(完整版)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)詳解

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)詳解緒論1、機(jī)器的特征：（1）它是人為的實(shí)物組合；（2）各實(shí)物間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；（3）能代替或減輕人類(lèi)的勞動(dòng)去完成有效的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。第一章平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析要求：握機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式， 理解的基礎(chǔ)上掌握機(jī)構(gòu)確定性運(yùn)動(dòng)的條件，熟練掌握機(jī)構(gòu)速度瞬心數(shù)的求法。1、基本概念運(yùn)動(dòng)副：凡兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)副。低副：兩構(gòu)件通過(guò)面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為低副。高副：兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為高副。復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上的構(gòu)件同時(shí)在一處用回轉(zhuǎn)副相聯(lián)構(gòu)成的回轉(zhuǎn)副。局部自由度：機(jī)構(gòu)中常出現(xiàn)的一種與輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度， 稱(chēng)為局部自由度或

2、多余自由度。虛約束：對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起限制作用的重復(fù)約束稱(chēng)為虛約束或稱(chēng)消極約束。瞬心：任一剛體相對(duì)另一剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)， 其相對(duì)運(yùn)動(dòng)可看作是繞某一重合點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，該重合點(diǎn)稱(chēng)為瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心或速度瞬心，簡(jiǎn)稱(chēng)瞬心。 如果兩個(gè)剛體都是運(yùn)動(dòng)的，則其瞬心稱(chēng)為相對(duì)速度瞬心； 如果兩個(gè)剛體之一是靜止的， 則其瞬心稱(chēng)為絕對(duì)速度瞬心。2、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度， 每個(gè)低副引入兩個(gè)約束， 即使構(gòu)件失去兩個(gè)自由度；每個(gè)高副引入一個(gè)約束，使構(gòu)件失去一個(gè)自由度。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的公式：F=3n-2P L-PH機(jī)構(gòu)要具有確定的運(yùn)動(dòng)， 則機(jī)構(gòu)自由度數(shù)必須與機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目相等。 即，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)

3、的條件是 F>0,且 F 等于原動(dòng)件個(gè)數(shù)。3、復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束(a)K 個(gè)構(gòu)件匯交而成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)具有(K-1) 個(gè)回轉(zhuǎn)副。(b)局部自由度雖然不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，但滾子可使高副接觸處的滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦，減少磨損，所以實(shí)際機(jī)械中常有局部自由度出現(xiàn)。(c)虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)雖不起作用， 但是可以增加構(gòu)件的剛性和使構(gòu)件受力均衡，所以實(shí)際機(jī)械中虛約束隨處可見(jiàn)。4、速度瞬心如果一個(gè)機(jī)構(gòu)由K 個(gè)構(gòu)件組成，則瞬心數(shù)目為N=K(K-1)/21瞬心位置的確定：(a) 已知兩重合點(diǎn)相對(duì)速度方向， 則該兩相對(duì)速度向量垂線的交點(diǎn)便是兩構(gòu)件的瞬心。(b) 兩構(gòu)件組成回轉(zhuǎn)副時(shí)，回轉(zhuǎn)副的中心便是它們

4、的瞬心。(c) 兩構(gòu)件組成移動(dòng)副時(shí)， 由于所有重合點(diǎn)的相對(duì)速度方向都平行于移動(dòng)方向，所以其瞬心位于導(dǎo)路垂線的無(wú)窮遠(yuǎn)處。(d) 兩構(gòu)件組成純滾動(dòng)高副時(shí)， 接觸點(diǎn)相對(duì)速度為零， 所以接觸點(diǎn)就是其瞬心。(e) 兩構(gòu)件組成滑動(dòng)兼滾動(dòng)的高副時(shí)，由于接觸點(diǎn)的相對(duì)速度沿切線方向，因此其瞬心應(yīng)位于接觸點(diǎn)的公法線上， 其具體位置還要根據(jù)其他條件才能確定。三心定理；作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有三個(gè)瞬心，這三個(gè)瞬心位于同一直線上。第二章平面連桿機(jī)構(gòu)要求：重點(diǎn)掌握曲柄存在的條件、急回特性、壓力角、傳動(dòng)角和死點(diǎn)；熟悉平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用（優(yōu)缺點(diǎn)和用途） ；掌握四桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基本形式演化方法以及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)； 掌握

