机械设计基础课程知识点梳理汇总.docx

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1、机械设计基础考察要点：1机械系统与机械的组成的基本概念2平面机构具有确定运动的条件3平面四杆机构设计中的一些共性问题，平面连杆机构的设计4从动件常用运动规律的特点，盘形凸轮机构的基本尺寸的确定、盘形凸轮轮廓曲线的设计方法。5渐开线的特点，渐开线直齿圆柱齿轮机构和斜齿圆柱齿轮机构的基本参数及尺寸计算，渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合传动、直齿锥齿轮的特点。6周转齿轮系寄符合齿轮系传动比的计算7间歇运动机构的基本概念，其他机构的特点与应用8机械设计中的强度问题，载荷及应力的分类9齿轮传动的失效形式，直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿锥齿轮传动的受力分析及计算载荷，齿轮传动的强度计算10蜗杆传动的

2、受力分析及强度计算11挠性传动的特点及设计方法12轴的结构设计方法13非液体摩擦滑动轴承及液体摩擦滑动轴承设计中的一些基本方法概念14滚动轴承类型、选择、受力分析、寿命计算及支承部件的组合设计15联轴器、离合器、键连接、弹簧的基本特点16螺纹连接的类型及特点，螺纹连接的强度计算，螺栓组成连接的受力分析机械原理机械原理的教学内容1、研究机构的组成及具有确定运动的条件。2、研究四种基本机构的特性和设计方法：连杆机构，凸轮机构，齿轮机构，间歇运动机构.3、机构系统运动方案设计一机械系统与机构的组成1.机械系统的组成内燃机机械传递桃第嗦绣液体动力传递水轮机燃气机电动机液动机气动机晴合传动推动传动ift

3、三1察tfb冷拯.、电力推动蠢番电力或磁力传递电磁离合或制动传动计数裂执回转运动机构卷史董ff往复遢闻喇ZB间歇运动机构筑检f定送喇济运动的机构2.机械是机器与机构的总称机构和机器的区别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。机构只用来传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料和信息的功能。零件、构体、运动副、机构、机器的定义，运动副的分类。二平面机构具有确定运动的条件1 .平面自由度计算公式计算公式：F=3n-2P1-Ph低副引入两个约束，高副引入一个约束2 .机构具有确定运动的条件(1) 可能运动的条件Fl(2)具有确定运动的条件：机构的

4、主动件数目等于自由度3 .应注意的问题：需约束、局部自由度、运动副的数目、匏合较链、构建数目例题:虚约束:计算:n=3PI=4Ph=IF=33-24-1X1=0三.平面四连杆机构主要形式：钱链四杆机构、滑块机构、导杆机构及其演化。(1)设计中的共性问题曲柄存在的条件：(2)平面连杆机构的传动角与死点压力角，传动角，出现最大压力角的地方。铁链四杆机构，滑块机构，导杆机构的死点位置FcosaFsina在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻，的条件下，当机构处于传动角y(a90)的位置下，无论给机构让动件的浜动力或骤动力矩有多大,均不能使机构运动，这个位置称为机构的死点位置.(3)平面连杆机构的

5、急回特性输出件空回行程的平均速度输出件工作行程的平均速度=v2vl=(CIC2t2)/(CIC2tl)=tlt2=l2=(180o+)Z(180o-0)0=180(K-I)/(K+l)（4）平面连杆机构的设计a.根据给定的连杆位置设计四连杆机构b根据给定的行程速度变化系数设计四连杆机构曲柄摇杆机构，曲柄滑块机构1、刚化反转法如果把机构的第个位置ABiCiD看成一刚体（即刚化），并绕点D转过（-J角度（即反转），使输出连架杆CiD与CID重合，称之为“刚化反转法”。给定两连架杆上三对对应位置的设计问题2封闭矢量四边形法一1一方a+b=c+acos+6coS=d+cc。绅(7sin+sin=csi

6、n/Rl-R2cos+R3cos-cos(-a2+c2+d2-b2Rl=把三组对应角位置；%，%；。2，%；。3，%R2=-,R3=-带入,可得关于C.8,R”&的三元一次方程组例题:双曲柄机构(5)几类机构平行四边形机构B双摇杆机构鹤式起重机A：四凸轮机构凸轮机构的优点：只需确定适当的凸轮轮廓曲线，即可实现从动件复杂的运动规律；结构简单，运动可靠。缺点：从动件与凸轮接触应力大，易磨损用途：载荷较小的运动控制（一）从动件常用的运动规律等速运动规律有刚性冲击，等加速等减速运动有柔性冲击。高次多项式的运动规律。余弦加速度运动有柔性冲击，正弦加速度运动规律没有冲击但最高速度和加速度较大（一）掌握反转

7、法1己知盘形凸轮机构；分析从动件的运动规律2己知从动件的运动规律求盘形凸轮的轮廓曲线内容回顾：（一）.凸轮机构的工作原理（二）从动件的运动规律要求：1.反转2 .基本运动规律的位移图3 .记住四种基本规律推程段的s、v、a公式，等速、加速、等加速等减速、余弦、正弦。4 .掌握基本运动规律的冲击特性5 .组合运动规律的冲击（三）盘形凸轮轮廓曲线各种盘形凸轮的机构的压力角，凸轮基圆尖顶移动从动件盘形凸轮机构：偏距大小和方位，基圆半径尖顶摆动从动件盘形凸轮机构：摆杆长度、基圆半径、中心距盘形凸轮轮廓曲线的设计五齿轮机构（一）齿廓形状1 .齿轮啮合的基本定律要是一对齿轮传动的瞬时角速度比为一常数，必须

