机械设计基础总复习
机械基础总复习

斜齿轮基圆柱上的螺旋角不等于分度圆柱 上的螺旋角。
斜齿圆柱齿轮受力方向分析,特别是轴向 力方向与斜齿旋向的关系。
八、直齿圆锥齿轮:轴交角∑=90°的齿轮传 动比和节圆锥角之间的关系为:
i12
n1 n2
d2 d1
tg 2
ctg1
直齿圆锥齿轮受力方向分析,轴向力方向 总是指向轮的大端。
至少等于齿轮的法线齿距,即重合度 1 。
四、齿轮轮齿的失效形式及其主要原因是: (1)轮齿折断:受循环弯曲应力作用在齿根部
位疲劳折断或过载引起折断; (2)齿面疲劳点蚀:受循环接触应力作用,产
生疲劳裂纹,裂纹扩展致使表层金属脱落; 齿面的接触疲劳强度设计准则是以不产生疲
劳点蚀破坏为前提建立起来的。
v
)
d2 2
拧紧螺母需克服螺母支撑面摩擦力矩:
T2 f2 FQ0rm
四、联接计算
1.松联接
4 FQ
d12
[ ]
2.受横向载荷的紧联接
knFQ0 f SF
v
4 1.3FQ0
d12
[ ]
式中将拉应力增大30%的原因是考虑在拧
紧螺母时,螺栓所受的载荷是拉力和扭矩的
复合作用 。
3.受轴向载荷的紧联接
注意:分度圆非节圆,压力角非啮合角,
传动比 i n1 d2 z2 n2 d1 z1
四、传动条件:一对渐开线直齿圆柱标准齿轮正确 啮合的条件为:1.模数相等;2.压力角相等。
只要 m1Cos1 m2Cos 2就能正确啮合。
实际啮合线长度与基圆齿距的比值称为齿轮的重 合度。连续传动条件是:实际啮合线长度大于或
五、小带轮:
小带轮的最小直径d1取决于带的型号,d1小, 带弯曲应力大,影响带的能力和寿命。
机械设计基础复习题以及答案

机械设计复习题一、填空题1、机械装置中构件是运动的单元体,零件是制造的单元体。
2、铰链四杆机构基本类型分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
3、联轴器和离合器可联接两轴,使其一同回转。
机器工作时,联轴器只能保持联接的结合状态,而离合器却可随时完成联接的结合或分离。
4、凸轮机构按从动件的形式分类可以分为尖顶、滚子和平底从动件三类。
5、闭式软齿面齿轮传动,一般应按齿面接触疲劳强度进行计算,然后再校核齿根弯曲疲劳强度。
6、常用的间歇运动机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和间歇性凸轮机构。
7、机械零件由于某种原因丧失正常工作能力称为失效。
8、带传动的失效形式主要有带的疲劳破坏和打滑。
9、滚动轴承的构造一般分为内圈、外圈、滚动体和保持架四个部分。
10、滚子链为避免采用过渡链节,应尽量采用偶数链节。
11、在完整的机构中由三类构件组成,分别为原动件、从动件和机架。
12、进行轴的结构设计时,必须考虑轴上零件的轴向定位和周向固定。
13、弹簧的功用有缓和冲击和吸收震动、储存及吸收能量、测量载荷及控制运动等14、螺纹联接的主要类型有螺栓联接、双头螺柱连接、螺钉联接以及紧定螺钉联接。
15、直齿圆锥齿轮、直齿圆柱齿轮、蜗杆三种传动,其轴间相互位置分别为相交、平行和交错。
16、螺纹联接的防松方法有摩擦力放松、机械防松和破坏螺旋副关系防松等。
17、润滑油的主要性能指标有粘度、粘--温特性、凝点、倾点及闪点。
18、单圆销外啮合槽轮机构,槽轮有6条槽,要使槽轮转1圈,拨盘应转 6 圈。
19、标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是:两齿轮的法向模数和法向压力角都相等,齿轮的螺旋角相等而旋向相反。
20、按用途的不同,链传动分为传动链、起重链和牵引链。
21、滚动轴承7210AC表示类型为角接触轴承,内径为50 mm ,公称接触角为25°。
22、轴承是支承轴的部件,根据工作时的摩擦性质不同,轴承可分为滑动轴承和滚动轴承。
机械设计基础总复习

《机械设计基础》试题库一、填空题:1、两个构件接触而组成的可动的联接,称为______;两构件上能够直接接触而构成的表面称为________。