5、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)的圖解法 （近幾年沒(méi)考）。1、概念：極位夾角和擺角： 搖桿處于兩極限位置時(shí)， 對(duì)應(yīng)的曲柄兩位置之間所夾的銳角稱(chēng)為極位夾角。搖桿在兩極限位置間的夾角稱(chēng)為搖桿的擺角，用表示。壓力角：從動(dòng)搖桿上一點(diǎn)受力方向與該力作用點(diǎn)的絕對(duì)速度 vc 方向之間所夾的銳角稱(chēng)為壓力角。傳動(dòng)角：在實(shí)際應(yīng)用中，為了度量方便，通常以壓力角的余角來(lái)判斷連桿機(jī)構(gòu)的偉力性能，稱(chēng)為傳動(dòng)角。死點(diǎn)位置：當(dāng)原動(dòng)件對(duì)從動(dòng)件的作用點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，因此不能使之轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)的這個(gè)位置稱(chēng)為死點(diǎn)位置。2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在一個(gè)曲柄的必要條件：1）曲柄為最短桿。2）最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。推論：1）如果最短桿與最

6、長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和大于其余兩桿長(zhǎng)度之和，則無(wú)論取哪個(gè)桿為機(jī)架，均無(wú)曲柄存在，該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2）如果最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，取不同桿為機(jī)架時(shí)，便會(huì)得到不同類(lèi)型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，即：(a) 如果以最短丁的任一相鄰桿為機(jī)架，存在一個(gè)曲柄，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。(b) 如果以最短桿為機(jī)架，存在兩個(gè)曲柄，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。(c) 如果以最短桿的對(duì)面桿為機(jī)架，無(wú)曲柄存在，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。3、急回特性2 0，才有急回特為縮短非生產(chǎn)時(shí)間， 提高生產(chǎn)率，常取平均速度校高的為空回行程，平均速度較低的為生產(chǎn)行程。機(jī)構(gòu)的急回特性可用行程速比系數(shù)K 表示，即K=（

7、 180°+） /(180 °- )上式表明：機(jī)構(gòu)的急回特性取決于極位夾角 。 角愈大，K 值也愈大，機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)性質(zhì)愈顯著。對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，只有偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，因極位夾角性。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)也具有急回特性。4、死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置會(huì)使機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象。 為了消除死點(diǎn)位置的不良影響，可以對(duì)從動(dòng)曲柄施加外力， 或利用飛輪及構(gòu)件自身的慣性作用， 使機(jī)構(gòu)順利通過(guò)死點(diǎn)位置。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)桿機(jī)械， 當(dāng)分別以滑塊或?qū)U為原動(dòng)件時(shí)，也存在死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置對(duì)傳動(dòng)雖然不利，但是對(duì)某些夾緊裝置卻可用于防松。第三章凸輪機(jī)構(gòu)1、凸輪機(jī)構(gòu)適用于實(shí)現(xiàn)特殊要求運(yùn)動(dòng)規(guī)律的各種機(jī)械、儀器和操

8、縱控制裝置中傳力不大的場(chǎng)合。2、凸輪機(jī)構(gòu)常用名詞以凸輪輪廓的最小向徑為半徑所繪的圓稱(chēng)為基圓； 從動(dòng)件按一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律由離回轉(zhuǎn)中心最近位置到達(dá)最遠(yuǎn)位置的過(guò)程稱(chēng)為推程， 這時(shí)從動(dòng)件所走過(guò)的距離 h 稱(chēng)為從動(dòng)件的長(zhǎng)升程， 而與推程對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱(chēng)為推程運(yùn)動(dòng)角； 從動(dòng)件在最遠(yuǎn)位置停留不動(dòng)的過(guò)程稱(chēng)為遠(yuǎn)停留， 對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱(chēng)為遠(yuǎn)休止角； 從動(dòng)件按一定規(guī)律回到起始位置，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為回程，對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱(chēng)為回程運(yùn)動(dòng)角； 從動(dòng)件在距凸輪回轉(zhuǎn)中心最近位置停留不動(dòng)的過(guò)程稱(chēng)為近停留， 對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱(chēng)為近休止角。3、常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）等速運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件開(kāi)始時(shí)， 速度由零突變?yōu)関0, 故 a2 為正無(wú)窮大；運(yùn)動(dòng)終止