8、满足两齿廓在任何位置接触时，过接触点所做的轮廓的公法线与连心线交于固定点节圆是一对相啮合齿轮上相切并作纯滚动的圆2 .渐开线齿廓性质NK=弧NKO法线切于基圆渐开线形状决定基圆大小，基圆小，其渐开线愈弯曲基圆内无渐开线齿数，模数，压力角是决定渐开线形状的三个基本参数3 .渐开线齿廓啮合特性中心距可变性：中心距的变化不影响角速比啮合线是两基圆一侧的一条内公切直线啮合角是谁中心距而定的常数（二）直齿圆柱齿轮机构的基本尺寸通常在该圆上具有标准模数和标准分度圆是齿轮上一个约定的轮齿尺寸计算的基准圆,压力角1 .标准齿轮机构2 .高度变位齿轮3 .角度变位齿轮4 .变位齿轮机构的类型a.零传动标准齿轮传

9、动（x1=0,x2=0）无侧隙啮合时，分度圆6节圆重合a=a,a,=a,z1zmin,z2zmin2）等移距变位齿轮传动（又称高度变位齿轮传动） 即Xl=-X，且不为零,小齿轮取正变位，大齿轮取负变位。无初隙啮合时节圆与分度圆重合a,=a,y=0o. 当Z+z,2zmin时，可采用这种传动。 其主要优点是：可以制造出齿数z,a,a,y0正传动与标准齿轮传动相比有如下特点：（1）可以减少齿轮机构的尺寸（当zl+z22zmin时用）。（2）可以提高齿轮的承载能力。（3）适当选择Xl及x2,可以配凑给定的中心距。（4）必须成对地设计制造和使用。（5）重合度较小，而且正变位太大时齿顶可能变尖。c.负传

10、动（xl+x22Zmin此类传动一般不用，只有在a的场合才不得不用。（三）基本参数选择的限制条件正确啮合条件：模数相等，压力角相等不产生齿廓根切的条件：齿廓根切一用范成法切制齿轮时，有时刀具会把轮齿根部已切制好的渐开线齿廓再切去一部分，这种产生根切的原因当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点N,刀具由位置II继续移动时,便将根部已切制出的渐开线齿廓再切去一部分。避免根切的方法要避免根切，应使齿条刀的齿顶线与啮合线的交点B?不超过啮合线与齿轮基圆的切点N-.0sina=-Zwzsina/W丽21/. ha -X1 -2-Zsma2最小变位系数:,1.2xn-zsmaa2不产生根切的最小变位系数

11、7*1.2Xmin=%hina、2 174当a=20。，格1时,；Vrain二一Pyr连续定速比传动条件：重合度大于1;重合度公式：(3)重合度与基本参数的关系B1B2=BIPB2P而肝二丽-西=等COSwga5-荷)%与m无关.而与齿数有关.2,左直齿圆柱齿轮中eamax又由于2=约=勿WCOSaN二J=等=；h(rgam-g)+ZAtgaa?)Pn2万不产生过渡曲线干涉(实际啮合线)；齿顶厚足够。(四)渐开线斜齿圆柱齿轮机构I.齿面：渐开线螺旋面，齿面上的接触线为倾斜的变长直线2.标准齿轮的基本尺寸：斜齿圆柱齿轮有法面和端面之分法面参数m。、a。、h1:、J5去面参数为标准值：端面参数me

12、arha*c,*,计算的基本尺寸是在端面上计量的，（一）端面参数与法面参数的关系1、模数pl=ptCOSmtl=r)itcos齿顶高系数：无论从法面或断面，斜齿轮的齿顶高和齿根高都是相等的3.基本参数选择的限制条件正确啮合条件：模数相等，压力角相等，分度圆上的螺旋角大小相等，方向相反重合度根切（标准齿轮不产生根切的最小齿数）：（五）直齿圆锥齿轮机构1 .齿面：球面渐开线曲面2 .基本尺寸：n1=W2=wai=a2=al+2=、模数（大端模数为标准值）0直齿圆锥齿轮的正确啮合条件：土中m为大诺！的槿豹和压力自1+2=900tga=tg%=圆锋齿轮的齿顶高和齿根高都是在背锥母线方向度量的.故da=

13、d+2hacosy金df=d-2hcos式中%=碗-而A*=l0.2（1）收缩顶隙圆锥齿轮传动a=+a6,=6-9于节锋距R为齿顶角和齿根角；/7hf2占(b)(2)等顶隙圆锥齿轮传动一个圆锥齿轮的顶圆锥母线与另一个相啮合的圆锥齿轮的齿根圆锥母线平行，所以有a=。/2a2=%1Sal=+6/2=为+/fx=i-fS/2=6?一2五轮系的传动比计算重点：兔合轮系传动比的计算难点：分清轮系，步骤：I.先找行星轮(轴线不固定，自转+公转，即轴线装在一个运转的构建上；2.再找转臂H(行星架、系杆)，转臂H的特征：要支撑行星轮，轴线固定，且与中心轮轴线重合；3.最后找中心轮，中心轮特征：轴线固定，轴线与转臂H轴线重合，与行星轮啮合(一)定轴齿轮系例：设轮1为首拎，轮5为末轮，已知各轮齿数为z1,z2,.z5,求传动比i15.3=_o从砌轮齿数连乘积%时所有主动轮齿数还乘积Z3:仅改变转向，临轮1)全部由平行轴圆柱齿轮组成的定轴齿轮系，可在传动比计算公式的齿数比前乘以(-1)三,m为外啮合