2、由__________和_________的基本杆组称为Ⅱ级组,而由___________和___________所组成,而且都有_______________的构件的基本杆组,称为Ⅲ级组。
3、转动副中的总反力的方位,可根据如下三点来确定____________,____________,_______________________。
4、飞轮实际上是一个_________。
它可以用_________的形式,把能量_________或____________。
5、对于齿面硬度大于HRC45(或相当于424HBS)的齿轮,可采用以下热处理方式_________。
其加工方式为_________。
6、两个构件接触而组成的可动的联接,称为__________;两构件上能够直接接触而构成的表面称为__________。
7、运动副根据其所引入的约束的数目进行分类,如:引入两个约束的运动副,称为____级副。
根据构件运动副的接触情况进行分类,__________称为高副,__________则称为低副。
8、转动副中的总反力的方位,可根据如下三点来确定____________,____________,_______________________。
9、在机械稳定运转阶段,有以下三种稳定运转情况____________,____________,____________。
而在____________情况下,不需要进行速度调节。
10、为了不使斜齿轮传动产生过大的轴向推力,设计时,一般取螺旋角β=____________。
对于人字齿轮,螺旋角β可达____________。
11、凸轮机构推杆作等速运动时,机构中会受到__________,这种冲击称为__________。
《机械设计基础》综合复习资料

《机械设计基础》综合复习资料一、简答题1.简述机器与机构的定义,在生产中举出一机器应用的事例,并说明其有哪些机构组成。
机器定义:由零件组成的执行机械运动的装置。
用来完成所赋予的功能,如变换或传递能量、变换和传递运动和力及传递物料与信息。
机构的定义:由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
举例:开卷机由圆柱齿轮机构、底座滑动机构、电机传动机构、带钢压紧机构等组成。
2.请说明铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件。
铰链四杆机构中,若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,就一定是双摇杆机构3.说明为什么带传动需要的张紧力大而链传动需要的张紧力小,哪种传动一般紧边在上,哪种传动一般紧边在下,为什么?因为带传动张紧力的大小决定工作能力的大小,而链传动张紧力不决定工作能力,只是控制松边垂度和防止脱链、跳齿。
链传动一般紧边在上,带传动一般紧边在下。
链传动一般紧边在上因为以免在上的松边下垂度过大阻碍链轮的正常运转;4.请给出齿轮传动失效的主要形式,并说明闭式软齿面齿轮传动应该按照何种强度准则进行设计,何种强度准则校核,为什么?答:齿轮传动失效的主要形式:1、轮齿折断;2、齿面点蚀;3、齿面磨损;4、齿面胶合;5、塑性变形。
闭式软齿面齿轮传动应该按照齿面接触疲劳强度设计,按齿根弯曲疲劳强度校核。
因为闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是接触疲劳磨损即点蚀失效为主。
5.说明回转类零件动平衡与静平衡的区别。
答:1)静平衡在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。
2)动平衡在转子两个校正面上同时进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量,以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内,为动平衡又称双面平衡。
