哈工大机械考研机械设计第一节课1

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哈尔滨工程大学考研机械资料全

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=3 3-25 -0 =-1
2.机构(运动链)具有确定相对运动的条件
有一个机架 自由度大于零(F>0) 原动件数 =自由度数
(通常,原动件为含低副构件且与机架相连, 只有一个自由度。)
例3 圆盘锯机构

F=3n-2PL-PH = 3 7 -2 6- 0 =9 ? F=3n-2PL-PH =3 7-2 10- 0 =1
F = 3×1 - 2×2 = -1
条件二:代替前后机构的瞬时速度和加速度不变
两个高副元素均为圆弧 AO1、BO、OO1均保持不变
瞬时替代机构
1.4.2 机构的组成原理
机架 构件 + 运动副 运动链 机构 原动件 从动件组合 F=0
基本杆组:最简单的不可再拆的自由度为零的构件组, 简称为杆组。
运动副的形成引入了约束,使构件失去运动自由度。
y

y
0
=4 F=6 F=4 约束数 S = 2 F
x
不论形成运动副的两个构件是否其中有一个相对固 定,运动副引入的约束数S均相同。
F=3n-2PL-PH
=0
ห้องสมุดไป่ตู้
=3 2 -2 3 -0
三个构件通 过三个转动副相 连, 相当于一个 构件。 F=3n-2PL-PH
— 两构件相互接触的几何形状(点、线、面)。
平面运动副分类:
转动副
移动副
特点:面接触、相对转动或相对移动 低副
§2 平面机构运动简图的绘制
机构运动简图
表示机构运动特征的一种工程用图
与运动有关的因素:
构件数目 运动副数目及类型 运动副之间的相对位置
表达方式:
用简单线条表示构件 规定符号代表运动副 按比例定出运动副的相对位置

哈工大机械设计课程(授课老师赵小力)第1讲描述

哈工大机械设计课程(授课老师赵小力)第1讲描述
(3)选择材料,与直径d确定许用应力
2.根据强度条件试算弹簧丝直径 d ' ,校核后圆整。
3.根据变形条件计算弹簧工作圈数。 4.计算弹簧主要尺寸。 5.验算稳定性。 6.绘制弹簧工作图。
《机械设计》 赵小力
《机械设计》 赵小力
随堂测试(3)
一、齿轮传动、蜗杆传动和弹簧等章节中对许 用应力都有专门描述,试分析其原因。
14.2.2 弹簧的材料
➢ 弹簧材料要求 1)较高的弹性极限、强度极限、疲劳极限和冲击韧性 2)良好的热处理性能,热处理后经久不变的弹性,且 脱碳性要小 3)对冷拔材料要求有均匀的硬度和良好的塑性
➢ 弹簧材料 常用弹簧材料:碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈钢等; 受力小、防腐蚀、防磁等:有色金属,如青铜; 非金属弹簧材料:橡胶、塑料、软木及空气等。
《机械设计》 赵小力
第十四章 弹簧
基本要求
1)了解弹簧的功用、分类、材料、许用应力的确定 2)掌握圆柱形压缩(拉伸)螺旋弹簧的主要几何参
数、特性线、强度计算与刚度计算的目的和计算 公式;
重点和难点
圆柱形压缩(拉伸)螺旋弹簧的设计计算。
《机械设计》 赵小力
14.1 概述
• 弹簧的主要功用 1、缓冲、吸振和隔震,车辆、沙发等
注意表14.3(P287),与簧丝直径此表中:B、C、D级是指弹簧丝材料的机械强度组别 B——低应力弹簧 C——中应力弹簧 D——高应力弹簧
初取C
根据空间 初取D
《机械设计》 赵小力
估取簧 丝直径d
强度计 算得d’
结构 设计
《机械设计》 赵小力
14.3 圆柱形压缩(拉伸)螺旋弹簧的设计计算
当d>=8mm用热卷,热卷温度按d大小,在800oC~1000oC之间

