机械设计基础知识点总结
机械设计基础背诵知识点
机械设计基础背诵知识点机械设计是一门关于机械制造的学科，它涉及到机械零部件的设计、选择、计算和分析等方面的知识。
在机械设计的学习过程中，很多基础的知识点需要我们进行背诵。
下面将介绍一些机械设计基础的知识点。
1. 材料力学材料力学是机械设计的基础。
需要掌握材料的力学性质，包括拉伸强度、屈服强度、硬度等。
还要了解不同材料的特点以及它们的应用范围。
2. 分析力学分析力学是机械设计中的另一个重要知识点。
它涉及到物体的平衡、受力分析以及运动学等内容。
我们需要了解力的合成与分解、力矩的概念、平衡条件等基本概念。
3. 等效应力与疲劳在机械设计中，常常需要进行结构的强度计算。
等效应力理论是常用的一种计算方法，它可以将多个不同方向的应力合成为一个等效应力。
此外，疲劳是机械设计中非常重要的一个问题，我们需要了解疲劳寿命、疲劳裕度等概念。
4. 轴线零件设计轴线零件设计是机械设计中的一个重要内容。
我们需要了解轴线零件的选择与计算，包括轴的强度与刚度计算、连接方式的选择等。
5. 机械传动机械传动是机械设计中常见的一种结构形式。
我们需要了解不同传动装置的特点与适用范围，包括齿轮传动、带传动等。
6. 节气部件设计节气部件设计是机械设计中与流体传动相关的一个内容。
我们需要了解不同节气部件的设计原理与计算方法，包括调节阀、安全阀等。
7. 设备安装与调试设备安装与调试是机械设计中的最后一个环节，我们需要了解设备的安装方式以及调试过程中的一些注意事项。
上述只是机械设计中的一部分基础知识点，希望能够对你在学习机械设计过程中有所帮助。
机械设计是一个广阔的领域，需要我们不断学习与积累，才能够设计出高质量的机械产品。
50个机械设计基础知识点
50个机械设计基础知识点1.刚体力学：研究物体在作用力下的平衡和运动。
2.静力学：研究物体在静止状态下的力学性质。
3.动力学：研究物体在运动状态下的力学性质。
4.运动学：研究物体的运动特性，如速度、加速度和位移。
5.力学系统：由若干物体组成，并且相互作用，受到外界力的作用。
6.力的合成：通过矢量相加的方法计算多个力的合力。
7.力的分解：将一个力分解为多个力的合力。
8.平衡：物体受到的合力和合力矩均为零。
9.功：力在物体上产生的位移所做的功。
10.能量：物体的能力做功的量度。
11.弹性力：物体受到变形后，恢复原状的力。
12.摩擦力：物体在运动或静止时受到的阻力。
13.运动学链：由多个刚体连接而成的机构，用来进行运动传递和转换。
14.齿轮传动：利用齿轮的互相啮合实现运动传递和转换。
15.杠杆机构：利用杠杆的原理实现力的放大或缩小的机构。
16.曲柄连杆机构：利用曲柄和连杆的结构实现运动转换。
17.铰链机构：通过铰链连接物体的机构，实现固定、旋转或滑动。
18.滑块机构：由滑块和导轨构成的机构，实现直线运动。
19.传动比：用来衡量运动传递的效率。
20.齿轮比：齿轮传动中两个齿轮的旋转速度比值。
21.离合器：用来连接或分离两个旋转物体的装置。
22.制动器：用来减速、停止或固定运动物体的装置。
23.轴承：用来支撑和减小机械运动中的摩擦力的装置。
24.轴线：用来连接和支撑旋转物体的直线。
25.键连接：通过键连接来实现轴线和轴承的固定。
26.螺纹连接：通过螺纹连接实现两个物体的拧紧或松开。
27.轴承间隙：轴承内外圈之间的间隙，用来调整摩擦力和轴承的转动。
28.轴向力：作用于轴线方向上的力。
29.径向力：作用于轴线垂直方向上的力。
30.弹簧：用来储存和释放能量的装置。
31.拉伸强度：材料抵抗拉伸破坏的能力。
32.压缩强度：材料抵抗压缩破坏的能力。
33.硬度：材料抵抗划伤或穿透的能力。
34.拉伸试验：测试材料的拉伸性能和强度。
(完整word版)《机械设计基础》知识点汇总.
