機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程總結(jié)

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)總結(jié)總結(jié)機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計基本概念基本概念（各章內(nèi)容）（各章內(nèi)容）機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計一、內(nèi)容歸類一、內(nèi)容歸類受力分析受力分析（連接、（連接、 傳動、傳動、 軸系）軸系）設(shè)計計算設(shè)計計算（連接、傳（連接、傳動、軸系、動、軸系、自由度、自由度、輪系）輪系）結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計（螺栓、軸系）（螺栓、軸系）課程總結(jié)課程總結(jié)1）、教學(xué)重點）、教學(xué)重點結(jié)構(gòu)分析典型機(jī)構(gòu)分析疲勞強(qiáng)度計算螺紋連接齒輪傳動滾動軸承軸二、重點和難點二、重點和難點1、重點內(nèi)容、重點內(nèi)容機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計1 1）、自由度計算中的）、自由度計算中的虛約束虛約束；2 2）、周轉(zhuǎn)輪系）、周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算傳動比計算；3 3）、

2、螺栓聯(lián)接）、螺栓聯(lián)接受力分析受力分析及螺栓聯(lián)接的及螺栓聯(lián)接的 強(qiáng)度計算強(qiáng)度計算；4 4）、軸的）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計和強(qiáng)度計算；和強(qiáng)度計算；5 5）、滾動軸承的壽命計算和）、滾動軸承的壽命計算和組合設(shè)計組合設(shè)計。二、重點和難點二、重點和難點2、難點內(nèi)容、難點內(nèi)容機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算1、自由度計算；、自由度計算；2、螺栓連接的計算；、螺栓連接的計算；3、齒輪強(qiáng)度分析及比較；、齒輪強(qiáng)度分析及比較；4、滾動軸承壽命計算。、滾動軸承壽命計算。機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算1、自由度計算、自由度計算機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算1、自由度計算、自

3、由度計算機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算2、螺栓連接的計算、螺栓連接的計算機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算3、齒輪強(qiáng)度分析及比較、齒輪強(qiáng)度分析及比較12121HEHKT uZ ZbduH 213121EHdHKTZ Zudu齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計式齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計式齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核式齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核式FaFYmbdKT112YYSa F 彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度校核公式校核公式 mFaSa132d1F2zYYKT設(shè)計公式設(shè)計公式彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算3、齒輪強(qiáng)度分析及比較、齒輪強(qiáng)度分析及比較機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算3、齒輪強(qiáng)度

4、分析及比較、齒輪強(qiáng)度分析及比較例例3 3：一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，參數(shù)見表，：一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動，參數(shù)見表，試分析哪個齒輪接觸強(qiáng)度高；試分析哪個齒輪接觸強(qiáng)度高； 哪個齒輪彎曲強(qiáng)哪個齒輪彎曲強(qiáng)度高。度高。3904501.732.286045324205001.522.97175031齒數(shù)齒數(shù)Z齒寬齒寬B模數(shù)模數(shù)m齒輪齒輪FaYSaY F H機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算4、滾動軸承、滾動軸承機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算4、滾動軸承、滾動軸承機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計三、設(shè)計計算三、設(shè)計計算四、齒輪

5、及蝸桿傳動受力分析四、齒輪及蝸桿傳動受力分析機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計112tTFd圓周力tancostnrFF徑向力tanatFF軸向力平行軸斜齒輪輪齒受力：平行軸斜齒輪輪齒受力：大?。捍笮。悍较颍悍较颍篎aFa方向用主動輪方向用主動輪“左右手定則判斷左右手定則判斷”。c1d1T1nnFntFrFaF四、齒輪及蝸桿傳動受力分析四、齒輪及蝸桿傳動受力分析機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計112tmTFd圓周力tancosrtFF徑向力tansinatFF軸向力圓錐齒輪輪齒受力：圓錐齒輪輪齒受力：大小：大?。悍较颍悍较颍篎rFr、FtFt的方向同直齒輪，的方向同直齒輪，F(xiàn)aFa方向由方向由“小端指向大端小端指向大端”。3