6.请给出下列滚动轴承的类型、内径和精度等级。
62087013C30210/P251205/P6答:6208为深沟球轴承,内径为40mm,精度等级为0级;7013C为角接触球轴承,内径为65mm,精度等级为0级;30210/P2为圆锥滚子轴承,内径为50mm,精度等级为2级;51205/P6为推力球轴承,内径为25mm,精度等级为6级;7.给出2种螺栓联接防松的方法,并说明其依据的原理。
机械设计基础复习资料(综合整理)

机械设计基础复习资料一、基础知识0、零件(独立的机械制造单元)组成(无相对运动)构件(一个或多个零件、是刚体;独立的运动单元)组成(动连接)机构(构件组合体);两构件直接接触的可动连接称为运动副;运动副要素(点、线、面);平面运动副、空间运动副;转动副、移动副、高副(滚动副);点接触或线接触的运动副称为高副(两个自由度、一个约束)、面接触的运动副称为低副(一个自由度、两个约束,如转动副和移动副)0.1曲柄存在的必要条件:最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。
连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
0.2在四杆机构中,不满足曲柄存在条件的为双摇杆机构,满足后,若以最短杆为机架,则为双曲柄机构;若以最短杆相对的杆为机架则为双摇杆机构;若以最短杆的两邻杆之一为机架,则为曲柄摇杆机构0.3 凸轮从动件作等速运动规律时,速度会突变,在速度突变处有刚性冲击,只能适用于低速凸轮机构;从动件作等加等减速运动规律时,有柔性冲击,适用于中、低速凸轮机构;从动件作简谐运动时,在始末位置加速度也会变化,也有柔性冲击,之适用于中速凸轮,只有当从动件做无停程的升降升连续往复运动时,才可以得到连续的加速度曲线(正弦加速度运动规律),无冲击,可适用于高速传动。
0.4凸轮基圆半径和凸轮机构压力角有关,当基圆半径减小时,压力角增大;反之,当基圆半径增大时,压力角减小。
设计时应适当增大基圆半径,以减小压力角,改善凸轮受力情况。
0.5.机械零件良好的结构工艺性表现为便于生产的性能便于装配的性能制造成本低1.按照工作条件,齿轮传动可分为开式传动两种。
1.1.在一般工作条件下,齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动,通常的主要失效形式为【齿面疲劳点蚀】1.2对于闭式软齿面来说,齿面点蚀,轮齿折断和胶合是主要失效形式,应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算,确定齿轮的主要参数和尺寸,然后再按齿面弯曲疲劳强度进行校核。
1.3闭式齿轮传动中的轴承常用的润滑方式为飞溅润滑1.4. 直齿圆锥齿轮的标准模数规定在_大_端的分度圆上。
机械设计基础总复习

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3
二、 机器的组成 (以汽车为例)
1、动力部分 提供动力(发动机) 2、传动部分 提供变速、改变运动方向或运动形式等
(变速箱、传动轴、离合器) 3、工作部分 直接完成设计者的构想,代替或减轻人类的
工作(车轮,转向器) 4、控制部分 使机器各部分运动协调。可以是手控、
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3、曲柄存在的条件 1)四杆机构中,最长杆和最短杆之和小于其余
两杆长度之和。 2)曲柄为最短杆,且是连架杆或机架。 4、对四杆机构的判断:
在四杆机构中,没有曲柄存在,就是双摇杆 机构,若存在曲柄,,哪一个是机架,就构成不 同的机构。
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1)和最短杆相连的杆是机架,为曲柄摇杆机构。 2)最短杆是机架,为双曲柄机构。 3)最短杆对过的杆是机架,为双摇杆机构。