机械设计基础》知识点汇总1、具有以下三个特征的实物组合体称为机器。
（1）都是人为的各种实物的组合。
（2）组成机器的各种实物间具有确定的相对运动。
（3）可代替或减轻人的劳动，完成有用的机械功或转换机械能。
2、机构主要用来传递和变换运动。
机器主要用来传递和变换能量。
3、零件是组成机器的最小单元，也是机器的制造单元，机器是由若干个不同的零件组装而成的。
各种机器经常用到的零件称为通用零件。
特定的机器中用到的零件称为专用零件。
4、构件是机器的运动单元，一般由若干个零件刚性联接而成，也可以是单一的零件。
若从运动的角度来讲，可以认为机器是由若干个构件组装而成的。
根据功能的不同，一部完整的机器由以下四部分组成：1. 原动部分：机器的动力来源。
2. 工作部分：完成工作任务的部分。
3. 传动部分：把原动机的运动和动力传递给工作机。
4. 控制部分：使机器的原动部分、传动部分、工作部分按一定的顺序和规律运动，完成给定的工作循环。
5、物体间机械作用的形式是多种多样的，力对物体的效应取决于力的大小、方向和作用点，这三者被称为力的三要素。
公理1 二力平衡公理作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。
对于变形体而言，二力平衡公理只是必要条件，但不是充分条件。
公理2 加减平衡力系公理在已知力系上加上或者减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。
推论1 力的可传性原理作用在刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用效应。
公理 3 力的平行四边形公理作用在刚体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。
合力的作用点也在该点，合力的大小、方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。
推论2 三力平衡汇交原理：作用在刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线通过汇交点。
公理4 作用与反作用公理两物体间的作用力与反作用力总是同时存在，且大小相等、方向相反、沿同一条直线，分别作用在这两个物体上。
机械设计知识点大全
机械设计知识点大全在机械设计领域，有许多重要的知识点需要掌握。
这些知识点包括机械设计的基础原理、设计过程中需要考虑的因素、常见的机械元件和系统等。
本文将为您详细介绍机械设计的各个方面知识点，以帮助您更好地理解和运用机械设计技术。
一、机械设计基础原理1. 牛顿力学原理：涉及质点、刚体的平衡与运动问题，用于分析力学系统。
2. 静力学和动力学：用于分析物体受力平衡和运动的原理和方法。
3.材料力学：研究材料的强度、刚度、韧性等力学性能，为机械设计提供基础。
4.热力学：研究热与功、能量转换及热力学循环等问题，在机械设计中用于分析热机工作原理。
5.流体力学：研究流体在力的作用下的运动规律，常用于设计气体和液体传动系统。
二、机械设计的过程与方法1.产品规划与概念设计：明确产品的功能、性能需求及设计目标，并进行初步设计。
2.结构设计：根据产品功能、布局及成本要求设计出合理的结构。
3.零部件设计：设计各个零部件的形状、尺寸和参数，满足产品要求。
4.装配设计：设计零部件的相互位置、配合关系和装配工艺，以保证整体的质量和性能。
5.材料选择与加工工艺：选择适当的材料，确定加工工艺，确保产品的质量和可制造性。
6.试验验证与优化：通过试验和仿真验证设计方案，针对问题进行调整和优化。
三、常见机械元件1.轴：用于传递力和转动运动的零件。
2.齿轮与传动：用于传递动力和运动的装置，提供不同速度和扭矩的转动。
3.联轴器：用于连接轴与轴之间，传递转矩和运动。
4.连接件：如螺栓、螺母、销等，用于连接零部件。
5.轴承：用于支撑和定位转动轴的零件。
6.弹簧：用于存储和释放弹性势能，实现缓冲和减震的作用。
7.气动元件：如气缸、阀门等，用于控制气体流动和压力的元件。
四、机械系统1.机械传动系统：包括齿轮传动、带传动、链传动等，用于传递运动和动力。
2.液压传动系统：利用液体传递压力和能量，实现力的放大和控制。
3.气动传动系统：利用气体传递压力和能量，实现力的放大和控制。
机械设计基础知识点总结
绪论：机械：机器与机构的总称。
机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。
机构：是具有确定相对运动的构件的组合。
