清华机械设计 讲义12-3
机械设计基础第3章凸轮机构
2）运动线图（推程）：表3-1
s
h
3）运动特点：产生刚性冲击
ψ
∵ 从动件在运动开始和终止的瞬
Φ
t
时，因速度有突变，则加速度 v
a在理论上出现瞬时的无穷大，
hω/Φ
ψ
导致从动件突然产生非常大的 a
t
惯性力，因而使凸轮机构受到
ψ
极大的冲击，这种冲击称为刚
t
性冲击。
4）适用场合：低速运动或不宜单独使用。
ψ
点作各自的垂线与水平线，交点
v
Φ
即为s曲线上的点，光滑连接这
些点，得到s图。
ψ a
3）运动特点：产生柔性冲击
∵在首、末两点从动件的加速度
ψ
有突变，因此也有柔性冲击。
4）适用场合：中、低速运动。
4、正弦加速度（摆线）运动规律 从动件在运动过程中加速度呈正弦曲线规律变化。
1）运动方程：表3-1 s=h[ψ/Φ-sin(2πψ/Φ)/2π]
一、压力角α与作用力的关系
（前面已讲过）压力角α（或传动角γ）的大小反映 了机构传动性能的好坏。α↓( 或γ↑)，机构的传动性能越好。
压力角α：作用在从动件上的驱动力 方向（即沿接触点处的法线方向）与该力 作用点的绝对速度方向之间所夹的锐角。 注意：对于滚子从动件，压力角要作在
理论廓线上。
F可分解为：F′= Fcosα——有效分力
4 2 3
1
图3-4
如图所示的靠模车削机 构，工件1转动时，并和靠模 板3一起向右移动，由于靠模 板的曲线轮廓推动，刀架2带 着车刀按一定的运动规律作 横向运动，从而车削出具有 曲线表面的手柄。
如图所示的绕线机构，当 具有凹槽的圆柱凸轮转动时， 迫使从动件作往复移动，从而 均匀地将线绕在轴上。
华中科技大学-机械设计基础-讲义课件
传动比
了解传动比的计算和选择， 以实现所需的输出转速和 扭矩。
传动效率
掌握传动效率的影响因素， 优化传动系统的性能。
齿轮传动的设计原理
齿轮类型
学习直齿轮、斜齿轮和渐开线 齿轮等不同类型的齿轮。
齿轮设计
了解齿轮的设计原理和参数计 算，确保传动的平稳和可靠。
华中科技大学-机械设计 基础-PPT讲义课件
机械设计基础课程概述
本课程旨在介绍机械设计的基本概念、流程和方法，以及一些常见的设计原 理和实例分析。通过本课程的学习，您将掌握机械设计的核心知识和技能。
机械设计流程
1
需求分析
了解客户需求和要求，进行产品规划和功能分析。
2
概念设计
根据需求分析，进行创意设计和初步选型。
了解不同材料的特性和 应用范围，做出合理的 材料选择。
机械零件的加工工艺与加工方法
1
加工工艺
Hale Waihona Puke 学习常见的机械加工工艺，如车削、铣削和钻削等。
2
加工方法
掌握不同材料的加工方法，如金属加工、塑料加工和复合材料加工等。
3
加工精度
了解加工精度的要求和控制方法，确保零件的尺寸和质量。
机械传动基本概念
传动类型
3
详细设计
进行详细的零部件设计，确定参数和标准。
机械制图基础
平面投影
了解正射投影、轴测投影和截面投影等基本制图方法。
尺寸标注
学习如何正确标注尺寸和公差，确保设计准确性。
图样折叠
掌握图样的折叠方法，能够进行零件展开图绘制。
零部件图、装配图、爆炸图的概念与制 作
清华大学机械设计综合训练例子设计说明书
超长圆锥钢管加工机床的支撑装置设计——董源 2004011616巫雨帆 2004011615 梁欣欣 2004011613一、 设计思路综述如上图，我们组的设计思路是以老师的设计步骤为参考的，共分为六部分，其中实际验证部分在现有条件下无法真实制作出机械部件，我们小组正在考虑用寒假时间在电脑中制作出虚拟模型来“实际”验证其结构内部应力分布图，校验所设计机械的实际性能，实际操作还有待进一步的研究。
