机械设计基础复习

发布 2022-01-12 06:36:28 阅读 6453

绪论。机器具有共同的特征。

1、都是人为的实物组合;(机构)

2、组成机器的各种实物之间具有确定的相对运动;(机构)

3、能实现能量或完成有用的机械功。

构件与零件的区别。

构件是运动的单元,而零件是制造的单元,且是不可再拆的。

项目一。常用的力学性能指标。

强度、刚度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等。

常用的硬度检测方法:

布什硬度、洛氏硬度、和维氏硬度等试验方法。

项目二。钢的热处理。

是将钢件在一定的介质中加热到一定温度并保温一定的时间,然后冷却,以期改变其整体或表面组织,从而获得所需要的组织结构与性能的一种热加工工艺。

热处理的方法。

退火、正火、淬火、回火。

项目三。钢的分类。

1、根据碳的质量分数分类。

2、按品质分类,主要是根据钢中有害物质硫、磷含量分类。

3、按用途分类。

铸铁的分类。

1、灰铸铁。

2、可锻铸铁。

3、球墨铸铁。

4、蠕墨铸铁。

5、合金铸铁。

非金属材料的类型。

1、高分子材料(如塑胶、胶贴剂、合成橡胶、合成纤维等)。

2、陶瓷(如日用陶瓷、金属陶瓷)。

3、复合材料(如钢筋混泥土、轮胎、玻璃钢)。

项目四。平面四杆机构。

有四个构件通过低副连接而构成的平面连杆机构。

运动副及其分类。

1、低副(面面接触)又分为转动副、移动副。

2、高副(点线接触)又分为齿轮副、凸轮副、球面副、螺旋副。

机构中构件的分类。

1、固定构件(机架) 机构中用来支撑可动构件的部分。

2、主动件(原动机件) 机构中作用有驱动力或驱动力矩的构件。

3、从动件机构中除主动件以外的运动构件。

构件系统成为机构的充分必要条件。

机构系统的自由度必须大于零,且原动件的数目必须等于自由度数。

铰链四杆机构:

平面四杆机构中的运动副全部都是转动副。

机构自由度。

机构中各构件相对于机架所具有的独立运动的数目。f=3n—2pl—ph(n为可动构件;pl为低副;ph为高副)

铰链四杆机构曲柄存在的条件。

1、最短杆与最长杆长度之和应小于或等于其余两杆长度之和。

2、连杆架与机架至少有一个是最短杆。

总结。若铰链四杆机构中,最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时:当最短杆是曲柄是,为曲柄摇杆机构;最短杆是机架时,为双曲柄机构;最短杆是连杆时,为双摇杆机构。

若铰链四杆机构中,最短杆与最长杆长度之和大于其余长度之和时,无论取任何杆为机架,都只能得到双摇杆机构。

急回特性。从动件回程速度比进程速度快,这一性质称为急回特性。

极位夹角。即摇杆在极限位置时,曲柄两位置之间所夹锐角。

传力特性。压力角愈小,传动角就愈大,使从动件运动的有效力越大,机构传动的效率也越高,所以,可用压力角的大小判断机构的传力特性。

为了度量方便,常用压力角α的余角判断机构性能。传动角是连杆与摇杆所夹角。因=90°—α愈小或愈大,机构传力性能愈好;当过小时,机构就不能传动。

机构运转过程中,压力角α和传动角随从动件的位置而变化。为保证机构能正常工作,要限制工作行程的最大压力角α或最小传动角,一般设计时应使最小传动角≧40°;对于高速和大功率的传动机械,应使≧50°。

死点位置:转动力矩为零,从动件不转,机构停顿,机构所处的这种位置称为死点位置。

项目五。凸轮机构的分类。

一、按凸轮形状分类:

1、盘形凸轮。

2、移动凸轮。

3、圆柱凸轮。

二、按从动件形状分类:

1、滚子从动件可以承受较大载荷,是最常用的一种从动件型式。

2、尖顶从动件只宜用于受力不大的低速凸轮机构中。

3、平底从动件用于高速凸轮机构。

棘轮机构的分类。

按工作原理分类:

1、齿式棘轮机构

2、摩擦式棘轮机构。

按运动形式分类:

1、单动式棘轮机构。

2、双动式棘轮机构。

3、可变向棘轮机构。

项目六。带传动的类型。

1、按工作原理分:摩擦型和啮合型。

2、按带的横截面分:

