机械设计基础学习资料
机械设计基础 第2版 学习情境十三 轴的结构与承载能力设计
➢ 各轴段直径和长度的确定方法：
1）各轴段所需的直径与轴上载荷的大小有关。
2）初步设计时，可按轴所受的转矩初步估算轴所需的最小直径。
3）按装配方案和定位要求，从最小直径处起逐采用标准直径及所选配合的公差。
5）为了使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便，并减少配合表面 的擦伤，在配合轴段前应采用较小的直径。
1）根据工作要求选择轴的材料和热处理方式。 2）按扭转强度条件或与同类机器类比，初步确定轴的最小直径。 3）考虑轴上零件的定位和装配及轴的加工等条件，进行轴的结构 设计，画出草图，确定轴的几何尺寸，得到轴的跨距和力的作用点。 4）根据结构尺寸和工作要求，进行承载能力计算。如不满足，则 修改初定的最小轴径，重复3）、4）步骤，直到满足设计要求。
转动心轴
问：自行车的前轮轴属于什么类型？ 固定心轴
自行车前轮轴
➢按轴线的几何形状分类
可分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。
光轴 直轴
阶梯轴
曲轴
挠性钢丝轴
二、轴的材料
轴的材料种类很多，常用材料有：
1）碳素钢：对较重要或传递载荷较大的轴，30、35、45、50优质 碳素结构钢等，45钢应用最广。
对一般不重要或传递载荷较小的轴, 可用Q235、Q275 等普通碳素结构钢。 2）合金钢：对于用于在高温、高速和重载条件下、结构紧凑、质 量小等使用要求的轴，20Cr、20CrMnTi、35CrMo、 38CrMoAl等。 3）球墨铸铁：价廉、吸振性好、耐磨、容易制成形状复杂的轴(如 曲轴), 如QT600-3。
6．弹性挡圈定位
➢结构紧凑、简单、装拆方便； ➢但受力较小，可靠性较差； ➢常用于固定滚动轴承和滑移齿轮的限位。
7．紧定螺钉定位
➢受力较小，可靠性较差； ➢多用于轴向力不大与速度不高的场合。
机械设计基础- 情境教学 学习情境一
任务一 计算平面机构自由度
任务一 计算平面机构自由度
【例1-1】
图1-7 1—滑枕； 2—大齿轮； 3—摇块； 4—小齿轮； 5—导杆； 6—滑块； 7—机架
任务一 计算平面机构自由度
解 （1）机构分析。 牛头刨床执行机构由小齿轮、大齿轮、滑块、 导杆、摇块、滑枕、机架7个构件组成，转动的小齿轮为原动件，移动 的滑枕为工作构件。
图1-2 构件的自由度
任务一 计算平面机构自由度
1. 运动副和约束
机构中的每个构件都不是自由构件，而是以一定的方式 与其他构件相连。这种使两构件直接接触并能产生一定相对 运动的连接称为运动副。例如，内燃机中活塞与连杆、活塞 与气缸体的连接都构成了运动副。组成运动副的两构件在相 对运动中可能参加接触的点、线、面称为运动副元素。显然， 运动副也是组成机构的主要要素。
F=3n－2PL－PH
1-2）
任务一 计算平面机构自由度
例如，牛头刨床执行机构共由7个构件组成 8个低副和1个高副，活动构件为n=6，则该机 构的自由度为F=3×6－2×8－1=1。
在计算平面机构的自由度时，应注意如下 三种特殊情况：
任务一 计算平面机构自由度
1. 复合铰链
3个或更多的构件在同一处连接成 同轴线的2个或多个转动副时，就构成 了复合铰链，计算自由度时应按2个或 多个转动副计算。图1-8（a)所示为一 个六构件机构，其中构件6为机架，构 件1为原动件。请注意B点处是由2、3、 4三个构件构成的两个同轴转动副，如 图1-8（b)所示，构件4与构件2铰接构 成转动副（4,2）、与构件3铰接构成转 动副（4,3），两转动副均绕轴线B转动。
任务一 计算平面机构自由度
三、 平面机构的自由度计算
机构相对于机架所具有的独立运动数目，称为机构的自由度。
机械设计基础(三)
打滑是可以避免的。
W-7-1-01-2-5、简述齿廓啮合基本定律。
不论齿廓在任何位置接触，过接触点所做的公法线一定通过连心线上一定点，才能保证
传动比恒定不变。
W-8-6-01-2-5、为什么闭式蜗杆传动必须进行热平衡计算？
A.法面模数、分度圆上的法面压力角
B.端面模数、分度圆上的端面压力角
C.端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角
D.法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角
A-8-2-16-3-2、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是(B)
A.mt1=ma2， αt1=αa2，λ=β
B.ma1=mt2， αa1=αt2，λ=β
C.mt1=ma2， αt1=αa2，λ= -β
D.ma1=ma2， αa1=αt2，λ= -β
（注：下标 t 表示端面，a 表示轴向，1 表示蜗杆、2 表示蜗轮）
A-8-2-17-3-2、蜗杆传动的传动比 i 等于（D）
A.
