机械设备复习资料.doc

绪论：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传送能量、物料、信息。用来传送运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。设计机械应满足的基本要求是：（1）良好的使用性能；（2）安全；（3）可靠、耐用；（4）经济；（5）符合环保要求。第一章：两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。低副：两构件通过面接触组成的运动副称为低副，平面机构中低副有转动副和移动副两种。高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。自由度计算：F=3n-2-,n为活动构件数，为低副个数，为高副个数。机构具有确定运动的条件是：机构自由度F0,且F等于原动件数。计算平面机构自由度要注意的：复合铰链，两个以上构件同时在一处用转动副相连接就构成复合铰链。局部自由度，机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度。虚约束，重复而不起限制作用的约束。发生相对运动的任意两构件间都有一个瞬心，如机构由K个构件组成，则瞬心数为：N=第二章：按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。具有整转副条件：最长和最短之和小于其他两数之和。具有整转副的铰链四杆机构是否存在曲柄，还应根据选择哪一个杆为机架来判断：取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，帮得双曲柄机构。取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整转副，帮得曲柄摇杆机构。取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副，帮得双摇杆机构。第四章：分度圆上的齿距P对的比值称为模数，用m表示，单位mm.分度圆直径d=mz.在轮齿上，介于齿顶圆和分度圆之间的部分称为齿顶，其径向高度称为齿顶高，表示，介于齿根圆和分度圆之间的部分称为齿根，其径各高度称为齿根高，用表示，齿顶圆和齿根圆之间的轮齿的径向高度称为全齿高，用h表示。故：h=分度圆上齿厚与齿槽宽相等，且齿顶高和齿根高均为标准值的齿轮称为标准齿轮。标准中心距：两轮轴中心距离。分度圆和压力角是单个齿轮所具有的，而节圆和啮合角是两个齿轮相互啮合时才出现的。重合度：实际啮合线段与两啮合点之间距离之比称为重合度，用表示，因此，齿轮连续传动的条件是=1最少齿数17，若允许有根切，正常标准齿轮的实际最少齿数可取14斜齿轮的优缺点：与直齿轮相比，斜齿轮具有以下优点：1齿廓触线是斜线，一对齿是逐渐进入啮合和逐渐脱离啮合的，故运转平稳，噪声小。2重合度大，并随齿宽和螺旋角的增大而增大，故承载能力高，运转平稳，适于高速传动。3斜齿轮不根切最少齿数小于直齿轮。斜齿轮的主要缺点是：斜齿齿面受法向力F时会产生轴向分力需要安装推力轴承，从而使结构复杂化。为了克服这一缺点，可以采用人字齿轮。第五章：在轮系中，输入轴与输出轴的角速度之比称为轮系的传动比，用表示，下标a、b为输入轴和输出轴的代号，即=一对相互啮合的定轴齿轮的转速比等于其齿数的反比。z表示齿数，n表示转速。设轮1为起始主动轮，轮K为最末从动轮，则定轴轮系始末两轮传动比数值计算的一般公式为：=轮1到轮K间所有从动轮齿数的乘积：轮1到轮K间所有主动轮齿数的乘积=机构自由度为2，需要两个原动件，这种轮系称为差动轮系。自由度为1，只需一个原动件，这种轮系称为行星轮系。周转轮系：i =（）应用上式时，视G为起始主动轮，K为最末从动轮。第九章：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。在不发生失效的条件下，零件所能安全工作的限度，称为工作能力。零件的失效可能由于：断裂或塑性变形；过大的弹性变形；工作面的过度磨损或损伤；发生强烈的振动；连接的松弛；摩擦传动的打滑等。按照时间变化的情况，应力可以分为静应力和变应力。不随时间变化的应力称为静应力，随时间变化的应力称为变应力。静应力下，零件材料有两种损坏形式：断裂或塑性变形。在变应力条件下，零件的损坏形式是疲劳断裂。机械零件的接触应力通常是随时间作周期性变化的，在载荷重复作用下，首先在表层内约20m处产生初始疲劳裂纹，然后裂纹逐渐扩展，终于使表层金属呈小片状剥落下来而在零件表面形成一些小坑。这种现象称为疲劳点蚀。疲劳点蚀常是齿轮、滚动轴承等零件的主要失效形式。第十章：连接有三种：可拆，不可拆，过盈配合。螺纹的主要几何参数：1大径d 与外螺纹牙顶（或内螺纹牙底）相重合的假想圆柱体的直径。2小径 与外螺纹牙底（或内螺纹牙顶）相重合的假想圆柱体的直径。3中径 也是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线上牙型沟槽和凸起宽度相等。4螺距P 相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。5导程S 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴各距离。设螺旋线数为n，则S=nP6螺纹升角 在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角tan=7牙型角 轴向截面内螺纹牙型相邻两侧边的夹角称为牙型角。若螺纹升角小于当量摩擦角p，则螺旋具有自锁特性.螺纹连接的四种基本类型：1螺栓连接，分为普通螺栓连接和铰制孔用螺栓连接；2螺钉连接；3双头螺柱连接；4紧定螺钉连接。一、松螺栓连接强度条件为：= 式中:为螺纹小径,mm;为轴向工作载荷二、紧螺栓连接的强度条件为：= 螺栓轴向压紧力= ；式中：为预紧力；C为可靠性系数，通常取C=1.11.3；m为接合面数目；f为接合面摩擦系数。将= 代入= 中求的螺栓许用应力。第十一章：轮齿的失效形式主要有以下五种：1轮齿折断；2齿面点蚀；3齿面胶合；4齿面磨损；5齿面塑性变形。齿轮常用的热处理方法有以下五种：1表面淬火；2渗碳淬火；3调质；4正火；5渗氮。上述五种热处理中，调质和正火两种处理后的齿面硬度较低，为软齿面；其他三种处理后的齿面硬度较高，为硬齿面。设分别为小轮、大轮的直径，L为带长，则带轮的包角=加减2，因角较小，以sin=代入上式得：=rad弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由过载引起的全面滑动，应当避免。弹性滑动是由紧、松边拉力差引起的，只要传递圆周力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可避免的。第十四章：根据承受载荷的不同，轴可分为转轴、传动轴和心轴三种。转轴既传递转矩又承受弯矩，传动轴只传递转矩而不承受弯矩或弯矩很小，心轴则只承受弯矩而不传递转矩。为便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯形。轴上零件的轴向固定，常采用轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈等形式。按照滚动体形状，轴承可分为球轴承和滚子轴承。滚子又分为圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针等。在同样外形尺寸下，滚子轴承的承载能力约为球轴承的1.53倍。所以，在载荷较大或有冲击载荷时宜采