用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。
构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。
是运动的单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。
零件：制造的单元。
分为：1、通用零件，2、专用零件。
一：自由度：构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。
运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。
高副：两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
低副：两构件通过面接触而构成的运动副。
根据两构件间的相对运动形式，可分为转动副和移动副。
F = 3n- 2PL-PH机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。
复合铰链：虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。
计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。
局部自由度:与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。
二：连杆机构：由若干构件通过低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。
铰链四杆机构：具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。
整转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
构成：整转副是由最短杆及其邻边构成。
类型判定：(1）如果：lmin+lmax≤其它两杆长度之和，曲柄为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻构件为机架。
双曲柄机构：以最短杆为机架。
双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。
(2)如果：lmin+lmax＞其它两杆长度之和；不满足曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。
急回运动：有不少的平面机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，而回程运动速度要快，机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。
压力角：作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。
机械设计基础知识总结
机械设计基础知识总结机械设计是机械工程领域中的重要分支之一，它涉及到机械结构的设计、材料的选择、运动学和动力学的分析等方面。
下面将对机械设计的基础知识进行总结。
一、机械设计的基本原则1.安全性：机械设计必须确保使用过程中的安全性，防止发生意外事故。
2.可靠性：机械设计应具有良好的可靠性，能够正常工作并满足使用要求。
3.经济性：机械设计应尽量节约成本，减少材料的使用量及制造成本，同时提高性能和效率。
4.美观性：机械设计应考虑外观美观，符合人机工程学原则，提高产品的市场竞争力。
5.可维修性：机械设计应考虑易于维修，方便进行保养和维修工作。
二、机械设计的基本步骤1.定义设计目标和需求：明确设计的目标和需求，包括产品的功能、性能要求、使用环境等。
2.进行初步设计：根据设计目标和需求，进行初步的设计概念提出，并进行初步的尺寸和材料选择。
3.进行详细设计：在初步设计的基础上进行详细设计，包括各部件的尺寸确定、结构设计、运动学和动力学分析等。
4.进行仿真和分析：利用计算机辅助设计软件进行仿真和分析，验证设计方案的可行性和性能。
5.制作工程图纸：根据详细设计结果制作工程图纸，包括装配图、零件图和工艺图等。
6.样机制作和测试：根据工程图纸制作样机，并进行测试和验证，检查设计方案的可行性和性能是否符合要求。
7.进行设计修改和优化：根据样机测试结果和用户反馈，进行设计修改和优化，改进不足之处，以使设计方案更加完善。
三、机械设计的基本原理和方法1.结构设计原理：机械设计中的结构设计原理主要包括受力分析、刚度和强度计算等。