哈工大王黎钦机械设计课件-第1次课_第一章 绪论、第二章 机械及机械零件的设计基础-刘星斯维提整理

哈工大王黎钦机械设计课件-第1次课_第一章 绪论、第二章 机械及机械零件的设计基础-刘星斯维提整理

教学过程的安排
1) 学习环节分配 大课46学时;习题课2学时;实验课12学时; 大作业5个(计算说明书和图) 2) 成绩分布 大作业25分;实验15分; 期末考试60分 3) 注意事项 及时交大作业(布置后1周内) 缺任何一个教学环节不能参加期末考试 按照学习指南,提前两周预约实验 4) 每周一次答疑,一单元时间,时间待定
2、零件的工况条件和环境条件
3、零件的尺寸和质量
4、零件的结构和可加工性
5、零件的工艺性
6、材料经济性
7、材料供应状况
《机械设计》王黎钦教授 2005年9月
2.4 机械零部件设计的基本步骤
根据总体设计的要求, 选择零件的类型 根据机器的工作情况, 确定作用在零件上的载 荷,进行受力分析 根据失效分析,确定零 件的设计计算准则,并 进行理论设计计算 根据零件的工作条件及受力 情况,选择材料及热处理方 式,并确定其许用应力 根据计算结果,同时考虑零 件的加工和装配工艺等要求, 对零件进行结构设计 按国家标准绘制零件工作图。 并标注必要的尺寸、公差、 表面粗糙度及技术条件等
操作和控制系统
《机械设计》王黎钦教授 2005年9月
传动变速装置1 原动机 传动变速装置2 传动变速装置3
执行机构1 执行机构2 执行机构3
传动变速装置1 原动机 公共传动变速装置 传动变速装置2
执行机构1
执行机构2
原动机1 协调 控制 系统 原动机2 原动机3
传动变速装置1 传动变速装置2 传动变速装置3
《机械设计》王黎钦教授 2005年9月
1.2 课程的性质、地位和任务 课程性质:
技术基础课
实践性课程
课程地位:
主干课程 承前启后,为专业设计打基础

哈工大机械设计_宋宝玉_第1章第2章绪论(推荐文档)

哈工大机械设计_宋宝玉_第1章第2章绪论(推荐文档)

三、学习机械设计课的目的:初步掌握机械 设计的能力 1)机械系统的总体方案设计 2)零部件工作能力设计:强度、刚度等设 计计算 3)结构设计能力
课程性质:设计性课程 技术基础课
1-2 设计机械时应满足的基本要求和步骤 一 、基本要求
1 满足需要原则 2 经济合理原则 3 可靠性原则 4 优化原则
绘制零件工作图。工作图必须符合国家制图 标准,尺寸齐全并标注必要的尺寸公差、形 位公差、表面粗糙度及技术条件等
1-4 后续课程应用到的几个基本概念
失效:机械零件在设计预定的期间内,并在规 定条件下,不能完成正常的功能
强度:是零件在载荷作用下抵抗断裂、塑性变形 及表面失效(磨损、腐蚀除外)的能力
刚度:是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力
1-5机械设计课的特点和学习方法 课程的特点:
1实践性 2综合性
学习方法: 1 在学习本课程的同时要及时复习和巩固 有关先修课程的知识。 2 弄清设计原理和设计公式的应用条件及 公式中各量之间的相互关系
3 正确对待理论设计和经验设计的关系 4 正确处理计算与绘图的关系 5 正确对待设计计算结果 6 重视培养结构设计能力 7 注意培养综合运用所学知识的能力 8 重视培养整机设计能力 9 注意创新能力的培养及创新技法的学习
二 机械零件设计的一般程序 根据总体设计的要求,选择零件的类型
根据机器的工作情况,确定作用在零件 上的载荷,进行受力分析
根据零件的工作条件及受力情况,选择材 料及热处理方式,并确定其许用应力
根据失效分析,确定零件的设计计算准则, 并进行理论设计计算
根据计算结果,同时考虑零件的加工和装 配工艺等要求,对零件进行结构设计
6 安全性原则 7 人机工程原则 8 工艺性原则