9、時(shí)， 速度由 v0 突變?yōu)榱悖?a2 為負(fù)無(wú)窮大，其慣性力將引起剛性沖擊。因此，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律不宜單獨(dú)使用，在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始和終止段應(yīng)當(dāng)用其他運(yùn)動(dòng)規(guī)律過(guò)渡。（2）等加速等減速運(yùn)動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律在某些點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)加速度有限值的突然變化， 因而產(chǎn)生有限慣性力的突變， 結(jié)果將引起所謂柔性沖擊。 所以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于中速凸輪機(jī)構(gòu)。（3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的從動(dòng)件在推程的始點(diǎn)和終點(diǎn)有柔性沖擊； 只有當(dāng)加速度曲線保持連續(xù)時(shí)，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律才能避免沖擊。4、凸輪輪廓的設(shè)計(jì)（按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線）“反轉(zhuǎn)法”圖 3-10 、圖 3-11 、圖 3-123b / r k滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓的繪制：

10、 理論輪廓與實(shí)際輪廓線互為等距曲線，基圓半徑是指理論輪廓線的最小向徑。5、滾子半徑的選擇從減小凸輪與滾子之間的接觸應(yīng)力來(lái)看， 滾子半徑越大越好。但是，滾子半徑必須小于理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑 （理論輪廓的內(nèi)凹部分對(duì)滾子半徑的選擇沒(méi)有影響）。如果按上述條件選擇的滾子半徑太小而不能滿(mǎn)足安裝和強(qiáng)度要求，就應(yīng)當(dāng)把凸輪基圓尺寸加大，重新設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線。6、壓力角如果從動(dòng)件的偏置方向選擇不對(duì)， 會(huì)增大機(jī)構(gòu)的壓力角， 導(dǎo)致機(jī)械效率降低，甚至出現(xiàn)機(jī)構(gòu)自鎖現(xiàn)象。因此，正確選擇偏置方向有利于減小機(jī)械的壓力角。平底從動(dòng)件的壓力角為常數(shù)， 由于機(jī)構(gòu)受力方向不變， 采用平底從動(dòng)件的凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性好。7、基圓

11、半徑與壓力角在設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)， 凸輪的基圓半徑越得越小，壓力角愈大， 所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)越緊湊。但基圓半徑過(guò)小，壓力角會(huì)超過(guò)許用值，而使機(jī)構(gòu)傳力性能變差，效率降低，甚至發(fā)生自鎖。 通常在保證最大壓力角不超過(guò)許用值的前提下， 對(duì)受力較小而要求結(jié)構(gòu)緊湊的凸輪取較小的基圓半徑， 對(duì)于受力校大而對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸又沒(méi)有嚴(yán)格限制的凸輪選較大的基圓半徑。第四章齒輪機(jī)構(gòu)重點(diǎn)章節(jié)，重要內(nèi)容有：齒輪的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和種類(lèi)；齒輪嚙合基本定律，漸開(kāi)線的生成、特點(diǎn)，漸開(kāi)線齒輪的嚙合特性，漸開(kāi)線直齒的幾何尺寸計(jì)算，正確嚙合、正確安裝、連續(xù)傳動(dòng)條件，根切現(xiàn)象，變位齒輪的概念，特點(diǎn)及傳動(dòng)特點(diǎn)，斜齒輪幾何尺寸計(jì)算、正確嚙合條件、當(dāng)量齒數(shù)，錐齒輪

12、的傳動(dòng)比，標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和當(dāng)量齒數(shù)。1、嚙合基本定律在嚙合傳動(dòng)的任一瞬時(shí)， 兩輪齒廓曲線在相應(yīng)接觸點(diǎn)的公法線必須通過(guò)按給定傳動(dòng)比確定的該瞬時(shí)的節(jié)點(diǎn)， 這一條件稱(chēng)為齒廓嚙合基本定律。 對(duì)于定角速比傳動(dòng)，此定律可表達(dá)為： 在嚙合傳動(dòng)的任一瞬時(shí)， 兩輪齒廓曲線在相應(yīng)接觸點(diǎn)的公法線必須通過(guò)按給定傳動(dòng)比確定的固定節(jié)點(diǎn)。齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)時(shí)， 為了保持平穩(wěn)傳動(dòng)，其基本要求是瞬時(shí)角速比（即傳動(dòng)比）必須保持不變。由于兩節(jié)圓的圓周速度相等， 所以一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)， 它的一對(duì)節(jié)圓作純滾動(dòng)。即一對(duì)外嚙合齒輪的中心距恒等于節(jié)圓半徑之和。2、壓力角：漸開(kāi)線齒廓上某點(diǎn)的法線（壓力方向線） ，與齒廓上該點(diǎn)速度方向線所夾的銳角 k，稱(chēng)為該