在设计过程中，要保证机械结构具有足够的刚度和强度，能够承受所需要的受力。
2.动力学原理：机械设计中的动力学原理主要包括速度、加速度、动量和能量等方面的计算。
通过动力学分析，可以了解机械系统在运动过程中所涉及的各种因素，为设计提供理论基础。
3.材料选择原理：机械设计中的材料选择原理主要包括强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性和可加工性等方面的考虑。
《机械设计基础》重点总结
《机械设计基础》重点总结机械设计基础是一门研究机械中常用机构和通用零部件工作原理、结构特点、设计方法以及机械传动系统设计的学科。
它是机械工程类专业的重要基础课程，对于我们理解和掌握机械系统的设计与应用具有重要意义。
下面我将为大家总结这门课程的重点内容。
一、平面机构的结构分析1、运动副及其分类运动副是指两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接。
根据接触形式的不同，运动副分为低副和高副。
低副包括转动副和移动副，高副则包括齿轮副、凸轮副等。
2、平面机构的运动简图用简单的线条和符号来表示机构的组成和运动情况的图形称为机构运动简图。
绘制机构运动简图时，要准确表示出各构件之间的相对运动关系和运动副的类型。
3、平面机构的自由度计算自由度是指机构具有独立运动的数目。
平面机构的自由度计算公式为：F ＝ 3n 2PL PH，其中 n 为活动构件的数目，PL 为低副的数目，PH 为高副的数目。
机构具有确定运动的条件是自由度等于原动件的数目。
二、平面连杆机构1、铰链四杆机构的基本类型铰链四杆机构包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
其类型取决于各杆的长度关系和机架的选择。
2、铰链四杆机构的演化形式通过改变构件的形状、相对长度以及运动副的尺寸等，可以将铰链四杆机构演化成曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构和定块机构等。
3、平面连杆机构的运动特性包括急回特性、压力角和传动角等。
急回特性可以提高工作效率，压力角越小、传动角越大，机构的传动性能越好。
三、凸轮机构1、凸轮机构的类型按凸轮的形状可分为盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮；按从动件的端部形状可分为尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件。
2、凸轮机构的运动规律常用的运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律和正弦加速度运动规律等。
不同的运动规律适用于不同的工作场合。
3、凸轮机构的设计设计凸轮机构时，需要根据工作要求确定凸轮的基圆半径、滚子半径、从动件的行程和运动规律等参数。
机械设计基础笔记知识点
机械设计基础笔记知识点一、机械设计概论1. 机械设计的定义和作用机械设计是指以人工制作的机械装置为研究对象，通过综合运用机械学、工程力学等知识，进行构思、设计和分析等工作，以满足特定的技术要求和经济要求。
2. 机械设计的基本原则和设计流程机械设计的基本原则包括适应性原则、合理性原则、先进性原则等，并按照设计流程依次进行项目论证、需求分析、方案设计、详细设计、制造和试验等阶段。
二、材料力学基础1. 材料的力学性能指标材料的力学性能指标主要包括强度、刚度、韧性、疲劳性能等。
其中强度是材料在受力时所能承受的最大应力，刚度是材料在受力时所表现出来的抗变形能力，韧性是材料在发生破坏前能吸收的能量，疲劳性能是材料在循环受力下出现破坏的抗性。
2. 应力和应变材料受到外力作用时，内部会产生相应的应力和应变。
应力是单位面积上的力的大小，应变是材料单位长度的变形量。
常见的应力形式包括拉应力、压应力、剪应力等。
三、机械零件设计1. 连接零件的设计连接零件是机械装置中起连接部件间传递力和传递运动的作用。
常见的连接方式有螺栓连接、销连接、键连接等。
在连接零件设计中，需要考虑连接强度、刚度、可拆卸性和工艺性等因素。
2. 轴的设计轴是机械装置上用来传递动力和转动运动的零件。
轴的设计需要考虑强度、刚度、平衡性和传递功率等因素。
轴的材料一般选用高强度的合金钢。
3. 螺纹的设计螺纹是机械装置中常用的连接方式之一。
螺纹的设计需要确定螺纹规格、螺纹传递力、螺纹疲劳寿命和螺纹的配合等参数。
四、机械传动设计1. 齿轮传动的设计齿轮传动是机械装置中常用的传动方式之一。