哈工大机械原理课程设计

哈工大机械原理课程设计

Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称: ______ 机械原理课程设计______设计题目:棒料输送线布料装置(方案8)院系:机电工程学院班级:1208105设计者:殷琪学号:1120810529指导教师: _______________________设计时间: __________ 2014627哈尔滨工业大学14 目 录机械原理课程设计任务书 .......... . (1)一、 题目要求 ...................................................................... 2 二、 机械系统工艺动作分析 .......................................................... 2 三、 机械系统运动功能分析 .......................................................... 3 四、 系统运动方案拟定 .............................................................. 5 五、 系统运动方案设计 .............................................................. 8 六、系统运动简图•棒料输送线布料装置(方案8)一、题目要求已知技术参数和设计要求:棒料输送布料装置(方案8)功能描述如下图所示棒料输送线。

料斗中分别装有直径35mm长度150mm勺钢料和铜料。

在输送线上按照下图所示的规律布置棒料。

原动机转速为1430rpm,每分钟布置棒料40,75,90块,分3档可以调节。

W ■ II II II ■ ■ II II m團2心二、机械系统工艺动作分析由设计要求可知,该棒料输送线布料装置需要由三个部分共同构成,各执行构件为传送带轮、钢料料槽擒纵鼓轮1和铜料料斗擒纵鼓轮2,这三个构件的运动图3棒料输送线布料装置运动循环图传动带轮做间歇转动,停止时间约为进给时间的3倍,料槽擒纵鼓轮做持续转动,通过控制擒纵鼓轮的开口位置控制棒料按照需要的规律落料。

哈工大机械系统设计第一章

哈工大机械系统设计第一章
问题
5.研究加工工艺,加工装备及自动流水线crack detection 按方法可分:铸造,锻造,焊接,金属热处理,无损探伤,表面工

机械制造:冷加工和热加工
冷加工: 1.机械加工和装配工艺过程的生产装备及其自动化,集
成化与智能化 2.机械加工和装配工艺的过程和方法 3.机械制造(冷加工)的基础理论
地位和作用
一. 机械工程科学---研究机械产品(或系统)的性能,设计 和制造的基础理论与技术的科学.
包括: 机械学-功能综合定量描述,控制其性能 机械制造学-研究机械制造系统及过程手段 设计为核心,制造为基础. 反之可出现:用先进的设计技术设计出”质量很差的先
进产品,或用先进的制造技术生产出”落后的高质量产 品”两者不能偏废.
物资器材








资金
机电一体化 技术与产品
基础技术
设计 测试 制造 工艺 标准
政法管理
社会环境 组织管理
需求和社会服务
四.机电一体化的共性关键技术
1.检测传感技术 2.信息处理技术 3.自动控制技术 4.伺服驱动技术 5.接口技术 6.精密机械技术 7.系统总体技术
机械系统的设计方法?传统的设计方法现代设计方法?静态半理论半经验动态科学计算机化?性质偏重技术偏重功能目标技术经济和社会环境综合一起?思维结构的收敛性总功能目标的发散性思维?方法满足限定约束条件多元性全优化?手段图版计算器等手工计算机绘图集团分工合作?对象局限在零件和结构上系统的全局构成包括造型等?工况按确定工况与静态考虑随机工况模糊性复杂细解?评价单项手册标准强度成本等科学的模糊综合评价??现代设计方法主要内容?信息论方法information信息分析法技术预测法?系统论方法system人机工程系统设计法?控制论方法controll动态分析设计法?优化论方法optimize优化设计法是现代设计的目标?对应论方法corresponding相似设计法?智能论方法intelligentcadcam等?寿命论方法life可靠性设计价值工程等?离散论方法disperse有限元和边界元分析设计法?模糊论方法blurreddim模糊设计法?突变论方法创造性设计等?艺术论方法art??现代设计方法与相关科学技术的关系?政治?社会学?心理学?经济学自然科学工程科学现代设计方法工程技术生产工业设计工艺品设计艺术??14机电一体化?一

