機械設計基礎總復習課件

1、機械設計基礎總復習第一章 平面機構(gòu)的運動簡圖及自由度第二章 平面連桿機構(gòu)第三章 彈性元件第四章 摩擦輪傳動和撓性傳動第五章 齒輪傳動及其系統(tǒng)設計第六章 螺旋傳動第七章 支承第八章 軸系第九章 導軌第十三章 微位移裝置和鎖緊裝置第十四章 光學零件固緊第十五章 示數(shù)裝置例題 考試題型及考分 成績綜合評定The end 第一章 重點及難點1、基本概念：零件、構(gòu)件、運動副、機構(gòu)2、平面機構(gòu)自由度的計算虛約束的識別和處理本章重點本章難點組成機構(gòu)具有確定運動的條件：自由度原動件數(shù)構(gòu)件固定構(gòu)件（機架）原動件（主動件）從動件機構(gòu)運動簡圖定義移運動副、構(gòu)件、常用機構(gòu)表達方法機構(gòu)運動簡圖繪制機構(gòu)自由度的計算平面機

2、構(gòu)自由度的計算：W3n-2Pl-Ph計算自由度 注意事項復合鉸鏈局部自由度：滾子繞其中心的轉(zhuǎn)動虛約束：軌跡相同；移動副平行；轉(zhuǎn)動副軸線重合等 低副高副轉(zhuǎn)動副移動副運動副平面機構(gòu)的運動簡圖及自由度第一章 知識結(jié)構(gòu)圖1、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本型式及其演化型式2、基本概念：壓力角、傳動角、急回特性、極位夾角、 行程速比系數(shù)，死點3、曲柄存在條件4、四桿機構(gòu)類型的判斷第二章 重點及難點本章重點本章難點四桿機構(gòu)的設計平面四桿機構(gòu)的基 本型式及其演化基本型式曲柄搖桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)演化機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)導桿機構(gòu)搖塊機構(gòu)和定塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)偏心輪機構(gòu)平面四桿機 構(gòu)的設計作圖法：按連桿三個位置設計按行程速度

3、變化系數(shù)設計解析法實驗法曲柄存在條件Lmin+Lmax另兩桿長度之和；連架桿或機架為最短桿有曲柄時，存 在的不同機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)：取最短桿鄰邊為機架雙曲柄機構(gòu)：取最短桿為機架雙搖桿機構(gòu)：取最短桿為機架平面四桿機構(gòu) 的主要特征急回特性急回運動行程速度變化系數(shù)K（1800+ ）/ （1800- ）應用：當0時，K1，機構(gòu)有急回特性壓力角和 傳動角壓力角：從動件受力方向和速度方向所夾的銳角傳動角：壓力角的余角越小，越大，機構(gòu)的傳動性能越好min400，出現(xiàn)在曲柄與機架共線兩位置之一死點曲柄為從動件時，曲柄處于與連桿共線位置，00消除方法：利用飛輪、相同機構(gòu)錯位排列、虛約束。應用：夾緊裝置中的放松、飛

4、機起落架平 面 連 桿 機 構(gòu)第二章 知識結(jié)構(gòu)圖第三章 重點及難點1、彈性元件的基本特性；2、拉伸彈簧和壓縮彈簧的應力計算；3、拉伸彈簧和壓縮彈簧的特性線。本章難點螺旋彈簧的設計計算。本章重點第三章 知識結(jié)構(gòu)圖彈簧功用：控制運動、緩沖吸振、儲能、測量力及力矩彈 簧按用途按形狀片簧平面渦卷簧螺旋彈簧：拉簧、壓簧、扭簧測量彈簧力彈簧聯(lián)接用彈簧彈簧類型彈簧材料：金屬、非金屬圓柱螺旋壓縮彈簧拉伸彈簧的 設 計彈簧的主要結(jié)構(gòu)壓縮彈簧端部形狀兩端并緊不磨平兩端并緊且磨平拉伸彈簧掛鉤形狀圓環(huán)鉤型半圓環(huán)鉤型可轉(zhuǎn)、可調(diào)掛鉤式強度條件：彈簧剛度：彈簧穩(wěn)定性：b與支承關系彈簧結(jié)構(gòu)尺寸：H0、D2、n1、圓柱摩擦輪傳

