工学20机械设计基础总结课件

2023/6/51总结绪论能举例说明机器、机械、机构、构件、零件的含义机构的结构分析掌握运动副概念及分类熟练掌握机构具有确定运动的条件；平面机构自由度的计算2023/6/52自由度计算公式:F＝3n－2pl－ph注意事项:1、复合铰链—计算在内2、局部自由度—排除3、虚约束--重复约束—排除自由度计算值与机构运动的关系：F>0时F=原动件个数机构具有确定的运动F<原动件个数无法运动或机构破坏F>原动件个数运动不确定

F<0刚架2023/6/53F＝3n－2pl－ph=3*7-2*9-1=22023/6/54平面连杆机构了解平面四杆机构的演化方法掌握连杆机构的特性杆长条件及曲柄存在条件；急回特性；压力角和传动角,死点含义及位置。2023/6/552023/6/562023/6/57连杆机构的传力性能FFtFnαγ压力角α：作用于输出件上的力与力作用点速度所夹的锐角。α越大，传力性越差传动角γ：压力角的余角设计要求：γmin≥[γ]vc2023/6/58死点：传动角为0的位置死点和机构的极位是机构的同一个位置，只不过原动件不同。死点是机构运动的转折点2023/6/59凸轮机构本章重点是盘状移动从动件凸轮机构掌握从动件常用运动规律的特点掌握凸轮廓线设计的反转法原理及其灵活应用；掌握凸轮机构基本参数的含义及设计：基圆、推程、回程。。。概念注意压力角与基圆半径的关系对运动失真的问题，要弄清其原因、出现运动失真常见的对策2023/6/5102023/6/5112023/6/5122023/6/513齿轮机构本章重点是直齿圆柱齿轮，其他齿轮传动掌握其特点掌握渐开线特点及其灵活运用掌握直齿圆柱齿轮尺寸计算掌握直齿圆柱齿轮机构传动需要满足的几个条件：正确啮合条件、连续传动条件；掌握重合度概念。2023/6/514

相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置啮合时的传动比等于连心线被其啮合齿廓在接触处的公法线所分线段的反比。这一规律，称为齿廓啮合基本定律。

2023/6/515P—节点（pitchpoint）=常数不管两齿廓在哪点啮合，P在O1O2上的位置不变2023/6/5162023/6/517名称计算公式分度圆直径d=mz基圆直径db=mzcos(α)齿顶圆直径齿根圆直径齿顶高齿根高全齿高齿距齿厚齿槽宽法节和基节标准中心距2023/6/518pb1=pb2πdb1/z1=πdb2/z2πd1cosα1/z1=πd2cosα2/z2m1cosα1=m2cosα2m1=m2α1=α22023/6/519斜齿轮传动优缺点

Advantageanddisadvantageofhelicalgears啮合性能好，重合度大，工作平稳，强度高不产生根切的最少齿数少中心距调节方便会产生轴向推力β=8°~20°2023/6/521轮系掌握轮系传动比的计算方法2023/6/522机器动力学初步

掌握周期与非周期性速度波动及其调节方法；掌握刚性转子平衡计算的条件和方法2023/6/523当最大盈亏功和平均角速度一定时，[δ]取值很小，则飞轮转动惯量很大，过于笨重；飞轮不可能完全消除周期性速度波动；为了减小飞轮转动惯量，最好将飞轮装在高速轴上2023/6/524静平衡结论产生静不平衡的原因是合惯性力不为零

静平衡的条件：分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力为零，或质径积的向量和为零对于静不平衡的刚性转子，无论它有多少个偏心质量，只要适当增加（或减小）一个平衡质量，就能使其获得平衡。即对静不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为12023/6/525产生动不平衡的原因是合惯性力、合惯性力偶矩均不为零

