机械设计基础复习提纲

千里之行，始于足下朽木易折，金石可镂Word-可编辑机械设计基础复习大纲2023年年、6、1第1章绪论1.1机器的组成及机器中常用的机构和零件控制：机器的特征：人为的实物组合、各实物间具有决定的相对运动、有机械能参加或作机械功机器的组成：原动机+传动系统+工作机构了解：机器、机构、机械、常用机构、通用零件、专用零件和部件的概念1.2本课程的内容、性质和任务了解：课程内容、性质、特点和任务第2章机械设计概述2.1机器的功能分析及功能原理设计了解：与机械设计有关的一些基础理论与技术2.2机器的功能分析及功能原理设计了解：机器的功能分析；功能原理设计2.3机械设计的基本要求和程序了解：机械设计的基本要求和普通程序2.4常用的设计主意了解：常用的设计主意第3章机械运动设计与分析基础知识机构组成要素控制：构件的定义（运动单元体）、分类（机架、主动件、从动件）构件与零件（加工、发明单元体）的区别平面运动副的定义、分类（低幅：转动副、移动副；高副：平面滚滑副）各运动副的运动特征、几何特征、表示符号及位置了解：运动链的定义运动链成为机构的条件（具有一个机架、具有充足的主动件）平面机构运动简图了解：机构运动简图（能认识简图即可）机构运动简图与机动暗示图（不按比例）的区别平面机构自由度计算控制：机构自由度的定义（具有自立运动的数目）平面运动副引入的约束数（低幅：引入2个约束；高副：引入1个约束）自由度计算，注重事项（复合铰链、局部自由度、虚约束、公共约束）机构具有决定运动的条件（机构主动件数等于机构的自由度）速度瞬心及其在机构速度分析上的应用控制：速度瞬心定义瞬心分类：绝对瞬心：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相对瞬心：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速度瞬心的数目速度瞬心的求法看见法：转动副位于转动中央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三心定理：互作平面平行运动的三个构件共有三个瞬心，且位于同向来线上用速度瞬心求解构件的速度（关键找到三个速度瞬心，建立同速点方程，然后求解）第6章平面连杆机构平面连杆机构的基本形式和应用控制：平面连杆的组成（构件+低副；各构件互作平行平面运动）──低副机构铰链四杆机构组成（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、曲柄、摇杆、固定铰链、活动铰链）铰链四杆机构的分类：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构铰链四杆机构的变异主意：改变构件长度、改变机架（倒置）了解：连杆机构的特点、四杆机构的应用平面四杆机构的基本特性控制：铰链四杆机构的运动特性：曲柄存在条件：①最长杆长度+最短杆长度≤其余两杆长度之和②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位夹角θ：两极限位置时连杆（曲柄）所夹锐角曲柄摇杆机构的急回特性及行程速比系数平面连杆机构的运动延续性铰链四杆机构的传力特性：压力角：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传动角：压力角的余角曲柄摇杆机构最小传动角位置：曲柄与机架共线的两位置中的一个死点（止点）位置：传动角为零的位置了解：许用压力角、许用传动角死点（止点）位置的应用和渡过平面连杆机构的运动设计控制：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：曲柄摇杆、曲柄滑块和摆动导杆机构了解：基本设计命题：实现给定的运动要求：连杆有限位置、连架杆对应角位移、轨迹满意各种附加要求：曲柄存在条件、运动延续条件、传力及其他条件实验法设计实现给定连杆轨迹的四杆机构解析法设计实现给定两连架杆对应位置的四杆机构第7章凸轮机构凸轮机构的类型和应用控制：凸轮机构的组成（凸轮+从动件+机架）──高副机构凸轮机构的分类：按凸轮分类（平面凸轮：盘形凸轮、移动凸轮；空间凸轮）按从动件分类：端部形状：尖端、滚子、平底、曲面运动形式：移动、摆动安装方式：对心、偏置按锁合方式分类：力锁合、形锁合了解：凸轮机构的特点、凸轮机构的应用、凸轮机构的普通命名原则从动件的几种常用运动逻辑控制：基圆（理论廓线上最小向径所作的圆）、理论廓线、实际廓线、行程从动件运动逻辑（升程、回程、远修止、近修止）刚性冲击（硬冲：速度突变，加速度无穷大）、柔性冲击（软冲：加速度突变）运动逻辑特点：等速运动逻辑：速度为常数、始末两点存在硬冲、用于低速等加速等减速：加速度为常数、始末中三点存在软冲、不宜用于高速余弦加速度：停─升─停型：始末两点存在软冲、不宜用于高速升─降─升型：无冲击、可用于高速了解：运动逻辑的基本形式：停─升─停；停─升─降─停；升─降─升运动逻辑的挑选原则盘形凸轮轮廓曲线的设计控制：反转法绘制凸轮廓线的主意：对心或偏置尖端移动从动件对心或偏置滚子移动从动件了解：反转法绘制摆动从动件凸轮廓线的主意凸轮机构的基本尺寸设计控制：滚子半径的挑选、运动失真、运动失真的解决主意了解：机构自锁、偏置对压力角的影响压力角、许用压力角、临界压力角三者关系基圆半径的决定第8章齿轮传动齿轮传动的类型和特