二、 原始需求1. 超长工件在静止时需要加以支撑，避免管子自身重量导致管件弯曲，否则管件有可能断裂； 2. 若没有支撑装置，旋压时旋压部位会受到很大的弯矩，工件自身也会出现挠度（如右图），无法达到加工目的；3. 加工时必须使工件保持在水平位置，旋压头与工件之间只有各向均匀的压力；4. 工件运动时应保持在一条直线上，加工时不能发生移动；5. 在工件装卡时必须有办法精确定位对心，而且能实现在牵引头牵引下的横向直线移动；6. 工件是进行旋转加工的，在对之固定时不能妨碍到其旋转；7. 能够加工管径不同的工件，并不因为管径的变化而影响加工的精度；综上所述，我们需要的是一个能够对工件进行固定、辅助移动的装置：不仅能辅助横向移动，而且能辅助旋转；对工件的固定力越大越好，却不能过火伤害了工件表面；最后对工件的装卡还要能够实现对不同管径工件对心装卡。
具体描写功能需求如下：三、功能需求1.实现精确定位，对心夹持2.辅助工件横向旋转和纵向移动3.实现对夹持压力的控制4.适应夹持不同管径5.有足够的刚度和强度6.与其他部件工作的协调性好7.工作行程控制，实现工作自动化8.保证使用寿命9.实现部件可拆卸可更换10.经济适用性好，成本合理以上都是我们小组在参看了录像基础上得出的设想和假设，具体实现需要更多详尽的假设，首先分析设计的困难所在，功能需求之间有可能造成矛盾的有以下几点：四、技术矛盾分析1.适应不同管径与保持合适夹持点详细地说，最合适的夹持点是圆管的三等分点，但对于不同的管径，夹持的直杆所作的圆摆运动可能无法实现精确的对心夹持，就是说，若在某个管径下，装置对圆管的夹持是恰好夹持在三等分点的，那么，当管径改变时，由于夹持杆是的直杆，是无法作出能使杆末端沿圆管半径方向直线移动的动作的，所以管径的改变必然导致三等分点夹持的不可能实现。
机械基础课讲义件-绪论
活塞2 顶杆8 连杆5
曲轴6
排气阀4 气缸体1
齿轮9
绪论 凸轮7
内燃机的机构运动简图 绪论
鄂式破碎机机构运动简图绘制： 绪论
偏心轮机构运动简图绘制： 绪论
五杆机构： 从动件运动不确定，不成为机构。
绪论
三杆机构：(只能算是一个构件) 构件系统不能运动，不成为机构。
绪论
四杆机构：
构件系统能否成为机构，与自由度有关。
设计：潘存云
内燃机各部分的作用：
活塞的往复运动通过连杆转变为曲 轴的连续转动，该组合体称为：
曲柄滑块机构
凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；称为： 凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动 作，称为：齿轮机构
各部分协调动作的结果： 化学能
机械能
绪论
机器的三个特征：
1）人为的各种实物组合； 2）各构件间具有确定的相对运动； 3）能够完成有效的机械功或变换机械能。 机构：具有机器的前两个特征 机械：机器和机构的总称
机械典型例子：数控加工中心 绪论
机械的典型例子：压路机 绪论
机械的典型例子：工程机械 绪论
机械的作用
机械的重要意义：减轻人类的体力和脑力劳动、 提高劳动生产率。
绪论
绪论
单 缸 内 燃 机 构 造
绪论
潘存云教授研制
控制器(控制)电能
波轮(工作)
带(传动)
绪论
减速器(传动)
(二)机械基础基本概念.
