机械设计基础前半部分复习要点9-精选课件.ppt

1、机械设计基础（前半部分）复习要点机械设计基础（前半部分）复习要点第第1章绪论章绪论掌握：机器的特征：人为的实物组合、各实物间具有确定的相对掌握：机器的特征：人为的实物组合、各实物间具有确定的相对运动、有机械能参与或作机械功运动、有机械能参与或作机械功机器的组成：驱动部分传动部分执行部分机器的组成：驱动部分传动部分执行部分协调控制部分协调控制部分了解：机器、机构、机械、常用机构、通用零件、标准件、专用了解：机器、机构、机械、常用机构、通用零件、标准件、专用零件和部件的概念零件和部件的概念课程内容、性质、特点和任务课程内容、性质、特点和任务 第第2章机械设计概述章机械设计概述2.2了解：机器的功能

2、分析和功能设计原理了解：机器的功能分析和功能设计原理2.3了解：机械设计的基本要求和程序了解：机械设计的基本要求和程序2.4了解：机械设计的类型和常用设计方法了解：机械设计的类型和常用设计方法第第3 3章机械运动设计与分析基础知识章机械运动设计与分析基础知识3.2 3.2 掌握：构件的定义掌握：构件的定义：运动单元体运动单元体构件的分类构件的分类：机架、主动件、从动件机架、主动件、从动件构件与零件构件与零件(加工、制造单元体加工、制造单元体)的区别的区别平面运动副的定义平面运动副的定义平面运动副分类平面运动副分类：低副：转动副、移动副低副：转动副、移动副高副：平面滚滑副高副：平面滚滑副各运动副

3、的运动特征、几何特征、表示符号及位置各运动副的运动特征、几何特征、表示符号及位置了解：运动链的定义及其分类了解：运动链的定义及其分类：闭式链：闭式链(单环链、多环链单环链、多环链)开式链开式链运动链成为机构的条件运动链成为机构的条件：具有一个机架：具有一个机架具有足够的主动件具有足够的主动件3.3 3.3 掌握：机构运动简图的画法掌握：机构运动简图的画法注意标出注意标出比例尺、主动件、机架和必要的尺寸比例尺、主动件、机架和必要的尺寸了解：机动示意图了解：机动示意图(不按比例不按比例)与机构运动简图的区别与机构运动简图的区别3.4 3.4 掌握：机构自由度的定义掌握：机构自由度的定义：具有独立运

4、动的数目：具有独立运动的数目平面运动副引入的约束数平面运动副引入的约束数：低幅：低幅：引入引入2个约束个约束高副：高副：引入引入1个约束个约束平面机构自由度计算：平面机构自由度计算：F F3 3n n2 2P P5 5P P4 4应用时的注意事项：复合铰链、局部自由度应用时的注意事项：复合铰链、局部自由度虚约束、公共约束虚约束、公共约束机构具有确定运动的条件：机构的主动件数机构具有确定运动的条件：机构的主动件数自由度自由度3.5 3.5 掌握：速度瞬心定义掌握：速度瞬心定义分类：绝对瞬心分类：绝对瞬心绝对速度相等且为零的瞬时重合绝对速度相等且为零的瞬时重合点，位于绝对速度的垂线上点，位于绝对速

5、度的垂线上相对瞬心相对瞬心绝对速度相等但不为零的瞬时重绝对速度相等但不为零的瞬时重合点，位于相对速度的垂线上合点，位于相对速度的垂线上瞬心的数目：瞬心的数目：K=N(N1)/2速度瞬心的求法：速度瞬心的求法：观察法：转动副位于转动中心观察法：转动副位于转动中心移动副位于垂直于导轨的无穷远移动副位于垂直于导轨的无穷远高副位于过接触点的公法线上高副位于过接触点的公法线上三心定理法：互作平面平行运动的三个构件共有三三心定理法：互作平面平行运动的三个构件共有三个瞬心，且位于同一直线上个瞬心，且位于同一直线上用速度瞬心求解构件的速度：关键是找到三个速度瞬用速度瞬心求解构件的速度：关键是找到三个速度瞬心、

6、建立同速点方程、然后求解心、建立同速点方程、然后求解第第6 6章平面连杆机构章平面连杆机构6.1 6.1 掌握：平面连杆机构组成：构件掌握：平面连杆机构组成：构件低副低副低副机构低副机构了解：平面连杆机构的特点了解：平面连杆机构的特点6.2 6.2 掌握：铰链四杆机构的组成：掌握：铰链四杆机构的组成：四构件四转动副四构件四转动副铰链四杆机构各构件名称：机架、连杆、连架杆铰链四杆机构各构件名称：机架、连杆、连架杆曲柄、摇杆曲柄、摇杆固定铰链、活动铰链固定铰链、活动铰链铰链四杆机构的铰链四杆机构的分类：曲柄摇杆机构、双曲柄机构分类：曲柄摇杆机构、双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构铰链四杆机构的变异方法