5、動比、撓性帶傳動比；2、帶傳動中的主要幾何參數(shù)。第四章 重點及難點彈性滑動及帶傳動中的作用力。本章難點本章重點第四章 知識結(jié)構(gòu)圖兩種滑動：彈性滑動；打滑組成：主動輪、從動輪和帶平帶：截面為矩形，內(nèi)表面為工作面V帶：截面為等腰梯形，兩側(cè)面為工作面，能產(chǎn)生較大的摩擦力，應用廣特殊截面帶：多楔帶、圓帶摩擦型嚙合型：同步帶分類幾何尺寸計算優(yōu)點：中心距大；緩沖吸振；過載保護；結(jié)構(gòu)簡單，價廉。缺點：結(jié)構(gòu)尺寸大；需張緊裝置；傳動比不精確；帶壽命短。特點受力分析正常工作時2F0=F1+F2F=F1-F2臨界打滑時：帶 傳 動組成：主動輪、從動輪特點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；易實現(xiàn)無級變速；過載保護；缺點：兩輪必須相互壓

6、緊；傳動比不精確；傳動效率低。工作原理：法向力計算：兩種滑動：彈性滑動；打滑摩擦輪傳動摩 擦 輪 傳 動 和 撓 性 傳 動 第五章 重點及難點1、齒廓嚙合基本定律2、漸開線齒廓的嚙合特性3、直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算4、分度圓與節(jié)圓，壓力角與嚙合角的區(qū)別5、漸開線齒輪正確嚙合和連續(xù)嚙合條件6、輪系傳動比計算本章難點1、一對輪齒的嚙合過程2、斜齒輪和蝸輪蝸桿幾何尺寸計算3、重疊系數(shù)及根切原理4、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算本章難點平面齒輪傳動直齒圓柱齒輪傳動（外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條）斜齒圓柱齒輪傳動（外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條）人字齒輪傳動圓錐齒輪傳動螺旋齒輪傳動蝸桿蝸輪傳動齒廓嚙合基本定律（定角速比傳

7、動條件）：過嚙合點公法線與連心線相交一定點C（節(jié)點）漸開線的形成：直線在圓上作純滾動，直線上任一點的軌跡漸開線的性質(zhì)漸開線齒廓的特點空間齒輪傳動漸開線直齒圓柱齒輪傳動齒輪各部分名稱及幾何尺寸計算基本參數(shù)：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)最少齒數(shù)：正常齒制標準齒輪最少齒數(shù)為17、短齒制最少齒數(shù)為14正確嚙合條件：模數(shù)相等、壓力角相等連續(xù)傳動條件：重疊系數(shù)1（標準齒輪均滿足，不必驗算）嚙合傳動漸開線齒輪切制原理成形法（盤形銑刀、指狀銑刀）常用刀具：齒輪插刀、齒條插刀、齒輪滾刀主要運動：范成運動、切削運動、送進運動、讓刀運動范成法切齒方法根切根切現(xiàn)象：齒廓根部的漸開線被切去一部分根切原因：標

8、準齒輪發(fā)生根切的原因是齒數(shù)太少漸開線齒廓齒輪機構(gòu)類型斜齒輪的基本參數(shù)：齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)、螺旋角幾何尺寸：法面參數(shù)為標準值，端面參數(shù)用于幾何尺寸計算正確嚙合條件：模數(shù)相等、壓力角相等、螺旋角大小相等、方向相反重疊系數(shù)：嚙合弧與齒距之比中心距：中心距可通過調(diào)整螺旋角的大小來改變嚙合傳動斜齒圓柱齒輪傳動蝸桿蝸輪傳動基本參數(shù)：頭數(shù)、齒數(shù)、模數(shù)、蝸桿特性系數(shù)、齒形角嚙合傳動： 、 、輪齒受力方向齒 輪 傳 動第五章 知識結(jié)構(gòu)圖定軸輪系中心輪行星輪系桿組成差動輪系：自由度W2行星輪系：自由度：W1分類周轉(zhuǎn)輪系輪系的分類輪系的功用定軸輪系：周轉(zhuǎn)輪系：復合輪系原理：分解周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪

9、系，然后分別列方程，最后聯(lián)立求解行星輪：軸線位置不固定中心輪：與行星輪直接嚙合系桿：支撐行星輪周轉(zhuǎn)輪系分解數(shù)值計算箭頭法首末輪軸線相互平行時，方向為方向判斷傳動比的計算輪 系第五章 知識結(jié)構(gòu)圖（續(xù)）第六章 重點及難點1、螺旋傳動的基本形式2、螺紋類型及基本參數(shù)3、影響螺旋傳動精度的因素4、消除螺旋傳動空回的措施螺旋傳動的誤差分析本章難點本章重點第六章 知識結(jié)構(gòu)圖按牙型分：三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋按旋向分：左旋螺紋、右旋螺紋按頭數(shù)分：單頭螺紋、雙頭螺紋、三頭螺紋螺紋分類大徑、小徑、中徑頭數(shù)、螺距、導程升角牙型角、牙型半角螺紋參數(shù)螺旋傳動的作用：改變運動性質(zhì)，傳遞能量或力，調(diào)整零

10、件的相互位置。螺旋傳動的基本形式螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并移動螺桿轉(zhuǎn)動，螺母移動螺母轉(zhuǎn)動，螺桿移動螺桿固定，螺母轉(zhuǎn)動并移動差動螺旋傳動影響螺旋傳動精度的因素螺紋參數(shù)誤差螺桿軸向竄動誤差偏斜誤差溫度誤差空回誤差提高螺旋傳動精度的方法：螺距誤差修正裝置、螺桿端面的止推面為鋼球按作用分示數(shù)螺旋傳動傳力螺旋傳動一般螺旋傳動滑動螺旋傳動滾動螺旋傳動靜壓螺旋傳動按摩擦性質(zhì)分螺旋傳動類型螺 旋 傳 動消除螺旋傳動空回的措施：軸向調(diào)整法、徑向調(diào)整法、單向接觸法1、滑動摩擦支承2、滾動摩擦支承第七章 重點及難點滑動摩擦支承中摩擦力矩的計算。本章難點本章重點第七章 知識結(jié)構(gòu)圖支承類型滑動摩擦支承圓柱形支承：軸頸和軸承結(jié)

11、構(gòu)、摩擦力矩計算圓錐支承頂尖支承：摩擦力矩計算軸尖支承流體摩擦支承填入式滾球支承刀口支承滾動摩擦支承懸簧式十字形片簧式拉絲式和懸絲式彈性支承運動件承導件支承組成支承圓錐軸系和圓柱軸系的基本計算。本章重點1、圓錐軸系的結(jié)構(gòu)與特點2、圓柱軸系的結(jié)構(gòu)與特點本章難點第八章 重點及難點第八章 知識結(jié)構(gòu)圖軸系的回轉(zhuǎn)精度：定心誤差與定向誤差標準滾動軸系非標準滾動軸系圓錐軸系基本結(jié)構(gòu)特點摩擦力矩計算圓柱軸系基本結(jié)構(gòu)特點發(fā)展形式滑動摩擦軸系滾動摩擦軸系滾珠軸承類型、特性及選用標準滾動軸承軸系結(jié)構(gòu)及特點滾動軸承組合設計滾動軸承固定與密封軸系的類型滑動摩擦軸系圓錐軸系圓柱軸系平面軸系流體摩擦軸系滾動摩擦軸系軸系本章

