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机械设计基础(第五版)讲义_第13章

机械设计基础第六版重点复习

《机械设计基础》知识要点 绪论;基本概念:机构,机器,构件,零件,机械 第1章:1)运动副的概念及分类 2)机构自由度的概念 3)机构具有确定运动的条件 4)机构自由度的计算 第2章:1)铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2)四杆机构极限位置的作图方法 3)掌握了解:极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4)按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3章:1)凸轮机构的基本系数。 2)等速运动的位移,速度,加速度公式及线图。 3)凸轮机构的压力角概念及作图。 第4章:1)齿轮的分类(按齿向、按轴线位置)。 2)渐开线的性质。 3)基本概念:节点、节圆、模数、压力角、分度圆,根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4)直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算;直齿轮齿廓各点压力角的计算;m = p /π的推导过程。 5)直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5章:1)基本概念:中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2)定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9章:1)掌握:失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。 了解:常用材料的牌号和名称。 第10章: 1)螺纹参数d、d1、d2、P、S、ψ、α、β及相互关系。 2)掌握:螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3)螺纹联接的强度计算。 第11章: 1)基本概念:轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2)直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3)直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力(大小和方向)计算及受力分析。 第12章: 1)蜗杆传动基本参数:m a1、m t2、γ、β、q、P a、d1、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2)蜗杆传动受力分析。 第13章: 1)掌握:带传动的类型、传动原理及带传动基本参数:d1、d2、L d、a、α1、α2、F1、F2、F0 2)带传动的受力分析及应力分析:F1、F2、F0、σ1、σ2、σC、σb及影响因素。 3)弹性滑动与打滑的区别。 4)了解:带传动的设计计算。 第14章: 1)轴的分类(按载荷性质分)。 2)掌握轴的强度计算:按扭转强度计算,按弯扭合成强度计算。 第15章: 1)摩擦的三种状态:干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章: 1)常用滚动轴承的型号。 2)向心角接触轴承的内部轴向力计算,总轴向力的计算。 滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章: 1)联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度:构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副: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。构件组成运动副后,其运动受到约束,自由度减少。

(完整版)《机械设计基础》答案

《机械设计基础》作业答案 第一章平面机构的自由度和速度分析1-1 1-2 1-3 1-4 1-5

自由度为: 1 1 19 21 1 )0 1 9 2( 7 3 ' )' 2( 3 = -- = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或: 1 1 8 2 6 3 2 3 = - ? - ? = - - = H L P P n F 1-6 自由度为 1 1 )0 1 12 2( 9 3 ' )' 2( 3 = - - + ? - ? = - - + - =F P P P n F H L 或: 1 1 22 24 1 11 2 8 3 2 3 = -- = - ? - ? = - - = H L P P n F 1-10

自由度为: 1 128301)221142(103')'2(3=--=--?+?-?=--+-=F P P P n F H L 或: 1 22427211229323=--=?-?-?=--=H L P P n F 1-11 2 2424323=-?-?=--=H L P P n F 1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1334313141P P P P ?=?ωω

1 1314133431==P P ω 1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。 s mm P P v v P /20002001013141133=?===ω 1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 1224212141P P P P ?=?ωω

机械设计基础复习资料汇总

第一章平面机构的自由度和速度分析1-1至1-4绘制出下图机构的机构运动简图 答案:

1-5至1-12指出下图机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束,计算各机构的自由度。

1-5解 滚子是局部自由度,去掉 n=6 p 8l = p 1h = F=3×6-2×8-1=1 1-6解 滚子是局部自由度,去掉 n 8= 11l P = 1h P = F=3×8-2×11-1=1 1-7解 n 8= 11l P = 0h P = F=3×8-2×11=2 1-8解n 6= 8l P = 1h P = F=3×6-2×8-1=1 1-9解 滚子是局部自由度,去掉 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-10解 滚子时局部自由度,去掉右端三杆组成的转动副,复合铰链下端两构件组成的移动副,去掉一个. n 9= 12l P = 2h P = F=3×9-2×12-2=1

1-11解最下面齿轮、系杆和机架组成复合铰链 n 4= 4l P = 2h P = F=3×4-2×4-2=2 1-12解 n 3= 3l P = 0h P = F=3×3-2×3=3 第2章 平面连杆机构 2-1 试根据2-1所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 (a )40+110<90+70 以最短的做机架,时双曲柄机构,A B 整转副 (b )45+120<100+70 以最短杆相邻杆作机架,是曲柄摇杆机构,A B 整转副 (c )60+100>70+62 不存在整转副 是双摇杆机构 (d )50+100<90+70 以最短杆相对杆作机架,双摇杆机构 C D 摆转副 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。