点控制：齿轮机构的组成（主动齿轮+从动齿轮+机架）──高副机构圆形齿轮机构分类：平行轴：直齿圆柱齿轮机构（外啮合、内啮合、齿轮齿条）斜齿圆柱齿轮机构（外啮合、内啮合、齿轮齿条）人字齿轮机构相交轴：圆锥齿轮机构（直齿、斜齿、曲齿）相错轴：螺旋齿轮机构、蜗轮蜗杆机构了解：齿轮传动的特点齿廓啮合基本定律控制：齿廓啮合基本定律定传动比条件、节点、节圆、共轭齿廓了解：常用齿廓曲线：渐开线、摆线、圆弧渐开线及渐开线齿廓控制：渐开线的形成、特点一对渐开线齿廓啮合特性：定传动比特性、可分性了解：一对渐开线齿廓啮合时啮合角、啮合线保持不变渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动控制：渐开线齿轮个部分名称：齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆齿顶高、齿根高、齿全高齿距（周节）、齿厚、齿槽宽直齿圆柱齿轮的基本参数直齿圆柱齿轮的尺寸计算：d、ha、hf、h、db、p、pb、s、e外齿轮、外啮合、内齿轮、内啮合尺寸计算标准安装：分度圆与节圆重合一对渐开线齿轮啮合条件：准确啮合条件延续传动条件；重合度的几何含义一对渐开线齿轮啮合过程：起始啮合点（入啮点）；终止啮合点（脱啮点）实际啮合线；理论啮合线；极限啮合点了解：齿廓工作段、重合度的最大值、重合度与基本参数的关系、轮齿间的相对滑动化渐开线直齿圆柱齿轮的加工及齿轮变位的概念控制：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力角的齿轮根切现象及不根切的最少齿数了解：根切现象及产生的缘故（渐开线刀刃顶点超过极限啮合点）齿轮传动的失效形式、设计准则及材料挑选控制：齿轮传动的几种失效形式及防止失效的措施齿轮传动的设计准则齿轮材料的挑选原则、软硬齿面的区别和各自的应用场合齿轮传动的计算载荷控制：计算载荷中四个系数的含义及其主要影响因素、改善措施直齿圆柱齿轮的强度计算控制：受力分析强度计算力学模型（接触：赫兹公式、弯曲：悬臂梁）强度计算的主要系数YFa、YSa、Yε、ZE、ZH、Zε的意义及影响因素（强度计算的公式不要求记，考试时若需要会给出）直齿圆柱齿轮传动的设计计算路线、设计参数（齿数、齿宽系数、齿数比等）的挑选了解：齿轮结构设计第9章蜗杆传动控制：蜗杆传动的特点普通圆柱蜗杆传动的主要参数（m、α、z、q、a、d、γ、i）蜗杆传动的主要失效形式蜗轮常用材料，结构蜗杆旋向、转向和受力的关系，力分析了解：自锁现象及自锁条件蜗杆传动热平衡计算（举行热平衡计算的缘故及热平衡基本概念）第10章轮系轮系的类型控制：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固定轴线转动组成：行星轮+太阳轮（中央轮）+行星架（系杆）分类：行星轮系（F=1）、差动轮系（F=2）混合轮系：由若干个定轴轮系和周转轮系组成的复杂轮系轮系的传动比计算控制：定轴轮系传动比计算周转轮系传动比计算混合轮系传动比计算：求解步骤：①分清轮系、②分离计算、③找出联系、④联立求解关键：准确区别各基本轮系蜗杆旋向的判定：轴线铅锤放置，看见可见面齿的倾斜方向，左边高左旋，右边高右旋了解：惰轮；轮系的功用第11章带传动控制：带传动的主要特点带传动的工作情况分析（运动分析、力分析、应力分析、失效分析）型号、主要参数（a、d、Z、α、L、v）及设计挑选原则、主意了解：带传动的设计主意和步骤带的使用主意第12章其他传动类型简介棘轮机构控制：组成、工作原理、类型（齿式、摩擦式）运动特性：往复摆动转换为单向间歇转动；有噪音有磨损、运动确切性差设计时满意：自动啮紧条件了解：特点、应用及设计槽轮机构控制：组成、类型（外槽轮机构、内槽轮机构）、定位装置（锁止弧）运动特性：延续转动转换为单向间歇转动；主动拨销进出槽轮的瞬时其速度应与槽的中央线重合且有软冲第14章机械系统动力学机械动力学分析原理控制：作用在机械上的力：驱动力、工作阻力等效构件、等效力矩、等效转动惯量、等效力、等效质量、等效动力学模型等效原则：等效力矩、等效力：功或功率相等等效转动惯量、等效质量：动能相等等效方程：速度波动的调节和飞轮设计控制：机器运动的三个阶段：起动阶段、稳定运动阶段（匀速或变速稳定运动）、停车阶段周期性速度波动的缘故、一个稳定运动循环调节周期性速度波动的目的（限制速度波动幅值）和主意（增强质量或转动惯量）平均角速度：不匀称系数：飞轮转动惯量计算：能量指示图、最大盈亏功、最大速度位置、最小速度位置了解：三个阶段中功能关系、非周期性速度波动的缘故及调节主意刚性回转体的平衡控制：静平衡的力学条件：动平衡的力学条件：静平衡原理、动平衡原理第15章螺纹衔接了解：螺纹的类型，各种类型的特点及应用控制：螺纹衔接的基本类型、特点及应用螺纹衔接的预紧和防松原理、主意单个螺栓衔接的强度计算主意螺栓组衔接的设计与受力分析提高螺纹衔接强度的措施第16章轴了解：轴的功用及类型轴上载荷与应力的类型、性质轴设计的主要内容及特点控制：轴按载荷所分类型轴的材料、热处理及挑选轴的结构设计（结构设计原则、轴上主要零件的布置、轴的各段直径和长度、轴上零件的轴向固定、轴上零件的周向固定、轴的结构工艺性、提高轴的强度和刚度）平键、花键联接的特点、键强度计算轴的失效形式及设计准则轴的强度计算（初步计算主意：按扭转强度计算；按弯扭合成强度计算）第17章轴承了解：轴承的功用