机械设计基础复习(一)第一部分机械原理
第一章平面机构组成原理及其自由度分析
I机构是一种具有确定运动的认为实物组合体。机构的组成要素是构件和运动副。卩2冬件与构件的区别:冬件是加工单元体,而构件是运动单元体3
面接触的运动副称为低副,点或线接触的运动副称为高副。卩根据组成平面低副的相对运动性质又可将其分为转动副和移动副。卩4毎个转动副或移动副(低副)都引入二个约束;毎个高副都引入一个约束。卩5平面机构自由度计算公式F = 3n-2PL-PH
卜'一平面机构的自由度;n—活动构件数(不包括机架);6机构具有确定运动的条件:
F=原动件数且F>0o P12
k-l)个。卩12
1)15 第二章平面
P-低副数;厲一高副数° P11o P56
6
7
5
7复合较链:k个构件在同一处组成复合转动副,则英转动副数为(
8高副低代:以低副來代替高副。通常用一构件两低副來代替一个高副或简称为一杆两低副。
连杆机构
1平面四杆机构中最基本的型式一一狡链四杆机构,即所有运动副都为转动副。卩
21
机构o
2钱链四杆机构根据两连架杆是曲柄还是摇杆分为三种基木形式:曲柄摇杆机构,双曲柄机构和双摇杆P22
3较链四杆机构的类型及其判别条件:(重点)卩
28
^min +,max>,余1 + 余2
Anin + Anax —'余1 + /余2
条件
満足杆长条件
类
型
双摇杆机构
双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构
机架
最短杆最短杆的邻杆最短杆的对面杆
1半面四杆机构的釦业安在四杆机构屮摇杆回程的平均速度大于工作行程的平均速度的这种性质称为急回特性。急回特性的大小用行程速比系数K表示:?二怡°° +&二卩二从动件快行程平均速度180。- 0 v,从动件慢行程平均速度
或0 一ISO。K _ ] , 0—极位夹角,极位夹角&越大,K值也越大。
K + 1
K=l, 0=0,无急回特性:K>1, 0H0,有急回特性。急回特性结构儿何特征与
0有关系。P30
5具有急回特性的机构类型:曲柄摇杆机构、偏置的曲柄滑块机构、摆动导杆机构等。
而对心曲柄滑块机构、对心曲柄摇杆结构不具有急回特性。P30
6机构压力角□与传动角丫:压力角指BC杆对C点作用力方向与C点绝对速度方向Z间夹的锐角。杆为主动件,CD杆为从动件。P31
曲柄
摇杆
Z, a越大,丫就越小, 机构的
压力角的余角丫称为传动角。a越小,Y就越大,机构的传力性能就越好;反传力越费力,传动效率越低。a+Y二90。, 丫为传力指标。P31在机构设计中规定压力角的最大值[
a ]或传动角的最小值[丫〕,即
此时AB
a maxW[ a ]或Ymin$[丫P31
, a二
7注意:是否存在死点与主动件的选择有关。如在曲柄滑块机构屮,若以摇杆为主动件,机构会出现死点
90。, 丫二0°;而以曲柄为原动件时,没有死点。卩32
第三章凸轮机构
1凸轮机构组成:由凸轮、从动件、机架三个构件组成。卩43
2凸轮机构的类型:①按凸轮的形状分:盘形凸轮、移动凸轮、関柱凸轮:P44
②按从动件的形式分;尖底从动件、滚子从动件、平底从动件3
对心:指从动件的导路方向通过凸轮的回转中心。
P46
o P15
1基圆:以凸轮轮廉最小向径\为半径所作的圆。阿7
W7
击;
动
5升程:从动件最低位置与最高位置之间的距离,是常量。
6从动件常用运动规律及冲击特性:①等速运动规律存在刚性冲击;②等加速等减速运动规律存在柔性冲
③余弦加速度运动规律(简谐运动)存在柔性冲击;④正弦加速度运规律无冲击。1)52
7压力角与凸轮基本尺寸之间的关系:
□ I -ro t -传动性能越好P55
a f -* 口I
第四章齿轮机构及其设计计算
1传动比公式;.=坐=仏=玉=2 =空=鱼;作、匚一相互啮合两齿轮节圆半径;
码? Z、r} a
斤、f 一两齿轮分度圆半径;5、g 一两齿轮基圆半径
o P67
64
P65节
2渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆越大,渐开线越平直。卩3 n=rb/cosaK式屮:“一基関半径,为
\一渐开线上K点的向径,该式即为渐廿线的极坐标参数方程式。
1单个齿轮上的参数,有齿顶関、齿根岡、分度阴和基阴,无节岡;只有当一对齿轮啮合时,才有节点和
