机械设计基础期末考试复习知识点课件.ppt
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1、第三章 平面机构基础知识重点掌握:平面机构自由度的计算(自由度计算公式、(自由度计算公式、机构确定运动的条件、应用自由度公式的注意事项:机构确定运动的条件、应用自由度公式的注意事项:复合铰链、复合铰链、局部自由度、虚约束局部自由度、虚约束);掌握:1)平面运动副概念、分类(高副:平面滚滑副,低副:(高副:平面滚滑副,低副:转动副、移动副)转动副、移动副)运动特征、几何特征及符号;2)构件分类及符号表达;3)机构运动简图的画法(绘图步骤,注意标出:比例尺、(绘图步骤,注意标出:比例尺、机架、主动件,阿拉伯数字表示构件、大写字母表示运动副)机架、主动件,阿拉伯数字表示构件、大写字母表示运动副)4)
2、速度瞬心概念(绝对瞬心、相对瞬心(绝对瞬心、相对瞬心)及其求法 (观察法、三心定理(观察法、三心定理);了解:速度瞬心应用。概念:概念:运动副运动副:两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。:两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。低副低副:两构件通过面接触组成的运动副,平面机构中的低副:两构件通过面接触组成的运动副,平面机构中的低副有移动副和转动副。有移动副和转动副。高副:高副:两构件通过点或线接触组成的运动副。两构件通过点或线接触组成的运动副。自由度:自由度:保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数。数。复合铰链:复合铰链:两个以上个构
3、件在同一条轴线上形成的转动副。两个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副。由由K个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为(K-1)个。个。局部自由度:局部自由度:在机构中,某些构件具有不影响其它构件运动在机构中,某些构件具有不影响其它构件运动的自由度。在计算机构的自由度时,应该的自由度。在计算机构的自由度时,应该除掉除掉。虚约束:虚约束:重复而不起独立限制作用的约束。计算机构的自由重复而不起独立限制作用的约束。计算机构的自由度时,度时,虚约束应除去不计。虚约束应除去不计。自由度的计算步骤要全:自由度的计算步骤要全:1)指出复合铰链、虚约束和局部自由度)指出
4、复合铰链、虚约束和局部自由度2)指出活动构件、低副、高副)指出活动构件、低副、高副3)列出公式计算自由度)列出公式计算自由度第四章 平面连杆机构重点掌握:铰链四杆机构三种基本类型的判断条件 (当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时:当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时:A)最短杆相邻的杆为机架,即得到最短杆相邻的杆为机架,即得到曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构;B)最短杆为机架,即得到最短杆为机架,即得到双曲柄机构双曲柄机构;C)最短杆相对的杆为机架,即得到最短杆相对的杆为机架,即得到 双摇杆机构双摇杆机构。当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,当最短杆与最长杆
5、长度之和大于其余两杆长度之和时,无论哪杆为机架,均为无论哪杆为机架,均为 双摇杆机构双摇杆机构。)。)掌握:1)四杆机构的基本类型(曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆)(曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆)2)曲柄存在的条件(最短杆与最长杆长度之和小于或等于最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和;其余两杆长度之和;连架杆与机架中必有一杆为最短杆。连架杆与机架中必有一杆为最短杆。)3)急回运动行程速比系数、压力角、传动角、死点等基本概念;4)图解法设计简单平面四杆机构(连杆给定位置,给(连杆给定位置,给定行程速比系数定行程速比系数K)了解:平面连杆机构的特点;平面四杆机构的演化形式;平面四杆机构其他设计方
6、法。平面连杆机构:平面连杆机构:由若干构件通过低副联接而成的平面机构。由若干构件通过低副联接而成的平面机构。铰链四杆机构定义:铰链四杆机构定义:由由四根构件四根构件组成的构件间联接都是组成的构件间联接都是转动副转动副的的平面四杆机构平面四杆机构。机构的固定构件称为机架;与机架用转动副相连接的构件称为连机构的固定构件称为机架;与机架用转动副相连接的构件称为连架杆;不与机架直接相连的构件称为连杆;铰链四杆机构分为曲架杆;不与机架直接相连的构件称为连杆;铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。平面四杆机构的极位:平面四杆机构的极位:在曲柄摇杆机构、摆
