机械设计基础重点杨可桢
机械设计基础【全套课件463P】(杨可桢版)
∵最短＋最长杆＜其它两杆之和 架杆 摇杆 ？
最短杆在 机架
→双曲柄→转动导杆机构
机架邻边 →一个曲柄→摆动导杆机构
当 机架＜曲柄
机架＞曲柄
转动导杆机构 摆动导杆机构 γ
α =0°
三、摇块、定块机构 ｐ.27
曲柄滑块机构 →滑块移动
图2－15ａ
导杆机构 →滑块移动＋摆动 图2－16,2－15ｂ
摇块机构 →滑块摆动
B2→B1 (φ 2) →
C2→C1 (ψ)
∵ φ 1＞ φ 2 , 而ψ不变
其运动特性→行程速度变化系数(行程速比系数)K
K
v2 v1
C1C2 / t2 C1C2 / t1
t1 t2
1 2
180 180
(2-1)
θ－极位夹角(摇杆处于两极位时，对应曲柄所夹锐角)
θ↑→K ↑ →急回运动性质↑
传动角： =90°－ 压力角越小(即传动角越大)，有用的分力越大。
所以传动角是衡量机构受力大小的一个重要参数。
死点： = 90°
§2-2 铰链四杆机构有整转副的条件 P.25
－取决于机构各杆的相对长度和机架的选择
连一杆.分共析线: 的(曲极柄位lA1,二连B’.杆及曲lA柄2,B摇存”时杆在→l3条,机能件架顺：l4利)当通A过B能→摆整至转与副。
3
4
D
机架
连 曲柄：可回转360°的连架杆 架 摇杆：摆角小于360°的连架杆 杆 滑块：作往复移动的连架杆
一.铰链四杆机构基本类型 （按连架杆类型）
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一曲一摇
二曲
二.(铰链四杆机构)演变类型
二摇
机械设计基础课后答案(杨可桢)
图8.11
解：〔1〕求质心偏移实际就是求静平衡时的平衡向静，因此可以按照静平衡条件考虑这个
问题。
先求出各不平衡质径积的大小：
方向沿着各自的向径指向外面。
用作图法求解，取，作图8.11〔a〕所示。
由静平衡条件得：
，偏移的方由图量得，那么质心偏移的距离为向就是平衡质
径积的方向，与水平夹角为。
（2〕求左右支反力实际上就是求动平衡时在左右支点所在平面所需要的平衡力。
先把
不平衡质量在两支承所在平面上分解。
左支承：；
右支承：；
那么在两个支承所在平面上的质径积的大小分别为：
左支承：；
右支承：；
方向沿着各自的向径指向外面。
用作图法求解，取，作图8.11〔b〕〔c〕所示。
由动平衡条件得：
左支承：，量得，
那么支反力大小为
右支承：，量得，
那么支反力大小为
8-7
图8.13
解：〔1〕先把不平衡质量在两平衡基面Ⅰ和Ⅱ上分解。
基面Ⅰ：
基面Ⅱ：。
机械设计基础(杨可桢版)设计与计算概论
前
言
(一) 机械零件的简介: 1
机原研究 →机构←构件→运动的单元 对象 构件←零件→制造的单元
3 例: 机构→齿轮机构(三个构件) 2 齿轮1 、齿轮2、机架3 构件1← 齿轮 →传动件 (小齿轮) 轴、轴承、套筒等 →轴系零件 最基本的 通用零件 键 →联接件
(二)课程特点与学习方法
2.机械零件的强度计算 3.常用材料、公差与配合 4.机械零件的工艺性及标准化
主要内容： 变应力的基本类型及参数；疲劳曲线 机械零件强度计算方法; 材料及选择 机械设计基本知识 本章重点： 变应力的基本类型及参数；疲劳曲线 机械零件强度计算方法 本章难点： 变应力的基本类型及参数 机械零件强度计算方法
前
言
机械零件设计概述
机械零件的强度
机械制造中常用材料及其选择
公差与配合、表面粗糙度和优先数列
一.公差与配合：
p.124 →互换性手册P.167
上偏差 公差： 零件尺寸的两个极限尺寸之差 下偏差 二.表面粗糙度 公差代号： 轴→小写 拉丁字母－f、k、r 三.优先数列 孔→大写 －H、G、K 公差等级: (尺寸精度等级): 1～20级，常用4～11级 →置于公差代号之后 轴(f7 、k7、r7) ; 孔(F7、H7 、K7)
rN N C
m
rN 1 m N 0 N
对称:γ=－1 ③许用应力:
N0 N N 图9-3 p.116 （9－6）
②零件本身:Ｋσ、εσ、β→ p.116第10 →公式(9-7)(9-8)
脉动:γ= 0
1
的思路：∵（任务）设计零件→
∴(抓住)计算准则 ∴学习贯穿一条线： ④ ① *受力分析（*载荷及应力分析←功用、*工作原理） ↓ ⑤ ② *失效形式（*主要失效形式←分类） ↓ ⑥ *计算准则（公式建立的依据） ↓ ⑦ 强度计算（*设计方法→先定主参数* ←*许用应力 ↓ ⑧ ←材料） ③ 结构设计（尺寸及绘图←结构特点、标准）
管理学机械设计基础第五版杨可桢版第一章平面机构的自由度和速度分析
