稱接觸角α=90°,只能承受軸向載荷。

68、69、軸承代號由基本代號、前置代號、後置代號構成。

70、滾動軸承的失效形式主要有三種:疲勞點蝕、塑性變形和磨損。

71、影響軸承承載能力的引數:遊隙、極限轉速、偏位角、接觸角。

72、軸承的預緊的目的在於提高軸承的剛度和旋轉精度。

73、軸承的安裝方法:冷壓法、熱套法。

74、聯軸器的分類可分:剛性聯軸器、撓性聯軸器。

75、常用的剛性聯軸器有套筒聯軸器、凸緣聯軸器等。

76、常用的無彈性元件聯軸器有十字滑塊聯軸器、齒式聯軸器、萬向聯軸器。

77、常用的彈性聯軸器有輪胎聯軸器、彈性柱銷聯軸器、彈性套柱銷聯軸器等。

78、離合器的分類,按其工作原理可分為牙嵌式、摩擦式、電磁式;按離合控制方法不同,可分為操縱式和自動式兩類。

79、為使載荷沿彈簧軸線傳遞,彈簧的兩端各有3/4~5/4圈與鄰圈並緊,稱為死圈。死圈端部必須磨平。

80、彈簧的分類:按彈簧承受的載荷分拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧、彎曲彈簧;按照彈簧的形狀分螺旋彈簧、環形彈簧、碟形彈簧、板簧、盤簧、異型彈簧。

*經典例題

一、填空

1.一平面鉸鏈四杆機構的各杆長度分別為a=350,b=600,c=200,d=700; (1) 當取c 杆為機架時,它為何種具體型別?_雙曲柄機構__;(2)當取d杆為機架時,則為_曲柄搖桿機構_。

《機械設計基礎》複習知識點

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