机械设计基础第6章

第6章圆柱齿轮传动 6.1 齿轮传动的特点、应用和分类 6.1.1齿轮传动的特点 齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到300m/s,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m 以上,是现代机械中应用最广的一种机械传动。 齿轮传动与带传动相比主要有以下优点: (1)传递动力大、效率高; (2)寿命长,工作平稳,可靠性高; (3)能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动。 齿轮传动与带传动相比主要缺点有: (1)制造、安装精度要求较高,因而成本也较高; (2)不宜作远距离传动。 6.1.2齿轮传动的类型 6.2 渐开线的形成原理及其基本性质 6.2.1 渐开线的形成 直线BK沿半径为rb的圆作纯滚动时,直线上任一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆。 --- 渐开线上rb --- 基圆半径;BK --- 渐开线发生线; k K点的展角 6.2.2 渐开线的性质

(1)发生线沿基圆滚过的线段长度等 于基圆上被滚过的相应弧长。 由于发生线BK在基圆上作纯滚动,故 (2)渐开线上任意一点法线必然与基 圆相切。换言之,基圆的切线必为渐开 线上某点的法线。 因为当发生线在基圆上作纯滚动时,它 与基圆的切点B是发生线上各点在这 一瞬时的速度瞬心,渐开线上K点的轨 迹可视为以B点为圆心,BK为半径所 作的极小圆弧,故B点为渐开线上K 点的曲率中心,BK为其曲率半径和K点的法线,而发生线始终相切于基圆,所以渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。(3)渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。 (4)渐开线的形状只取决于基圆大小。 基圆愈小,渐开线愈弯曲;基圆愈大,渐开线愈平直。当基圆半径为无穷大,其渐开线将成为一条直线。 (5)基圆内无渐开线。 6.2.3 渐开线方程 建立渐开线方程式前,我们先了解一下渐开线压力角的概 念:

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《机械设计基础》知识要点绪论;基本概念:机构,机器,构件,零件,机械第1 章:1)运动副的概念及分类 2)机构自由度的概念 3)机构具有确定运动的条件 4)机构自由度的计算第2 章:1)铰链四杆机构三种基本形式及判断方法。 2)四杆机构极限位置的作图方法 3)掌握了解:极限位置、死点位置、压力角、传动角、急回特性、极位夹角。 4)按给定行程速比系数设计四杆机构。 第3 章:1)凸轮机构的基本系数。 2)等速运动的位移,速度,加速度公式及线图。 3)凸轮机构的压力角概念及作图。 第4 章:1)齿轮的分类(按齿向、按轴线位置)。 2)渐开线的性质。 3)基本概念:节点、节圆、模数、压力角、分度圆,根切、最少齿数、节圆和分度圆的区别。 4)直齿轮、斜齿轮基本尺寸的计算;直齿轮齿廓各点压力角的计算;m = p / n的推导过程。 5)直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮的正确啮合条件。 第5 章:1)基本概念:中心轮、行星轮、转臂、转化轮系。 2)定轴轮系、周转轮系、混合轮系的传动比计算。 第9 章:1)掌握:失效、计算载荷、对称循环变应力、脉动循环变应力、许用应力、安全系数、疲劳极限。了解:常用材料的牌号和名称。 第10章:1)螺纹参数d、d i、d2、P、S、2、a、B及相互关系。 2)掌握:螺旋副受力模型及力矩公式、自锁、摩擦角、当量摩擦角、螺纹下行自锁条件、常用螺 纹类型、螺纹联接类型、普通螺纹、细牙螺纹。 3)螺纹联接的强度计算。 第11 章: 1)基本概念:轮齿的主要失效形式、齿轮常用热处理方法。 2)直齿圆柱齿轮接触强度、弯曲强度的计算。 3)直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮的作用力(大小和方向)计算及受力分析。 第12章:1)蜗杆传动基本参数:m ai、m t2、丫、B、q、P a、d i、d2、V S及蜗杆传动的正确啮合条件。 2)蜗杆传动受力分析。 第13章: 1)掌握:带传动的类型、传动原理及带传动基本参数:d1、d2、L d、a、a1、 a 2、F1、F2、F0 2)带传动的受力分析及应力分析:F1、F2、F0、(T 1、(T 2、b C、(T b及影响因素。 3)弹性滑动与打滑的区别。 4)了解:带传动的设计计算。 第14章: 1)轴的分类(按载荷性质分)。 2)掌握轴的强度计算:按扭转强度计算,按弯扭合成强度计算。 第15章: 1)摩擦的三种状态:干摩擦、边界摩擦、液体摩擦。 第16章: 1)常用滚动轴承的型号。 2)向心角接触轴承的内部轴向力计算,总轴向力的计算。滚动轴承当量动载荷的计算。滚动轴承的寿命计算。 第17章: 1)联轴器与离合器的区别 第一章平面机构的自由度和速度分析 1、自由度:构件相对于参考系的独立运动称为自由度。 2、运动副: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。构件组成运动副后,其运动受到约束,