d2 d1
B.
n2 n1
C.
d1 d2
D.
n1 n2
A-10-1-18-3-2、普通平键的长度应（B） A .稍长于轮毂的长度 B .略短于轮毂的长度 C.是轮毂长度的三倍 D.是轮毂长度的二倍 A-10-1-19-3-2、键的截面尺寸 b×h 主要是根据( D )来选择。
A.过大的塑性变形 B.过度磨损 C.疲劳点蚀 D.胶合
A-13-1-22-3-2、联轴器和离合器均具有的主要作用是（B）
A.补偿两轴的综合位移 B.联接两轴，使其旋转并传递转矩
C.防止机器过载
D.缓和冲击和振动
A-13-1-23-3-2、下列联轴器中，能补偿两轴的相对位移并可缓冲、吸振的是(D )
机械设计基础学习机械结构设计的基本原则
机械设计基础学习机械结构设计的基本原则机械结构设计是机械工程中至关重要的一环，它直接关系到产品的性能和质量。
在机械设计中，我们需要遵循一些基本原则，以确保设计出稳定、耐用、安全的机械结构。
本文将介绍机械结构设计的基本原则，并对每一原则进行详细阐述。
一、强度原则机械结构设计的首要原则是保证结构的强度。
机械结构需能承受设计条件下的载荷和应力，确保其在运行和使用过程中不会产生断裂或变形。
在设计过程中，应根据材料的强度特性和工作条件合理选择合适的材料和截面尺寸，以满足结构的强度要求。
二、刚度原则刚度是指机械结构对外载荷作出响应的能力。
良好的刚度可以保证机械结构在工作时保持稳定的形状和位置，避免产生过大的变形。
在机械结构的设计中，应根据工作条件和要求确定适当的刚度，以确保结构的稳定性和工作效率。
三、轻量化原则轻量化是指在保证结构强度和刚度的前提下，尽量减少机械结构的重量。
轻量化设计可以降低机械结构的惯性和运动阻力，提高传动效率和节能性。
在进行轻量化设计时，需要充分考虑材料的强度和刚度，采用合理的结构形式和优化的截面尺寸。
四、安全性原则安全性是机械结构设计的核心要求之一。
机械结构在工作时必须确保操作人员的安全，防止意外事故的发生。
在设计过程中，需要考虑安全因素，如避免尖锐边角、设置安全防护装置、合理安排操作位置等，以保证机械结构的安全性。
五、可靠性原则可靠性是指机械结构在设计寿命内能够稳定运行的能力。
机械结构的可靠性设计需要考虑材料的寿命特性、载荷的变化和超负荷情况下的应变能力等因素。
在设计过程中，应充分考虑各种因素的影响，采取有效的措施来提高机械结构的可靠性。
六、简化性原则简化性是指在机械结构设计中尽量减少部件的数量和复杂度，以降低制造成本和维护难度。
简化结构设计可以提高机械系统的可靠性和使用寿命，减少故障率和维修频率。
在设计过程中，应合理考虑结构的复杂度和组装方式，简化结构形式，提高设计的实用性和可操作性。
昆明理工大学机械设计基础四版学习概要及作业集(上册)0825
《机械设计基础》学习概要及作业集（上册）姓名：学号：专业年级：学院：昆明理工大学目录绪论--------------------------------------------------------------------------------------3 第一章平面机构的自由度和速度分析-----------------------------------------4 第三章凸轮机构--------------------------------------------------------------------7 第五章轮系-----------------------------------------------------------------------11 第十章联接--------------------------------------------------------------------14 第十二章蜗杆传动--------------------------------------------------------------------15第十四章轴-----------------------------------------------------------------------------18绪论这一章对本课程以及学习本课程应注意的问题作一个大致的介绍。
内容1、定义几个基本的名词术语2、设计机器应满足的基本要求3、机械设计的几种方法和机械设计的大致步骤4、课程研究的内容与教学目标5、本课程的特点和学习方法重点机械设计的基本要求课程研究内容与目标课程特点和学习方法难点机械设计应满足的基本要求思考题1.对具有下述功用的机器各举出两个实例：（1）原动机；（2）变换机械能为其他形式能量的机器；（3）变换物料的机器；（4）变换或传递信息的机器；（5）传递物料的机器；（6）传递机械能的机器。
