西安交通大学机械设计基础前半部分复习要点.ppt

机械设计基础（前半部分）复习要点,第1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 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 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 零件和部件的概念 课程内容、性质、特点和任务,第2章 机械设计概述 2.2 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 2.4 了解：机械设计的类型和常用设计方法,第3章 机械运动设计与分析基础知识 3.2 掌握：构件的定义：运动单元体 构件的分类：机架、主动件、从动件 构件与零件(加工、制造单元体)的区别 平面运动副的定义 平面运动副分类：低副：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：运动链的定义及其分类：闭式链(单环链、多环链) 开式链 运动链成为机构的条件：具有一个机架 具有足够的主动件 3.3 掌握：机构运动简图的画法 注意标出比例尺、主动件、机架和必要的尺寸 了解：机动示意图(不按比例)与机构运动简图的区别 3.4 掌握：机构自由度的定义：具有独立运动的数目 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,平面机构自由度计算： F3n2P5P4 应用时的注意事项：复合铰链、局部自由度 虚约束、公共约束 机构具有确定运动的条件：机构的主动件数自由度 3.5 掌握：速度瞬心定义 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 瞬心的数目：K=N(N1)/2 速度瞬心的求法： 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 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 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 心、建立同速点方程、然后求解,第6章 平面连杆机构 6.1 掌握：平面连杆机构组成：构件低副低副机构 了解：平面连杆机构的特点 6.2 掌握：铰链四杆机构的组成：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方法：改变构件长度 改变机架(倒置) 了解：变异后机构(单滑块机构、双滑块机构)的特点及应用 6.3 掌握：铰链四杆机构运动特性： 铰链四杆机构存在曲柄条件： 最长杆长度+最短杆长度其余两杆长度之和 连架杆与机架中有一杆为四杆中之最短杆 曲柄摇杆机构的极限位置：曲柄与连杆共线位置,6.3 掌握：曲柄摇杆机构的极位夹角q： 两极限位置时曲柄(连杆)所夹锐角 曲柄摇杆机构的急回特性 及行程速比系数 1 平面连杆机构的运动连续性 铰链四杆机构的传力特性： 压力角a：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g：压力角的余角( ) 许用压力角 、许用传动角 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 死点位置：传动角为零的位置( ) 了解：死点位置的应用和渡过,6.4 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 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 满足各种附加要求：曲柄存在条件 运动连续条件 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 7.1 掌握：凸轮机构的组成：凸轮从动件机架高副机构 了解：凸轮机构组成和特点 7.2 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(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：凸轮机构的一般命名原则 7.3 掌握：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 从动件运动规律（升程、回程、远休止、近休止） 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),7.3 掌握：运动规律特点： 等速运动规律：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 正弦加速度：无冲击、可用于高速 位移曲线的画法 了解：从动件的基本运动形式：停升停 停升降停 升降升 运动规律的选择原则,7.4 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 对心或偏置滚子移动从动件 了解：平底从动件凸轮廓线的绘制方法 平底从动件运动失真的现象和解决方法 7.5 掌握：滚子半径的选择、运动失真、运动失真的解决方法 压力角a、许用压力角a、临界压力角ac 三者关系： 基圆半径的确定 了解：机构自锁、偏置对压力角的影响,第8章 齿轮传动 8.1 掌握：齿轮机构组成：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：齿轮传动的特点和其他分类方法 8.2 掌握：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 8.3 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 啮合线保持不变、可分性,8.4 掌握：渐开线齿轮各部分名称：齿数、模数、压力角、顶隙 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 基本参数：齿数z、模数m、压力角a( ) 齿顶高系数 (1.0、0.8) 隙系数 (0.25、0.3) 标准直齿圆柱齿轮的尺寸计算： 分度圆： 、基圆： 、齿顶高： 齿根高： 、齿全高： 齿距(周节)： 、基节齿厚： 齿厚和齿槽宽： 外齿轮：齿顶圆： 、齿根圆： 内齿轮：齿顶圆： 、齿根圆： 标准中心距： 外啮合： 、内啮合： 标准安装：分度圆与节圆重合( 、 ),8.4 掌握：一对渐开线齿轮啮合条件： 正确啮合条件：m1m2 m 、 a1a2 a 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 一对渐开线齿轮啮合过程： 入啮点(起始啮合点)B2、脱啮点(终止啮合点)B2 实际啮合线 、理论啮合线 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 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 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 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 切制法(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,8.6 掌握：齿轮传动的失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合 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 软硬齿面的区别、热处理方法、加工工艺和应用场合 8.7 掌握：齿轮传动的计算载荷 FcaKAKvKbKaFnKFn 中四个系数的含义及其主要影响因素、改善措施 8.8 掌握：直齿圆柱齿轮的强度计算： 受力分析 力学模型(接触：赫兹公式、弯曲：悬臂梁) 强度计算中的主要系数： YFa、YSa、Y、ZE、ZH、Z的意义及影响因素 设计参数(齿数、齿宽系数、齿数比等)的选择 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),第10章 轮系 10.1 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 固定轴线转动 组成：行星轮+太阳轮(中心轮)+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 了解：周转轮系另一种分类方法：2KH、3K、KHV,10.2 掌握：定轴轮系传动比计算：,说明：(-1)m仅用于平面轮系，反映nA与nN的转向 关系(转向相同为“”、相反为“”) 其中m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 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(蜗杆、锥齿轮)， 只能用画箭头的方法确定转向。若nA与nN的 转向相同，则齿数比前加“”号；相反时 加“”号 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 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 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,10.3 掌握：周转轮系传动比计算：,说明：齿轮A、齿轮B和行星架H的轴线必须平行 齿数比前的“”号结构符号： 表示相对转速 和 的转向，转向相同时取 “”号，相反时取“”号 确定方法：平面轮系可用(-1)m确定，其中m为外 啮合齿数对 含有空间齿轮时，用画虚线箭头(表 示相对速度方向)的方法直接判断 nA、nB和nH自身具有的“”号数值符号： 表示绝对转速nA、nB和nH 的方向 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， 表示与假设方向相同，否则表示与假 设方向相反,10.4 掌握：混合轮系传动比计算： 求解步骤：分清轮系 分别计算 找出联系 联立求解 关键：正确区分各基本轮系 10.5 了解：轮系的功用,第9章 蜗杆传动 9