齿轮传动设计需要确定齿轮的模数、齿轮的参数、齿轮的传动比和齿轮的轴向力等。
2. 带传动的设计带传动是利用带传递动力和运动的方式。
带传动设计需要确定带的类型、传动比和带轮的尺寸等。
3. 链传动的设计链传动是一种静止的链条将动力传递给另一部分。
链传动设计需要确定链条的参数、链轮的尺寸等。
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1.构件：独立的运动单元/零件：独立的制造单元机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统（机构=机架（1个）+原动件（≥1个）+从动件（若干））机器：包含一个或者多个机构的系统注：从力的角度看机构和机器并无差别，故将机构和机器统称为机械1. 机构运动简图的要点：1）构件数目与实际数目相同2）运动副的种类和数目与实际数目相同3）运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例（该项机构示意图不需要）2. 运动副（两构件组成运动副）：1）高副（两构件点或线接触）2）低副（两构件面接触组成），例如转动副、移动副3. 自由度（F ）=原动件数目，自由度计算公式：为高副数目）（为低副数目）（为活动构件数目）（H H L L P P P P n n F --=23 求解自由度时需要考虑以下问题：1）复合铰链2）局部自由度3）虚约束4. 杆长条件：最短杆+最长杆≤其它两杆之和（满足杆长条件则机构中存在整转副）I ） 满足杆长条件，若最短杆为机架，则为双曲柄机构 II ） 满足杆长条件，若最短杆为机架的邻边，则为曲柄摇杆机构III ） 满足杆长条件，若最短杆为机架的对边，则为双摇杆机构IV ） 不满足杆长条件，则为双摇杆机构5. 急回特性：摇杆转过角度均为摆角（摇杆左右极限位置的夹角）的大小，而曲柄转过角度不同，例如：牛头刨床、往复式输送机急回特性可用行程速度变化系数（或称行程速比系数）K 表示 11180180180//21211221+-︒=⇒-︒+︒=====K K t t t t K θθθϕϕψψωω θ为极位夹角（连杆与曲柄两次共线时，两线之间的夹角）6. 压力角：作用力F 方向与作用点绝对速度c v 方向的夹角α7. 从动件压力角α=90°（传动角γ=0°）时产生死点，可用飞轮或者构件本身惯性消除8. 凸轮机构的分类及其特点：I)按凸轮形状分：盘形、移动、圆柱凸轮（端面） II ）按推杆形状分：1）尖顶——构造简单，易磨损，用于仪表机构（只用于受力不大的低速机构）2）滚子——磨损小，应用广3）平底——受力好，润滑好，用于高速转动，效率高，但是无法进入凹面 III ）按推杆运动分：直动（对心、偏置）、摆动 IV)按保持接触方式分：力封闭（重力、弹簧等）、几何形状封闭（凹槽、等宽、等径、主回凸轮）9. 凸轮机构的压力角：从动件运动方向与凸轮给从动件的力的方向之间所夹的锐角α（凸轮给从动件的力的方向沿接触点的法线方向）压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关，基圆半径越小，压力角α越大（当压力角过大时可以考虑增大基圆的半径）10. 凸轮给从动件的力F和使从动件压紧导路的有害分力F ’’（F ’’=F ’11. 凸轮机构的自锁现象：在α角增大的同时，F 摩擦力大于有用分力F ’即发生自锁，【α】在摆动凸轮机构中建议35°-45°，【α】在直动凸轮机构中建议30°，【α】在回程凸轮机构中建议70°-80°12. 凸轮机构的运动规律与冲击的关系：I ）多项式运动规律：1）等速运动（一次多项式）运动规律——刚性冲击2）等加等减速（二次多项式）运动规律——柔性冲击3）五次多项式运动规律——无冲击（适用于高速凸轮机构） II ）三角函数运动规律：1）余弦加速度（简谐）运动规律——柔性冲击2）正弦加速度（摆线）运动规律——无冲击 III ）改进型运动规律：将集中运动规律组合，以改善运动特性13. 凸轮滚子机构半径的确定：为滚子半径、为理论轮廓的曲率半径、为工作轮廓的曲率半径T a r ρρI ）轮廓内凹时：T a r +=ρρ II ）轮廓外凸时：T a r -=ρρ（当0=-=T a r ρρ时，轮廓变尖，出现失真现象，所以要使机构正常工作，对于外凸轮廓要使T r >min ρ）注：平底推杆凸轮机构也会出现失真现象，可以增大凸轮的基圆半径来解决问题14. 齿轮啮合基本定律：设P 为两啮合齿轮的相对瞬心（啮合齿轮公法线与齿轮连心线21O O 交点），12122112b b r r P O P O i ===ωω（传动比需要恒定，即需要P O PO 12为常数）15. 