12、重點滑動導軌設計中各參數(shù)之間的關系。1、滑動摩擦導軌的結(jié)構(gòu)與特點2、滾動摩擦導軌的結(jié)構(gòu)與特點本章難點第九章 重點及難點導軌的基本設計要求滑動摩擦導軌滾動摩擦導軌彈性摩擦導軌流體摩擦導軌按摩擦分力封式導軌自封式導軌按結(jié)構(gòu)與特點分導軌類型滑動摩擦導軌圓柱面導軌：精度高、加工檢驗方便，間隙不能調(diào)整，須防轉(zhuǎn)棱柱面導軌三角形導軌矩形導軌燕尾形導軌組合導軌滑動導軌的間隙調(diào)整磨、刮相應的結(jié)合面或加墊片嵌鑲條滾珠導軌滾柱導軌滾動軸承導軌滾動摩擦導軌導軌第九章 知識結(jié)構(gòu)圖1、機械式微動裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理2、鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理本章重點1、分度頭指示光柵微動裝置2、三點自位均勻收縮薄壁套鎖緊裝置。本章難點第

13、十三章 重點及難點第十三章 知識結(jié)構(gòu)圖鎖緊裝置徑向受力鎖緊裝置頂緊式夾緊式軸向受力鎖緊裝置微位移器機械式精密螺旋、螺旋組合式杠桿機構(gòu)楔塊機構(gòu)、凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)彈性機構(gòu)壓電、電致伸縮式電磁、磁致伸縮式電熱伸縮式機電式用調(diào)整法保證各光學零件的相對位置精度。本章重點1、圓形光學零件固緊結(jié)構(gòu)設計2、非圓形光學零件固緊結(jié)構(gòu)設計本章難點第十四章 重點及難點圓形光學零件固緊滾邊固緊壓圈固緊彈性零件固緊非圓形光學零件固緊鍵固緊壓板固緊彈簧固緊光學零件固緊第十四章 知識結(jié)構(gòu)圖示數(shù)裝置的精讀方法與誤差。本章重點1、標尺類型、基本參數(shù)及其選擇2、指針（制標）的設計要求本章難點第十五章 重點及難點示數(shù)裝置的設計要求示

14、數(shù)裝置的分類機械式光學機械式電子式標尺的基本參數(shù)示值下限示值上限示值范圍刻度角刻度長度刻度刻度值刻度間隔指針的形狀刀刃形矛形桿形示數(shù)裝置的精度方法粗、精度盤讀數(shù)法測微螺旋讀數(shù)法游標讀數(shù)法示數(shù)裝置第十五章 知識結(jié)構(gòu)圖例 題【例題1 】指出機構(gòu)運動簡圖中的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束， 計算自由度。123456789例 題【解】例 題【例題2 】試根據(jù)所注明的尺寸判斷下列鉸鏈四桿機構(gòu)是曲柄搖桿 機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)還是雙搖桿機構(gòu)?！纠}3 】畫出下列各機構(gòu)的傳動角和壓力角。圖中標注箭頭的 構(gòu)件為原動件。例 題例 題【解】例 題【例題4 】已知一對外嚙合標準直齒圓柱齒輪傳動，采用標準安裝。其 ， ，傳動比 ，模數(shù) ，小齒輪的齒數(shù) ，試計算：1）兩齒輪輪齒的齒頂高、齒根高和頂隙；2）大齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑以及基圓直徑；3）兩輪的中心距?！窘狻?）兩齒輪輪齒的齒頂高、齒根高和頂隙例 題2）大齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑以及基圓直徑3）兩輪的中心距。例 題例 題【例題5 】試分析圖中蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向?！纠}6 】已知：蝸桿為單頭且右旋，轉(zhuǎn)速 ，轉(zhuǎn)向如圖示，其余各輪齒數(shù)為： ， ， ， ， ，試：（1）說明輪系屬于何種類型； （2）計算齒輪4的轉(zhuǎn)速 ； （3）在圖中標出齒輪4的轉(zhuǎn)向。例 題【解】例 題定軸輪系方向【例題7 】在萬能刀