西安交通大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)前半部分復(fù)習(xí)要點(diǎn).ppt

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（前半部分）復(fù)習(xí)要點(diǎn),第1章 緒論 掌握：機(jī)器的特征：人為的實(shí)物組合、各實(shí)物間具有確定的相對(duì) 運(yùn)動(dòng)、有機(jī)械能參與或作機(jī)械功 機(jī)器的組成：驅(qū)動(dòng)部分傳動(dòng)部分執(zhí)行部分 協(xié)調(diào)控制部分 了解：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、常用機(jī)構(gòu)、通用零件、標(biāo)準(zhǔn)件、專用 零件和部件的概念 課程內(nèi)容、性質(zhì)、特點(diǎn)和任務(wù),第2章 機(jī)械設(shè)計(jì)概述 2.2 了解：機(jī)器的功能分析和功能設(shè)計(jì)原理 2.3 了解：機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和程序 2.4 了解：機(jī)械設(shè)計(jì)的類型和常用設(shè)計(jì)方法,第3章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與分析基礎(chǔ)知識(shí) 3.2 掌握：構(gòu)件的定義：運(yùn)動(dòng)單元體 構(gòu)件的分類：機(jī)架、主動(dòng)件、從動(dòng)件 構(gòu)件與零件(加工、制造單元體)的區(qū)別 平面運(yùn)動(dòng)副的定義 平面運(yùn)動(dòng)副分類：低副：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副 高副：平面滾滑副 各運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)特征、幾何特征、表示符號(hào)及位置 了解：運(yùn)動(dòng)鏈的定義及其分類：閉式鏈(單環(huán)鏈、多環(huán)鏈) 開(kāi)式鏈 運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件：具有一個(gè)機(jī)架 具有足夠的主動(dòng)件 3.3 掌握：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的畫(huà)法 注意標(biāo)出比例尺、主動(dòng)件、機(jī)架和必要的尺寸 了解：機(jī)動(dòng)示意圖(不按比例)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的區(qū)別 3.4 掌握：機(jī)構(gòu)自由度的定義：具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目 平面運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)：低幅：引入2個(gè)約束 高副：引入1個(gè)約束,平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算： F3n2P5P4 應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)：復(fù)合鉸鏈、局部自由度 虛約束、公共約束 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件數(shù)自由度 3.5 掌握：速度瞬心定義 分類：絕對(duì)瞬心絕對(duì)速度相等且為零的瞬時(shí)重合 點(diǎn)，位于絕對(duì)速度的垂線上 相對(duì)瞬心絕對(duì)速度相等但不為零的瞬時(shí)重 合點(diǎn)，位于相對(duì)速度的垂線上 瞬心的數(shù)目：K=N(N1)/2 速度瞬心的求法： 觀察法：轉(zhuǎn)動(dòng)副位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心 移動(dòng)副位于垂直于導(dǎo)軌的無(wú)窮遠(yuǎn) 高副位于過(guò)接觸點(diǎn)的公法線上 三心定理法：互作平面平行運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有三 個(gè)瞬心，且位于同一直線上 用速度瞬心求解構(gòu)件的速度：關(guān)鍵是找到三個(gè)速度瞬 心、建立同速點(diǎn)方程、然后求解,第6章 平面連桿機(jī)構(gòu) 6.1 掌握：平面連桿機(jī)構(gòu)組成：構(gòu)件低副低副機(jī)構(gòu) 了解：平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 