机械设计基础知识点总结

n P t P α γ C D A B ω P 12δδt h s = 12ωδt h v = 2=a 21222δδt h s =12 1 24δδωt h v =22 124t h a δω=2122)(2δδδ-- =t t h h s )(4121 2δδδω-=t t h v 22124t h a δ ω-=绪论:机械:机器与机构的总称。机器:机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。机构:是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件:机构中的(最小)运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元,它可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件:制造的单元。分为:1、通用零件,2、专用零件。 一:自由度:构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。 约束:对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。低副:两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式,可分为转动副和移动副。F = 3n- 2PL-PH 机构的原动件(主动件)数目必须等于机构的自由度。复合铰链:三个或三个以上个构 件在同一条轴线上形成的转动副。由m 个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应 为(m-1)个。虚约束:重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时,虚约束应除去不计。局部自由度: 与输出件运动无关的自由度,计算机构自由度时可删除。 二:连杆机构:由若干构件通过低副(转动副和移动副)联接而成的平面机构,用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点:(1)面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传力大。(2)低副易于加工,可获得较高精度,成本低。(3)杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹。缺点:(1)低副中存在间隙,精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构:具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整转副:存在条件:最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。构成:整转副是由最短杆及其邻边构成。类型判定:(1)如果:lmin+lmax ≤其它两杆长度之和,曲柄为最短杆;曲柄摇杆机构:以最短杆的相邻构件为机架。双曲柄机构:以最短杆为机架。双摇杆机构:以最短杆的对边为机架。(2)如果: lmin+lmax >其它两杆长度之和;不满足曲柄存在的条件,则不论选哪个构件为机架,都为双摇杆机构。急回运动:有不少的平面机构,当主动曲柄做等速转动时,做往复运 动的从动件摇杆,在前进行程运行速度较慢,而回程运动速度要快,机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。 压力角:作用于C 点的力P 与C 点绝对速度方向所夹的锐角α。传动角:压力角的余角γ,死点:无论我们 在原 动件上施加 多大的力都不能使机构运 动,这种位置我们称为死点γ=0。解决办法:(1)在机构中安装大质量的飞轮,利用其惯性闯过转折点;(2)利用多组机构来消除运动不确定现象。即连杆BC 与摇杆CD 所夹锐角。 三:凸轮: 一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。从动件: 被凸轮直接推动的构件。机架: 固定不动的构件(导路)。凸轮类型:(1)盘形回转凸轮(2)移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 从动件类型:(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件(1)直动从动件 (2)摆动从动件 1基圆:以凸轮最小向径为半径作的圆,用rmin 表示。2推程:从动件远离中心位置的过 程。推程运动角δt ;3远休止:从动件在远离中心位置停留不动。远休止角δs ;4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过程。回程运动角δh ;5近休止:从动件靠近中心位置停留不动。近休止角δs ˊ;6行程:从动件在推程或回程中移动的距离,用 h 表示。7从动件位移线图:从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线称为从动件位移 线图。1.等 速运动规 律: 1、特点:设计简单、匀速进给。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大,以及要求匀速的情况。 2、等加速等减速运动规律: 推程等加速段运动方程: 推 程 等减速段运动方程: 柔 性冲击:加速度发 生有限值的突变(适用于中速场合) 3、简谐运动规律: 柔性冲击 四:根切根念:用范成法加工齿轮时,有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部,而把齿根切去了一部分,破坏了渐开线齿廓,如图这种现象称为根切。 根切形成的原因:标准齿轮:刀具的齿顶线超过了极限啮合点N 。 不根切的条件可以表示为: 不根切的最少齿数为: 标准齿轮:指m 、α、ha*、c* 均取标准值,具有标准的齿顶高和齿根高,且分度圆齿厚s 等于齿槽宽e 的齿轮。 成型法:加工原理:成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工:(a) 盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点:加工精度低;加工不连续,生产率低;加工成本高。优点:可以用普通铣床加工。 范成法:加工原理:根据共轭曲线原理,利 用一对齿轮互相啮合传动时,两轮的齿廓互为包络线的原理来加工。加工:(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀(梳齿刀):是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同,仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时,刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。 九:失效:机械零件由于某种原因不能正常工作时,称为失效。类型:(1)断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用),使物体分成几个部分的现象,通常定义为固体完全断裂,简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。(2)变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限,使零 1 1PN PB ≤2 sin sin * α α mz m h a ≤ α 2* min sin 2a h z = )]cos(1[212δδπt h s -=)sin(2112δδπδωπt t h v =)cos(2122122δδπ δωπt t h a =