机 器 组 成
原动机部分：
将其它（热能）能量变换为 机械能，是驱动整部机器的 动力源。活塞上下往复运动
传动部分：
把原动机的运动和动力转变 为工作部分运动和动力。连 杆
川大机械设计855各章复习讲义
tg
1
1
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( a
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a
1 m
3、当应力循环次数 N<N0 时零件在变应力下的极限应力和安全系数
1. D
2. B
3. C
4. B 9. A
5. A
6. A
10. B
7. A
8. B
测试三
1、普通平键联接工作时，键的主要失效形式是
。
A、键受剪切破坏
B、键的侧面受挤压破坏
C、剪切与挤压同时产生
D、磨损和键被剪断
2、普通平键联接强度校核的内容主要是
。
A、校核键侧面的挤压强度 B、校核键的剪切强度
C、A、B 二者均需校核 D、校核磨损
四川大学 855 机械设计考研基础资料
四川大学专业课考研
【科目：855 机械设计】
1
四川大学 855 机械设计考研基础资料
复试知识总结
一至五章
1、当应力循环次数 N=N0 的对称循环变应力时的极限应力和安全系数
极限应力为σ-1 全系数
最大工作应力σmax=σa 安全系数 S=σ-1/σa 考虑应力集中等因素的影响安
7.A 8.C 9. B 10.A,C,B
1、机械零件设计计算的最基本计算准则是强度。
2、机械零件的主要失效形式有整体断裂、表面破坏、变形量过大、破坏正常工作条件引起的失效。
机械制造装备设计-铣槽12铣床专用夹具设计
课题名称：铣槽12铣床专用夹具设计专业：班级:姓名：学号：指导老师：2015年 01月目录序言 (3)一、机械制造装备设计课程设计任务书 (4)二、机械制造装备设计课程设计说明书 (5)1.对加工件进行工艺分析 (5)2。
定位方案设计 (5)3。
导向方案设计 (8)4.夹紧方案设计 (9)5.对定装置设计 (9)6.夹具体设计 (10)7。
技术条件制定 (11)8。
夹具工作原理(操作)简介 (11)9。
绘制夹具的零件图与总装图 (12)10.夹具总装图预览 (12)11．绘制夹具的零件图与总装图 (13)三、参考文献 (13)四、附录（非标准零件图及夹具体图） (13)结束语 (14)序言机械制造装备设计是一个非常重要的学习环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是为了以后能做好毕业设计而进行的一次综合训练和准备。
为了保证工件的加工精度, 稳定产品质量，提高劳动生产率和降低加工成本，扩大机床使用范围，减轻劳动强度，改善工人劳动条件在加工批量较大的情况下，需要做一种专用夹具。
我们已经学习了《机械制造装备设计》，对夹具设计有了初步的了解。
对于一种批量较大的产品可设计制造专用夹具,操作迅速方便，减少了工人的劳动量,还能获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低.但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。
专用夹具的针对性极强、没有通用性,很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。
由于作者水平有限，在设计过程中难免会有许多错误和不足，恳请老师批评指正！学生：3110644909 段俞廷3110644916 周红2015年1月一、机械制造装备设计课程设计任务书二、机械制造装备设计课程设计说明书1、对加工件进行工艺分析：工件已加工过的大小孔径分别为Φ12mm和Φ28mm,查（《机械简明设计手册》P32）两孔中心距为 50±0。
机械设计基础讲义第八章蜗杆传动
（a ）圆柱蜗杆传动 （b ）环面蜗杆传动 （c ）锥面蜗杆传动图8.2 蜗杆传动的类型机械设计基础讲义第八章蜗杆传动具体内容 蜗杆传动特点与类型；蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算；蜗杆传动的效率、热平衡计算及润滑；蜗杆传动受力分析与计算载荷；蜗杆传动失效形式与设计准则；蜗杆传动材料与许用应力；蜗杆强度计算；蜗杆刚度计算；蜗杆传动的结构设计。