机械设计基础课程介绍
机械设计基础课程介绍机械设计基础课程是机械工程专业的一门重要课程，旨在培养学生对机械设计原理和方法的基本理解和应用能力。
本文将介绍该课程的主要内容和学习目标。
一、课程内容机械设计基础课程主要包括以下几个方面的内容：1. 机械设计基本原理：介绍机械设计的基本概念、原则和方法，包括力学、材料力学、流体力学等相关理论知识。
2. 机械零件设计：介绍常用机械零件的设计原理和方法，如轴、轴承、联轴器、齿轮等，并学习如何进行零件的选型和尺寸计算。
3. 机械传动设计：介绍常见的机械传动方式，如齿轮传动、链传动、带传动等，学习传动比的计算和传动装置的设计。
4. 机械结构设计：介绍机械结构的基本原理和设计方法，包括机械连接、机构设计、机械密封等内容。
5. 机械设计软件应用：学习使用计算机辅助设计软件进行机械设计，如AutoCAD、SolidWorks等，掌握基本的绘图和建模技巧。
二、学习目标通过学习机械设计基础课程，学生应达到以下几个方面的学习目标：1. 理解机械设计的基本原理和方法，掌握力学、材料力学、流体力学等相关理论知识，能够运用这些知识进行机械设计的分析和计算。
2. 掌握常用机械零件的设计原理和方法，能够进行零件的选型和尺寸计算，合理设计机械零件的结构和参数。
3. 熟悉常见的机械传动方式，掌握传动比的计算和传动装置的设计，能够根据实际需求选择合适的传动方式和参数。
4. 能够理解机械结构的基本原理和设计方法，掌握机械连接、机构设计、机械密封等技术，能够设计出结构合理、功能完善的机械装置。
5. 熟练掌握机械设计软件的使用，具备基本的绘图和建模技巧，能够利用计算机辅助设计软件进行机械设计工作。
三、学习方法学习机械设计基础课程需要采取一定的学习方法，以提高学习效果。
以下是几点建议：1. 理论联系实际：将课堂学习的理论知识与实际工程案例相结合，理解概念的含义和应用场景。
2. 多做练习：通过大量的练习题和设计案例，加深对机械设计原理和方法的理解和运用能力。
机械设计基础课程学习指南
机械设计基础课程学习指南随着现代工业技术的不断发展，机械设计作为一门重要的工科学科，受到了越来越广泛的关注和重视。
机械设计基础课程作为机械工程专业的入门课程，是理论与应用紧密结合的重要环节，它能够帮助学生全面深入地理解机械工程学科的基本概念、理论和实践技能，以及为进一步的深入学习打下基础。
本文将针对机械设计基础课程，提供一些学习指南和方法，帮助学生更好地理解和掌握该课程的知识和技能。
一、认真听课和做好笔记在学习机械设计基础课程期间，认真听讲是至关重要的，因为教师在每一堂课上都会讲授很多本课程的基本概念、原理和方法等核心要点。
为了更好地记录这些重要信息，建议学生在听课的同时认真做好笔记。
在做笔记时，学生应聚焦于教师在板书上写下的关键概念和公式等等信息，还有一些实例用来帮助理解和记忆。
同时，学生可以采用自己的方式来进行笔记，比如数字笔记、图像笔记、表格笔记等等。
学习笔记能帮助学生在复习时快速回想起所学的知识点。
二、掌握基本概念和公式机械设计基础课程中介绍了很多重要的机器设计概念和公式，这些基础知识直接决定了学生对于本学科的认知和掌握程度。
所以，学生应该重视这些基础概念和公式的学习和掌握。
对于某些难以理解的概念或公式，建议学生多花时间仔细学习，并尝试解出一些相关的例子或练习题。
如果学生对其中的某些细节不印象深刻，除了利用笔记外，可以把自己的问题到群里与老师或同学交流沟通。
三、注重实践操作除了理解和掌握课堂上所学的理论知识，学生还应该注重实践操作。
机械设计基础课程在许多实验环节中提供了机会让学生通过亲手动手实践来加强对所学内容的理解和运用。
在实验环节中，学生应集中精力关注实验内容和目的，清晰地阐述出自己的观点和结论。
在实践操作中，学生应该注意安全，注意规范化实验操作，保持设备的完好性。
同时，还应该注重与同学和老师的沟通和合作，多问问题，追求完美。
四、多做练习为了更好地掌握机械设计基础课程所涉及的各种概念和技能，学生应该多做练习题和例子。
机械设计基础学习如何进行机械结构的振动与噪声分析
机械设计基础学习如何进行机械结构的振动与噪声分析机械结构的振动与噪声分析在机械设计中起着至关重要的作用。
合理的振动与噪声分析可以帮助我们评估和改进机械结构的性能，提高产品的品质和可靠性。
本文将介绍机械结构的振动与噪声分析的基础知识和常用方法。