13、點(diǎn)的壓力角。今以 r b 表示基圓半徑， r k 表示漸開(kāi)線上 K 點(diǎn)的向徑，公式cos k = OB/OK = r3、漸開(kāi)線齒廓的嚙合特性定角速比要求、可分性、壓力方向始終不變漸開(kāi)線齒輪的傳動(dòng)比等于兩輪基圓半徑的反比。4可分性：兩輪中心距稍有改變，其角速比仍保持原值不變的性質(zhì)。漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)中嚙合角為常數(shù)。嚙合角不變表示齒廓間壓力方向不變。4、漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計(jì)算公式。5、嚙合條件漸開(kāi)線齒輪的正確嚙合條件是兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等。兩斜齒輪正確嚙合必須滿(mǎn)足：兩輪的端面模數(shù)和壓力角分別相等，且分度圓柱上的螺旋角大小相等、旋向相反（外嚙合）或相同（內(nèi)嚙合）的三個(gè)條件。錐齒輪

14、正確嚙合的條件：兩當(dāng)量齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等，即兩錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等。6、標(biāo)準(zhǔn)中心距：一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪分度圓相切時(shí)的中心距。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，正確安裝的條件是按照齒側(cè)無(wú)間隙設(shè)計(jì)其中心距尺寸。標(biāo)準(zhǔn)齒輪只有在正確安裝時(shí)，節(jié)圓和分度圓重合，嚙合角和壓力角相等。7、連續(xù)傳動(dòng)的條件重合度是嚙合弧與齒距之比，用表示。齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件是 >1。顯然，重合度越大，表示同時(shí)嚙合的齒的對(duì)數(shù)越多，每對(duì)齒分擔(dān)的載荷就小，傳動(dòng)也越平穩(wěn)。8、漸開(kāi)線齒輪的切齒原理（1）仿形法：用漸開(kāi)線齒形的成形銑刀直接切出齒形的一種加工方法。（2）展成法：利用一對(duì)齒輪互相嚙合時(shí)其共軛齒廓互為包絡(luò)線的原理來(lái)切齒的一種加工方

15、法。常用工具：(a) 齒輪插刀（插齒刀）：刀具頂部比正常齒高出 c* m，以便切出傳動(dòng)時(shí)的頂隙部分。被切齒輪的模數(shù)和壓力角必定與齒輪插刀的模數(shù)和壓力角相等， 故用同一把齒輪插刀切出的齒輪都能正確嚙合。(b) 齒條插刀(c) 齒輪滾刀9、根切：若刀具齒頂線超過(guò)極限嚙合點(diǎn)，則由基圓以?xún)?nèi)無(wú)漸開(kāi)線的特性可知，超過(guò)極限嚙合點(diǎn)的刀刃不僅不能展成漸開(kāi)線齒廓， 而且會(huì)將根部已加工出的漸開(kāi)線切去一部分，這種現(xiàn)象稱(chēng)為根切。根切使齒根削弱，使重合度減小，所以應(yīng)當(dāng)避免。不發(fā)生根切的最少齒數(shù)zmin 為zmin=2h* a/sin 210、變位齒輪：將刀具自輪坯中心向外或向內(nèi)移一段距離 xm，這樣制得的齒輪稱(chēng)為變位齒輪

16、。以切削標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)的位置為其準(zhǔn)，刀具所移動(dòng)的距離 xm 稱(chēng)為變位距， x 稱(chēng)為變位系數(shù)，并規(guī)定刀具離開(kāi)輪坯中心的變位系數(shù)為正，反之為負(fù)。最小變位系數(shù)：xmin=(17-z)/17等變位齒輪傳動(dòng)： 兩輪的變位系數(shù)絕對(duì)值相等，小齒輪應(yīng)采用正變位，而大齒輪采用負(fù)變位。 為使大小齒輪都不產(chǎn)生根切， 兩輪齒數(shù)之和必須大于或等于最少數(shù)的兩倍，即 z1+z2 2z min 。與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比較， 等變位齒輪傳動(dòng)和正傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)為： （1）可以制出齒數(shù)小于 zmin 而無(wú)根切的小齒輪，并因此減小齒輪機(jī)構(gòu)的尺寸和重量。 （2）能合理地調(diào)整兩輪齒根的厚度， 使其彎曲強(qiáng)度或根部磨損大致相等， 以提高傳動(dòng)的5承載能力

