机械设计基础总复习课件.ppt
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1、机械设计基础总复习第一章 平面机构的运动简图及自由度第二章 平面连杆机构第三章 弹性元件第四章 摩擦轮传动和挠性传动第五章 齿轮传动及其系统设计第六章 螺旋传动第七章 支承第八章 轴系第九章 导轨第十三章 微位移装置和锁紧装置第十四章 光学零件固紧第十五章 示数装置例题n 考试题型及考分n 成绩综合评定The end 第一章 重点及难点1、基本概念:零件、构件、运动副、机构、基本概念:零件、构件、运动副、机构2、平面机构自由度的计算、平面机构自由度的计算虚约束的识别和处理虚约束的识别和处理本章重点本章难点组成组成机构具有确定运动的条件:自由度原动件数机构具有确定运动的条件:自由度原动件数构件构
2、件固定构件(机架)固定构件(机架)原动件(主动件)原动件(主动件)从动件从动件机构运动简图机构运动简图定义定义移运动副、构件、常用机构表达方法移运动副、构件、常用机构表达方法机构运动简图绘制机构运动简图绘制机构自由机构自由度的计算度的计算平面机构自由度的计算:平面机构自由度的计算:W3n-2Pl-Ph计算自由度计算自由度 注意事项注意事项复合铰链复合铰链局部自由度:滚子绕其中心的转动局部自由度:滚子绕其中心的转动虚约束:轨迹相同;移动副平行;转动副轴线重合等虚约束:轨迹相同;移动副平行;转动副轴线重合等 低副低副高副高副转动副转动副移动副移动副运动副运动副平面机构的运动简图及自由度平面机构的运
3、动简图及自由度第一章 知识结构图1、铰链四杆机构的基本型式及其演化型式、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、基本概念:压力角、传动角、急回特性、极位夹角、 行程速比系数,死点行程速比系数,死点3、曲柄存在条件、曲柄存在条件4、四杆机构类型的判断、四杆机构类型的判断第二章 重点及难点本章重点本章难点四杆机构的设计四杆机构的设计平面四杆机构的基平面四杆机构的基 本型式及其演化本型式及其演化基本型式基本型式曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构演化机构演化机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构导杆机构导杆机构摇块机构和定块机构摇块机构和
4、定块机构双滑块机构双滑块机构偏心轮机构偏心轮机构平面四杆机平面四杆机 构的设计构的设计作图法:作图法:按连杆三个位置设计按连杆三个位置设计按行程速度变化系数设计按行程速度变化系数设计解析法解析法实验法实验法曲柄存在条件曲柄存在条件Lmin+Lmax另两杆长度之和;连架杆或机架为最短杆另两杆长度之和;连架杆或机架为最短杆有曲柄时,存有曲柄时,存 在的不同机构在的不同机构曲柄摇杆机构:取最短杆邻边为机架曲柄摇杆机构:取最短杆邻边为机架双曲柄机构:取最短杆为机架双曲柄机构:取最短杆为机架双摇杆机构: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平面四杆机构 的主要特征的主要特征急回特性急回特性
5、急回运动急回运动行程速度变化系数行程速度变化系数K(1800+ )/ (1800- )应用:当应用:当00时,时,K1K1,机构有急回特性,机构有急回特性压力角和压力角和 传动角传动角压力角压力角 :从动件受力方向和速度方向所夹的锐角:从动件受力方向和速度方向所夹的锐角传动角传动角 :压力角的余角:压力角的余角 越小,越小, 越大,机构的传动性能越好越大,机构的传动性能越好 minmin400,出现在曲柄与机架共线两位置之一,出现在曲柄与机架共线两位置之一死点死点曲柄为从动件时,曲柄处于与连杆共线位置,曲柄为从动件时,曲柄处于与连杆共线位置, 00消除方法:利用飞轮、相同机构错位排列、虚约束。
6、消除方法:利用飞轮、相同机构错位排列、虚约束。应用:夹紧装置中的放松、飞机起落架应用:夹紧装置中的放松、飞机起落架平平 面面 连连 杆杆 机机 构构第二章 知识结构图第三章 重点及难点1、弹性元件的基本特性;、弹性元件的基本特性;2、拉伸弹簧和压缩弹簧的应力计算;、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。、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。螺旋弹簧的设计计算。本章重点第三章 知识结构图弹簧功用:控制运动、缓冲吸振、储能、测量力及力矩弹簧功用:控制运动、缓冲吸振、储能、测量力及力矩弹弹 簧簧按用途按用途按形状按形状片簧片簧平面涡卷簧平面涡卷簧螺旋弹簧:
7、拉簧、压簧、扭簧螺旋弹簧:拉簧、压簧、扭簧测量弹簧测量弹簧力弹簧力弹簧联接用弹簧联接用弹簧弹簧类型弹簧类型弹簧材料:金属、非金属弹簧材料:金属、非金属圆柱螺旋圆柱螺旋压缩弹簧压缩弹簧拉伸弹簧拉伸弹簧的的 设设 计计弹簧的主要结构弹簧的主要结构压缩弹簧端部形状压缩弹簧端部形状两端并紧不磨平两端并紧不磨平两端并紧且磨平两端并紧且磨平拉伸弹簧挂钩形状拉伸弹簧挂钩形状圆环钩型圆环钩型半圆环钩型半圆环钩型可转、可调挂钩式可转、可调挂钩式强度条件:强度条件:2max28TF CKd弹簧刚度:弹簧刚度:4/33288FGdGdFD nC n弹簧稳定性:弹簧稳定性:b与支承关系与支承关系弹簧结构尺寸:弹簧结构
