西安交通大學(xué)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)前半部分復(fù)習(xí)要點.ppt

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（前半部分）復(fù)習(xí)要點,第1章 緒論 掌握：機(jī)器的特征：人為的實物組合、各實物間具有確定的相對 運動、有機(jī)械能參與或作機(jī)械功 機(jī)器的組成：驅(qū)動部分傳動部分執(zhí)行部分 協(xié)調(diào)控制部分 了解：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、常用機(jī)構(gòu)、通用零件、標(biāo)準(zhǔn)件、專用 零件和部件的概念 課程內(nèi)容、性質(zhì)、特點和任務(wù),第2章 機(jī)械設(shè)計概述 2.2 了解：機(jī)器的功能分析和功能設(shè)計原理 2.3 了解：機(jī)械設(shè)計的基本要求和程序 2.4 了解：機(jī)械設(shè)計的類型和常用設(shè)計方法,第3章 機(jī)械運動設(shè)計與分析基礎(chǔ)知識 3.2 掌握：構(gòu)件的定義：運動單元體 構(gòu)件的分類：機(jī)架、主動件、從動件 構(gòu)件與零件(加工、制造單元體)的區(qū)別 平面運動副的定義 平面運動副分類：低副：轉(zhuǎn)動副、移動副 高副：平面滾滑副 各運動副的運動特征、幾何特征、表示符號及位置 了解：運動鏈的定義及其分類：閉式鏈(單環(huán)鏈、多環(huán)鏈) 開式鏈 運動鏈成為機(jī)構(gòu)的條件：具有一個機(jī)架 具有足夠的主動件 3.3 掌握：機(jī)構(gòu)運動簡圖的畫法 注意標(biāo)出比例尺、主動件、機(jī)架和必要的尺寸 了解：機(jī)動示意圖(不按比例)與機(jī)構(gòu)運動簡圖的區(qū)別 3.4 掌握：機(jī)構(gòu)自由度的定義：具有獨立運動的數(shù)目 平面運動副引入的約束數(shù)：低幅：引入2個約束 高副：引入1個約束,平面機(jī)構(gòu)自由度計算： F3n2P5P4 應(yīng)用時的注意事項：復(fù)合鉸鏈、局部自由度 虛約束、公共約束 機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件：機(jī)構(gòu)的主動件數(shù)自由度 3.5 掌握：速度瞬心定義 分類：絕對瞬心絕對速度相等且為零的瞬時重合 點，位于絕對速度的垂線上 相對瞬心絕對速度相等但不為零的瞬時重 合點，位于相對速度的垂線上 瞬心的數(shù)目：K=N(N1)/2 速度瞬心的求法： 觀察法：轉(zhuǎn)動副位于轉(zhuǎn)動中心 移動副位于垂直于導(dǎo)軌的無窮遠(yuǎn) 高副位于過接觸點的公法線上 三心定理法：互作平面平行運動的三個構(gòu)件共有三 個瞬心，且位于同一直線上 用速度瞬心求解構(gòu)件的速度：關(guān)鍵是找到三個速度瞬 心、建立同速點方程、然后求解,第6章 平面連桿機(jī)構(gòu) 6.1 掌握：平面連桿機(jī)構(gòu)組成：構(gòu)件低副低副機(jī)構(gòu) 了解：平面連桿機(jī)構(gòu)的特點 6.2 掌握：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成：四構(gòu)件四轉(zhuǎn)動副 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件名稱：機(jī)架、連桿、連架桿 曲柄、搖桿 固定鉸鏈、活動鉸鏈 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的變異方法：改變構(gòu)件長度 改變機(jī)架(倒置) 了解：變異后機(jī)構(gòu)(單滑塊機(jī)構(gòu)、雙滑塊機(jī)構(gòu))的特點及應(yīng)用 6.3 掌握：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)運動特性： 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄條件： 最長桿長度+最短桿長度其余兩桿長度之和 連架桿與機(jī)架中有一桿為四桿中之最短桿 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極限位置：曲柄與連桿共線位置,6.3 掌握：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角q： 兩極限位置時曲柄(連桿)所夾銳角 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性 及行程速比系數(shù) 1 平面連桿機(jī)構(gòu)的運動連續(xù)性 