机械设计基础习题答案第6章

6-1 齿轮啮合传动应满足哪些条件? 答:齿轮啮合传动应满足:1.两齿轮模数和压力角分别相等;2.12 1≥= p B B b ε,即实际啮 合线B 1 B 2大于基圆齿距p b 。3. 满足无侧隙啮合,即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。 6-2 齿轮的失效形式有哪些?采取什么措施可减缓失效? 答:1.轮齿折断。设计齿轮传动时,采用适当的工艺措施,如降低齿根表面的粗糙度,适当增大齿根圆角、对齿根表面进行强化处理(如喷丸、辗压等)以及采用良好的热处理工艺等,都能提高轮齿的抗折断能力。 2.齿面点蚀。可采用提高齿面硬度,降低表面粗糙度,增大润滑油粘度等措施来提高齿面抗点蚀能力。 3.齿面磨损。减小齿面粗糙度、保持良好的润滑、采用闭式传动等措施可减轻或避免磨粒磨损。 4.齿面胶合。可适当提高齿面硬度及降低表面粗糙度,选用抗胶合性能好的材料,使用时采用粘度较大或抗胶合性较好的润滑油等。 5.塑性变形。为减小塑性变形,应提高轮齿硬度。 6-3 现有4个标准齿轮:m 1=4mm ,z 1=25;m 2=4mm ,z 2=50;m 3= 3mm ,z 3=60;m 4=2.5mm ,z 4=40。试问:(1)哪两个齿轮的渐开线形状相同?(2)哪两个齿轮能正确啮合?(3)哪两个齿轮能用同一把滚刀加工?这两个齿轮能否改成同一把铣刀加工? 答:1.根据渐开线性质4,渐开线的形状取决于基圆半径,基圆半径 ααc o s 2 c o s r mz r b ==。当两齿轮基圆半径相等时,其齿廓形状相同。 98.46cos 2 cos 1 1 11 r == =ααz m r b 97.93cos 2 cos 21 2 22r ===ααz m r b 38.56cos 2 cos 3 3 31b3 r == =ααz m r 98.46cos 2 cos 4 4 44r == =ααz m r b 因此,齿轮1和4渐开线形状相同。 2.两个齿轮能正确啮合条件是两齿轮模数和压力角分别相等。因此,齿轮1和2能够正确啮合。 3.齿轮利用滚刀加工时,只要齿数和压力角相等,齿轮都可用同一把刀具加工。因此,齿轮1和2可用同一把刀具加工。 不能。铣刀加工齿轮为仿形法。需渐开线形状相同。 6-4 什么是软齿面和硬齿面齿轮传动?设计准则是什么? 答:软齿面齿轮齿面硬度≤350HBS ,应齿面齿轮齿面硬度>350HBS 。其设计准则分别为:

机械设计基础》习题及答案

机械设计基础复习题(一) 一、判断题:正确的打符号√,错误的打符号× 1.在实际生产中,有时也利用机构的"死点"位置夹紧工件。( ) 2. 机构具有确定的运动的条件是:原动件的个数等于机构的自由度数。 ( ) 3.若力的作用线通过矩心,则力矩为零。 ( ) 4.平面连杆机构中,连杆与从动件之间所夹锐角称为压力角。 ( ) 5.带传动中,打滑现象是不可避免的。 ( ) 6.在平面连杆机构中,连杆与曲柄是同时存在的,即只要有连杆就一定有曲柄。 ( ) 7.标准齿轮分度圆上的齿厚和齿槽宽相等。 ( ) 8.平键的工作面是两个侧面。 ( ) 9.连续工作的闭式蜗杆传动需要进行热平衡计算,以控制工作温度。 ( ) 10.螺纹中径是螺纹的公称直径。() 11.刚体受三个力作用处于平衡时,这三个力的作用线必交于一点。( ) 12.在运动副中,高副是点接触,低副是线接触。 ( ) 13.曲柄摇杆机构以曲柄或摇杆为原动件时,均有两个死点位置。 ( ) 14.加大凸轮基圆半径可以减少凸轮机构的压力角。 ( ) 15.渐开线标准直齿圆柱齿轮不产生根切的最少齿数是15。 ( ) 16.周转轮系的自由度一定为1。 ( ) 17.将通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面定义为中间平面。 ( ) 18.代号为6205的滚动轴承,其内径为25mm。 ( ) 19.在V带传动中,限制带轮最小直径主要是为了限制带的弯曲应力。 ( ) 20.利用轴肩或轴环是最常用和最方便可靠的轴上固定方法。( ) 二、填空题 1.直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是相等,相等。 2.螺杆相对于螺母转过一周时,它们沿轴线方向相对移动的距离称为 。 3.在V带传动设计中,为了限制带的弯曲应力,应对带轮的 加以限制。 4.硬齿面齿轮常用渗碳淬火来得到,热处理后需要加工。5.要将主动件的连续转动转换为从动件的间歇转动,可用机构。6.轴上零件的轴向固定方法有、、、等。7.常用的滑动轴承材料分为、、三类。8.齿轮轮齿的切削加工方法按其原理可分为和两类。 9.凸轮机构按从动件的运动形式和相对位置分类,可分为直动从动件凸轮机构和凸轮机构。 10.带传动的主要失效形式是、及带与带轮的磨损。11.蜗杆传动对蜗杆导程角和蜗轮螺旋角的要求是两者大小和旋向。闭式蜗杆传动必须进行以控制油温。12.软齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制造,其中大齿轮一般经处理,而小齿轮采用处理。

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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。 2.开式齿轮传动主要的失效形式是『磨损』开式齿轮磨损较快,一般不会点蚀 2.1. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的节线靠近齿根处部位。 在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30一50HBS,这是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多,且小齿轮齿根较薄.为使两齿轮的轮齿接近等强度,小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些 2.12. 根据齿轮设计准则,软齿面闭式齿轮传动一般按接触强度设计,按弯曲强度校核;硬齿面闭式齿轮传动一般按弯曲强度设计,按接触强度校核。 2.13在变速齿轮传动中,若大、小齿轮材料相同,但硬度不同,则两齿轮工作中产生的齿面接触应力相同,材料的许用接触应力不同,工作中产生的齿根弯曲应力不同,材料的许用弯曲应力不同。 标准模数和压力角在齿轮大端;受力分析和强度计算用平均分度圆直径。 2.15、在齿轮传动中,大小齿轮的接触应力是相等的,大小齿轮的弯曲应力是不相等的。 2.16、直齿圆柱齿轮作接触强度计算时取节点处的接触应力为计算依据,其载荷由一对轮齿承担。

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机械设计基础 一.填空题: 1 .凸轮主要由(凸轮),(从动件)和( 机架)三个基本构件组成。 2 .凸轮机构从动件的形式有由(尖顶)从动件,( 滚子)从动件和(平底)从动件。 3 .按凸轮的形状可分为(盘型)凸轮、(移动)凸轮、(圆柱)凸轮、(曲面) 4. 常用的间歇运动机构有(棘轮)机构,(槽轮)机构,(凸轮间歇)机构和( 不完全齿) 机构等几种。 5 螺纹的旋向有(左旋)和(右旋); 牙形有( 三角形). ( 梯形). ( 矩形). ( 锯齿形) 6.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是:两齿轮的(法面模数)和(法面压力角)都相等,齿轮的(螺旋)相等(旋向)_相反 7 已知一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=150, b=500, c=300, d=400,当取c 杆为机架时,它为(曲柄摇杆)机构;当取d杆为机架时,则为(双摇杆)机构。 8 平面连杆机构当行程速比K(>1 )时,机构就具有急回特性。 9 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是:当为(曲柄)主动件(曲柄与机架)共线时。 13 螺纹联接的基本类型有(螺栓联接)、(双头螺柱联接)、(螺钉联接)、(紧定螺钉联接)四种。 14 轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为(定轴)轮系和(周转)轮系。 15 滚动轴承代号为62305/P5;各部分的含义是:“6”表示(沟球轴承);“23”表示(宽度系数);“05”表示(内径代号);P5表示(精度公差等级)。16.螺纹的公称直径是指它的(大径),螺纹“M12X1.5左”的含义是(左旋细牙螺纹公称直径12 )。 17.螺纹的公称直径是指它的 ( 大径 )。M16*2的含义是 ( 细牙螺纹外径16螺距2 )。 18.滚动轴承代号“6215”的含义是_ ("6"_表示是普通深沟球轴承,2_是宽度系列 5是内径代号 ). 20.一调整螺旋,采用双线粗牙螺纹,螺距为3毫米,为使螺母相对螺杆沿轴线移动2毫米,则螺杆应转___1/3______圈。 21.凸轮机构中的压力角是指 __轮上接触点的切线与从动件的运动速度方向_____间的夹角。 22.在曲柄摇杆机构中,当曲柄等速转动时,摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为__急回特性_________。 23.为保证四杆机构良好的机械性能,___传动角__________不应小于最小许值