7、动导杆机构和曲柄滑在曲柄摇杆机构、摆动导杆机构和曲柄滑块机构中,当曲柄为原动件时,从动件作往复摆动或往复移动,块机构中,当曲柄为原动件时,从动件作往复摆动或往复移动,存在两个曲柄和连杆处在一条直线上的位置,这时摇杆摆动的极存在两个曲柄和连杆处在一条直线上的位置,这时摇杆摆动的极限位置。限位置。极位夹角:极位夹角:当从动件摇杆处于两极限位置时,对应的原动件在两当从动件摇杆处于两极限位置时,对应的原动件在两位置之间所夹的锐角位置之间所夹的锐角。急回特性:急回特性:当曲柄作匀速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不一当曲柄作匀速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不一样的特性。样的特性。急回运动特性可用行程速比
8、系数急回运动特性可用行程速比系数K来表示:来表示:K=(180+)/(180-)压力角:压力角:作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角。夹的锐角。传动角传动角:压力角的余角。:压力角的余角。死点位置死点位置:机构中的传动角为零的位置。:机构中的传动角为零的位置。第五章 凸轮机构掌握:1)凸轮机构名词术语(基圆、理论轮廓、实际轮廓、升程、(基圆、理论轮廓、实际轮廓、升程、回程、远休止、近休止、行程回程、远休止、近休止、行程)2)从动件常用运动规律及特性(等速运动规律、等加等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律,刚性冲击、
9、柔性冲击)速等减速运动规律、简谐运动规律,刚性冲击、柔性冲击)3)反转原理、图解设计凸轮轮廓曲线(直动从动直动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计件盘形凸轮轮廓曲线设计)了解:凸轮机构的组成、分类和应用情况;凸轮基本尺寸的确定(压力角、许用压力角、基圆半径的确定、滚子半径的选择、运压力角、许用压力角、基圆半径的确定、滚子半径的选择、运动失真的解决办法动失真的解决办法)。第六章 齿轮传动重点掌握:1)渐开线齿轮各部分名称、基本参数(齿数、齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数)模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数)和几何尺寸计算(分度圆、基圆、分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆;齿顶高、齿根高、齿全高、齿距齿顶
10、圆、齿根圆;齿顶高、齿根高、齿全高、齿距/周节、齿厚、齿槽宽;外啮合标周节、齿厚、齿槽宽;外啮合标准中心距)准中心距)2)直齿圆柱齿轮传动的设计计算(受力分析、强受力分析、强度计算力学模型度计算力学模型接触:赫兹公式,弯曲:悬臂梁接触:赫兹公式,弯曲:悬臂梁、强度计算的主要系数、强度计算的主要系数YFa、ZH等等等的意义及影响因素)等的意义及影响因素)掌握:1)齿廓啮合基本定律、渐开线齿廓的性质(渐开(渐开线形成、线形成、6条性质、渐开线方程)条性质、渐开线方程)、啮合特性(四线合一、啮合线的直线性、四线合一、啮合线的直线性、中心距可分性)中心距可分性)2)渐开线齿轮啮合传动(正确啮合条件、啮
11、合过程、连续正确啮合条件、啮合过程、连续传动条件、重合度、标准安装)传动条件、重合度、标准安装)3)齿轮范成原理加工方法 4)齿轮传动的失效形式(5种)种)和设计准则 5)斜/锥齿轮传动特点、啮合条件及受力分析 6)蜗杆传动传动特点、啮合条件及受力分析 了解:1)齿轮传动的分类及应用情况 2)根切现象 3)变位齿轮、最小齿数等概念 4)齿轮的材料及选择原则 5)斜齿圆柱齿轮齿廓的形成、基本参数计算 6)圆锥齿轮传动、蜗杆传动的参数计算齿轮正确啮合的条件:齿轮正确啮合的条件:两轮的模数和压力角应分别相等两轮的模数和压力角应分别相等。连续传动的条件连续传动的条件:B1B2pb(齿轮的法向齿距齿轮的
12、法向齿距标准安装条件标准安装条件:标准安装时的中心距称为标准中心距。标准安装时的中心距称为标准中心距。a=m(z1+z2)/2根切现象:根切现象:当用展成当用展成 法加工标准直齿轮时,如果被切齿轮的加工齿数过少,法加工标准直齿轮时,如果被切齿轮的加工齿数过少,就会将齿轮根部的齿廓切去部分就会将齿轮根部的齿廓切去部分。对标准齿轮用展成法加工,不产生根对标准齿轮用展成法加工,不产生根切现象的条件为,最少要加工切现象的条件为,最少要加工17个以上的齿数。个以上的齿数。轮齿的失效形式主要有轮齿的失效形式主要有:齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿:齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性
13、变形。面塑性变形。设计圆柱齿轮时设计准则设计圆柱齿轮时设计准则:1)对闭式软齿面齿轮传动,主要失效形式为)对闭式软齿面齿轮传动,主要失效形式为齿面点蚀,按齿面接触强度进行设计,按齿根的弯曲强度进行校核;齿面点蚀,按齿面接触强度进行设计,按齿根的弯曲强度进行校核;2)对闭式硬齿面齿轮传动,主要失效形式为轮齿弯曲疲劳强度破坏,按齿根对闭式硬齿面齿轮传动,主要失效形式为轮齿弯曲疲劳强度破坏,按齿根的弯曲强度进行设计,按齿面的接触强度进行校核;的弯曲强度进行设计,按齿面的接触强度进行校核;3)对开式齿轮传动,)对开式齿轮传动,主要失效形式为齿面磨损和轮齿弯曲疲劳强度破坏,按轮齿的弯曲疲劳强主要失效形式
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