6、3對作用力和反作用力：對作用力和反作用力：徑向力與軸向力徑向力與軸向力一對圓周力一對圓周力 2n1n主動輪1F1nnF1aF1rFF1tF 1tF四、齒輪及蝸桿傳動受力分析四、齒輪及蝸桿傳動受力分析機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計11212=taTFFd121=tanrraFFF21222=atTFFd蝸桿傳動受力：蝸桿傳動受力：大?。捍笮。悍较颍悍较颍篎rFr指向輪心，指向輪心，F(xiàn) Ft1t1同斜齒輪同斜齒輪FaFa1 1方向由方向由“左右手定則左右手定則”判斷。判斷。3 3對作用力和反作用力：對作用力和反作用力：圓周力與軸向力圓周力與軸向力一對徑向力一對徑向力 12344rF1aF1tF3tF4aF已知直

7、齒錐齒輪已知直齒錐齒輪斜齒圓柱齒輪傳動，輸出軸斜齒圓柱齒輪傳動，輸出軸轉(zhuǎn)向如轉(zhuǎn)向如圖，試分析：圖，試分析：1 1、畫出各齒輪受力方向；、畫出各齒輪受力方向；2 2、為使、為使軸軸向力小，合理確定齒輪軸軸向力小，合理確定齒輪3 3、4 4 的旋向。的旋向。nn n1rF2tF2rF2aF3aF3rF4tF機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計四、齒輪及蝸桿傳動受力分析四、齒輪及蝸桿傳動受力分析機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計 圖示為蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動的組合。已知輸出軸上錐齒輪Z4的轉(zhuǎn)向。（1）試確定蝸桿傳動的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向，并使中間軸上的軸向力能抵消一部分。（2）在圖上標(biāo)出各輪所受分力的方向n4z1z2z3z4輸出軸四、

8、齒輪及蝸桿傳動受力分析四、齒輪及蝸桿傳動受力分析五、結(jié)構(gòu)設(shè)計五、結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計五、結(jié)構(gòu)設(shè)計五、結(jié)構(gòu)設(shè)計機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型、曲柄存在條件、：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型、曲柄存在條件、急回運(yùn)動、壓力角、傳動角急回運(yùn)動、壓力角、傳動角機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)：四角、兩圓、壓力角、位移、從動件：四角、兩圓、壓力角、位移、從動件運(yùn)動規(guī)律，反轉(zhuǎn)法圖解設(shè)計運(yùn)動規(guī)律，反轉(zhuǎn)法圖解設(shè)計齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)：漸開線齒輪正確嚙合條件、連續(xù)傳動：漸開線齒輪正確嚙合條件、連續(xù)傳動條件、基本尺寸計算條件、基本尺寸計算輪系輪系：定軸輪系傳動比、周轉(zhuǎn)輪

9、系傳動比、復(fù)合：定軸輪系傳動比、周轉(zhuǎn)輪系傳動比、復(fù)合輪系傳動比輪系傳動比1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；雙曲柄機(jī)構(gòu)；雙搖桿機(jī)構(gòu)。2、曲柄存在條件桿長條件；有曲柄條件；封閉多邊形條件；黑板題目。六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算NEDAOPBC1）畫出理論廓線、基圓和偏距圓；2）畫出推程運(yùn)動角 0 、遠(yuǎn)休止角 S 、回程運(yùn)動角 0、近休止角 S和推程 h； 3）畫出圖示位置壓力角 , 位移S 對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角 。圖示凸輪機(jī)構(gòu), EA, AB 和BCD 分別是圓心在 O, N 和 P點的圓弧。 機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算根據(jù)

10、實際廓線求理論廓線OPNABECAEBCDD凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算擦掉實際廓線和滾子A C E分別是升程開始處、回程開始處和近休止開始處.ABODCPNEABDEC六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)畫基圓和偏置圓ABODCPNEABDEC六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)畫升程開始處回程開始處和近休止開始處的導(dǎo)桿中心線OPNABECAEDCBD六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)畫全等三角形ABODCPNEABDECM六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)求0ABODCPNEABDEC0M六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計