17、和耐磨性能。（3）等變位齒輪傳動(dòng)保持標(biāo)準(zhǔn)中心距不變， 故可取代標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)而大大改善其傳動(dòng)質(zhì)量。 正傳動(dòng)只要適當(dāng)選擇變位系數(shù)， 即可滿(mǎn)足 a>a 的非標(biāo)準(zhǔn)中心距傳動(dòng)。它們的主要缺點(diǎn)是： （ 1）沒(méi)有互換性，必須成對(duì)設(shè)計(jì)、制造和使用。（2）重合度略為減小。11、加工斜齒輪時(shí)，由于刀具是沿著齒輪的螺旋槽方向進(jìn)刀的，因此國(guó)標(biāo)規(guī)定斜齒輪的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值。斜齒圓柱齒輪可通過(guò)改變螺旋角來(lái)對(duì)中心距作適當(dāng)調(diào)節(jié)， 以滿(mǎn)足任意中心距的要求。12、當(dāng)量齒輪zv= z /cos3當(dāng)量齒數(shù)可為非整數(shù)。13、螺旋角：若太小，則斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)不能充分體現(xiàn)；若太大，則會(huì)產(chǎn)生很大的軸向力。設(shè)計(jì)時(shí)一般取=8°-2

18、0 °。14、錐齒輪：幾何尺寸計(jì)算以其大端的幾何尺寸為準(zhǔn)，這是因?yàn)殄F齒輪大端尺寸最大，計(jì)算和測(cè)量的數(shù)值相對(duì)誤差較小。第五章輪系1、惰輪：使外嚙合次數(shù)改變從而改變傳動(dòng)比的符號(hào)，卻不影響傳動(dòng)比的大小的齒輪，又稱(chēng)過(guò)橋齒輪。2、定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算i1N = n1 / nN = (-1)m 所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積 /所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積3、周轉(zhuǎn)輪系計(jì)算：( nG - nH ) / ( nK - nH ) = ( -1 )m 從齒輪 G 至 K 間所有從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積從齒輪 G 至 K 間所有主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積第六章其他常用機(jī)構(gòu)非重點(diǎn)第七章機(jī)器速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)1、調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的方法是在機(jī)器中加上

19、一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件飛輪。第八章回轉(zhuǎn)件的平衡1、靜平衡：回轉(zhuǎn)件可以在任何位置保持靜止而不會(huì)自行轉(zhuǎn)動(dòng)，這種平衡稱(chēng)為靜6平衡（工業(yè)上也稱(chēng)單面平衡） 。靜平衡的條件是：分布于該回轉(zhuǎn)件上各個(gè)質(zhì)量的離心力（或質(zhì)徑積）的向量和等于零，即回轉(zhuǎn)件的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸線重合。2、動(dòng)平衡：質(zhì)量分布不在同一加轉(zhuǎn)面內(nèi)的回轉(zhuǎn)件，只要分別在任選的兩個(gè)回轉(zhuǎn)面（即平衡校正面）內(nèi)各加上適當(dāng)?shù)钠胶赓|(zhì)量，就能達(dá)到完全平衡，這種類(lèi)型的平衡稱(chēng)為動(dòng)平衡（工業(yè)上稱(chēng)雙面平衡） 。動(dòng)平衡的條件：回轉(zhuǎn)件上各個(gè)質(zhì)量的離心力的向量和等于零，而且離心力所引起的力偶矩的向量和也等于零。動(dòng)平衡包含了靜平衡的條件，故經(jīng)動(dòng)平衡的回轉(zhuǎn)件一定也是靜平衡的。第九章機(jī)

20、械零件設(shè)計(jì)概論1、應(yīng)力分類(lèi)：根據(jù)應(yīng)力是否隨時(shí)間變化，可以把應(yīng)力區(qū)分為靜應(yīng)力和變應(yīng)力。第十章聯(lián)接1、螺紋的主要參數(shù)理解及符號(hào)（P135）。2、自鎖的條件（ P137）。3、三角形螺紋：主要有普通螺紋和管螺紋。前者多用于緊固聯(lián)接，后者用于緊密聯(lián)接。其種類(lèi)和特點(diǎn)以及應(yīng)用場(chǎng)合（ P137）。4、螺紋聯(lián)接主要類(lèi)型有：螺栓聯(lián)接、雙頭螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接、緊定螺釘聯(lián)接。它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要尺寸和應(yīng)用場(chǎng)合（P140，表 10-2）。5、螺紋聯(lián)接的防松：聯(lián)接用的螺紋準(zhǔn)件都能滿(mǎn)足自鎖條件，在靜載和工作溫度變化不大時(shí)，螺母不會(huì)自動(dòng)松脫。 但在溫度變化較大、 沖擊、振動(dòng)和變載作用下，可能發(fā)生螺母自動(dòng)松脫， 而造成相當(dāng)嚴(yán)

