西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)綱要

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)綱要（1） 必備的基礎(chǔ)知識(shí)(1) 機(jī)械零件的常用材料1）鋼是一種含碳量低于2的鐵碳合金。 2）鑄鐵含碳量高于2的鐵碳合金為鑄鐵。 3）有色金屬有色金屬 ，是相對(duì)于黑色金屬而言4）非金屬鋼的分類1）結(jié)構(gòu)鋼2）工具鋼3）特殊鋼結(jié)構(gòu)鋼 碳素鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼(如：Q235)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(如：45鋼)合金鋼鑄鐵 鑄鐵其性脆，不適于鍛壓和焊接，但其熔點(diǎn)較低，流動(dòng)性好，可以鑄造形狀復(fù)雜的大小鑄件。常用的鑄鐵有：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵和合金鑄鐵等?；诣F應(yīng)用最多，其牌號(hào)由“灰鐵”二字漢語拼音字首和材料的抗拉強(qiáng)度的平均值。如： HT200有色金屬銅合金有一定的強(qiáng)度和硬度，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、減摩

2、耐磨性和耐蝕性良好，是制造電工器件和耐磨蝕零件的重要材料。 鋁及鋁合金是應(yīng)用最廣的輕金屬，純鋁有良好的塑性、耐蝕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和焊接性，但強(qiáng)度、硬度較低。在鋁中加人合金元素硅、銅、鎂、錳、鋅等，可以獲得質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的零件。工程塑料工程塑料是在工程中用來作結(jié)構(gòu)或傳動(dòng)件材料的塑料，它有較高的強(qiáng)度，質(zhì)量輕，具有絕緣性、減摩耐磨性、耐蝕性、耐熱性等。（2）機(jī)械零件的基本變形及應(yīng)力拉壓剪切扭轉(zhuǎn)彎曲(3)常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用首先應(yīng)明確機(jī)構(gòu)的用途：運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換1、 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 直線運(yùn)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)2、 直線運(yùn)動(dòng) 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)齒條-齒輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3、 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 旋轉(zhuǎn)

3、運(yùn)動(dòng)速度的變換減速傳動(dòng)增速傳動(dòng)變速傳動(dòng)間歇傳動(dòng)(4) 通用機(jī)械零件的特點(diǎn)及應(yīng)用聯(lián)接件 : 螺紋聯(lián)接 軸轂聯(lián)接 鉚、焊、膠傳動(dòng)件 : 齒輪傳動(dòng) 帶傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)軸系部件 : 軸 滾動(dòng)與滑動(dòng)軸承 聯(lián)軸器、離合器其它 : 彈簧(2) 必要的基本理論（1） 機(jī)構(gòu)的組成及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)的自由度F=原動(dòng)件的數(shù)目（2） 螺旋副的摩擦、效率和自鎖條件 （3） 鉸鏈四桿的特性及其演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中有曲柄的條件：1)最短桿長(zhǎng)度十最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度<其他兩桿長(zhǎng)度之和(桿長(zhǎng)條件)。2)最短桿為連架桿或機(jī)架(機(jī)架條件)。急回運(yùn)動(dòng)、行程速比系數(shù)和死點(diǎn)壓力角與傳動(dòng)角 壓力角是指受力點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向之間的夾角。

4、 傳動(dòng)角 g=90º-a（4） 凸輪推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 等速運(yùn)動(dòng) 等加速等減速 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 擺線運(yùn)動(dòng) 改進(jìn)型等速 改進(jìn)型梯形加速度 凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理 反轉(zhuǎn)法 （5） 漸開線齒輪的嚙合傳動(dòng)及其設(shè)計(jì)漸開線的形成與特性直齒圓柱齒輪的尺寸計(jì)算分度圓直徑d， dmz，齒頂高h(yuǎn)ah*a m= m齒根高h(yuǎn)f(h*a +c* ) m = 1.25m齒全高h(yuǎn)=ha +hf(2h*a +c* ) m =2.25m齒頂圓直徑dad+2hazm +2h*am齒根圓直徑dfd2hfzm (h*a +c* ) m 齒距ppd/zpzm/z= pm基圓直徑dbdcosamzcosa直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)：

5、模數(shù)m、齒數(shù)z、壓力角a(20°)、齒頂高系數(shù)h*a (1)、頂隙系數(shù)c* (0.25)正確嚙合條件 對(duì)于直齒圓柱齒輪 對(duì)于斜齒圓柱齒輪 對(duì)于蝸輪蝸桿 輪齒的受力分析齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 校核式：設(shè)計(jì)式：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算校核式： 設(shè)計(jì)式：參數(shù)的選擇 齒數(shù) z1的選擇齒寬系數(shù)jd的選擇 （6） 帶傳動(dòng)的工作原理和工作能力分析尚未工作狀態(tài) 帶傳動(dòng)中的力分析工作狀態(tài) 帶的應(yīng)力分析 緊邊拉應(yīng)力s1 、松邊拉應(yīng)力s2、帶的彎曲應(yīng)力sb 、離心拉應(yīng)力sc 帶的彈性滑動(dòng) 帶中應(yīng)力的變化帶的彈性變形變化帶在帶輪上彈性滑動(dòng) 滑動(dòng)率約在1%2%之間變化，通常近似計(jì)算傳動(dòng)比打滑時(shí)，滑動(dòng)率為100%，這

6、是帶的一種失效形式。（7） 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)滾子鏈的結(jié)構(gòu)與工作原理運(yùn)動(dòng)不均勻性（8） 螺紋聯(lián)接的計(jì)算聯(lián)接類型與結(jié)構(gòu)受拉螺栓與受剪減螺栓失效與強(qiáng)度計(jì)算（9） 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)軸瓦材料及其結(jié)構(gòu)失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 pp vv pvpv 設(shè)計(jì)方法與步驟（10） 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)軸承的結(jié)構(gòu)、類型與代號(hào)壽命計(jì)算組合設(shè)計(jì) 基本額定壽命：具有90可靠度時(shí)軸承的壽命，用L10表示。 基本額定動(dòng)載荷：使軸承的基本額定壽命恰好為106轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷值，用字母C表示。 基本額定壽命計(jì)算式（11） 軸的分類其強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)軸所承受的載荷不同，軸可分為心軸、轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)軸三類。心軸的強(qiáng)度計(jì)算方法傳動(dòng)軸的強(qiáng)度計(jì)算方法 轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度計(jì)算方法 必需掌握的基本技能（1） 機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算（2） 凸輪機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)（3） 輪系傳動(dòng)比的計(jì)算復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算如圖所示的行星輪系中， z1= z2=30 、 z2= 40、 z3= 45 ，求傳動(dòng)比i1H =? （4） 輪齒受力分析 （5） 帶傳動(dòng)的受力分析（6） 螺紋聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算受橫向載荷的緊螺栓聯(lián)接結(jié)合面的摩擦力傳遞外力F螺栓的計(jì)算應(yīng)力 鉸制孔用螺栓 靠螺栓桿的剪切和螺栓桿與被聯(lián)接件的擠壓來傳遞外載荷。螺栓桿可能因受到剪切和擠壓而破壞。FFds