(1)平带平带的横截面为扁平矩形,其环形内表面为工作表面。

(2)v带横截面为梯形,其两侧为工作面。

(3)圆形带横截面为圆形,适合传递小功率。

(4)多锲带若干个v带纵向排列的锲形面,工作表面为锲形侧面。

弹性滑动。由于传送带存在紧边和松边,所以在紧边时被弹性拉长,到松边时有产生收缩,引起带轮在轮上发生微小局部滑动。

打滑。打滑和弹性滑动是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的带在带轮上的全面滑动,是可以避免的,而弹性滑动是由于拉力差引起的,只要传递圆周力,就必然会发生弹性滑动,所以弹性滑动是无法避免的。

传动的失效形式。

1、在带轮上打滑,不能传递运动和动力。

2、带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断。

3、带的工作面磨损。

带传送设计计算准则。

保证带传动不打滑的条件,具有一定的疲劳强度和寿命。

项目七。对齿轮传动的基本要求。

1、传动准确、平稳。在传送过程中,瞬时角速度比恒定不变,以免产生振动、冲击和噪声。

2、承载能力强。在传送过程中有足够的强度、刚度,能传递较大的动力,并在使用寿命内不发生断齿、点蚀和过度磨损。

正确啮合条件。

两轮的模数(m)和压力角(α)必须分别相等。

齿轮连续传动的条件。

两齿轮的实际啮合线应大于或等于齿轮的基圆齿距b1b2通常把与的比值称为重合度。即。

齿轮传动的重合度越大,则同时参加的啮合的齿数越多,不仅传动的平稳性好,每对齿轮分担的载荷亦小,相对地提高了齿轮的承载能力。

齿轮的加工方法。

1、仿形法所用的刀具有盘状模数铣刀和指状模数铣刀两种。

2、范成法也称为包络法,是利用一对齿轮或齿条齿轮相互啮合时,其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的方法。

齿轮的失效形式。

1、齿面点蚀。

2、齿面胶合。

3、轮齿折断。

4、齿面磨损。

5、齿面塑性变形。

齿轮传动的润滑。

润滑可以减小摩擦、减轻磨损,同时可以起到冷却、防锈、降低噪声、改善齿轮的工作状态、延缓轮齿失效延长轮齿的失效、延长齿轮的使用寿命等作用。

润滑方式。有浸油润滑和喷油润滑,一般根据轮齿的圆周速度来确定。

项目八。蜗杆传动的特点。

1、传动比大,结构紧凑。

2、传动平稳,无噪音。

3、具有自锁性。

4、蜗杆传动效率低,一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。

5、发热量大,齿面易磨损,成本高。

项目九。轮系。

把多个齿轮组合在一起,形成一个传动装置,来满足传递运动和动力的要求。这种由一系列齿轮组成的传动系统称为齿轮系,简称轮系。

惰轮。在轮系中起中间过渡作用,不改变传动比大小,只改变从动轮转向的齿轮称为惰轮。

项目十。轴的分类。

按轴受的载荷和功用:

1、心轴只承受弯矩不承受扭矩的轴,主要用于支承回转零件。

2、转动轴只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转矩。

3、转轴同时承受弯矩和扭矩的轴,既支承零件又传递转矩。

按轴线形状可分为:直轴、曲轴、和挠性轴等。

项目十一。导向平键或滑键连接的失效形式:工作面过度磨损。

项目十二。摩擦状态:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。

磨损分类:磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等。

润滑油。最重要的一项物理指标为粘度,它是选择润滑油的主要依据。主要物理性能指标还有凝点、闪点、燃点和油性等。

滚动轴承的结构:

由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。

滚动轴承的类型:

可分为球轴承和滚子轴承两大类。

影响轴承承载能力的参数:

1、游隙2、极限转速3、偏位角4、接触角。

滚动轴承的失效形式:

1、疲劳点蚀2、塑性变形3、磨损。

项目十三。螺纹连接的基本类型:

螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。前两种需拧紧螺母才能实现连接,后两种不需要螺母。

螺纹的预紧和放松。

预紧:在承受连接承受工作载荷之前,预先受到力的作用,这个预加的作用称为预紧力。

防松:在冲压、振动或变载荷的作用下,连接仍可能失去自锁作用而松脱,使连接失效,造成事故。因此,为了防止连接松脱,保证连接安全可靠,设计时必须采取有效的防松措施。

防松方法:摩擦力防松(对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母)机械防松、黏合剂、焊点等。

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