11、算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)求hABODCPNEABDEC0hM六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)求0ABODCPNEABDEC00hM六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)求SABODCPNEABDEC00shM六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)求S和ABODCPNEABDECs00shM六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)求ABODCPNEABDECs00shFVM六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)mzd cosmzcosddb 分度圓分度圓基圓基圓分度圓周節(jié)分度圓周節(jié)mp 齒厚齒厚mtgxPJms 22

12、22齒槽寬齒槽寬mtgxPJme 2222齒頂高齒頂高m)xh(xmmhh*a*aa )22(2xhzmhdd*aaa )xchz(mhdd*aff2222 齒頂圓齒頂圓齒根圓齒根圓齒全高齒全高mchhhh*afa)2(* 齒根高齒根高m)xch(xmmcmhh*a*af 標(biāo)準(zhǔn)齒輪尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪尺寸變位齒輪尺寸變位齒輪尺寸mzd cosmzcosddb mp 2ms 2me mhh*aa )2(2*aaahzmhdd )chz(mhdd*aff222 mchhhh*afa)2(* mchmcmhh*a*af)( 六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算020當(dāng)時 ，07.2511/ cos207.716

13、mmm025當(dāng)時 ，07.2511/cos258mmm8,mm m02 5*2,22aafadm zhdm zhc由，得*1,0 .2 5ahccos2511. 7cos14. 338.3916.62coscos2323wwmwwmpb根據(jù)根據(jù)m的取值特點，得到：的取值特點，得到：機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)例題：測得漸開線圓柱齒輪的公法線長度分別為：例題：測得漸開線圓柱齒輪的公法線長度分別為：W3=62.61mmW3=62.61mm，2=39.38mm2=39.38mm，齒頂圓和齒根圓直徑齒頂圓和齒根圓直徑da=208mmda=208mm，df=172mm,z=24df=172mm,z=

14、24。求：。求：模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)和頂隙系數(shù)六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系234H12234H12六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算輪系傳動比輪系傳動比傳動比求解思路傳動比求解思路：分解為基本輪系，分別計算傳動分解為基本輪系，分別計算傳動比，然后根據(jù)組合方式聯(lián)立求解。比，然后根據(jù)組合方式聯(lián)立求解。求解要點：求解要點：1.1.分清輪系分清輪系2.2.列出方程列出方程3.3.建立聯(lián)系建立聯(lián)系4.4.聯(lián)立求解聯(lián)立求解首先找出基本周轉(zhuǎn)輪系，再找定軸輪系首先找出基本周轉(zhuǎn)輪系，再找定軸輪

15、系分別列出基本周轉(zhuǎn)輪系、定軸輪系傳分別列出基本周轉(zhuǎn)輪系、定軸輪系傳動比方程動比方程找出運(yùn)動相同的聯(lián)系構(gòu)件，列方程組找出運(yùn)動相同的聯(lián)系構(gòu)件，列方程組求解過程不得四舍五入，最終保留兩求解過程不得四舍五入，最終保留兩位小數(shù)位小數(shù)機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算輪系傳動比輪系傳動比定軸輪系定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系例例:設(shè)已知各輪齒數(shù)，試求其傳動比設(shè)已知各輪齒數(shù)，試求其傳動比i1Hz2=40z1=20z4=80z2 =20H解：解：1）劃分輪系）劃分輪系定軸輪系定軸輪系部分部分 ；周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系部分部分 。2）計算各輪系傳動比）計算各輪系傳動比定軸輪系定軸輪系22040122112 zznni212nn(1)周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系244242 zznnnniHHH機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計六、典型機(jī)構(gòu)計算六、典型機(jī)構(gòu)計算輪系傳動比輪系傳動比80,20, 042224 zznnn由由Hnnn10221 1011