機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)重點(diǎn)總結(jié)第一章 緒論機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械構(gòu)件是運(yùn)動的單元，零件是制造的單元。一部機(jī)器可包含一個或若干個機(jī)構(gòu)，同一個機(jī)構(gòu)可以組成不同的機(jī)器。第二章 平面機(jī)構(gòu)的自由度1. 所有構(gòu)件都在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)稱為平面機(jī)構(gòu)；2. 兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的連接稱為運(yùn)動副。兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動副稱為低副，平面機(jī)構(gòu)中的低副有移動副和轉(zhuǎn)動副。兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動副稱為高副；3. 繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；4. 機(jī)構(gòu)自由度，原動件數(shù)小于機(jī)構(gòu)自由度，機(jī)構(gòu)不具有確定的相對運(yùn)動；原動件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度，機(jī)構(gòu)中最弱的構(gòu)件必將損壞；機(jī)構(gòu)自由度等于零的構(gòu)件組合，它的各構(gòu)件之間不可能產(chǎn)生相

2、對運(yùn)動；5. 計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)：（1）復(fù)合鉸鏈（圖1-13），（2）局部自由度：從動件與滾子焊為一體，（3）虛約束：去除，（4）兩個構(gòu)件構(gòu)成多個平面高副，各接觸點(diǎn)的公共法線彼此重合時只算一個高副，各接觸點(diǎn)的公共法線彼此不重合時相當(dāng)于兩個高副或一個低副，而不是虛約束；6. 自由度的計(jì)算步驟要全：1）指出復(fù)合鉸鏈、虛約束和局部自由度，2）指出活動構(gòu)件、低副、高副，3）計(jì)算自由度，4）指出構(gòu)件有沒有確定的運(yùn)動。第三章 平面連桿機(jī)構(gòu)1. 平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副(轉(zhuǎn)動副、移動副)連接組成的平面機(jī)構(gòu)，又稱平面低副機(jī)構(gòu)。2. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)的固定構(gòu)件稱為機(jī)架；與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連接的構(gòu)

3、件稱為連架桿；不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件稱為連桿；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。3. 四桿機(jī)構(gòu)的演化。含一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、定塊機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)。4. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是最短桿和最長桿長度之和小于等于其余兩桿長度之和；整轉(zhuǎn)副是最短邊及其鄰邊組成的；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄依據(jù)：1）取最短桿為機(jī)架時，機(jī)架上有兩個整轉(zhuǎn)副，故得雙曲柄機(jī)構(gòu)；2）取最短桿的鄰邊為機(jī)架時，機(jī)架上只有一個整轉(zhuǎn)副，故得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；3）取最短桿的對邊為機(jī)架時，機(jī)架上沒有整轉(zhuǎn)副，故得雙搖桿機(jī)構(gòu)。如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的最短邊和最長邊長度之和大于其余兩桿長度之和

4、，則該機(jī)構(gòu)中不存在整轉(zhuǎn)副，無論取哪個構(gòu)件作為機(jī)架都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。5. 極位角越大，機(jī)構(gòu)的急回特性越明顯。急回運(yùn)動特性可用行程速比系數(shù)K來表示：；6. 作用在從動件上的驅(qū)動力與該力作用點(diǎn)絕對速度之間所夾的銳角叫做壓力角，壓力角是作為判斷機(jī)構(gòu)傳力性能的重要標(biāo)志；壓力角的余角叫做傳動角，壓力角越小，傳動角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好；壓力角越大，傳動角越小，機(jī)構(gòu)的傳力性能越差，傳動效率越低。作圖：極位角和最小傳動角的位置。7. 機(jī)構(gòu)中的這種傳動角為零的位置稱為死點(diǎn)位置。8. 四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第四章 凸輪機(jī)構(gòu)1. 凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從動件得到所需的運(yùn)動規(guī)律，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊

5、湊，設(shè)計(jì)方便。缺點(diǎn)是：凸輪輪廓與從動件之間為點(diǎn)接觸或線接觸，易磨損，所以通常用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)。2. 凸輪機(jī)構(gòu)的從動件做等速運(yùn)動時，造成強(qiáng)烈剛性沖擊；做簡諧運(yùn)動時造成柔性沖擊；做正弦加速度運(yùn)動時沒有沖擊。3. 基圓半徑越小，壓力角越大，傳動角越小，有害分力越大，傳動效率越低，當(dāng)壓力角達(dá)到一定的程度，有用分力連摩擦力也克服不了。4. 平底從動件凸輪壓力角為定值。機(jī)器零件設(shè)計(jì)概論1. 塑性材料以屈服極限為極限應(yīng)力，脆性材料以強(qiáng)度極限為極限應(yīng)力；2. 變應(yīng)力參數(shù)：、3. 運(yùn)動副中，摩擦表面物質(zhì)不斷損失的現(xiàn)象稱為磨損；零件抗磨損的能力稱為耐磨性；機(jī)械中磨損的主要類型：磨粒磨損、膠合、點(diǎn)蝕、腐蝕磨損

6、。膠合：摩擦表面受載時，實(shí)際上只有部分峰頂接觸，接觸處壓強(qiáng)很高，能使材料產(chǎn)生塑性流動。若接觸處發(fā)生粘著，滑動時會使接觸表面材料有一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面，這種現(xiàn)象稱為粘著磨損。第五章 螺紋連接1. 螺紋的主要幾何參數(shù)：大徑（公稱直徑）、小徑、中徑、螺距、導(dǎo)程、螺紋升角、牙型角、牙側(cè)角。2. 牙側(cè)角越大，自鎖性越好，效率越低。3. 把牙型角等于60度的三角形米制螺紋稱為普通螺紋，以大徑為公稱直徑。同一公稱直徑可以有多種螺距的螺紋，其中螺距最大的稱為粗牙螺紋，其余都稱為細(xì)牙螺紋。公稱直徑相同時，細(xì)牙螺紋的自鎖性能好，但不耐磨、易滑扣。4. M24:粗牙普通螺紋，公稱直徑24，螺距3；M24

7、5;1.5:細(xì)牙普通螺紋，公稱直徑24，螺距1.5。5. 螺紋連接的基本類型。6. 螺紋連接的防松：摩擦防松、機(jī)械防松、鉚沖粘合防松。對頂螺母屬于摩擦放松。7. 螺栓的主要失效形式：1）螺栓桿拉斷；2）螺紋的壓潰和剪斷；3）經(jīng)常裝拆時會因磨損而發(fā)生滑扣現(xiàn)象。8. 螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算。1）松螺栓連接，2）緊螺栓連接：受橫向工作載荷；受軸向工作載荷，螺栓的總拉伸荷載為：工作荷載和殘余預(yù)緊力。9. 計(jì)算液壓油缸上的螺栓連接和螺栓的分布圓直徑。第六章 帶傳動1. 帶傳動的優(yōu)點(diǎn)是：1）適用于中心距較大的傳動；2）帶具有很好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動；3）過載時，帶與帶輪間出現(xiàn)打滑，打滑雖使運(yùn)動失效，但

8、可防止損壞其它零件；4）結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。帶傳動的缺點(diǎn)是：1）傳動的外廓尺寸較大；2）需要張緊裝置；3）由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比；4）帶的壽命較短；5）傳動效率較低。2. 若帶所需傳遞的圓周力超過帶與輪面間的極限摩擦力總和時，帶與帶輪將發(fā)生顯著的相對滑動，這種現(xiàn)象稱為打滑。由于材料的彈性變形而產(chǎn)生的滑動稱為彈性滑動。彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。打滑是指由過載引起的全面滑動，應(yīng)當(dāng)避免。彈性滑動是由緊、松邊拉力差引起的，只要傳遞圓周力，出現(xiàn)緊邊和松邊，就一定會發(fā)生彈性滑動，所以彈性滑動是不可避免的。3. 在即將打滑時，緊邊拉力和松邊拉力之間的關(guān)系。影響帶傳動能力的主要因素。