21、重的后果， 所以設(shè)計(jì)時(shí)必須按照工作條件、可靠性要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等考慮設(shè)置防松裝置。螺紋聯(lián)接防松的根本問(wèn)題在于防止螺紋副的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體的防松方法（ P143，表 10-3）。6、螺栓強(qiáng)度計(jì)算：第四節(jié)、第五節(jié)仔細(xì)看，每種情況不同的公式都要記下并且理解其含義。必考一個(gè)計(jì)算題，很重要。 （P144-P153）7、鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：選類(lèi)型、選尺寸和強(qiáng)度校核。平鍵聯(lián)接按照用途可分為：普通平鍵聯(lián)接、導(dǎo)鍵聯(lián)接和滑鍵聯(lián)接。A 型鍵的軸槽用指關(guān)銑刀加工，軸槽兩端具有與鍵相同的形狀，故鍵在槽中固定良好。但槽對(duì)軸引起的應(yīng)力集中較大。 B 型鍵的軸槽用盤(pán)形銑刀加工，軸的應(yīng)力集中較小。 C 型鍵常用于軸端。8、平鍵聯(lián)

22、接的特點(diǎn)： 兩側(cè)面為工作面， 面鍵的上表面和輪轂槽底之間留有間隙、靠鍵的兩側(cè)面與軸及輪轂上鍵槽側(cè)壁的擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。 平鍵聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 對(duì)中性好，裝拆方便，加工容易，故應(yīng)用非常廣泛。9、楔鍵與切向鍵聯(lián)接的特點(diǎn)和工作情況。 （P164）10、鍵的載面尺寸（ b、h）應(yīng)按軸徑 d 從鍵的標(biāo)準(zhǔn)中查取。鍵的長(zhǎng)度 L 略短于輪轂長(zhǎng)度，一般 L= 轂長(zhǎng) -(510)mm，并按表取標(biāo)準(zhǔn)值。711、花鍵聯(lián)接的特點(diǎn)（ P165）。第十一章齒輪傳動(dòng)1、齒輪的熱處理：表面淬火、滲碳淬火、調(diào)質(zhì)、正火這四種熱處理方法所能達(dá)到的硬度范圍和應(yīng)用范圍。上述五種熱處理中，調(diào)質(zhì)和正火兩種處理后的齒面硬度較低（ <=350

23、HBS），為軟齒面；其他三種（ >350HBS）為硬齒面。2、大小齒輪的硬度：當(dāng)大小齒輪都是軟齒面時(shí)，考慮到小齒輪齒根交薄，抗彎強(qiáng)度較低，且受載次數(shù)較多，故在選擇材料和熱處理時(shí)，一般使小齒輪齒面硬度比大 2050HBS。硬齒面齒輪的承載能力較高，但需專(zhuān)門(mén)設(shè)備，成本較高，常用于要求結(jié)構(gòu)緊湊或生產(chǎn)批量大的齒輪。當(dāng)大小齒輪都是硬齒面時(shí)，小齒輪的硬度也應(yīng)略高，但也可和大齒輪相等。3、齒輪傳動(dòng)的失效形式：（ 1） 輪齒折斷：一般發(fā)生在齒根部位。折斷有疲勞折斷和過(guò)載折斷兩種折斷。增大齒根過(guò)渡曲線半徑、降低表面粗糙度值、減輕加工損傷（如磨削燒傷、滾切拉傷）、采用表面強(qiáng)化處理（如噴丸、輾壓）等，都有利于

24、提高輪齒的抗疲勞折斷能力。（ 2） 齒面點(diǎn)蝕：是潤(rùn)滑良好的閉式傳動(dòng)常見(jiàn)的失效形式。由于齒面接觸應(yīng)力是交變的， 應(yīng)力經(jīng)多次反復(fù)后， 在齒根部分靠近節(jié)線附近的表面上，會(huì)產(chǎn)生若干小裂紋，封閉在裂紋中的潤(rùn)滑油，在壓力作用下，產(chǎn)生楔擠作用而使裂紋擴(kuò)大，最后導(dǎo)致表層小片狀剝落而形成麻點(diǎn)。點(diǎn)蝕將影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性并產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，以至不能正常工作。減輕點(diǎn)蝕的主要措施有提高齒面硬度、降低表面粗糙度值、在許可范圍內(nèi)采用大的變位系數(shù)和以增大綜合曲率半徑，以及選用粘度較高的潤(rùn)滑油等。（ 3） 齒面磨損：分磨粒磨損和研磨磨損， 是開(kāi)式齒輪傳動(dòng)主要的失效形式。經(jīng)常注意潤(rùn)滑油的清潔和更換，在閉式傳動(dòng)中磨粒磨損是可以避免的，