一、振动与噪声的概念振动是物体相对于固定参考点的运动，具有周期性和重复性。
在机械系统中，振动是由于动力激励引起的机械结构的摆动或震动。
噪声是由振动引起的空气或固体介质中的声波，会对人的听觉产生不适或危害。
二、机械结构的振动分析1. 振动模态分析振动模态分析是研究机械结构的固有振动特性和模态形态的方法。
它通过计算机模拟或实验测量，确定机械结构的固有频率、固有振型和固有阻尼等参数。
振动模态分析可以帮助我们了解机械结构的振动特性，发现潜在的共振问题，并为结构的优化设计提供依据。
2. 频响分析频响分析是研究机械结构在不同频率下的响应特性的方法。
通过施加不同频率的激励信号，测量机械结构的响应，得到结构的传递函数或频响函数。
频响分析可以帮助我们了解机械结构在不同频率下的振动响应情况，并找出引起振动问题的频率。
3. 振动响应分析振动响应分析是研究机械结构在外部激励下的振动响应特性的方法。
通过给机械结构施加外部激励，测量结构的响应，可以确定结构的动力特性，包括振幅、相位和频率响应等。
振动响应分析可以帮助我们评估结构的振动性能，发现和解决振动问题。
三、机械结构的噪声分析1. 噪声源的识别与评估噪声源的识别与评估是噪声分析的第一步。
通过测量和分析，确定机械结构中的噪声源，确定噪声的频率、振幅和声级等参数，了解噪声源对环境和人体的影响。
2. 噪声传递与控制噪声传递与控制是研究噪声在机械结构中传递和扩散的规律，并采取相应的措施来降低噪声的方法。
通过改变噪声的传递路径、减少结构的固有振动、采用吸声材料和隔声设备等方法，降低噪声对周围环境和人体的影响。
四、机械结构振动与噪声的控制方法1. 结构优化设计在机械结构的设计过程中，结合振动与噪声分析的结果，进行结构的优化设计。
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机械设计基础学习资料
机械设计基础学习资料
机械设计是机械制造中最基本也是最重要的环节。
它是设计人员根据所需的机械功能和性能，结合机械运动学、机制原理及材料力学等知识，进行构思、创新、设计、分析、计算、检查和优化的过程。
而机械设计基础知识则是机械设计人员必须具备的学科。
机械设计基础包括机械制图、机械加工工艺、材料力学、机械工程制造等多方面内容。
本文将介绍一些优秀的机械设计基础学习资料。
一、机械制图
1.《机械制图基础及应用》（吕志祥）：本书详细介绍了
机械制图的基础知识、规范、符号、尺寸标注等。
书中所提供的例题，涵盖了尺寸标注技巧、组合零件的制图、传动装置的制图等多个方面，对于初学者来说非常实用。
2.《机械设计手册第一卷》（关中育）：本书是机械设计
手册的第一卷，讲解了机械制图的基本知识、尺寸标注及符号、制图用具等，为入门者提供了全面而深入的学习资料。
二、机械加工工艺
1.《机械加工工艺》（郭慧东）：本书全面介绍了机械加
工的基本知识、工艺及要求、切削力及刀具工艺等内容。
同时，
书中还涵盖了数控加工、电火花加工、激光加工等现代先进加工工艺的相关知识。
2.《机械加工基础》（王连成）：本书是一本较系统的机
械加工基础教材，涵盖了机床、切削刀具及加工技术等多方面内容。
主要适用于专业学院的机械加工相关专业学生。
三、材料力学
1.《材料力学》（清华大学出版社）：本书是国内工科教
育界和工程技术人员广为使用的材料力学教材。
其内容涉及应力、应变、弹性力学、塑性力学等基本知识，理论部分详实、严谨，配合大量例题的习题内容是巩固此类知识的良好途径。
2.《机械材料力学》（孙立欣）：本书侧重于钨钢、高速
钢及刀具的力学性能，它不仅涉及到这些各类金属材料的组成、原理、特性和应用等方面，还讲述了有关这些方面的材料加工技术和实验方法，为学习材料力学的专业人员提供了较为全面的教领资料。
四、机械工程制造
1.《机械制造工艺》（杨桂明等）：本书详细介绍了机械
制造的各个方面，如工艺、设备、实验、技术等。
针对不同的机械加工，本书均提供了详细的加工流程和加工工艺参数，使读者可以快速了解每个工艺的基本原理与实现方法。
2.《机械制造工程基础》（邓子明）：本书是一本介绍机
械工程制造基础知识的教材，涵盖了机械加工、钳工工艺、机床刀具、车间技术等内容。
配合实验，使读者能够掌握基本的制造工艺。
适用于此类专业的学生和工程师。
总结
以上是一些优秀的机械设计基础的学习资料，这些资料不仅涵盖了机械制图、机械加工工艺、材料力学、机械工程制造等方面的基础知识，而且还提供了大量实践案例和习题，大大增加了入门者的实践经验。
学习这些基础知识有助于我们理解机械设计的基本原理和方法，从而更好地进行机械设计工作。