9、4. 運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，帶經(jīng)受變應(yīng)力，最大應(yīng)力發(fā)生在緊邊與小輪的接觸處。最大應(yīng)力=緊邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力+離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力+彎曲應(yīng)力。最小應(yīng)力發(fā)生在松邊處。最小應(yīng)力=松邊拉力產(chǎn)生的拉應(yīng)力+離心力產(chǎn)生的拉應(yīng)力。5. 帶傳動的主要失效形式：是帶在帶輪上打滑和帶發(fā)生疲勞損壞。帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：是保證帶不打滑并具有一定的疲勞壽命。6. 中心距不能過小的原因：中心距過小，帶變短，帶上應(yīng)力變化次數(shù)增多，疲勞破壞加強(qiáng)。V帶輪兩側(cè)面的夾角小于40度的原因：V帶在帶輪上彎曲時，由于截面變形使其夾角變小。小輪直徑不能過小的原因：直徑過小，則帶的彎曲應(yīng)力變大，而導(dǎo)致帶的壽命減短。第七章 齒輪傳動1. 漸開線：把纏在圓上的

10、線展開，線端的軌跡即為漸開線；漸開線上任意一點(diǎn)的法線均與基圓相切；漸開線齒廓上某點(diǎn)的法線，與齒廓上該點(diǎn)速度方向線之間的夾角為壓力角。2. 一對齒輪的傳動比等于兩輪的轉(zhuǎn)動速度之比，等于兩輪角速度之比，等于兩輪基圓半徑的反比，等于兩輪節(jié)圓半徑的反比。3. 漸開線齒輪傳動的可分性：一對漸開線齒輪制成之后，其基圓半徑是不能改變的，即使兩輪的中心距稍有改變，其角速度比仍保持原值不變。4. 齒輪各部分名稱：齒根圓、基圓、分度圓、齒頂圓、齒厚、齒槽寬、齒距、齒寬、齒頂高、齒根高、全齒高。5. 齒輪所有的幾何尺寸都用模數(shù)的倍數(shù)來表示，所以齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)越大，齒輪的尺寸越大，其承載能力也就越高。；;分度圓

11、是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角（20°）的圓。模數(shù)越大，p越大，齒輪越大，齒輪抗彎能力越強(qiáng)，所以，模數(shù)是齒輪抗彎能力的重要標(biāo)志。；標(biāo)準(zhǔn)齒輪：分度圓上齒厚和齒槽寬相等，且齒頂高和齒根高均為標(biāo)準(zhǔn)值的齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。6. 漸開線齒輪的正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等。7. 分度圓和壓力角是單個齒輪所具有的，而節(jié)圓和嚙合角是兩個齒輪相互嚙合時才出現(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動只有在分度圓和節(jié)圓重合時，壓力角和嚙合角才相等，否則，嚙合角大于壓力角。8. 實(shí)際嚙合線段與兩嚙合點(diǎn)間距離之比稱為重合度，因此，齒輪連續(xù)傳動的條件是重合度大于等于1。重合度表示同時參加嚙合的齒的對數(shù)，重合度越大，輪齒平均受力越

12、小，傳動越平穩(wěn)。9. 斜齒輪左旋、右旋判斷方法。10. 一對斜齒輪正確嚙合條件：模數(shù)相等，壓力角相等，螺旋角大小相等方向相反（外嚙合）。11. 斜齒輪的法面模數(shù)和端面模數(shù)之間的關(guān)系：;國標(biāo)規(guī)定，斜齒輪的法面參數(shù)取為標(biāo)準(zhǔn)值，而端面參數(shù)為非標(biāo)準(zhǔn)值。12. 斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)：1）齒廓接觸線是斜線，一對齒是逐漸進(jìn)入嚙合和逐漸脫離嚙合的，故運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。2）重合度大，并隨齒寬和螺旋角的增大而增大，故承載能力高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，適于高速傳動。3）斜齒輪不根切的最少齒數(shù)小于直齒輪。 13. 兩軸交錯的齒輪機(jī)構(gòu)：蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。14. 按照工作條件，齒輪傳動可分為閉式傳動和開式傳動。15. 輪齒的失效形式主要有：齒輪