重点 蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算；蜗杆传动受力分析；蜗杆强度计算；蜗杆刚度计算。
难点 蜗杆传动受力分析。
第一节 蜗杆传动的特点与类型蜗杆传动由蜗杆与蜗轮构成（图8.1），用于传递交错轴之间的运动与动力，通常两轴间的交错角︒=∑90。
通常蜗杆1为主动件，蜗轮2为从动件。
一、蜗杆传动的特点1、优点传动比大；工作平稳，噪声低，结构紧凑；在一定条件下可实现自锁。
2、缺点发热大，磨损严重，传动效率低（通常为0.7～0.9）；蜗轮齿圈常使用铜合金制造，成本高。
二、蜗杆传动的类型根据蜗杆形状的不一致，蜗杆传动可分为圆杆蜗杆传动、环面蜗杆传动与锥面蜗杆传动三种类型，如图8.2所示。
图8.1 蜗杆传动 1－蜗杆，2－蜗轮根据加工方法不一致，圆柱蜗杆传动又分为阿基米德蜗杆传动（ZA型）、法向直廓蜗杆传动（ZN型）、渐开线蜗杆传动（ZI型）与圆弧圆柱蜗杆传动（ZC型）等。
前三种称之普通圆柱蜗杆传动，见图8.3所示。
（a）阿基米德蜗杆（b）法向直廓蜗杆（c）渐开线蜗杆图8.3 普通蜗杆的类型第二节圆柱蜗杆传动的基本参数与几何尺寸计算在普通圆柱蜗杆传动中，阿基米德蜗杆传动制造简单，在机械传动中应用广泛，而且也是认识其他类型蜗杆传动的基础，故本节将以阿基米德蜗杆传动为例，介绍蜗杆传动的一些基本知识与设计计算问题。
一、蜗杆传动的基本参数通过蜗杆轴线并垂直于蜗杆轴线的平面称之中间平面，见图6.4。
在中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条与齿轮的啮合。
因此，设计圆柱蜗杆传动时，均取中间平面上的参数与几何尺寸作为基准。
《机械设计》讲义(第八版)濮良贵(第8章)
第八章§8—1 概述：一、带传动的组成和类型1．组成: 主动带轮１，从动带轮2 ２.工作原理: 合来传递运动和动力。
3．特点： 1）结构简单，成本低 2）传动平稳 3)能缓冲减振 4.类型:1)平带传动： 优点: 结构最简单 适用: 2)Ｖ带传动： 优点:（1（2)(3)V 适用： 3）多楔带传动： 优点： 适用： 4）同步带传动： 优点： 适用:二、Ｖ带的类型和结构：１、类型： 普通V 带、窄Ｖ带、宽V V 带、联组Ｖ带等多种。
注： 普通V 通V 带。
2、普通V 带的结构等:平带V带图8-5 普通V带的结构结构： 呈无接头环形，横截形为等腰梯形两腰夹角φ=4０° 种类： 按抗拉体的不同，分二种：１）帘布芯V 带: 抗拉体为帘布,制造较方便。
2)绳芯V 带: 抗拉体为线绳,柔韧性好,弯曲强度高。
型号: 分Y 、Z 、A 、B 、Ｃ、D 、E 七种 截面尺寸，承载能力↑节面： 带垂直于底面弯曲时,带中既不伸长也不缩短的中性层面。
节宽b P : 带节面的宽度轮槽节宽ｂp ：V 带轮轮槽与配用V 带节宽相等处的槽宽 节圆直径d p :V 带轮在轮槽节宽处的直径 基准宽度b ｄ：国标规定的V 带轮轮槽宽度1）等于配用V 带的节宽，即：b d = b p 2）b d 是一个无公差规定值基准直径d ｄ:V 带轮在轮槽基准宽度ｂｄ处的直径。
计算中,可取:b d = b p基准长度L d ：在规定张紧力下，公称长度: 以基准长度L ｄ 注: 1）V 2)V§8—２ 带传动工作情况的分析:一．几何计算:1．包角: ∵ a = Ｏ1O 2 ＞> O 2Ｅ ∴ β很小,于是有:α1 =π-2β=π－(ｄd2-d d １)/= 18０°- 57.3°×(d d2α2 =π+2β=π+(ｄd ２-d ｄ1 = 180°+ 57．3°×(d d2a2/)d d (a /E O sin 1d 2d 2-==β≈β2.基准长度L d : ∵ co ｓβ=1-β２/2! β=（d d2-d d1)/2a ∴3.中心距ａ：二.带传动的受力分析:１.预紧力ＦO : 安装时，带紧套在两轮上而受到的拉力。
机械设计-链传动的设计计算
目 录