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳力特性： 壓力角a：不計摩擦、重力時從動件受力方向與受力 點速度方向間所夾銳角 傳動角g：壓力角的余角( ) 許用壓力角 、許用傳動角 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最小傳動角位置：曲柄與機(jī)架共線的 兩位置中的一個 死點位置：傳動角為零的位置( ) 了解：死點位置的應(yīng)用和渡過,6.4 掌握：平面連桿機(jī)構(gòu)的運動設(shè)計： 實現(xiàn)給定連桿二個或三個位置的設(shè)計 實現(xiàn)給定行程速比系數(shù)的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計： 曲柄搖桿、曲柄滑塊、擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 了解：基本設(shè)計命題： 實現(xiàn)給定的運動要求：連桿有限位置 連架桿對應(yīng)角位移 軌跡 滿足各種附加要求：曲柄存在條件 運動連續(xù)條件 傳力及其他條件 實驗法設(shè)計實現(xiàn)給定連桿軌跡的四桿機(jī)構(gòu) 解析法設(shè)計實現(xiàn)給定兩連架桿對應(yīng)位置的四桿機(jī)構(gòu),第7章 凸輪機(jī)構(gòu) 7.1 掌握：凸輪機(jī)構(gòu)的組成：凸輪從動件機(jī)架高副機(jī)構(gòu) 了解：凸輪機(jī)構(gòu)組成和特點 7.2 掌握：凸輪機(jī)構(gòu)的分類、特點及應(yīng)用場合 分類：按凸輪分類：平面凸輪(盤形凸輪、移動凸輪) 空間凸輪 按從動件分類 端部形狀：尖端、滾子、平底、曲面 運動形式：移動、擺動 安裝方式：對心、偏置 按鎖合方式分類：力鎖合、形鎖合 了解：凸輪機(jī)構(gòu)的一般命名原則 7.3 掌握：基圓：理論廓線上最小向徑所作的圓 理論廓線、實際廓線、行程 從動件運動規(guī)律（升程、回程、遠(yuǎn)休止、近休止） 剛性沖擊(硬沖：速度突變，加速度無窮大) 柔性沖擊(軟沖：加速度突變),7.3 掌握：運動規(guī)律特點： 等速運動規(guī)律：速度為常數(shù)、始末兩點存在 硬沖、用于低速 等加速等減速：加速度為常數(shù)、始末中三點存 在軟沖、不宜用于高速 余弦加速度： 停升停型：始末兩點存在軟沖、 不宜用于高速 升降升型：無沖擊、可用于高速 正弦加速度：無沖擊、可用于高速 位移曲線的畫法 了解：從動件的基本運動形式：停升停 停升降停 升降升 運動規(guī)律的選擇原則,7.4 掌握：反轉(zhuǎn)法繪制凸輪廓線的方法： 對心或偏置尖端移動從動件 對心或偏置滾子移動從動件 了解：平底從動件凸輪廓線的繪制方法 平底從動件運動失真的現(xiàn)象和解決方法 7.5 掌握：滾子半徑的選擇、運動失真、運動失真的解決方法 壓力角a、許用壓力角a、臨界壓力角ac 三者關(guān)系： 基圓半徑的確定 了解：機(jī)構(gòu)自鎖、偏置對壓力角的影響,第8章 齒輪傳動 8.1 掌握：齒輪機(jī)構(gòu)組成：主動齒輪+從動齒輪+機(jī)架；高副機(jī)構(gòu) 圓形齒輪機(jī)構(gòu)分類： 平行軸：直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)：外嚙合、內(nèi)嚙合 齒輪齒條 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)：外嚙合、內(nèi)嚙合 齒輪齒條 人字齒輪機(jī)構(gòu) 相交軸：圓錐齒輪機(jī)構(gòu)：直齒、斜齒、曲齒 相錯軸：螺旋齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) 了解：齒輪傳動的特點和其他分類方法 8.2 掌握：齒廓嚙合基本定律： 定傳動比條件、節(jié)點、節(jié)圓、共軛齒廓 了解：常用齒廓曲線：漸開線、擺線、圓弧 8.3 掌握：漸開線的形成、特點及方程 ： 一對漸開線齒廓嚙合特性：定傳動比特性、嚙合角和 嚙合線保持不變、可分性,8.4 掌握：漸開線齒輪各部分名稱：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、頂隙 分度圓、基圓、齒頂圓、齒根圓、齒頂高、齒根高 齒全高、齒距(周節(jié))、齒厚、齒槽寬 基本參數(shù)：齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角a( ) 齒頂高系數(shù) (1.0、0.8) 隙系數(shù) (0.25、0.3) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的尺寸計算： 分度圓： 、基圓： 、齒頂高： 齒根高： 、齒全高： 齒距(周節(jié))： 、基節(jié)齒厚： 