7、：改变构件长度铰链四杆机构的变异方法：改变构件长度改变机架改变机架(倒置倒置)了解：变异后机构了解：变异后机构(单滑块机构、双滑块机构单滑块机构、双滑块机构)的特点及应用的特点及应用6.3 6.3 掌握：铰链四杆机构运动特性：掌握：铰链四杆机构运动特性：铰链四杆机构存在曲柄条件：铰链四杆机构存在曲柄条件：最长杆长度最长杆长度+最短杆长度最短杆长度其余两杆长度之和其余两杆长度之和连架杆与机架中有一杆为四杆中之最短杆连架杆与机架中有一杆为四杆中之最短杆曲柄摇杆机构的极限位置：曲柄与连杆共线位置曲柄摇杆机构的极限位置：曲柄与连杆共线位置6.3 6.3 掌握：曲柄摇杆机构的极位夹角掌握：曲柄摇杆机构的

8、极位夹角q q：两极限位置时曲柄两极限位置时曲柄(连杆连杆)所夹锐角所夹锐角曲柄摇杆机构的急回特性曲柄摇杆机构的急回特性及行程速比系数及行程速比系数11平面连杆机构的运动连续性平面连杆机构的运动连续性铰链四杆机构的传力特性：铰链四杆机构的传力特性：压力角压力角a a：不计摩擦、重力时从动件受力方向与受力不计摩擦、重力时从动件受力方向与受力点速度方向间所夹锐角点速度方向间所夹锐角传动角传动角g g：压力角的余角压力角的余角()许用压力角许用压力角 、许用传动角许用传动角曲柄摇杆机构最小传动角位置：曲柄摇杆机构最小传动角位置：曲柄与机架共线的曲柄与机架共线的两位置中的一个两位置中的一个死点位置：死

9、点位置：传动角为零的位置传动角为零的位置()了解：了解：死点位置的应用和渡过死点位置的应用和渡过qq180180Kag90 40a50 50g40 0g6.4 6.4 掌握：平面连杆机构的运动设计：掌握：平面连杆机构的运动设计：实现给定连杆二个或三个位置的设计实现给定连杆二个或三个位置的设计实现给定行程速比系数的四杆机构设计：实现给定行程速比系数的四杆机构设计：曲柄摇杆、曲柄滑块、摆动导杆机构曲柄摇杆、曲柄滑块、摆动导杆机构了解：基本设计命题：了解：基本设计命题：实现给定的运动要求：连杆有限位置实现给定的运动要求：连杆有限位置连架杆对应角位移连架杆对应角位移轨迹轨迹满足各种附加要求：曲柄存在条

10、件满足各种附加要求：曲柄存在条件运动连续条件运动连续条件传力及其他条件传力及其他条件实验法实验法设计实现给定连杆轨迹的四杆机构设计实现给定连杆轨迹的四杆机构解析法解析法设计实现给定两连架杆对应位置的四杆机构设计实现给定两连架杆对应位置的四杆机构第第7 7章凸轮机构章凸轮机构7.1 7.1 掌握：凸轮机构的组成：凸轮掌握：凸轮机构的组成：凸轮从动件机架从动件机架高副机构高副机构了解：凸轮机构组成和特点了解：凸轮机构组成和特点7.2 7.2 掌握：凸轮机构的分类、特点及应用场合掌握：凸轮机构的分类、特点及应用场合分类：按凸轮分类：平面凸轮分类：按凸轮分类：平面凸轮(盘形凸轮、移动凸轮盘形凸轮、移动

11、凸轮)空间凸轮空间凸轮按从动件分类按从动件分类端部形状：尖端、滚子、平底、曲面端部形状：尖端、滚子、平底、曲面运动形式：移动、摆动运动形式：移动、摆动安装方式：对心、偏置安装方式：对心、偏置按锁合方式分类：力锁合、形锁合按锁合方式分类：力锁合、形锁合了解：凸轮机构的一般命名原则了解：凸轮机构的一般命名原则7.3 7.3 掌握：基圆：掌握：基圆：理论廓线上最小向径所作的圆理论廓线上最小向径所作的圆理论廓线、实际廓线、行程理论廓线、实际廓线、行程从动件运动规律（升程、回程、远休止、近休止）从动件运动规律（升程、回程、远休止、近休止）刚性冲击刚性冲击(硬冲硬冲：速度突变，加速度无穷大：速度突变，加速