两构件组成的运动副，不外乎通过点、线或面 的接触来实现。按照接触特性，通常把运动副分为 高副和低副。
1.低副：凡两构件以面接触构成的运动副称为低副， 平面机构中的低副有转动副和移动副两种。 （1）转动副：组成运动副的两构件只能在一个平面 内相对转动，这种运动副称为转动副，或称铰链。
讲授方法：
多媒体课件。
§1-1 运动副及其分类
1.1 自由度
y
O
x
如图，处于xoy坐标系中的一个作平面运动的自由 自由构件S具有三个独立的运动，即沿x轴、y轴方向的 移动和绕A点的转动。这种相对于参考系构件所具有的 独立运动称为构件的自由度。
一个作平面运动的自由构件有三个自由度。
1.2 运动副及其分类
下面通过具体的例子说明机构运动简图的绘 制方法。
四、绘制机构运动简图的步骤
机构运动简图必须与原机构具有完全相同的运 动特性，忽略对运动没有影响的构件的外形和运动 副具体构造。只有这样我们才可以根据运动简图对 机构进行运动分析和受力分析。为了达到这一要求， 绘制运动简图要遵循以下步骤：
⑴．根据机构的实际结构和运动情况，找出机构的原动件（即作独立运 动的构件）及工作执行构件（即输出运动的构件）； ⑵．确定机构的传动部分，即确定构件数、运动副、类型和位置； ⑶．确定机架，并选定多数机构的运动平面作为绘制简图的投影面； ⑷．选择合适的比例尺，用构件和运动副的符号正确绘制出运动简图。
教学目标：
1．了解机构的组成，搞清运动副、运动链、约束和 自由度、速度瞬心的概念； 2．能绘制常用平面机构的运动简图； 3．能计算平面机构的自由度； 4．平面机构具有确定运动的条件； 5. 应用瞬心法进行机构的速度分析。
教学重点和难点 ：
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-平面连杆机构【圣才出品】
第2章平面连杆机构2.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了平面四杆机构的基本类型、基本特性和设计方法。
学习时需要掌握铰链四杆机构有整转副的条件、急回特性的应用和计算、压力角与传动角以及死点位置的分析等内容。
本章主要以选择题、填空题和计算题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。
【重点难点归纳】一、平面四杆机构的基本类型及其应用（见表2-1-1）表2-1-1平面四杆机构的基本类型及其应用二、平面四杆机构的基本特性（见表2-1-2）表2-1-2平面四杆机构的基本特性图2-1-1图2-1-2连杆机构的压力角和传动角2.2课后习题详解2-1试根据图2-2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。
图2-2-1答：（a）40＋110＝150＜70＋90＝160满足杆长条件，且最短杆为机架，因此是双曲柄机构。
（b）45＋120＝165＜100＋70＝170满足杆长条件，且最短杆的邻边为机架，因此是曲柄摇杆机构。
（c）60＋100＝160＞70＋62＝132不满足杆长条件，因此是双摇杆机构。
（d）50＋100＝150＜100＋90＝190满足杆长条件，且最短杆的对边为机架，因此是双摇杆机构。
2-2试运用铰链四杆机构有整转副的结论，推导图2-2-2所示偏置导杆机构成为转动导杆机构的条件（提示：转动导杆机构可视为双曲柄机构）。
图2-2-2答：根据铰链四杆机构有整转副的结论，则A、B均为整转副。
（1）当A为整转副时，要求AF能通过两次与机架共线的位置。
如图2-2-3中位置ABC′F′和ABC′′F′′。
在Rt△BF′C′中，因为直角边小于斜边，所以l AB ＋e＜l BC。
同理，在Rt△BF′′C′′中，有l AB－e＜l BC（极限情况取等号）。
综上，得l AB＋e＜l BC。
（2）当B为整转副时，要求BC能通过两次与机架共线的位置。
如图2-2-3中位置ABC1F1和ABC2F2。
杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-滚动轴承【圣才出品】
第16章滚动轴承16.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了滚动轴承的类型及其代号、失效形式、寿命计算、当量动载荷的计算以及派生轴向力。
学习时需要重点掌握以上内容。
其中，滚动轴承的类型及其代号、失效形式，多以选择题、填空题和简答题的形式出现，其余内容以计算题为主，尤其派生轴向力，几乎每年都考一道计算题。
复习本章时，考生需以计算为主，理解记忆细节内容。