8、尺寸:H0、D2、n1、圆柱摩擦轮传动比、挠性带传动比;、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。、带传动中的主要几何参数。第四章 重点及难点弹性滑动及带传动中的作用力。弹性滑动及带传动中的作用力。本章难点本章重点第四章 知识结构图两种滑动:弹性滑动;打滑两种滑动:弹性滑动;打滑组成:主动轮、从动轮和带组成:主动轮、从动轮和带平带:截面为矩形,内表面为工作面平带:截面为矩形,内表面为工作面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,应用广特殊截面带:多楔带、圆带特殊截面带:多楔带、圆带摩擦型摩擦型啮
9、合型:同步带啮合型:同步带分类分类几何尺寸计算几何尺寸计算优点:中心距大;缓冲吸振;过载保护;结构简单,价廉。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。缺点:结构尺寸大;需张紧装置;传动比不精确;带寿命短。特点特点受力分析受力分析正常工作时正常工作时2F0=F1+F2F=F1-F2/1000PF临界打滑时:临界打滑时:12/fFFe带带 传传 动动组成:主动轮、从动轮组成:主动轮、从动轮特点特点优点:结构简单;易实现无级变速;过载保护;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。缺点
10、:两轮必须相互压紧;传动比不精确;传动效率低。tnKFFf工作原理:工作原理:ntf FF法向力计算:法向力计算:两种滑动:弹性滑动;打滑两种滑动:弹性滑动;打滑摩擦轮传动摩擦轮传动摩摩 擦擦 轮轮 传传 动动 和和 挠挠 性性 传传 动动 第五章 重点及难点1、齿廓啮合基本定律、齿廓啮合基本定律2、渐开线齿廓的啮合特性、渐开线齿廓的啮合特性3、直齿圆柱齿轮几何尺寸计算、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、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、渐开线齿轮正确啮合和连续啮合条件6、轮系传动比计算、轮系传动比计算本章难点1、一对轮齿的啮
11、合过程、一对轮齿的啮合过程2、斜齿轮和蜗轮蜗杆几何尺寸计算、斜齿轮和蜗轮蜗杆几何尺寸计算3、重叠系数及根切原理、重叠系数及根切原理4、周转轮系传动比的计算、周转轮系传动比的计算本章难点平面齿轮传动平面齿轮传动直齿圆柱齿轮传动(外啮合、内啮合、齿轮齿条)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)斜齿圆柱齿轮传动(外啮合、内啮合、齿轮齿条)人字齿轮传动人字齿轮传动圆锥齿轮传动圆锥齿轮传动螺旋齿轮传动螺旋齿轮传动蜗杆蜗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齿廓啮合基本定律(定角速比传动条件):过啮合点公法
12、线与连心线相交一定点C(节点)(节点)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的性质渐开线齿廓的特点渐开线齿廓的特点空间齿轮传动空间齿轮传动渐开线渐开线直齿圆直齿圆柱齿轮柱齿轮传动传动齿轮各部分名称及几何尺寸计算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、顶隙系数基本参数:齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数最少齿数:正常齿制标准齿轮最少齿数为最少齿数:正常齿制标准齿轮最少齿数为17、短齿制最少齿数为、短齿制最少齿数为14正确啮合条件:模数相等、压力角相等正确啮合条件:模数相等、压力
13、角相等连续传动条件:重叠系数连续传动条件:重叠系数1(标准齿轮均满足,不必验算)(标准齿轮均满足,不必验算)啮合传动啮合传动渐开线渐开线齿轮切齿轮切制原理制原理成形法(盘形铣刀、指状铣刀)成形法(盘形铣刀、指状铣刀)常用刀具:齿轮插刀、齿条插刀、齿轮滚刀常用刀具: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、让刀运动主要运动:范成运动、切削运动、送进运动、让刀运动范成法范成法切齿方法切齿方法根切根切根切现象:齿廓根部的渐开线被切去一部分根切现象: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根切原因:标准齿轮发生根切的原因是齿数太少渐开线渐开线齿廓
14、齿廓齿轮机齿轮机构类型构类型斜齿轮的基本参数: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、方向相反重叠系数:啮合弧与齿距之比重叠系数: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中心距:中心距可通过调整螺旋角的大小来改变啮合传动啮合传动斜齿圆斜齿圆柱齿轮柱齿轮传动传动蜗杆蜗蜗杆蜗轮传动轮传动基本参数
15、:头数、齿数、模数、蜗杆特性系数、齿形角基本参数:头数、齿数、模数、蜗杆特性系数、齿形角啮合传动:啮合传动: 、 、轮齿受力方向轮齿受力方向21txmmm21tx齿齿 轮轮 传传 动动第五章 知识结构图定轴轮系定轴轮系中心轮中心轮行星轮行星轮系杆系杆组成组成差动轮系:自由度差动轮系:自由度W2行星轮系:自由度:行星轮系:自由度:W1分类分类周转轮系周转轮系轮系的分类轮系的分类轮系的功用轮系的功用定轴轮系:定轴轮系:1111mkkknin 各从动齿轮齿数的乘积各主动齿轮齿数的乘积周转轮系:周转轮系: HGHGKKHGKiGK 至 所有从动轮齿数的乘积至 所有主动轮齿数的乘积复合轮系复合轮系原理:
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