哈工大机械原理课件


I
5
IV
2
II
4
V
1
III
3
移 动 副
V
1
IV
2
螺 旋 副
V
1
2、根据组成运动副的两个运动副元素的接触情况分类 运动副元素以点或线接触的运动副称为高副 。
球面高副
柱面高副
运动副元素以面接触的运动副称为低副 。
球面低副
移动副
转动副
3、根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类
空间运动副
球销副
螺旋副
只是为了表明机构的运动状态或各构件的 相互关系,也可以不按比例来绘制运动简图, 通常把这样的简图称为机构示意图。
常用机构构件、运动副代表符号
绘制机构运动简图的步骤
1. 在绘制机构运动简图时,首先确定机构的原动件 和执行件,两者之间为传动部份,由此确定出组成机 构的所有构件,然后确定构件间运动副的类型。 2. 为将机构运动简图表示清楚,恰当地选择投影面。一 般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面,必要 时也可以就机械的不同部分选择两个或两个以上的投影面 ,然后展开到同一平面上。总之,绘制机构运动简图要以 正确、简单、清晰为原则。 3. 选择适当的比例尺,根据机构的运动尺寸定出各运动 副之间的相对位置,然后用规定的符号画出各类运动副,并 将同一构件上的运动副符号用简单线条连接起来,这样便可 绘制出机构的运动简图。
30米/分
500
二、创新
◆自然科学领域的最高成就是发现
◆应用技术领域的最高成就是发明
发明:
◆基础理论知识
◆应用技术知识 ◆实践经验
◆强烈的创新意识 ◆勤奋的工作
两用折叠椅
外环
双曲面滚柱加载器

哈尔滨工业大学考研资料机械设计基础知识

1.机械设计基础知识【机械的组成】:主体{原动部分(驱动机械完成预定功能的动力源),传动部分,执行部分(用来完成预定功能的组成部分)};基本组成要素:机械零件【机械应满足的基本要求】:1、使用功能要求2、经济性要求3、劳动保护和环境保护要求4、寿命和可靠性要求5、其它专用要求【机械零件应满足的基本要求】:1、避免在预定寿命期内失效2、结构工艺性要求3、经济性要求4、质量小的要求5、可靠性要求2.轴毂连接的设计知识【键联接】平键(普通平键,导向平键)工作原理:靠键同键槽面的挤压来传递扭矩。

失效形式:工作面被压溃。

半圆键,靠侧面来传递扭矩,工作面被压溃。

楔键:键的楔紧作用来传递扭矩,还可以承受单向轴向载荷,发生转动时还可以像平键一样工作。

切向键:由一对斜度为1:100的楔键组成,靠工作面上的挤压力和轴与轮毂之间的摩擦力来传递扭矩。

【花键联接】矩形键小径定心,渐开线齿形定心。

【无键连接】型面连接:装拆方便,能保证良好的对中性,连接面上没有键槽及尖角,从而减少了应力集中,可以传递比较大的扭矩。

但加工复杂。

胀紧连接:定心性好,装拆方便,引起的应力集中小,承载能力高,并有安全保护作用。

【过盈连接】主要应用于轴与毂的连接,轮圈于轮芯的连接以及滚动轴承与轴或座孔的连接。

结构简单,对中性好,承载能力大承受冲击性能好,对轴的削弱少,但加工精度要求高,装拆不变。

3.螺纹连接知识【螺纹的几何参数】大径d小径d1中径d2线数n{螺纹的螺旋线数}螺距P{相邻两个牙型上对应点间的轴向距离}导程S{任意一点西安同一条螺旋线转一周所移动的轴向距离}螺纹升角ѱ{螺旋线切线于垂直于螺纹轴线的平面间的夹角}【螺纹的类型】连接螺纹{三角螺纹}传动螺纹{非三角螺纹}【螺纹的预紧和防松】预紧:目的:增强连接的可靠性和紧密性,以防止受载荷后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。