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第十一章 联接
螺纹联接
1、大径 d:螺纹标准中的公称直径,螺纹的最大直径
2、小径 d1: 螺纹的最小直径,强度计算中螺杆危险断 面的计算直径。
3、中径 d2: 近似于螺纹的平均直径, d2 (d1 + d) / 2 4、螺距 p: 相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。
5、导程 s: 同一条螺纹线上两螺纹牙之间的距离。
Fx1 = - Ft2 切向力
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已知:蜗杆的旋向和转向,画出蜗杆和 蜗轮三个分力的方向。
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•第八章 带传动
普通V带已标准化:按GB/T 13575.1-2008标准, 按截面尺寸 的大小不同,由小到大,分为: Y、Z、A、B、C、D、E七种。
具体尺寸见表8—2。带的楔角 大于带轮沟槽 角。 • 带的节面宽度叫节宽bp , 当带弯曲时,此宽度不变,带的
机械设计总复习范文

机械设计总复习范文机械设计是机械工程学科中的重要分支,是指根据特定的要求,利用机械原理、理论和设计方法,进行零部件、机构和机械系统的设计。
机械设计的目标是实现机械产品的功能需求,并满足性能、可靠性、经济性及制造与维修的要求。
下面是机械设计的总复习内容。
一、机械设计基础知识:1.机械元件的基本概念和分类。
如紧固件、轴类零部件、轴承、联接件、弹簧、键和槽等。
2.材料力学基础。
包括杨氏模量、拉伸强度、屈服强度、冲击韧性等。
3.机械设计基本原理。
如受力分析、平衡条件、功率传递、传动比等。
4.流体力学原理。
包括液压、气压的基本原理与应用。
二、机械结构设计:1.固体力学分析与设计。
包括强度计算、载荷分配、应力分析、疲劳寿命等。
2.机械系统设计。
包括机构设计、减振设计、噪音与振动控制等。
3.轴系设计。
包括轴的强度计算、轴承的选型、轴的位置配合等。
4.机械传动设计。
包括齿轮传动、带传动、离合器、制动器的设计和计算。
三、机械零件设计:1.零件加工工艺与装配设计。
包括零件的材料选择、表面处理、热处理和加工工艺的设计。
2.零件的尺寸和公差设计。
包括尺寸链的设计、公差配合的选择和计算。
3.标准零件的选用。
如轴承、齿轮、弹簧等标准零件的选用和使用。
四、机械设计的先进技术:1.计算机辅助设计和三维建模技术。
如CAD、CAM和CAE等软件的运用。
2.数字化设计和快速原型制造技术的应用。
3.仿生学在机械设计中的应用。
如叶片和机构设计中的仿生优化等。
4.可靠性设计和维修性设计。
如故障模式与影响分析、可靠性评估和维修性设计等。
五、机械设计的数学基础:1.常用的数学方法与数学模型在机械设计中的应用。
2.微积分、线性代数、概率论和数理统计在机械设计中的应用。
六、机械设计的实践能力:1.利用软件进行机械设计和分析的能力。
2.进行机械实验和测试的能力。
3.解决机械设计问题的能力。
4.进行机械制造和加工的能力。
机械设计总复习的内容主要包括机械设计基础知识、机械结构设计、机械零件设计、机械设计的先进技术、机械设计的数学基础和机械设计的实践能力等方面的内容。
《机械设计基础》期末复习知识