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机械设计基础复习 概念类 1机器一般由哪几部分组成一般机器主要由动力部分传动部分执行部分控制部分四个基本部分组成。 2机器和机构各有哪几个特征构件由各个零件通过静连接组装而成的,机构又由若干个构件通过动连接组合而成的,机器是由机构组合而成的。机器有三个共同的牲:(1)都是一种人为的实物组合;(2)各部分形成运动单元,各单元之间且有确定的相对运动;(3)能实现能量转换或完成有用的机械功. 3零件分为哪两类零件分为;通用零件、专用零件。机器能实现能量转换,而机构不能。 4什么叫构件和零件组成机械的各个相对运动的实物称为构件,机械中不可拆的制造单元体称为零件。构件是机械中中运动的单元体,零件是机械中制造的单元体。 5什么叫运动副分为哪两类什么叫低副和高副使两个构件直接接触并产生一定可动的联接,称运动副。 6空间物体和平面物体不受约束时各有几个自由度构件在直角坐标系来说,且有6个独立运动的参数,即沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴转动。但在平面运动的构件,仅有3个独立运动参数。 7什么叫自由度机构具有确定运动的条件是什么机构具有独立的运动参数的数目称为构件的自由度。具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度数目。 8运动副和约束有何关系低副和高副各引入几个约束运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制称为约束。引入1个约束条件将减少1个自由度。 9转动副和移动副都是面接触称为低副。点接触或线接触的运动副称为高副。 10机构是由原动件、从动件和机架三部分组成。 11当机构的原动件数等于自由度数时,机构就具有确定的相对运动。 12计算自由度的公式:F=3n-2P L-P H(n为活动构件;P L为低副;P H为高副) 13什么叫急回特性一般来说,生产设备在慢速运动的行程中工作,在快速运动的行程中返回。这种工作特性称为急回特性。用此提高效率。 14凸轮机构中从动件作什么运动规律时产生刚性冲击和柔性冲击当加速度达到无穷大时,产生极大的惯性力,导致机构产生强烈的刚性冲击,因此等速运动只能用于低速轻载的场合。从动件按余弦加速度规律运动时,在行程始末加速度且有限值突变,也将导致机构产生柔性冲击,适用于中速场合。 15齿轮的基本参数有哪几个模数、齿数、压力角、变位系数、齿宽 16什么叫重合度齿轮连续传动的条件是什么啮合线长度与基圆齿距的比值称为重合度;只有当重合度大于1时齿轮才能连续传动;重合度的大小表明同时参与啮合的齿对数目其值大则传动平稳,每对轮齿承受的载荷也小,相对提高了其承载能力。 17斜齿轮正确啮合的条件:是法面模数和法面压力角分别相等而且螺旋角相等,旋向相反。 18什么叫定轴轮系每个齿轮的几何轴线都是固定的轮系称为定轴轮系。定轴轮系的传动比等于各对传动比的连入乘积,其大小等于各对啮合轮中所有从动齿轮中所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值。 19螺纹自锁的条件是什么自锁的条件;螺纹升角小于或等于磨擦角。 20蜗杆与蜗轮的回转方向的判定----“左右手定则”:左旋用左手,右旋用右手握住蜗杆的轴线四指的指向为蜗杆的转向,姆指的反向就为蜗轮的转向。 21平键的工作面是哪个面平键的联接多以键的侧面为工作面 22联轴器和离合器有何不同联轴器连接时只有在机器停止运转,经过拆卸后才能使两轴分离;离合器连接的两轴可在机器运转过程中随时进行接合或分离。 23什么是带传动的紧边和松边带传动的受力分析:绕上主动轮的一边,拉力增加,称为紧边;绕上从动轮的一边,拉力减少,称为松边。 24什么叫打滑和弹性滑动各是什么因素引起的是否可避免当带所传递的有效圆周力大于极限值时带与带轮之间发生显著的相对运动这种现象称为打滑;由于传动带是弹性体受拉后将产生弹性变形,使带的转速低于主动轮的转速的现象称为弹性滑动。弹性滑动是不可避免的,打滑是由于过载引起的应当避免的。25轮齿的失效形式有哪几种形式轮齿折断和齿面损伤。后者又分为齿面点蚀、胶合、磨陨和塑性变形。开式齿轮传动主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断。 26轴的分类:(1).既受弯矩同时又受扭矩的轴称为转轴(2).只受弯矩的称为心轴(3).只受转矩或