【重点难点归纳】一、滚动轴承的基本类型和特点1．滚动轴承的分类（见表16-1-1）表16-1-1滚动轴承的分类2．使用性能（见表16-1-2）表16-1-2滚动轴承的使用性能3．机械中常用滚动轴承的类型和性能特点机械中常用滚动轴承的类型和性能特点查看教材表16-2。
二、滚动轴承的代号（见表16-1-3）表16-1-3滚动轴承的代号三、滚动轴承的选择计算1．失效形式（1）疲劳破坏；（2）永久变形；（3）磨损、胶合、内外圈和保持架破损。
2．轴承寿命（1）轴承的寿命轴承的滚动体或套圈首次出现疲劳点蚀之前，轴承的转数或相应的运转小时数。
（2）轴承寿命的可靠度R一组相同的轴承能达到或超过规定寿命的百分率。
（3）基本额定寿命具有90%可靠度时轴承的寿命，以L 10表示。
（4）基本额定动载荷当一套轴承进入运转并且基本额定寿命为106r 时，轴承所能承受的载荷。
（5）寿命计算公式L＝（C/P）ɛ或L h ＝（C/P）ɛ·106/（60n）式中，ɛ为寿命指数，对于球轴承ɛ＝3，对于滚子轴承ɛ＝10/3；C 为基本额定动载荷，对向心轴承为C r ，对推力轴承为C a ；n 为轴的转速；P 为当量动载荷。
修正后的寿命计算公式为610(60t h p f C L n f Pε=或1660()10p h t f P n C L f ε=⋅式中，f t 为温度系数，f t ≤1；f P 为载荷系数。
3．当量动载荷的计算对于既承受径向载荷F r 又承受轴向载荷F a 的轴承，其当量动载荷的计算公式为P＝XF r ＋YF a式中，X、Y 分别为径向动载荷系数及轴向动载荷系数。
机械设计基础第5版杨可桢
工作原理：移动滑环，
设计：潘存云
通过杠杆作用，压紧
或放松磨擦片，来实
现两轴的结合与分离。
天津工业大学专用
作者： 潘存云教授
摩擦片材料：淬火钢片、压制石棉片。 摩擦片数量z↑传递扭矩T ↑
但z过大将使各层间压力不均匀，一般取: z=12~15
摩擦扭矩: 表面压强:
Tmax= z Fa f Rf
=
z
Fa
瓦块制动器已经规范ຫໍສະໝຸດ ，可根据所需的制动力矩选型。二、带式制动器
绞制孔螺栓
普通螺栓
对中榫
设计：潘存云
设计：潘存云
普通凸缘联轴器
天津工业大学专用
作者： 潘存云教授
制造与安装要求：半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直， 安装时应使两轴精确对中。
材料：一般用铸铁、当重载或 V≥30 m/s时，用铸 钢或锻钢 。
特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能 缓冲减振 。
应用：用于载荷较平稳的两轴联接 。 90˚
设计：潘存云
轮一起旋转。
当外环反向转动时，则带动滚 柱克服弹簧力而滚到楔形空间 的宽敞位置，离合器处于分离 状态。
天津工业大学专用
作者： 潘存云教授
二、楔块式定向离合器
结构：由内环、外环、楔块、支撑环、拉簧等零件组成。 工作原理： 内外环工作面都为圆形，整圈拉簧压着楔块始终与内 环接触，并力图使楔块绕自身作逆时钟方向偏摆。当 外环顺时钟方向旋转时，楔块克服弹簧力而作顺时钟 方向摆动，从而在内外环间越楔越紧，离合器处于结 合状态。反向时斜块松开而成分离状态。
中碳合金钢：40Cr 、 45MnB。 表面淬火后牙面硬度：48~58 HRC;
天津工业大学专用
作者： 潘存云教授
机械设计基础复习资料杨可桢
The answer of schoolwork of MECHINE THEORY AND DESIGN (Just for reference)教材：杨可桢（第五版）教师：邓嵘时间：200809~200811目录Chapter 1 (1)Chapter 2 (4)2-1 (4)2-2 (4)2-3 (5)2-4 (5)2-5 (6)2-7 (6)2-10 (6)2-13 (6)Chapter3 (7)3-1 (7)3-2 (7)3-4（简单，略） (7)Chapter4 (8)4-1 (8)4-2 (8)4-3 (8)4-4 (8)4-5 (9)4-6 (9)4-8 (9)4-9 (10)4-10 (10)4-14 (11)Chapter5 (11)5-1 (11)5-2 (12)5-3 (12)5-4 (12)5-5 (13)5-6 (13)5-7 (13)5-8 (14)5-9 (14)5-10 (14)5-14 (15)5-15 (15)Chapter 13,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=3,4,0321L H L H n p p F n p p ====--=1－11－21－31－41109,12,2,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、194,4,2,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、186,8,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、178,11,0,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、168,11,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、156,8,1,3(2)1L H L H n P P F n P P -====-+=、141221241232322423116c p p p p p v v v p p ωωω====-、A ω1B 341 2C1241222114122115p p r r p p ωω-==、3113141142/v p p m sω-==、13341313141134p p p p ωω-==、3(2)3L H L H F n P P =-+=1114,4,2,3(2)2L H L H n P P F n P P -====-+=、Chapter 22-1)401107090)))a b c d +<+∴Q 、，并且最短杆为机架，是双曲柄机构；、曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构2-2转动导杆机构条件：AB BC l e l +≤2-4000018030 1.418030K +==-71),51.4t t ==、设空回行程需秒 2)75125+=、一转所需的时间是秒，一分钟曲柄转转。
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机械设计基础重点
第三章1.凸轮按从动件型式的分类
2.从动件常用的运动规律，各有什么冲击
3.绘制从动件的运动规律和凸轮的轮廓
4.凸轮设计时滚子半径有什么要求为什么
5.什么是压力角压力角的大小影响什么
6.压力角和基圆半径有什么关系为什么要合理选择基圆的半径选取原则是什么
第四章1、常用的间歇运动机构2、槽轮机构中的运动系数
第五章1、机器的速度波动分为哪两类各用什么调节
2、机器运转速度不均匀系数的定义。
3、飞轮设计公式的含义。
4、刚性回转件的静平衡和动平衡各适用于何种场合条件各是什么
第六章1、零件的工作能力的基本准则。
2、钢的常用热处理。
3、应力循环特性γ定义及变应力的分类。
4、变应力下零件的主要失效形式是什么有何特点
5、部分系数法的安全系数主要考虑哪几个方面
第七章1、螺纹的分类、防松。
2、螺纹联接件。
3、螺栓、螺栓组强度计算。
4、松键和紧键的区别。
5、键大小的选择。
6、平键的挤压和剪切强度校核,强度不足时的措施。
7、花键的优缺点、类型。
第九章1、廓啮合基本定律
2、标准直齿的几何参数计算
3、一对渐开线直齿轮的正确啮合条件、可分性及重合度
4、渐开线齿轮的根切，最小齿数，变位的概念
5、轮齿的主要失效形式
6、直齿轮的弯曲强度和接触强度的计算点
7、直齿轮、斜齿轮的受力分析（方向和大小）
8、锥齿轮的受力分析（方向）
9、斜齿轮的几何参数计算以及当量齿轮
10 一对渐开线斜齿轮的正确啮合条件
11 锥齿轮的几何参数计算以及当量齿轮
12 一对渐开线锥齿轮的正确啮合条件
第十章1、蜗杆蜗轮的正确啮合条件及中间平面
2、蜗杆的直径系数和分度圆直径
3、蜗杆传动的几何尺寸计算
4、蜗杆传动的主要失效形式
5、蜗杆传动的受力分析
6、蜗杆传动的热平衡计算,改善热平衡的方法
第十一章1、定轴轮系的传动比计算
2、周转轮系和简单轮系的区别
3、周转轮系的传动比计算（3学分不要求）
4、减速器的分类
第十二章1、轴的分类。
2、轴的结构改错。
第2/3页3、轴的弯扭合成。
第十三章1、轴承按照承载的分类
2、滑动轴承中的摩擦种类
3、滑动轴承的材料
4、润滑油和润滑脂的性能指标及润滑方式
5、非全液体润滑滑动轴承的计算P及PV的目的
6、滚动轴承的构造
7、滚子轴承和球轴承在承载能力和极限转速方面有何差别
8、常用的滚动轴承类型
9、滚动轴承的代号
10 派生轴向力和实际轴向力的计算
11 滚动轴承当量动载荷和疲劳寿命的计算
12 滚动轴承与轴、孔的配合
第十四章联轴器和离合器的区别与联系
刚性联轴器有哪几种
挠性联轴器有哪几种
特殊功用离合器有哪几种制动器有哪些种类。