6.2 掌握：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成：四構(gòu)件四轉(zhuǎn)動(dòng)副 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件名稱：機(jī)架、連桿、連架桿 曲柄、搖桿 固定鉸鏈、活動(dòng)鉸鏈 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的變異方法：改變構(gòu)件長(zhǎng)度 改變機(jī)架(倒置) 了解：變異后機(jī)構(gòu)(單滑塊機(jī)構(gòu)、雙滑塊機(jī)構(gòu))的特點(diǎn)及應(yīng)用 6.3 掌握：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性： 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄條件： 最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度+最短桿長(zhǎng)度其余兩桿長(zhǎng)度之和 連架桿與機(jī)架中有一桿為四桿中之最短桿 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極限位置：曲柄與連桿共線位置,6.3 掌握：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角q： 兩極限位置時(shí)曲柄(連桿)所夾銳角 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性 及行程速比系數(shù) 1 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳力特性： 壓力角a：不計(jì)摩擦、重力時(shí)從動(dòng)件受力方向與受力 點(diǎn)速度方向間所夾銳角 傳動(dòng)角g：壓力角的余角( ) 許用壓力角 、許用傳動(dòng)角 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角位置：曲柄與機(jī)架共線的 兩位置中的一個(gè) 死點(diǎn)位置：傳動(dòng)角為零的位置( ) 了解：死點(diǎn)位置的應(yīng)用和渡過(guò),6.4 掌握：平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)： 實(shí)現(xiàn)給定連桿二個(gè)或三個(gè)位置的設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)給定行程速比系數(shù)的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)： 曲柄搖桿、曲柄滑塊、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 了解：基本設(shè)計(jì)命題： 實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)要求：連桿有限位置 連架桿對(duì)應(yīng)角位移 軌跡 滿足各種附加要求：曲柄存在條件 運(yùn)動(dòng)連續(xù)條件 傳力及其他條件 實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)給定連桿軌跡的四桿機(jī)構(gòu) 解析法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)給定兩連架桿對(duì)應(yīng)位置的四桿機(jī)構(gòu),第7章 凸輪機(jī)構(gòu) 7.1 掌握：凸輪機(jī)構(gòu)的組成：凸輪從動(dòng)件機(jī)架高副機(jī)構(gòu) 了解：凸輪機(jī)構(gòu)組成和特點(diǎn) 7.2 掌握：凸輪機(jī)構(gòu)的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合 分類：按凸輪分類：平面凸輪(盤(pán)形凸輪、移動(dòng)凸輪) 空間凸輪 按從動(dòng)件分類 端部形狀：尖端、滾子、平底、曲面 運(yùn)動(dòng)形式：移動(dòng)、擺動(dòng) 安裝方式：對(duì)心、偏置 按鎖合方式分類：力鎖合、形鎖合 了解：凸輪機(jī)構(gòu)的一般命名原則 7.3 掌握：基圓：理論廓線上最小向徑所作的圓 理論廓線、實(shí)際廓線、行程 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（升程、回程、遠(yuǎn)休止、近休止） 剛性沖擊(硬沖：速度突變，加速度無(wú)窮大) 柔性沖擊(軟沖：加速度突變),7.3 