圆。P69
5 渐开线啮合特性:
%1啮合线为两基圆的某一条内公切线,两基圆得而内公切线有两条,这条公法线是哪一条,取决于主齿轮的转向。啮合线一一两齿轮啮合点在齿轮传动过程中所走过的轨迹。
%1渐开线齿廓组成的齿轮具有可分性,可分性是指渐开线齿轮屮心矩的变化不影响传动比。。变化一变o P67
6无特殊恬况一律采用
a =20°
P70
动i不
7齿顶高系数力;和顶隙系数
C”,正常齿制,当时,ha = 1 , C*=0.25o P71
= i = P74
a = a2- a
m
m
8直齿圆柱齿轮的正确啮合条件:
9无齿侧间隙啮合的条件:山=勺或。卩75
76
?分度阴压力角即齿a > a -顶隙大于cm^
11一对标准直齿岡柱齿轮按标准中心命安装时,分度岡必与节圆重合。卩12a > a非标准安装,节岡与分度圆分离;斤〉斤、;啮合角大丁侧产生间隙。P76
13连续传动条件:
>1,即重合度大于等于
1。卩76
14标准齿轮或零变位齿轮:刀具中线与被加工齿轮分度圆相切。卩15当町=1, 0 = 20。,Zn,n =17,即不发生根切的故小齿数。卩16对于尤=1, 0 = 20。渐开线正常齿制齿轮,当被加工齿轮齿数
86
Z=17时,
x““(变位系数)=0;当被加工齿轮齿数Z<17时,x“m为正值,这说明为了避免根切,必须采用止变位。
P87 17斜齿圆柱齿轮的法面参数用于加工齿轮用,端面参数用于计算尺寸用,一般取法面模数为标准值。P9218相离:正变位齿轮;相割:负变位齿轮。出
4
112
第五章轮系及其传动比计算
1轮系分类:根据传动时各轮轴线相对机架的位置是否固定,分为定轴轮系和周转轮系。卩2定轴轮系:各齿轮轴线位置都是固定的,则这种轮系称为定轴轮系。卩
112
3周转轮系:轮系在传动时,若共中至少有一个轮系的轴线相对于机架的位置不是固定的,而是绕另一动,则称为周转轮系。齿轮2兼有白转和公转,故称为行星轮;支撑行星轮2的轴线位置固定的构杆;齿轮1和3绕固定轴线0回转,且与行星轮相啮合,称为屮心轮。P1131周转轮系按其白由度分为:当
22时为差动轮系;当F=1时为彳亍星轮系。1>113
轴线转件11称为系
第八章回转件的平衡
1刚性回转件的平衡分为静平衡利动平衡。卩2
142
-回D ?
对于宽径比±<0o (薄,静平衡适用对象)的盘状换转件,可以近似地认为共质最都分布在同一
转平面内。卩142
3回转件静平衡的条件是:分布在该转子回转平面内的各个偏心质量的惯性力或质径积的矢量和为零。P143
4回转件的动平衡条件:将这种重新分配回转构件的质量,使该回转件的惯性力和惯性力矩均为零。5 静平衡方法:一个平面之内加一个配重。(单面平衡)
面平衡)
动平衡方法:两个平行平面
P145
Z内各加一个配重。(双
第九章机械速度波动的调节
1机械原动件角速度变化,即所谓机械速度波动,分为周期性速度波动和非周期性速度波动。卩2速度波动不能消除,只能调节。P152
周期性速度波动的调节方法是在机械的回转构件上安装飞轮3
非周期性速度波动调节方法:采用调速器调节。
1)153
152
c P152
第二部分机械设计
第一章螺纹联接及螺旋传动
1螺纹联接的基木类型:
1)双头螺柱联接:被联接件之一很犀,不便加工成通孔,又需经常拆卸2)螺钉联接:打双头螺柱联接相似,但不宜经常拆卸2 常用的防松芳法一一2)机械防松3)永久止动
3防松的关键是:防止螺旋副的相对转动。4螺栓机械性等级:
例:螺栓机械性能为
1)170
P170 ?2.L3
1)摩擦防松一一弹簧热圈、双螺母(对顶螺母);
;(使用场合)
:(使用场合)
4. 6级,贝l|as=4X6X10=240Mpa
P175
第二章带传动
1普通V带按截面尺寸由小到大分
Y、Z、A、B、C、D、E七种型号o P185
P185 40°
, 这种现
2 V带的楔角都是40°,其轮槽角(p' <
3打滑:若带所传递的阴周力超过带与轮面间的极限燃擦力总和时,带与带轮将发生显著得而相对滑动
象称为打滑=P1874
V带即将打滑时,紧边和松边的拉力关系:
FJF严严 P187
5带传动中受变应力作用,会发生疲劳破坏,最大应力发生在紧边进入小带轮处,其值为:
\
°b;
O■如一小带轮处弯曲应力。
P188
式中:0 —紧边拉应力,离心应力,