12、度无穷大)柔性冲击柔性冲击(软冲软冲：加速度突变：加速度突变)7.3 7.3 掌握：掌握：运动规律特点：运动规律特点：等速运动规律：速度为常数、始末两点存在等速运动规律：速度为常数、始末两点存在硬冲、用于低速硬冲、用于低速等加速等减速：加速度为常数、始末中三点存等加速等减速：加速度为常数、始末中三点存在软冲、不宜用于高速在软冲、不宜用于高速余弦加速度：余弦加速度：停停升升停型：始末两点存在软冲、停型：始末两点存在软冲、不宜用于高速不宜用于高速升升降降升型：无冲击、可用于高速升型：无冲击、可用于高速正弦加速度：无冲击、可用于高速正弦加速度：无冲击、可用于高速位移曲线的画法位移曲线的画法了解：从动

13、件的基本运动形式了解：从动件的基本运动形式：停：停升升停停停停升升降降停停升升降降升升运动规律的选择原则运动规律的选择原则7.4 7.4 掌握：反转法绘制凸轮廓线的方法：掌握：反转法绘制凸轮廓线的方法：对心或偏置尖端移动从动件对心或偏置尖端移动从动件对心或偏置滚子移动从动件对心或偏置滚子移动从动件了解：平底从动件凸轮廓线的绘制方法了解：平底从动件凸轮廓线的绘制方法平底从动件平底从动件运动失真的现象和解决方法运动失真的现象和解决方法7.5 7.5 掌握：滚子半径的选择、掌握：滚子半径的选择、运动失真、运动失真、运动失真的解决方法运动失真的解决方法压力角压力角a a、许用压力角、许用压力角 a a

14、、临界压力角、临界压力角a ac三者关系：三者关系：基圆半径的确定基圆半径的确定了解：机构自锁、偏置对压力角的影响了解：机构自锁、偏置对压力角的影响 caaamax第第8 8章齿轮传动章齿轮传动8.1 8.1 掌握：齿轮机构组成：主动齿轮掌握：齿轮机构组成：主动齿轮+从动齿轮从动齿轮+机架；高副机构机架；高副机构圆形齿轮机构分类：圆形齿轮机构分类：平行轴：直齿圆柱齿轮机构：外啮合、内啮合平行轴：直齿圆柱齿轮机构：外啮合、内啮合齿轮齿条齿轮齿条斜齿圆柱齿轮机构：外啮合、内啮合斜齿圆柱齿轮机构：外啮合、内啮合齿轮齿条齿轮齿条人字齿轮机构人字齿轮机构相交轴：圆锥齿轮机构：直齿、斜齿、曲齿相交轴：圆锥

15、齿轮机构：直齿、斜齿、曲齿相错轴：螺旋齿轮机构、蜗轮蜗杆机构相错轴：螺旋齿轮机构、蜗轮蜗杆机构了解：了解：齿轮传动的特点和其他分类方法齿轮传动的特点和其他分类方法8.2 8.2 掌握：齿廓啮合基本定律：掌握：齿廓啮合基本定律：定传动比条件、节点、节圆、共轭齿廓定传动比条件、节点、节圆、共轭齿廓了解：常用齿廓曲线：渐开线、摆线、圆弧了解：常用齿廓曲线：渐开线、摆线、圆弧8.3 8.3 掌握：渐开线的形成、特点及方程掌握：渐开线的形成、特点及方程：一对渐开线齿廓啮合特性：定传动比特性、啮合角和一对渐开线齿廓啮合特性：定传动比特性、啮合角和啮合线保持不变、可分性啮合线保持不变、可分性KbKrraco

16、sKKKKinvaaaq tan8.4 8.4 掌握：渐开线齿轮各部分名称：掌握：渐开线齿轮各部分名称：齿数、模数、压力角、顶隙齿数、模数、压力角、顶隙分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆、齿顶高、齿根高齿顶高、齿根高齿全高、齿距齿全高、齿距(周节周节)、齿厚、齿槽宽、齿厚、齿槽宽基本参数：齿数基本参数：齿数z、模数、模数m、压力角、压力角a a()齿顶高系数齿顶高系数(1.0(1.0、0.8)0.8)隙系数隙系数(0.25(0.25、0.3)0.3)标准直齿圆柱齿轮的尺寸计算：标准直齿圆柱齿轮的尺寸计算：分度圆：分度圆：、基圆：、齿顶高：、基圆：、齿顶高：齿根高：齿根高：