齿轮渐开线（口诀）：弧长等于发生线，基圆切线是法线，曲线形状随基圆，基圆内无渐开线啮合线：两啮合齿轮基圆的内公切线啮合角：节圆公切线与啮合线之间的夹角α’（即节圆的压力角）16. 齿轮的基本参数：（弧长）弧长）齿槽宽齿厚、——齿根圆、——齿顶圆kk f f a a e s d r d r ( 基圆上的弧长）法向齿距（周节）齿距（周节）：(b n k k k p p e s p =+=f a h h 高度）齿根高（分度圆到齿根高度）齿顶高（分度圆到齿顶分度圆：人为规定（标准齿轮中分度圆与节圆重合），分度圆参数用r 、d 、e 、s 、p=e+s 表示（无下标）B h h h f a ）齿宽（轮齿轴向的厚度全齿高+= 轮齿的齿数为zmz r mz d p m p zp d zp d m 21,,///====⇒==有故定义只能取某些简单的值，，人为规定：分度圆的周长模数ππππ齿轮各项参数的计算公式：mz d =）短齿制正常齿齿顶高系数.80,1(****===a a a a a h h h m h h).3025.0()(*****==+=c c c m c h h a f 短齿制正常齿顶隙系数m c h h h h a f a )2(**+=+=m h z h d d a a a )2(2*+=+= m c h z h d d a f f )22(2**--=-=17. 分度圆压力角α=arcos （b r /r ）（b r 为基圆半径，r 为分度圆半径）所以ααcos cos mz d d b== 所以ααπαππcos cos cos p m zmz z d p p bb n ===== 18. 齿轮重合度：表示同时参加啮合的轮齿的对数，用ε（ε≥1才能连续传动）表示，ε越大，轮齿平均受力越小，传动越平稳19. m c c c e s *21,00==-为标准值即顶隙即理论上齿侧间隙为标准安装时的中心距2121r r r c r a fa +⇒=++= 20. 渐开线齿轮的加工方法：1）成形法（用渐开线齿形的成形刀具直接切出齿形，例如盘铣刀和指状铣刀），成形法的优点：方法简单，不需要专用机床；缺点：生产效率低，精度差，仅适用于单件生产及精度要求不高的齿轮加工2）范成法（利用一对齿轮（或者齿轮与齿条）互相啮合时，其共轭齿阔互为包络线的原理来切齿的），常见的刀具例如齿轮插刀（刀具顶部比正常齿高出m c *，以便切出顶隙部分，刀具模拟啮合旋转并轴向运动，缺点：只能间断地切削、生产效率低）、齿条插刀（顶部比传动用的齿条高出m c *，刀具进行轴向运动，切出的齿轮分度圆齿厚和分度圆齿槽宽相等，缺点：只能间断地切削、生产效率低）、齿轮滚刀（其在工作面上的投影为一齿条，能够进行连续切削）21. 最少齿数和根切（根切会削弱齿轮的抗弯强度、使重合度ε下降）：对于α=20°和*a h =1的正常齿制标准渐开线齿轮，当用齿条加工时，其最小齿数为17（若允许略有根切，正常齿标准齿轮的实际最小齿数可取14）如何解决根切？变位齿轮可以制成齿数少于最少齿数而无根切的齿轮，可以实现非标准中心距的无侧隙传动，可以使大小齿轮的抗弯能力比较接近，还可以增大齿厚，提高轮齿的抗弯强度(以切削标准齿轮时的位置为基准，刀具移动的距离xm 称为变位量，x 称为变为系数，并规定远离轮坯中心时x 为正值，称为正变位，反之为负值，称为负变位)22. 轮系的分类：定轴轮系（轴线固定）、周转轮系（轴有公转）、复合轮系（两者混合） 一对定轴齿轮的传动比公式：ab b a b a ab z z n n i ===ωω 对于（定轴）齿轮系，设输入轴的角速度为1ω，输出轴的角速度为m ω，所有主动轮齿数的乘积所有从动轮齿数的乘积==m m i ωω11 齿轮系中齿轮转向判断（用箭头表示）：两齿轮外啮合时，箭头方向相反，同时指向或者背离啮合点，即头头相对或者尾尾相对；两齿轮内啮合时，箭头方向相同蜗轮蜗杆判断涡轮的转动方向：判断蜗杆的螺纹是左旋还是右旋，左旋用左手，右旋用右手，用手顺着蜗杆的旋转方向把握蜗杆，拇指指向即为涡轮的旋转方向周转轮系（包括只需要一个原动件的行星轮系和需要两个原动件的差动轮系）的传动比：所有主动轮齿数的乘积至转化轮系从所有从动轮齿数的乘积至转化轮系从）（K G K G n n n n n n i H H K H H G H K H G HGK ±=--== 注：不能忘记减去行星架的转速，此外，判断G 与K 两轮的转向是否相同，如果转向相同，则最后的结果符号取“+”，如果转向相反，则结果的符号取“-”复合轮系的传动比计算，关键在于找出周转轮系，剩下的均为定轴轮系，计算时要先名明确传递的路线是从哪一个轮传向下一个轮23. （周期性）速度波动：当外力作用（周期性）变化时，机械主轴的角速度也作（周期性的）变化，机械的这种（有规律的、周期性的）速度变化称为（周期性）速度波动（在一个整周期中，驱动力所做的输入功和阻力所作的输出功是相等的，这是周期性速度波动的重要特征）24. 