掌握：運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn)： 等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：速度為常數(shù)、始末兩點(diǎn)存在 硬沖、用于低速 等加速等減速：加速度為常數(shù)、始末中三點(diǎn)存 在軟沖、不宜用于高速 余弦加速度： 停升停型：始末兩點(diǎn)存在軟沖、 不宜用于高速 升降升型：無(wú)沖擊、可用于高速 正弦加速度：無(wú)沖擊、可用于高速 位移曲線的畫(huà)法 了解：從動(dòng)件的基本運(yùn)動(dòng)形式：停升停 停升降停 升降升 運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇原則,7.4 掌握：反轉(zhuǎn)法繪制凸輪廓線的方法： 對(duì)心或偏置尖端移動(dòng)從動(dòng)件 對(duì)心或偏置滾子移動(dòng)從動(dòng)件 了解：平底從動(dòng)件凸輪廓線的繪制方法 平底從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)失真的現(xiàn)象和解決方法 7.5 掌握：滾子半徑的選擇、運(yùn)動(dòng)失真、運(yùn)動(dòng)失真的解決方法 壓力角a、許用壓力角a、臨界壓力角ac 三者關(guān)系： 基圓半徑的確定 了解：機(jī)構(gòu)自鎖、偏置對(duì)壓力角的影響,第8章 齒輪傳動(dòng) 8.1 掌握：齒輪機(jī)構(gòu)組成：主動(dòng)齒輪+從動(dòng)齒輪+機(jī)架；高副機(jī)構(gòu) 圓形齒輪機(jī)構(gòu)分類： 平行軸：直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)：外嚙合、內(nèi)嚙合 齒輪齒條 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)：外嚙合、內(nèi)嚙合 齒輪齒條 人字齒輪機(jī)構(gòu) 相交軸：圓錐齒輪機(jī)構(gòu)：直齒、斜齒、曲齒 相錯(cuò)軸：螺旋齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) 了解：齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和其他分類方法 8.2 掌握：齒廓嚙合基本定律： 定傳動(dòng)比條件、節(jié)點(diǎn)、節(jié)圓、共軛齒廓 了解：常用齒廓曲線：漸開(kāi)線、擺線、圓弧 8.3 掌握：漸開(kāi)線的形成、特點(diǎn)及方程 ： 一對(duì)漸開(kāi)線齒廓嚙合特性：定傳動(dòng)比特性、嚙合角和 嚙合線保持不變、可分性,8.4 掌握：漸開(kāi)線齒輪各部分名稱：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、頂隙 分度圓、基圓、齒頂圓、齒根圓、齒頂高、齒根高 齒全高、齒距(周節(jié))、齒厚、齒槽寬 基本參數(shù)：齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角a( ) 齒頂高系數(shù) (1.0、0.8) 隙系數(shù) (0.25、0.3) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的尺寸計(jì)算： 分度圓： 、基圓： 、齒頂高： 齒根高： 、齒全高： 齒距(周節(jié))： 、基節(jié)齒厚： 齒厚和齒槽寬： 外齒輪：齒頂圓： 、齒根圓： 內(nèi)齒輪：齒頂圓： 、齒根圓： 標(biāo)準(zhǔn)中心距： 外嚙合： 、內(nèi)嚙合： 標(biāo)準(zhǔn)安裝：分度圓與節(jié)圓重合( 、 ),8.4 掌握：一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合條件： 正確嚙合條件：m1m2 m 、 a1a2 a 連續(xù)傳動(dòng)條件： 重合度的幾何含義、輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)及特點(diǎn) 一對(duì)漸開(kāi)線齒輪嚙合過(guò)程： 入嚙點(diǎn)(起始嚙合點(diǎn))B2、脫嚙點(diǎn)(終止嚙合點(diǎn))B2 實(shí)際嚙合線 、理論嚙合線 極限嚙合點(diǎn)：N1、N2 了解：齒廓工作段、重合度最大值、重合度與基本參數(shù)的關(guān)系 8.5 掌握：范成法加工齒輪的特點(diǎn)：用同一把刀具可加工不同齒數(shù) 相同模數(shù)和相同壓力角的齒輪 根切現(xiàn)象及產(chǎn)生原因：漸開(kāi)線刀刃頂點(diǎn)超過(guò)極限嚙合點(diǎn) 不根切的最少齒數(shù) 了解：漸開(kāi)線齒輪的加工方法：鑄造法、熱軋法、沖壓法 