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机械设计基础复习资料 一、填空题(本题30分,1分/空) 1.两构件之间为接触的运动副称为低副,引入一个低副将带入个约束。两构件之间为接触的运动副称为高副,引入一个高副将带入个约束。 2.如图所示铰链四杆机构中,若机构 以AB杆为机架时,为机构; 以CD杆为机架时,为机构; 以AD杆为机架时,为机构。 3.在凸轮机构从动件的常用运动规律中,等加速等减速运动规律有冲击,简谐运动运动规律有冲击。 4.采用标准齿条刀具加工标准齿轮时,其刀具的线与轮坯圆之间做纯滚动。 5.普通平键的工作面是,工作时靠传递转矩;楔键的工作面是,工作时靠传递转矩。 6.螺纹联接常用的防松方法有,和变为不可拆卸联接三类。 7.轴按照承载情况可分为、和。车床的主轴是,电风扇的轴是。 8.某调整螺纹,采用双头粗牙螺纹,螺距为3mm,为使螺母相对螺杆沿轴向移动12mm,则螺杆应转_________圈。 9.螺纹的公称直径是指它的_______,螺纹“M12X1.5”的含义为_______________________。 10.国标规定,三角带有___________七种类型, 11.一标准直齿圆柱的齿距为15.7mm,齿顶圆直径为400mm,则该齿轮的齿数为________。 12.额定动载荷是指__________________________ 13.一般来说,滚子轴承与球轴承相比较, _______轴承更能承受冲击,_____轴承更适合于较高的转速下工作。 二、选择题(本题10分,每小题2分) 1.曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,___________死点位置。 (A)机构不存在(B)曲柄与连杆共线时为(C)摇杆与连杆共线时为(D)曲柄与机架共线时为 2.为保证四杆机构良好的机械性能,___________不应小于最小许用值。 (A)压力角(B)传动角(C)极位夹角(D)摆角 3.__________决定了从动杆的运动规律。 (A)凸轮转速(B)凸轮轮廓曲线(C)凸轮形状(D)凸轮形状和转速 4.用于薄壁零件联接的螺纹,宜采用 _______________________。 (A)三角形粗牙螺纹 (B) 矩形螺纹 (C) 矩形(D) 三角形细牙螺纹

《机械设计基础》答案..

《机械设计基础》作业答案 第一章 平面机构的自由度和速度分析 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 自由度为: 或: 1-6 自由度为 或: 1-10 自由度为: 或: 1-11 1-13:求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1-14:求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω,求构件3的速度3v 。 1-15:题1-15图所示为摩擦行星传动机构,设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触,试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心 1-16:题1-16图所示曲柄滑块机构,已知:s mm l AB /100=,s mm l BC /250=,s rad /101=ω,求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。 在三角形ABC 中, BCA AB BC ∠= sin 45sin 0 ,52sin = ∠BCA ,5 23cos =∠BCA , 0 45sin sin BC ABC AC = ∠, mm AC 7.310≈ 1-17:题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘,圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离 mm l AC 15=,mm l AB 90=,s rad /101=ω,求00=θ和0180=θ时,从动件角速度2ω的数值和 方向。 00=θ时 方向如图中所示 当0180=θ 时 方向如图中所示