动平衡的条件：转子上各个质量所产生的空间惯性力系的合力及合力偶均为零对于动不平衡的刚性转子，只要分别在选定的两个平面内各加适当的平衡质量，就能达到完全平衡。即要使转子达到动平衡，所需加的平衡质量的最少数量为2。故动平衡又称双面平衡由于动平衡同时满足静平衡的条件，故经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过静平衡的转子不一定是动平衡的动平衡结论2023/6/526其他常用机构了解其他常用机构的特点及使用场合、功能机械零件设计概论能够举例说明应力循环种类2023/6/527联接掌握常用螺纹的类型及应用场合（效率、自锁有关）了解常用螺纹联接的类型及应用场合掌握螺纹联接的强度计算了解螺纹联接的预紧目的，常用防松措施。掌握平键联接的选择计算方法2023/6/528影响螺旋副的效率的因素：牙形（βρv）、螺旋升角ψ（线数、螺距）联接螺纹采用三角形螺纹，传动螺纹主要采用梯形螺纹和锯齿形螺纹。螺纹联接有螺栓联接、螺钉联接、双头螺柱联接和紧定螺钉联接四种基本类型。要点回顾：大多数螺纹联接在装配时都需要预紧，主要目的是增加联接的刚性、紧密性和防松能力，在冲击、振动、变载荷及温度变化较大的情况下，则必须采取防松措施。防松方法有摩擦防松、机械防松和破坏螺纹副防松三类。螺栓联接强度计算时，应首先分析螺栓联接情况，然后选用相应公式计算，最后根据计算结果按标准选取螺栓直径。螺栓其余部分尺寸及螺母、垫圈等，一般可根据螺栓公称直径直接从标准中选定。受轴向工作载荷螺栓联接强度计算松螺栓联接紧螺栓联接仅受预紧力受横向工作载荷普通螺栓铰制孔用Fa=FE+FR平键的选用方法是根据轴径d从标准中选择键的截面尺寸b×h，根据轮毂宽度B从标准中选择键长L（L≤B），必要时进行强度校核。普通平键联接的主要失效形式是轮毂压溃。齿轮传动掌握齿轮传动失效形式及计算准则；掌握齿轮传动力分析；直齿圆柱齿轮的强度计算掌握计算力学模型的建立掌握参数对强度的影响2023/6/533要求掌握的：分析思路、假设条件、计算点公式的应用（参数含义、对强度的影响、选择时注意事项）简单公式要求掌握强度条件：σH≤[σH]力学模型：：将渐开线轮廓的接触看成两圆柱的接触，圆柱的半径为两齿轮在节点的齿廓曲率半径，采用赫兹公式公式：接触疲劳计算：力学模型建立：力由一对齿承担，且作用在齿顶轮齿可看作悬臂梁只考虑弯曲应力的影响公式：强度条件：弯曲疲劳强度计算：蜗杆传动：了解蜗杆传动特点掌握基本参数及主要尺寸计算掌握受力分析（蜗轮蜗杆旋向肯定一致）掌握热平衡计算的目的、思路、改善措施2023/6/537带传动和链传动：掌握带传动的基本理论掌握带的应力分布掌握弹性滑动的概念V带传动设计（掌握失效及计算准则、参数对性能的影响）链传动的运动分析（多边形概念及影响因素、失效形式、参数选择）2023/6/538轴：轴的结构设计滚动轴承：类型选择、代号、寿命计算滑动轴承：材料、条件性计算、动力润滑形成的条件联轴器、离合器异同点、常用联轴器的特点及应用场合2023/6/53912-5图示为一手动提升机构，1、2为斜齿轮，3、4为一对蜗轮蜗杆，已知1、2轮齿数Z1=20，Z2=30，蜗杆头数Z3=1蜗轮齿数Z4=100，试求：⑴手轮按图示方向转动提升重物Q时，蜗杆、蜗轮是左旋还是右旋。⑵为使蜗杆轴上轴向力抵消一部分，斜齿轮的旋向。⑶与蜗轮固连的鼓轮直径dW=0.2m，需要将重物提升1m时，手轮应该转几圈？Fa3Fa2Fa114-7标出图中结构不合理处，并将改正。1、轴肩过高，轴承无法拆卸；2、和轮毂配合的轴段过长，轮毂轴向无法定位；3、螺纹轴段轴径应细一点，应有螺纹退刀槽；4、键槽的位置不对，应和与齿轮配合轴段的键槽在同一母线上。4、带轮轴向过定位。43121、套筒外圆过高，轴承无法拆卸；2、轴承装反；3、轴段过长，轴承安装（拆卸）不方