调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上一个转动惯量很大的回转件——飞轮（选择飞轮的优势在于不仅可以避免机械运转速度发生过大的波动，而且可以选择功率较小的原动机）对于非周期性的速度波动，我们可以采用调速器进行调节（机械式离心调速器，结构简单，成本低廉，但是它的体积庞大，灵敏度低，近代机器多采用电子调速装置）26．飞轮转动惯量的选择：δω2m ax m A J =注：1） δωωω22min 2max min max max )(21m J J E E A =-=-=（max A 为最大功亏，即飞轮的动能极限差值，max A 的确定方法可以参照书本99页）2）2min max ωωω+=m （m ω为主轴转动角速度的算数平均值） 3）mωωωδmin max -=（δ为不均匀系数） 27.（刚性）回转件的平衡：目的是使回转件工作时离心力达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害的机械振动。
（平面）平衡的方法：安装平衡质量，使得配重对轴的离心力（或质径积）的矢量和与要平衡的重量的离心力（或质径积）矢量和为0注：对于一些轴向尺寸较小的回转件，如叶轮，飞轮，砂轮等，可近似地认为其质量分布在同一平面内，但是对于一些轴向尺寸较大的回转件，如多缸发动机曲柄，电动机转子，汽轮机转子和机床主轴等，其质量分布于多个平面内，不可以看作在同一平面内进行质量平衡的计算28．螺纹的用途：1）链接2）传动螺纹参数：S=nP(S 为导程，P 为螺距，n 为螺旋线数，注：P为相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，S 为同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离)关于螺纹升角：为中径22,tan d d nP πψ=螺纹的类型：1）矩形螺纹（牙侧角β=0°）2）非矩形螺纹（牙侧角β≠0°）：三角形螺纹（牙型角α=60°为国家标准普通螺纹，牙型角α=55°为管螺纹）、梯形螺纹（牙型角α=75°，牙侧角β=15°）、锯齿形螺纹（牙型角α=33°，牙侧角β=3°）螺纹的效率（有效功与输入功的比）：螺旋副的效率仅与螺纹升角ψ有关，锯齿形螺纹的牙侧角比梯形螺纹的牙侧角小，所以锯齿形螺纹的效率比梯形螺纹的效率高，但是只适用于承受单方向的轴向载荷自锁条件：1)矩形螺纹当斜面倾角小于摩擦角时，发生自锁2）非矩形螺纹，当螺纹升角小于等于当量摩擦角时发生自锁 注：用于连接的紧固螺纹必须满足自锁条件，为牙侧角）为摩擦系数，当量摩擦角ββρf f (,cos arctan '= 29．螺纹链接的基本类型：1）螺栓连接（螺栓和螺母配合）①普通螺栓连接：螺栓与孔之间有间隙，孔中不切制螺纹，加工简便，成本低，应用最广②铰制孔用螺栓连接：其螺杆外径与螺栓孔的内径具有同一基本尺寸，螺栓与孔之见没有空隙，并常采用过渡配合，它适用于承受垂直螺栓轴线的横向载荷2）螺钉连接（螺钉直接旋入螺纹孔，省去螺母）：结构简单，但是不能经常拆装，经常拆装会使连接件的螺纹被磨损而失效3）双头螺柱连接：连接较厚的被连接件，或者为了结构紧凑而采用盲孔的连接，该连接允许多次拆装而不损坏被连接件4）紧定螺钉连接：固定两零件的相对位置，并可传递不大的力或者转矩常见的螺纹紧固件：螺栓（有多种头部形状）、双头螺柱（有座端和螺母端两个端）、（紧固）螺钉（末端有平端、锥端、圆尖端）、螺母、垫圈（增大被连接件的支承面积以减小接触的挤压应力）30．预紧：对于不承受轴向工作载荷的螺纹，轴向的力即为预紧力螺纹连接的拧紧力矩T等于克服螺纹副相对转动的阻力矩T1和螺母支承面上的摩擦阻力矩T2之和为了充分发挥螺栓的工作能力和保证预紧可靠，螺栓的预紧应力一般可达材料屈服极限的50%~70%，小直径的螺栓装配时应施加小的拧紧力矩，否则容易将螺栓杆拉断，力矩的大小通常由经验判断，但是为了保证质量可以选择测力矩扳手或者定力矩扳手31．