《机械设计基础》期末复习知识目录一、内容概览 (2)1.1 机械设计基础课程的目的和任务 (3)1.2 机械设计的基本要求和一般过程 (4)二、机械设计中的力学原理 (5)2.1 力学基本概念 (7)2.2 杠杆原理与杠杆分析 (8)2.3 静定与静不定的概念及其应用 (9)2.4 连接件的强度计算 (10)2.5 转动件的强度和刚度计算 (11)三、机械零件的设计 (12)3.1 零件寿命与材料选择 (13)3.2 轴、轴承和齿轮的设计 (15)3.3 连接件的设计 (16)3.4 弹簧的设计 (18)四、机械系统的设计与分析 (19)4.1 机械系统运动方案设计 (20)4.2 机械系统的动力学分析 (22)4.3 机械系统的结构分析 (24)4.4 机械系统的控制分析 (25)五、机械系统的设计实例 (26)5.1 自动机床设计实例 (28)5.2 数控机床设计实例 (29)5.3 汽车发动机设计实例 (31)六、期末复习题及解答 (32)6.1 基础知识选择题 (33)6.2 应用能力计算题 (33)6.3 设计题及分析题 (34)七、参考答案 (35)7.1 基础知识选择题答案 (37)7.2 应用能力计算题答案 (38)7.3 设计题及分析题答案 (39)一、内容概览《机械设计基础》是机械工程及相关专业的核心课程,旨在培养学生机械系统设计的基本能力和综合素质。
本课程内容广泛,涵盖了机械系统设计中的基本原理、结构分析、传动设计、支承设计、控制设计以及现代设计方法等多个方面。
机械系统设计概述:介绍机械系统设计的基本概念、设计目标和步骤,帮助学生建立整体观念,理解机械系统设计的综合性。
机械零件设计:详细阐述各类机械零件的设计原理和方法,包括齿轮、轴承、联轴器、弹簧等,注重实际应用和标准规范。
机械传动设计:讲解机械传动的分类、特点和应用,重点分析带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动的设计计算方法和实际应用。
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本章难点
四杆机构的设计
第二章 知识结构图
平面四杆机构的基 本型式及其演化
基本型式
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
演化机构
曲柄滑块机构 导杆机构 摇块机构和定块机构 双滑块机构 偏心轮机构
急回特性
急回运动 行程速度变化系数K=(1800+ θ)/ (1800- θ) 应用:当θ >0时,K>1,机构有急回特性
弹 弹簧材料:金属、非金属
簧
两端并紧不磨平
压缩弹簧端部形状
两端并紧且磨平
弹簧的主要结构
圆环钩型
圆柱螺旋 压缩弹簧 拉伸弹簧 的设计
拉伸弹簧挂钩形状
强度条件: max
K
8F2C d2
T
半圆环钩型 可转、可调挂钩式
弹簧刚度:F /
F
G关系
弹簧结构尺寸:H0、D2、n
第四章 重点及难点
本章重点
1、圆柱摩擦轮传动比、挠性带传动比; 2、带传动中的主要几何参数。
本章难点
弹性滑动及带传动中的作用力。
第四章 知识结构图
组成:主动轮、从动轮
摩 擦
特点
优点:结构简单;易实现无级变速;过载保护; 缺点:两轮必须相互压紧;传动比不精确;传动效率低。
本章难点
1、一对轮齿的啮合过程 2、斜齿轮和蜗轮蜗杆几何尺寸计算 3、重叠系数及根切原理 4、周转轮系传动比的计算
第五章 知识结构图
齿轮机 构类型
平面齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动(外啮合、内啮合、齿轮齿条) 斜齿圆柱齿轮传动(外啮合、内啮合、齿轮齿条) 人字齿轮传动
空间齿轮传动
圆锥齿轮传动 螺旋齿轮传动 蜗杆蜗轮传动
齿廓啮合基本定律(定角速比传动条件):过啮合点公法线与连心线相交一定点C(节点)
渐开线 齿廓
渐开线的形成:直线在圆上作纯滚动,直线上任一点的轨迹 渐开线的性质 渐开线齿廓的特点
渐开线 直齿圆
齿轮各部分名称及几何尺寸计算 基本参数:齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数
齿 轮
柱齿轮 传动
最少齿数:正常齿制标准齿轮最少齿数为17、短齿制最少齿数为14
《机械设计基础》
总复习
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十三章 第十四章 第十五章 例题