13、折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形。在一般閉式齒輪傳動中，齒輪的主要失效形式是齒面接觸疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷。齒根部分靠近節(jié)線處最易發(fā)生點(diǎn)蝕，故常取節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力為計(jì)算依據(jù)。一般僅有一對齒嚙合，即荷載由一對齒承擔(dān)。對于開式齒輪，主要的失效形式有：齒面磨損和輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度破壞。16. 熱處理：鋼在固體狀態(tài)下被加熱到一定溫度，保溫，不同的冷卻方法，改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，得到所需性能。退火：放在空氣中緩慢降溫。正火：空氣中對流冷卻。淬火：放在水中或油中冷卻。17. 直齒圓柱齒輪傳動的作用力及其各力的方向：圓周力及其方向，徑向力及其方向 。18. 齒面接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式。兩輪的接觸

14、應(yīng)力是作用力和反作用力，大小相等方向相反，但兩輪的許用應(yīng)力不同，因?yàn)閮奢喌牟牧虾蜔崽幚矸绞讲煌?，?jì)算中取兩輪中較小者。19. 設(shè)計(jì)圓柱齒輪時設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1）對閉式軟齒面齒輪傳動，主要失效形式為齒面點(diǎn)蝕，按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按齒根的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行校核；2）對閉式硬齒面齒輪傳動，主要失效形式為輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度破壞，按齒根的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，按齒面的接觸強(qiáng)度進(jìn)行校核；3）對開式齒輪傳動，主要失效形式為齒面磨損和輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度破壞，按輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，將計(jì)算的模數(shù)適當(dāng)修正。20. 斜齒圓柱齒輪傳動，各分力的方向如下：圓周力的方向在主動輪上與運(yùn)動方向相反，在從動輪上與運(yùn)動方向相同；徑向力的方

15、向?qū)奢喍际侵赶蚋髯缘妮S心；軸向力的方向可由齒輪的工作面受壓來決定。21. 螺旋角增大，重合度增大，使傳動平穩(wěn)。第八章 輪系1. 輪系可以分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。轉(zhuǎn)動時每個齒輪的幾何軸線都是固定的，這種輪系稱為定軸輪系。至少有一個齒輪的幾何軸線繞另一個齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動的輪系，稱為周轉(zhuǎn)輪系。2. 蝸輪蝸桿的左、右手定則：左旋用左手，右旋用右手，四指彎曲的方向是蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向，拇指的反向是蝸輪的轉(zhuǎn)動方向。3. 定軸輪系傳動比的數(shù)值等于各對嚙合齒輪中所有從動輪齒數(shù)的乘積與所有主動輪齒數(shù)乘積之比。4. 一個周轉(zhuǎn)輪系包括：一個系桿，系桿上的行星輪，和行星輪直接接觸的所有太陽輪。周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比的計(jì)算。5. 復(fù)合輪系及其傳動比的計(jì)算。第九章 軸1. 軸的類型：轉(zhuǎn)軸、傳動軸和心軸2. 根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)：對不變的轉(zhuǎn)矩，其值等于0.3；當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動變化時，其值等于0.6；對于頻繁正反轉(zhuǎn)的軸，其值為1。3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改錯。第十章 滾動軸承1. 滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。2. 常用滾動軸承的類型和性能特點(diǎn)：1）類型3：圓錐滾子軸承 能同時承受較大的徑向荷載和軸向荷載，一般成對使用。2）類型5：推力球軸承，只承受軸向荷載。3）類型6：深溝球軸承 主要