齒厚和齒槽寬： 外齒輪：齒頂圓： 、齒根圓： 內(nèi)齒輪：齒頂圓： 、齒根圓： 標(biāo)準(zhǔn)中心距： 外嚙合： 、內(nèi)嚙合： 標(biāo)準(zhǔn)安裝：分度圓與節(jié)圓重合( 、 ),8.4 掌握：一對漸開線齒輪嚙合條件： 正確嚙合條件：m1m2 m 、 a1a2 a 連續(xù)傳動條件： 重合度的幾何含義、輪齒間的相對滑動及特點 一對漸開線齒輪嚙合過程： 入嚙點(起始嚙合點)B2、脫嚙點(終止嚙合點)B2 實際嚙合線 、理論嚙合線 極限嚙合點：N1、N2 了解：齒廓工作段、重合度最大值、重合度與基本參數(shù)的關(guān)系 8.5 掌握：范成法加工齒輪的特點：用同一把刀具可加工不同齒數(shù) 相同模數(shù)和相同壓力角的齒輪 根切現(xiàn)象及產(chǎn)生原因：漸開線刀刃頂點超過極限嚙合點 不根切的最少齒數(shù) 了解：漸開線齒輪的加工方法：鑄造法、熱軋法、沖壓法 切制法(仿型法、展成法) 范成法加工齒輪時刀具與輪坯的相對運動： 范成運動、切削運動、進(jìn)給運動、讓刀運動 變位齒輪加工方法、正變位、零變位、負(fù)變位、最小變位系數(shù),8.6 掌握：齒輪傳動的失效形式：輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合 齒面磨損、齒面塑性流動 防止失效的措施、計算準(zhǔn)則、齒輪材料的選擇原則 軟硬齒面的區(qū)別、熱處理方法、加工工藝和應(yīng)用場合 8.7 掌握：齒輪傳動的計算載荷 FcaKAKvKbKaFnKFn 中四個系數(shù)的含義及其主要影響因素、改善措施 8.8 掌握：直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計算： 受力分析 力學(xué)模型(接觸：赫茲公式、彎曲：懸臂梁) 強(qiáng)度計算中的主要系數(shù)： YFa、YSa、Y、ZE、ZH、Z的意義及影響因素 設(shè)計參數(shù)(齒數(shù)、齒寬系數(shù)、齒數(shù)比等)的選擇 直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算路線 (強(qiáng)度計算的公式不要求記，考試時若需要會給出),第10章 輪系 10.1 掌握：定軸輪系：所有齒輪軸線位置相對機(jī)架固定不動 周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個齒輪軸線可繞其他齒輪 固定軸線轉(zhuǎn)動 組成：行星輪+太陽輪(中心輪)+行星架(系桿) 分類：行星輪系(F=1)、差動輪系(F=2) 混合輪系：由若干個定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組成的 復(fù)雜輪系 了解：周轉(zhuǎn)輪系另一種分類方法：2KH、3K、KHV,10.2 掌握：定軸輪系傳動比計算：,說明：(-1)m僅用于平面輪系，反映nA與nN的轉(zhuǎn)向 關(guān)系(轉(zhuǎn)向相同為“”、相反為“”) 其中m為外嚙合齒數(shù)對 轉(zhuǎn)向關(guān)系也可用畫箭頭的方法直接判斷，箭 頭方向表示齒輪可見面材料線速度方向 如果輪系中包含空間齒輪(蝸桿、錐齒輪)， 只能用畫箭頭的方法確定轉(zhuǎn)向。若nA與nN的 轉(zhuǎn)向相同，則齒數(shù)比前加“”號；相反時 加“”號 蝸輪轉(zhuǎn)向判定：左旋用左手，右旋用右手， 拇指伸直，四指彎曲指向蝸桿轉(zhuǎn)向，則拇指 指向的相反方向為蝸輪嚙合點的線速度方向 了解：惰輪：僅改變方向而不改變傳動比大小的齒輪 蝸桿旋向的判定：軸線鉛錘放置，觀察可見面齒的傾 斜方向，左邊高左旋，右邊高右旋,10.3 掌握：周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算：,說明：齒輪A、齒輪B和行星架H的軸線必須平行 齒數(shù)比前的“”號結(jié)構(gòu)符號： 表示相對轉(zhuǎn)速 和 的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向相同時取 “”號，相反時取“”號 確定方法：平面輪系可用(-1)m確定，其中m為外 嚙合齒數(shù)對 含有空間齒輪時，用畫虛線箭頭(表 示相對速度方向)的方法直接判斷 nA、nB和nH自身具有的“”號數(shù)值符號： 表示絕對轉(zhuǎn)速nA、nB和nH 的方向 確定方法：假設(shè)正方向，轉(zhuǎn)向相同時代入正值， 相反時代入負(fù)值。計算結(jié)果為正時， 表示與假設(shè)方向相同，否則表示與假 設(shè)方向相反,10.4 掌握：混合輪系傳動比計算： 求解步驟：分清輪系 分別計算 找出聯(lián)系 聯(lián)立求解 關(guān)鍵：正確區(qū)分各基本輪系 10.5 了解：輪系的功用,第9章 蝸桿傳動 9