25、但研磨磨損則是無(wú)法避免的。（ 4） 齒面膠合：在高速重載傳動(dòng)中， 常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤(rùn)滑失效，致使兩齒面金屬直接接觸并相互粘連，隨著齒面的相對(duì)滑動(dòng)，較軟齒面金屬沿滑動(dòng)方向補(bǔ)撕下而形成溝紋的現(xiàn)象。在低速重載傳動(dòng)中，由于齒面間的潤(rùn)滑油膜不易形成也可能產(chǎn)生膠合破壞。提高齒面硬度和降低表面粗糙度值能增強(qiáng)抗膠合能力。對(duì)于低速傳動(dòng)，采用粘度較大的潤(rùn)滑油，對(duì)于高速傳動(dòng)，采用含抗膠合添加劑的潤(rùn)滑油，也很有效。（ 5） 齒面塑性變形：在過(guò)載嚴(yán)重和起動(dòng)頻繁的傳動(dòng)中遇到。適當(dāng)提高齒面硬度，采用粘度較大的潤(rùn)滑油，可以減輕或防止齒面塑性變形。4、當(dāng)一對(duì)齒輪的材料、傳動(dòng)比和齒寬系數(shù) d（或齒寬 b）一定時(shí)，齒輪接觸

26、疲勞強(qiáng)度或由接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑或中心距有關(guān)，與8模數(shù)無(wú)關(guān)；如 b、d1 不變，而減少 z1 增大 m，則接觸強(qiáng)度不變，而彎曲強(qiáng)度有所提高。但在保證彎曲強(qiáng)度前提下，則應(yīng)適當(dāng)增大齒數(shù)（相應(yīng)減小模數(shù)） ，這樣可增大重合度，并提高傳動(dòng)平穩(wěn)性，還可減少金屬切削體積，減輕磨損和提高抗膠合能力。5、Y Fa：在齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算中， Y Fa 的表達(dá)式中因 l、s 與 m 成正比，所以 Y Fa 與 m 無(wú)關(guān)。6、齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：在閉式傳動(dòng)中，齒面硬度較低時(shí)，一般接觸疲勞強(qiáng)度較差，常先按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。當(dāng)齒面硬度較高時(shí)，則反之。7、齒輪傳動(dòng)的功率損失主要包括：嚙

27、合中的摩擦損失、潤(rùn)滑油被攪動(dòng)的油阻損失和軸承中的摩擦損失三部分。8、公式 11-9（P185）和公式11-14（P189）里的所有的字母的含義和兩個(gè)齒輪中取哪個(gè)值帶入計(jì)算。（不背公式，強(qiáng)調(diào)理解）9、直齒圓柱齒輪（ P183，公式11-1、11-2、11-3）和斜齒圓柱齒輪（ P192，公式 11-15、11-16、11-17、 11-18）的受力分析，軸向力，法向力，徑向力，圓周力的計(jì)算公式。（掌握）第十二章蝸桿傳動(dòng)1、 蝸輪與蝸桿的正確嚙合條件是：蝸桿的軸面模數(shù)和軸面齒形角（壓力角）應(yīng)分別等于蝸輪的端面模數(shù)和端面壓力角， 且蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角與蝸輪分度圓柱上的螺旋角大小相等旋向相同。把通

28、過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面稱(chēng)為中間平面，則在中間平面上蝸輪與蝸桿的嚙合就相當(dāng)于漸開(kāi)線齒輪與齒條的嚙合。2、傳動(dòng)比：i = n1 / n2 = z1 / z2蝸桿頭數(shù)少，易于得到大的傳動(dòng)比，但導(dǎo)程角小，傳動(dòng)效率低，發(fā)熱量大，故重載傳動(dòng)不宜用單頭蝸桿。當(dāng)要求反行程自鎖時(shí)，可取 z1=1。蝸桿頭數(shù)多，傳動(dòng)效率高，但頭數(shù)過(guò)多，角過(guò)大，效率提高不顯著，且制造困難。3、蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪傳動(dòng)相同，有膠合、點(diǎn)蝕、磨損等。由于蝸桿傳動(dòng)齒面間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，發(fā)熱量大，更易發(fā)生膠合和磨損。由于蝸桿齒是連續(xù)的螺旋，其材料的強(qiáng)度又很高，因而失效總是出現(xiàn)在蝸輪上，所以蝸桿傳動(dòng)只需對(duì)蝸輪輪齒進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。