17、、齿全高：齿全高：齿距齿距(周节周节)：、基节基节齿厚：齿厚：齿厚和齿厚和齿槽宽：齿槽宽：外齿轮：外齿轮：齿顶圆：齿顶圆：、齿根圆：齿根圆：内齿轮：齿顶圆：、齿根圆：内齿轮：齿顶圆：、齿根圆：标准中心距：标准中心距：外啮合：外啮合：、内啮合：内啮合：标准安装：分度圆与节圆重合标准安装：分度圆与节圆重合(、)20*ah*cmzd acosddbmhhaa*mchhaf*fahhhmpacosppb2mesaahdd2ffhdd2aahdd2ffhdd2212zzma122zzmadd aa8.4 8.4 掌握：一对渐开线齿轮啮合条件：掌握：一对渐开线齿轮啮合条件：正确啮合条件：正确啮合条件：m1

18、m2 m、a a1a a2 a a连续传动条件：连续传动条件：重合度的几何含义、轮齿间的相对滑动及特点重合度的几何含义、轮齿间的相对滑动及特点一对渐开线齿轮啮合过程：一对渐开线齿轮啮合过程：入啮点入啮点(起始啮合点起始啮合点)B2、脱啮点、脱啮点(终止啮合点终止啮合点)B2实际啮合线、理论啮合线实际啮合线、理论啮合线极限啮合点：极限啮合点：N1、N2了解：齿廓工作段、重合度最大值、重合度与基本参数的关系了解：齿廓工作段、重合度最大值、重合度与基本参数的关系8.5 8.5 掌握：范成法加工齿轮的特点：用同一把刀具可加工不同齿数掌握：范成法加工齿轮的特点：用同一把刀具可加工不同齿数相同模数和相同压

19、力角的齿轮相同模数和相同压力角的齿轮根切现象及产生原因：渐开线刀刃顶点超过极限啮合点根切现象及产生原因：渐开线刀刃顶点超过极限啮合点不根切的最少齿数不根切的最少齿数了解：渐开线齿轮的加工方法：铸造法、热轧法、冲压法了解：渐开线齿轮的加工方法：铸造法、热轧法、冲压法切制法切制法(仿型法、展成法仿型法、展成法)范成法加工齿轮时刀具与轮坯的相对运动：范成法加工齿轮时刀具与轮坯的相对运动：范成运动、切削运动、进给运动、让刀运动范成运动、切削运动、进给运动、让刀运动变位齿轮加工方法、正变位、零变位、负变位、最小变位系数变位齿轮加工方法、正变位、零变位、负变位、最小变位系数121bpBBa12BB21NN

20、8.6 8.6 掌握：掌握：齿轮传动的失效形式：齿轮传动的失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合齿面磨损、齿面塑性流动齿面磨损、齿面塑性流动防止失效的措施、计算准则、齿轮材料的选择原则防止失效的措施、计算准则、齿轮材料的选择原则软硬齿面的区别、热处理方法、加工工艺和应用场合软硬齿面的区别、热处理方法、加工工艺和应用场合8.7 8.7 掌握：掌握：齿轮传动的计算载荷齿轮传动的计算载荷 F FcacaK KA AK Kv vK Kb bK Ka aF Fn nKFKFn n中四个系数的含义及其主要影响因素、改善措施中四个系数的含义及其主要影响因素、改善措施8.8 8.8

21、 掌握：掌握：直齿圆柱齿轮的强度计算：直齿圆柱齿轮的强度计算：受力分析受力分析力学模型力学模型(接触：赫兹公式、弯曲：悬臂梁接触：赫兹公式、弯曲：悬臂梁)强度计算中的主要系数：强度计算中的主要系数：Y YFaFa、Y YSaSa、Y Y、Z ZE E、Z ZH H、Z Z的意义及影响因素的意义及影响因素设计参数设计参数(齿数、齿宽系数、齿数比等齿数、齿宽系数、齿数比等)的选择的选择直齿圆柱齿轮传动的设计计算路线直齿圆柱齿轮传动的设计计算路线(强度计算的公式不要求记，考试时若需要会给出强度计算的公式不要求记，考试时若需要会给出)第第1010章章轮系轮系 10.1 10.1 掌握：定轴轮系：所有齿