切制法(仿型法、展成法) 范成法加工齒輪時(shí)刀具與輪坯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)： 范成運(yùn)動(dòng)、切削運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、讓刀運(yùn)動(dòng) 變位齒輪加工方法、正變位、零變位、負(fù)變位、最小變位系數(shù),8.6 掌握：齒輪傳動(dòng)的失效形式：輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合 齒面磨損、齒面塑性流動(dòng) 防止失效的措施、計(jì)算準(zhǔn)則、齒輪材料的選擇原則 軟硬齒面的區(qū)別、熱處理方法、加工工藝和應(yīng)用場(chǎng)合 8.7 掌握：齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷 FcaKAKvKbKaFnKFn 中四個(gè)系數(shù)的含義及其主要影響因素、改善措施 8.8 掌握：直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算： 受力分析 力學(xué)模型(接觸：赫茲公式、彎曲：懸臂梁) 強(qiáng)度計(jì)算中的主要系數(shù)： YFa、YSa、Y、ZE、ZH、Z的意義及影響因素 設(shè)計(jì)參數(shù)(齒數(shù)、齒寬系數(shù)、齒數(shù)比等)的選擇 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算路線 (強(qiáng)度計(jì)算的公式不要求記，考試時(shí)若需要會(huì)給出),第10章 輪系 10.1 掌握：定軸輪系：所有齒輪軸線位置相對(duì)機(jī)架固定不動(dòng) 周轉(zhuǎn)輪系：至少有一個(gè)齒輪軸線可繞其他齒輪 固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng) 組成：行星輪+太陽(yáng)輪(中心輪)+行星架(系桿) 分類：行星輪系(F=1)、差動(dòng)輪系(F=2) 混合輪系：由若干個(gè)定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系組成的 復(fù)雜輪系 了解：周轉(zhuǎn)輪系另一種分類方法：2KH、3K、KHV,10.2 掌握：定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算：,說(shuō)明：(-1)m僅用于平面輪系，反映nA與nN的轉(zhuǎn)向 關(guān)系(轉(zhuǎn)向相同為“”、相反為“”) 其中m為外嚙合齒數(shù)對(duì) 轉(zhuǎn)向關(guān)系也可用畫(huà)箭頭的方法直接判斷，箭 頭方向表示齒輪可見(jiàn)面材料線速度方向 如果輪系中包含空間齒輪(蝸桿、錐齒輪)， 只能用畫(huà)箭頭的方法確定轉(zhuǎn)向。若nA與nN的 轉(zhuǎn)向相同，則齒數(shù)比前加“”號(hào)；相反時(shí) 加“”號(hào) 蝸輪轉(zhuǎn)向判定：左旋用左手，右旋用右手， 拇指伸直，四指彎曲指向蝸桿轉(zhuǎn)向，則拇指 指向的相反方向?yàn)槲佪唶Ш宵c(diǎn)的線速度方向 了解：惰輪：僅改變方向而不改變傳動(dòng)比大小的齒輪 蝸桿旋向的判定：軸線鉛錘放置，觀察可見(jiàn)面齒的傾 斜方向，左邊高左旋，右邊高右旋,10.3 掌握：周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算：,說(shuō)明：齒輪A、齒輪B和行星架H的軸線必須平行 齒數(shù)比前的“”號(hào)結(jié)構(gòu)符號(hào)： 表示相對(duì)轉(zhuǎn)速 和 的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向相同時(shí)取 “”號(hào)，相反時(shí)取“”號(hào) 確定方法：平面輪系可用(-1)m確定，其中m為外 嚙合齒數(shù)對(duì) 含有空間齒輪時(shí)，用畫(huà)虛線箭頭(表 示相對(duì)速度方向)的方法直接判斷 nA、nB和nH自身具有的“”號(hào)數(shù)值符號(hào)： 表示絕對(duì)轉(zhuǎn)速nA、nB和nH 的方向 確定方法：假設(shè)正方向，轉(zhuǎn)向相同時(shí)代入正值， 相反時(shí)代入負(fù)值。計(jì)算結(jié)果為正時(shí)， 表示與假設(shè)方向相同，否則表示與假 設(shè)方向相反,10.4 掌握：混合輪系傳動(dòng)比計(jì)算： 求解步驟：分清輪系 分別計(jì)算 找出聯(lián)系 聯(lián)立求解 關(guān)鍵：正確區(qū)分各基本輪系 10.5 了解：輪系的功用,第9章 蝸桿傳動(dòng) 9