防松,防止螺旋副在受载时发生相对转动;原理:摩擦、机械、破坏螺旋副运动关系。

01机械优化设计第一章(哈工大—孙靖民)

机械优化设计
哈尔滨工业大学 孙靖民 主编
2020年8月14日9时12分
课程介绍
计划学时数:26学时 使用教材
孙靖民. 机械优化设计. 北京:机械工业出版社,2003
参考书
[1]方世杰,綦耀光主编. 机械优化设计. 北京:机械工业 出版社,2003
[2] 陈立周,机械优化设计方法,北京:冶金工业出版社, 1997
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2020年8月14日9时12分
优化是万物演化的自然选择和趋势
•(1)来源:优化一语来自英文Optimization,其本意是
寻优的过程,最优化可简写为Opt;
•(2)优化过程:是寻找约束空间下给定函数取极大值或
极小值的过程。
f
例如, 在右图中,求得一维函
f(x)
数 f(x) 最小值的条件为:若
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2020年8月14日9时12分
优化设计的作用(优点):
使传统机械设计中,求解可行解上升为求解最优 解成为可能;
使传统机械设计中,性能指标的校核可以不再进 行;
使机械设计的部分评价,由定性改定量成为可能; 大大提高了产品的设计质量,从而提高了产品的
质量; 提高生产效率,降低产品开发周期; ……
3、武汉钢铁公司从德国引进的1700薄板轧机,经该公 司自主优化后,20年8月14日9时12分
4、美国波音飞机公司对大型机翼用138个设计变量进 行结构优化,使重量减少了三分之一;大型运输舰用 10个变量进行优化设计,使成本降低约10%。
实践证明,最优化设计是保证产品具有优良的性能,减轻 自重或体积,降低产品成本的一种有效设计方法。同时也可使 设计者从大量繁琐和重复的计算工作中解脱出来,使之有更多 的精力从事创造性的设计,并大大提高设计效率。