1 链传动的失效形式 2 链传动的设计准则 3 设计计算步骤和内容
链传动的失效形式
(1) 链条铰链磨损。压力较大且滑动，产生磨损，导致跳齿和脱链。 (2) 链的疲劳破坏。拉力在变化，应力循环后，发生疲劳断裂、点蚀。 (3) 冲击破断。链条、销轴、套筒发生疲劳断裂。 (4) 链条铰链的胶合。瞬时高温，表面粘结并金属撕下。 (5) 链条的静力拉断。在低速（v < 0.6m/s）重载或突然过载，拉断。
设计计算步骤和内容
2.确定链条型号、节距p和排数
在满足传递功率的情况下，应尽量选用小节距的单排链
高速重载时可选用小节距的多排链
低速重载时可选用大节距排数较少的多排链
设计计算步骤和内容
3.计算链节数和中心距a
一般初选中心距 a=（30～50） p，最大可为 a max=80 p。按下式计算 ]，而必须对其进行修正，故有
Pca=KAP≤KZKLKPP0，即：
P0
P
KZ
KA KL
KM
A系列滚子链的额定功率曲线
链传动的设计准则
2.低速链传动（v＜0.6m/s）
低速链传动v＜0.6m/s，链条常因静强度不够而破坏，除了进行以上步骤的 设计计算，还需进行静强度计算，即：
1.确定链轮的齿数z1、z2和传动比
滚子链传动的小链轮齿数z1应根据链速v和传动比i 由下表选取, 大链轮齿数z2 =iz1， 并圆整为整数，不宜太多，一般应使z2≤120。
链 速 v （ m/s ） 0.6~3 3~8
＞8
Z1
≥15~17 ≥19~21 ≥23~25
通常链传动传动比i≤7，推荐i=2～3.5。 当工作速度较低 （v <2m/s） 且载荷平稳、传动外廓尺寸不受限制时， 允许 i≤10。
机械制造工艺学清华大学出版社课后习题答案
《机械制造工艺学》习题参考答案常同立、杨家武、佟志忠编著清华大学出版社第一章机械制造工艺预备1-1参考答案要点：现代机械产品的开发与改进是极其复杂的持续的动态过程，大致可以用图1.1描述。
机械产品开发与改进系统可以描述为一个负反馈系统，它描述了机械产品依据用户需求反馈信息，不断改进和不断发展的动态过程。
机械产品开发与改进系统中包含产品决策、产品设计、工艺编制、产品制造、市场检验等环节。
上述环节之中任何一个环节的断裂，都会导致系统的崩溃。
因此上述环节都具有与系统同等的重要性，每个组成环节都具有无可替代的重要性。
因此学习机械制造工艺学很重要，很有意义。
图1.1 机械产品开发与改进系统1-2参考答案要点：按照专业教学指导委员会制定大纲，机械制造工艺学研究内容主要包含两个部分，即机械加工工艺学和机器装配工艺学。
它们分别以机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程为研究对象。
其中机械加工工艺过程指冷加工工艺过程。
机械制造的工艺过程特指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。
此外，机械制造工艺学还包括非常规加工方法概述，随着技术发展进步，非常规制造方法越来越多在工程实际中获得应有，并取得效果。
1-3参考答案要点：生产过程是指机械产品从原材料开始到成品之间各相互关联的劳动过程的总和。
工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。
工艺规程参看第二章机械制造工艺规程。
工艺规程在生产中的作用参看第二章机械制造工艺规程作用。
1-4参考答案要点：人们按照产品的生产纲领、投入生产的批量，可将生产分为：单件生产、批量生产和大量生产三种类型。
各种生产类型的工艺特征如下表：工艺特点单件或小批量生产中批量生产大批或大量生产毛坯的制造方法铸件用木模手工造型；锻件用自由锻部分铸件用金属模造型；部分锻件用模锻铸件广泛用金属模机器造型，锻件广泛用模锻《机械制造工艺学》习题参考答案常同立、杨家武、佟志忠编著清华大学出版社第二章机械加工工艺规程制定2-1参考答案要点：机械工艺规程在指导生产上发挥重要作用，主要体现在如下几个方面：1）工艺规程是指导生产的主要技术文件；2）工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据；3）工艺规程是新、扩建工厂或车间的基本资料。