29、4、熱平衡：由于蝸桿傳動(dòng)效率低、發(fā)熱量大，若不及時(shí)散熱，會(huì)引起箱體內(nèi)油溫升高、潤(rùn)滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此對(duì)連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動(dòng)要進(jìn)行熱平衡計(jì)算。第十三章帶傳動(dòng)1、V 帶傳動(dòng)：在同樣張緊力下，摩擦力大，帶傳動(dòng)傳遞的功率就大，故V 帶傳9遞的功率比平帶大得多?；蛘哒f(shuō)，在同樣功率下，V 帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊。2、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用靠磨擦力工作的帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)；（1） 適用于中心距較遠(yuǎn)的傳動(dòng)；（2） 帶有良好的彈性，可緩和沖擊、吸收振動(dòng)，因而傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲?。唬?） 過(guò)載時(shí)帶在帶輪上打滑， 可防止損壞其他重要零件， 起過(guò)載保護(hù)作用；（4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工、裝配和維護(hù)，成本低；（5

30、） 因帶在工作時(shí)產(chǎn)生彈性滑動(dòng)，故不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，且傳動(dòng)效率較低；（6） 由于帶的張緊有較大的壓軸力，使軸和軸承受力較大；（7） 工作時(shí)因摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，故不宜于易燃易爆的危險(xiǎn)場(chǎng)合。3、有效拉力的定義和計(jì)算公式（P223 公式 13-4）。4、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：主要失效形式是帶在帶輪表面上打滑或帶的疲勞損壞（脫層、撕裂和拉斷） 。因此，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是；在保證不打滑的條件下，帶有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。5、提高帶傳動(dòng)工作能力的措施（ 1）增大摩擦系數(shù)；（2）增大包角；（ 3）盡量使傳動(dòng)在最佳帶速下工作； （4）采用新型帶傳動(dòng)；此外，高速傳動(dòng)宜采用輕質(zhì)帶，以減小離心力；在結(jié)構(gòu)、允許

31、的條件下，帶輪直徑適當(dāng)選大些，以降低帶的彎曲正應(yīng)力，提高帶的傳動(dòng)能力。6、彈性滑動(dòng)與打滑的概念，后果，產(chǎn)生原因以及對(duì)傳動(dòng)比的影響。（ P227）7、計(jì)算出的帶輪根數(shù) Z 應(yīng)圓整為整數(shù)，為使每根帶受力均勻，根數(shù)不宜太多，通常 z<7，否則應(yīng)改選 V 帶型號(hào)或加大帶輪直徑后重新計(jì)算。第十四章鏈傳動(dòng)1、鏈傳動(dòng)特點(diǎn)：與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒(méi)有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力小，作用在軸上的壓力也??；因多齒嚙合，故能傳遞較大功率且效率較高；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)：瞬時(shí)鏈

32、速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。2、鏈輪齒數(shù)：鏈輪齒數(shù)不宜過(guò)多或過(guò)少。過(guò)少時(shí)，會(huì)增加傳動(dòng)的不均勻懷和動(dòng)載荷；增加鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角，從而增大功率損耗；增加鉸鏈承壓面間的壓強(qiáng)，從而增加鉸鏈磨損等。大鏈輪的齒數(shù)一般應(yīng)使z2<=120.一般鏈條節(jié)數(shù)為偶數(shù)，而鏈輪齒數(shù)最好選奇數(shù)，這樣可使磨損較均勻。第十五章軸1、軸根據(jù)所受載荷不同的分類(lèi)（P251，例子也要記?。?。102、軸上安裝傳動(dòng)零件的部分稱(chēng)為軸頭，軸被軸承所支承的部分稱(chēng)為軸頸，連接軸頭和軸頸的部分稱(chēng)為軸身，用作軸上零件軸向定位的臺(tái)階部分稱(chēng)為軸肩，用作軸上零件軸向定位的環(huán)形部分稱(chēng)為軸環(huán)，凡軸上截面不等的各部分統(tǒng)稱(chēng)為軸段。3、軸上零件定位的各種方法（P253）。4、軸的加工和裝配工藝性：（1） 大多采用階梯軸，軸的直徑一般應(yīng)從軸的兩端向中間逐漸增大。（2） 注