哈工大考研机械设计基础辅导


8)螺纹参数的定义,如公称直径、螺旋升角, 自锁条件,效率公式及计算。 9)紧螺纹连接的受力状态,危险截面的载荷, 应力及强度条件,计算特点。 10)螺纹牙型受力不均的原因,改善螺纹牙 型受力的常用措施。 11)螺纹连接种类、适用场合及其选用。 12)螺旋传动的主要失效形式。 13)螺栓连接的预紧作用是什么,防松的目 的是什么?常用的防松方法和控制预紧力 的办法有几种.
采用销结构
C 与其他零件连接
联轴器连接 型钢连接 用斜垫片 有标准
轴承端盖连接
强度公式要熟记 画图 (1)普通平键连接结构 改错 附带强度计算 绘制出利用A型普通平键实现轴毂连接的径向和 轴向结构图,并说明其工作原理和结构特点。8f
2 轴毂连接
圆头平键A型 方头平键C
单圆头平键B
楔键连接 上下面工作,对中性差 可传递单向轴向力 用于不要对中,低速, 平稳载荷
例8 如图a)、b)所示,分别为锥齿圆柱齿轮的 悬臂布置和对称布置的支承形式。图1)、2) 分别为一对圆锥滚子轴承背对背、面对面 安装支承形式。
(1)在锥齿轮不同布置形式下,请合理选 择一对圆锥滚子轴承的支承形式。 (2)根据合理的选择结果,计算图a)所示 情况下,轴承的轴向力Fa1、Fa2。已知: 轴承径向载荷Fr1、Fr2、齿轮的轴向力A方 向如图所示,大小分别为:Fr1=4000N、 Fr2=2000N,A=2000N。轴承内部轴向力 S=0.4Fr。 (3)若该对轴承的寿命为4000小时,现将 当量动载荷加大一倍,将转速减小一半, 试计算确定该对轴承能否满足载荷及转速 改变后寿命至少2000小时的工作要求?
止口垫片,轴瓦,油孔,螺栓连接,固定螺孔
(04年) 如图所示为剖分 式滑动轴承的局部结构图, 请指出图中结构错误并加以 改正。(3分) 止口问题:安装定位,工作不错动,磨损可 补偿间隙;润滑问题;固定问题;连接问题 2)了解推力轴承结构
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
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取自哈工大机械设计课程设计指导书
3)轴承部件的调整
(1)轴承的调整
a调整垫片——深沟球不行;角接触球和圆锥滚子可以 b端盖压板螺钉组合 c修短端盖支撑部分
取自哈工大机械设计第4版
(2)传动件位置调整 用垫片较多——锥齿轮,蜗轮蜗杆传动中
取自哈工大机械设计第4版
例2
错误1: 右轴承无法拆卸。 错误2:右轴承未固定。 错误3: 联轴器处键槽位置应与齿轮上键槽在一条直线上。 错误4: 轴承端盖处应有密封圈。 错误5:轴承端盖不应与轴接触。 错误6:轴承套杯与箱体端面间应加调整垫片。 错误7:齿轮右端固定存在过定位问题。
正确结构
00年考题 指出下面蜗杆轴系部件结构中的错误,并在图 上改正。此轴系部件采用一端固定一端游动支 撑,找出8处即可,同类性质的错误按一处处理 计算分数,并在图的下部分画出正确结构图。
⑾ ⑩
00年考题及答案
取自邱宣怀机械设计 第4版
取自邱宣怀机械设计 第4版
周向固定一些常用结构 通常用键连接
取自 西北工大 濮良贵 机械设计 第7版
两端固定(圆锥滚子)
取自邱宣怀机械设计 第4版
(1)一端固定—一端游动(深沟球+深沟球) 采分点: √固定端轴承轴肩与端盖固定: √固定端圆螺母与轴承座挡边固定; √游动端轴承两点固定和游动间隙; √两端轴承端盖结构; √轴承游隙调整。
取自邱宣怀机械设计 第4版
从动轮
从动轮
主动轮 张紧轮
张紧轮 主动轮
通常张紧轮置于带的松边。 当张紧轮置于松边内侧时,张紧轮应尽量靠近大带轮,以免小 带轮上包角减小过多,V带传动常采用这种装置; 当张紧轮置于松边外侧时,使带承受反向弯曲,会降低带的寿 命,这种装置常用于增大包角或空间受限制时的传动。
2、 指出下面轴承部件结构图中的错误,并说 明其原因。
正确结构
例3
错误1: 左轴承方向反。 错误2:轴系向右方向未定位,轴上左轴承应处增加圆螺母。 错误3: 联轴器处键槽位置应与齿轮上键槽在一条直线上。 错误4: 轴承端盖处应有密封圈。 错误5:轴承端盖不应与轴接触。 错误6:轴承套杯与箱体端面间应加调整垫片。 错误7:齿轮右端固定存在过定位问题。
止口垫片,轴瓦,油孔,螺栓连接,固定螺孔
(04年) 如图所示为剖分 式滑动轴承的局部结构图, 请指出图中结构错误并加以 改正。(3分) 止口问题:安装定位,工作不错动,磨损可 补偿间隙;润滑问题;固定问题;连接问题 2)了解推力轴承结构
多环 的-机 座为 剖分 结构
09年试题举例画出两种 张紧轮张紧并说明其特点
(2)轴上零件轴向、周向固定问题 画出任意两种轴上零件的轴向固定方式(4)。 1. 如图所示,指出 齿轮轴向和周向固 定的错误,并画出 正确的结构。 (3 分)
并说明其结构特点和工作原理
轴长度比轮毂略短,轴肩与套筒组合实现轴向 固定,普通平键两侧面工作,实现周向固定传递 转矩。
பைடு நூலகம்
3 滑动轴承结构 整体式 1)轴承结构 径向滑动轴承分 剖分式
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