防松：连接用的三角形螺纹具有自锁性，一般情况下不会发生脱落，但是在冲击、振动、变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，另外高温螺纹连接有可能导致变形脱落，所以要进行防松常用的防松措施：①弹簧垫片：反弹力使螺纹间保持压紧力和摩擦力②对顶螺母：两个螺母的对顶作用，使得螺栓始终受到附加的拉力和附加的摩擦力，结构简单，适用于低速重载的场合③尼龙圈锁紧螺母：螺母中嵌有尼龙圈，拧上后尼龙圈内孔被胀大，箍紧螺栓④槽型螺母开口销⑤圆螺母用带翅垫片⑥止动垫片：垫片折边以固定螺母和被连接件的相对位置⑦其它方法：用冲头冲2-3点防松、粘合剂涂于螺纹旋合后粘合剂固化粘合达到防松效果32．齿轮失效形式：1）轮齿折断2）齿面点蚀3）齿面胶合4）齿面磨损5）齿面塑性变形①轮齿折断：一般发生在齿根处，因为齿根处受到的弯曲应力最大，淬火钢或铸铁制成的齿轮（闭式硬齿面齿轮）容易发生这种现象②齿面点蚀：最先出现在齿面节线处，细小裂纹扩展后颗粒剥落造成，通常发生在闭式软齿面齿轮上③齿面胶合：发生在齿顶、齿根等相对速度较大处，高速重载运动中，摩擦产生高温引润滑油失效，齿面金属粘连，相对运动时较软的齿面沿滑动方向被撕下形成沟纹（解决方法：1）提高齿面硬度2）减小齿面粗糙度3）增加润滑剂的粘度（低速）4）加抗胶合剂）④齿面磨损：1）磨粒磨损：颗粒进入齿面间引起磨粒磨损，开式传动中难以避免，齿阔变形，导致噪声和振动，最终传动失效2）跑合磨损：新制造的齿轮表面不光洁，刚开始运转时会有磨损，使得表面变光洁，跑合结束后应该清洗并更换润滑油⑤齿面塑性变形：重载导致齿面局部塑性变形，使齿阔失去正确的齿形，在过载严重和启动频繁的传动中常见33．齿轮的接触强度由齿轮的模数和齿数乘积mz 决定，mz 越大，接触强度越大齿轮的弯曲强度由齿轮的模数m 决定34．齿轮径向力判断：所有齿轮的径向力都指向齿轮的轴心 齿轮圆周力向力判断：圆周力都沿齿轮旋转地切线方向，主动轮的圆周力与转动方向相反，从动轮圆周力与转动方向相同齿轮轴向力判断（斜齿轮有，直齿轮没有）：对于圆锥齿轮，轴向力从小端指向大端，判断一般斜齿轮主动轮的轴向力可用左右手法则，左旋用左手，右旋用右手，用对应的手四指沿主动轮的转向把握齿轮，拇指方向即为轴向力的方向，从动轮的轴向力方向与主动轮轴向力方向即可注：一对齿轮中，一齿轮的轴向力与另一齿轮的径向力是反作用里，也就是说等大（表示圆周力表示轴向力表示径向力t a r F F F //）35．轴：轴的作用是支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、链轮、凸轮等轴的分类：1）按承受的载荷分：①转轴：传递扭矩又承受弯矩（减速器转轴）②只传递扭矩（卡车底部的传动轴）③只承受弯矩2）按轴的形状分：①直要求轴的设计：1）为了便于安装，轴一般设计成从轴端逐渐向中间增大的阶梯状，装零件的轴端应该有倒角，需要磨削的轴端有砂轮越程槽，车螺纹的轴端应该有退刀槽2）零件在轴向上的定位由轴肩或者套筒确定3）零件在轴向上的固定由轴肩、套筒、螺母或轴端挡圈（轴端上的零件多使用轴端挡圈固定）来实现（如果套筒过长或者无法使用套筒固定时可以采用双螺母进行固定），在轴向力比较小的时候还可以使用弹性挡圈或紧定螺钉实现4）周向固定大多采用键、花键或过盈配合等连接形式来实现轴设计时的注意点：①键槽应该设计成统一加工直线（即键槽应该在同一直线上），尽可能使用同一键槽截面②轴承上不能开键槽③轮毂上的键槽要开通④轴肩不能够过高（不能够高于轴承的内圈，方便抓取）⑤轴的直径要合适，使套筒、螺母等零件能够进入⑥键不能够太长（例如利用键固定齿轮，则键的长度不能超过齿轮的宽度⑦上述轴的设计中的一些其它要点36．（滚动）轴承的类型：I）按照承受载荷的方向（或接触角）分：1）向心轴承（主要用于承受径向力）：①径向接触轴承（α=0°，只能承受径向载荷）②角接触轴承（0°＜α≤45°）2）推力轴承（主要用于承受轴向力）：①角接触轴承（45°＜α＜90°）②轴向接触轴承（α=90°，只能承受轴向载荷）II）按照滚动体的形状分：1）球轴承2）滚子轴承：①圆柱滚子轴承②圆锥滚子轴承③球面滚子轴承④滚针轴承注：滚动体与轴承外圈接触处的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间的夹角为公称接触角α37．1）轴承的承载能力:相同尺寸外形下滚子轴承的承载能力比球轴承的承载能力高（前者约为后者的1.5-3倍，但是当轴承内径≤20mm时，两者差不多，但是球轴承价格较低2）轴承的极限转速：转速过高时，高温使润滑失效，滚动体回火或者胶合破坏，提高极限转速可以采取提高轴承精度、适当加大间隙、改善润滑和冷却条件等措施3）角偏差：由于安装误差或者轴变形会引起内外圈中心线发生相对倾斜，倾斜角称为角偏差，可以采用调心球轴承来保证正常运转。