平面机构的运动简图及自由度 平面连杆机构 弹性元件 摩擦轮传动和挠性传动 齿轮传动及其系统设计 螺旋传动 支承 轴系 导轨 微位移装置和锁紧装置 光学零件固紧 示数装置
考试题型及考分 成绩综合评定
图
及 自
机构具有确定运动的条件:自由度=原动件数
由
度
平面机构自由度的计算:W=3n-2Pl-Ph
机构自由 度的计算
计算自由度 复合铰链 注意事项 局部自由度:滚子绕其中心的转动 虚约束:轨迹相同;移动副平行;转动副轴线重合等
第二章 重点及难点
本章重点
1、铰链四杆机构的基本型式及其演化型式 2、基本概念:压力角、传动角、急回特性、极位夹角、
轮 传
工作原理:f Fn Ft
摩
动
法向力计算:Fn
KFt f
擦
两种滑动:弹性滑动;打滑
轮
传
组成:主动轮、从动轮和带
动
平带:截面为矩形,内表面为工作面
和
摩擦型 V带:截面为等腰梯形,两侧面为工作面,能产生较大的摩擦力,应用广
挠
分类
特殊截面带:多楔带、圆带
性
传
啮合型:同步带
动
几何尺寸计算
带
传 动
斜齿圆 柱齿轮 传动
蜗杆蜗 轮传动
斜齿轮的基本参数:齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数、螺旋角 几何尺寸:法面参数为标准值,端面参数用于几何尺寸计算
正确啮合条件:模数相等、压力角相等、螺旋角大小相等、方向相反 啮合传动 重叠系数:啮合弧与齿距之比
中心距:中心距可通过调整螺旋角的大小来改变
基本参数:头数、齿数、模数、蜗杆特性系数、齿形角
The end
第一章 重点及难点
本章重点
1、基本概念:零件、构件、运动副、机构 2、平面机构自由度的计算
本章难点
虚约束的识别和处理
第一章 知识结构图
固定构件(机架)
构件 原动件(主动件)
从动件
组成
转动副
平
低副 移动副 运动副
面 机
高副
构
的
定义
运 动 简
机构运动简图 移运动副、构件、常用机构表达方法 机构运动简图绘制
第三章 重点及难点
本章重点
1、弹性元件的基本特性; 2、拉伸弹簧和压缩弹簧的应力计算; 3、拉伸弹簧和压缩弹簧的特性线。
本章难点
螺旋弹簧的设计计算。
第三章 知识结构图
弹簧功用:控制运动、缓冲吸振、储能、测量力及力矩
测量弹簧
按用途 力弹簧
联接用弹簧
弹簧类型
片簧
按形状 平面涡卷簧 螺旋弹簧:拉簧、压簧、扭簧
啮合传动
正确啮合条件:模数相等、压力角相等 连续传动条件:重叠系数>1(标准齿轮均满足,不必验算)
传
成形法(盘形铣刀、指状铣刀)
动
渐开线 齿轮切
切齿方法 范成法
常用刀具:齿轮插刀、齿条插刀、齿轮滚刀 主要运动:范成运动、切削运动、送进运动、让刀运动
制原理
根切
根切现象:齿廓根部的渐开线被切去一部分 根切原因:标准齿轮发生根切的原因是齿数太少
特点
优点:中心距大;缓冲吸振;过载保护;结构简单,价廉。 缺点:结构尺寸大;需张紧装置;传动比不精确;带寿命短。
受力分析
正常工作时
2F0=F1+F2
F=F1-F2
P F /1000
临界打滑时:F1 / F2 e f
两种滑动:弹性滑动;打滑
第五章 重点及难点
本章难点
1、齿廓啮合基本定律 2、渐开线齿廓的啮合特性 3、直齿圆柱齿轮几何尺寸计算 4、分度圆与节圆,压力角与啮合角的区别 5、渐开线齿轮正确啮合和连续啮合条件 6、轮系传动比计算
压力角:从动件受力方向和速度方向所夹的锐角
平 面
平面四杆机构 的主要特征
压力角和 传动角
传动角:压力角的余角 越小,越大,机构的传动性能越好
连
min≤400,出现在曲柄与机架共线两位置之一
杆
曲柄为从动件时,曲柄处于与连杆共线位置,=00
机
死点 消除方法:利用飞轮、相同机构错位排列、虚约束。
构
应用:夹紧装置中的放松、飞机起落架
Lmin+Lmax≤另两杆长度之和;连架杆或机架为最短杆
曲柄存在条件
有曲柄时,存 在的不同机构
曲柄摇杆机构:取最短杆邻边为机架 双曲柄机构:取最短杆为机架 双摇杆机构:取最短杆为机架
平面四杆机 构的设计
作图法:
按连杆三个位置设计 按行程速度变化系数设计
解析法
实验法