22、轮轴线位置相对机架固定不动掌握：定轴轮系：所有齿轮轴线位置相对机架固定不动 周转轮系：至少有一个齿轮轴线可绕其他齿轮周转轮系：至少有一个齿轮轴线可绕其他齿轮 固定轴线转动固定轴线转动 组成：行星轮组成：行星轮+太阳轮太阳轮(中心轮中心轮)+)+行星架行星架(系杆系杆)分类：行星轮系分类：行星轮系(F F=1)=1)、差动轮系、差动轮系(F F=2)=2)混合轮系：由若干个定轴轮系和周转轮系组成的混合轮系：由若干个定轴轮系和周转轮系组成的 复杂轮系复杂轮系 了解：周转轮系另一种分类方法：了解：周转轮系另一种分类方法：2 2K KH H、3 3K K、K KH HV V积各级主动轮齿数的连乘到从积

23、各级从动轮齿数的连乘到从NANAnnimNANAAN110.210.2掌握：定轴轮系传动比计算：掌握：定轴轮系传动比计算：说明：说明：(-1)(-1)m仅用于平面轮系，反映仅用于平面轮系，反映nA与与nN的转向的转向关系关系(转向相同为转向相同为“”、相反为、相反为“”)”)其中其中m为外啮合齿数对为外啮合齿数对转向关系也可用画箭头的方法直接判断，箭转向关系也可用画箭头的方法直接判断，箭头方向表示齿轮可见面材料线速度方向头方向表示齿轮可见面材料线速度方向如果轮系中包含空间齿轮如果轮系中包含空间齿轮(蜗杆、锥齿轮蜗杆、锥齿轮)，只能用画箭头的方法确定转向。若只能用画箭头的方法确定转向。若nA与与

24、nN的的转向相同，则转向相同，则齿数齿数比前加比前加“”号；相反时号；相反时加加“”号号蜗轮转向判定：左旋用左手，右旋用右手，蜗轮转向判定：左旋用左手，右旋用右手，拇指伸直，四指弯曲指向蜗杆转向，则拇指拇指伸直，四指弯曲指向蜗杆转向，则拇指指向的相反方向为蜗轮啮合点的线速度方向指向的相反方向为蜗轮啮合点的线速度方向了解：惰轮：仅改变方向而不改变传动比大小的齿轮了解：惰轮：仅改变方向而不改变传动比大小的齿轮 蜗杆旋向的判定：轴线铅锤放置，观察可见面齿的倾蜗杆旋向的判定：轴线铅锤放置，观察可见面齿的倾斜方向，左边高左旋，右边高右旋斜方向，左边高左旋，右边高右旋10.310.3掌握：掌握：周转周转轮

25、系传动比计算：轮系传动比计算：说明：说明：齿轮齿轮A、齿轮、齿轮B和行星架和行星架H的轴线必须平行的轴线必须平行 齿数比前的齿数比前的“”号号结构符号：结构符号：表示相对转速和的转向，转向相同时取表示相对转速和的转向，转向相同时取“”号，相反时取号，相反时取“”号号 确定方法：平面轮系可用确定方法：平面轮系可用(-1)(-1)m m确定，其中确定，其中m m为外为外啮合齿数对啮合齿数对含有空间齿轮时，用画虚线箭头含有空间齿轮时，用画虚线箭头(表表示相对速度方向示相对速度方向)的方法直接判断的方法直接判断 nA、nB和和nH自身具有的自身具有的“”号号数值符号：数值符号：表示绝对转速表示绝对转速

26、nA、nB和和nH 的方向的方向确定方法：假设正方向，转向相同时代入正值，确定方法：假设正方向，转向相同时代入正值，相反时代入负值。计算结果为正时，相反时代入负值。计算结果为正时，表示与假设方向相同，否则表示与假表示与假设方向相同，否则表示与假设方向相反设方向相反 积各级主动轮齿数的连乘到从积各级从动轮齿数的连乘到从BABAnnnnnniHBHAHBHAHAB10.410.4掌握：混合轮系传动比计算：掌握：混合轮系传动比计算：求解步骤：分清轮系求解步骤：分清轮系分别计算分别计算找出联系找出联系联立求解联立求解关键：正确区分各基本轮系关键：正确区分各基本轮系10.510.5了解：轮系的功用了解：轮系的功用第第9章章 蜗杆传动蜗杆传动9.1掌握：蜗杆传动的特点 了解：蜗杆传动的分类、蜗杆传动的精度9.2掌握：普通圆柱蜗杆传动的主要参数计算（齿数、模数、直径、直径系数、传动比、中心距、导程角等）蜗杆传动的转向判定9.3掌握：蜗杆传动的相对滑动 蜗杆传动受力分析，力与旋向、转向关系的判定 了解：蜗杆传动的啮合效率及自锁条件9.4掌握：蜗杆传动的主要失效形式、设计准则、蜗轮常用材料 了解：蜗杆传动热平衡计算基本概念9.5掌握：蜗杆、蜗轮的结构