第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 (1)双曲柄机构 (2)曲柄摇杆机构 (3)双摇杆机构 (4)双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动,极位夹角θ为300 ,摇杆工作行程需时7s 。试问:(1)摇杆空回程需时几秒?(2)曲柄每分钟转数是多少? 解:(1)根据题已知条件可得: 工作行程曲柄的转角0 1210=? 则空回程曲柄的转角0 2150=? 摇杆工作行程用时7s ,则可得到空回程需时: (2)由前计算可知,曲柄每转一周需时12s ,则曲柄每分钟的转数为 2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构,如题2-5图所示,要求踏板CD 在水平位置上下各摆100 ,且 mm l mm l AD CD 1000,500==。(1)试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度;(2)用式(2-6)和式(2-6)' 计算此机构的最小传动角。 解: 以踏板为主动件,所以最小传动角为0度。 2-6 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度mm l 1003=,摆角0 30=ψ,摇杆的行程速比变化系数 2.1=K 。(1)用图解法确定其余三杆的尺寸;(2)用式(2-6)和式(2-6)'确定机构最小传动角min γ(若0 min 35<γ,则应另选铰链A 的位置,重新设计)。 解:由K=可得极位夹角 2-7 设计一曲柄滑块机构,如题2-7图所示。已知滑块的行程mm s 50=,偏距mm e 16=,行程速度变化系数2.1=K ,求曲柄和连杆的长度。 解:由K=可得极位夹角 2-8 设计一摆动导杆机构。已知机架长度mm l 1004=,行程速度变化系数4.1=K ,求曲柄长度。 解:由K=可得极位夹角 2-10 设计一铰链四杆机构作为加热炉炉门的起闭机构。已知炉门上两活动铰链的中心距为50mm ,炉门打开后成水平位置时,要求炉门温度较低的一面朝上(如虚线所示),设固定铰链安装在yy 轴线上,其相关尺寸如题图2-10图所示,求此铰链四杆机构其余三杆的长度。 2-12 已知某操纵装置采用铰链四杆机构。要求两连架杆的对应位置如题2-12图所示,0 145=?, '105201=ψ;0190=?,'108201=ψ;01135=?,'1011201=ψ;机架长度mm l AD 50=,试用 解析法求其余三杆长度。 解:由书35页图2-31可建立如下方程组: 消去δ,并整理可得:

安徽工业大学机械设计复习资料 机械设计基础资料(完整版)

1.机械是 机器 和 机构 的总称。 零件 是制造的单元, 构件 是运动的单元。 2.两构件通过 面 接触组成的运动副称为低副,两构件通过 点、线 接 触组成的运动副称为高副。 3.带传动的主要失效形式为 打滑 和 疲劳损坏 。 设计准则为:在保证 不打滑 前提下,具有足够 疲劳强度或寿命 。 4.在凸轮机构中,从动件按等加速等减速运动规律运动,会引起机构的 柔性 冲 击,等速运动规律则引起机构的 刚性 冲击。 5.凸轮机构包括机架、凸轮和从动件三部分,凸轮与从动件之间的接触可以依 靠 重力;弹簧力 或沟槽来维持。 6.常用螺纹牙型中___矩形 形螺纹效率最高,__三角形 形自锁性最好。 7.螺纹联接常用的防松措施(防松装置)有 弹簧垫圈;双螺母;开口销;止动垫 圈 。(列举两种即可) 8.普通平键的工作面是 两侧面 ,楔键的工作面为 上下面 。 9.矩形螺纹副的自锁条件是 ψρ≤(或升角小于等于摩擦角) ,三角形螺纹 副的自锁条件是 ψρ'≤(或v ψρ≤)(或升角小于等于当量摩擦角) 。 10.工作中只受弯矩不受扭矩的轴叫作 心 轴;只受扭矩不受弯矩的轴叫作 传动 轴;同时受弯矩和扭矩的轴叫作 转 轴。(P270) 11.当齿轮中心距稍有改变时, 传动比 保持原值不变的性质称为可分性。齿 轮连续传动条件为重合度 大于等于1。 12.一对外啮合渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动正确啮合条件为:m n1=m n2、 12n n αα=;12ββ=( Pn1=Pn2 ) 。 13.蜗杆传动正确啮合条件为:12x t m m m ==;12x t ααα==;γβ= 。 15.带传动工作时,带上所受应力有拉应力 、 弯曲应力 、 离心拉应力 三 种,最大应力在 紧边进入小带轮接触处 。 16. 标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数为____17________。(P185) 18. 构件是 运动 的单元,零件是 制造 的单元。 19. 周期性速度波动的调节方法是 加装飞轮 ,而非周期性速度波动的调节方法 是 加调速器 。(P49) 20. 根据运动副中两构件的接触形式不同,运动副分为____高副______、____低副______。 21. 滚动轴承中,代号为6112轴承表示轴承的内径为___60mm_________,直径系列为_____ 特轻系列_______,类型为____深沟球轴承________。 P(307) 22. 凸轮轮廓曲线是由 从动件的运动规律 所决定的。 23. 铰链四杆机构的基本型式有 ___曲柄摇杆机构_________、_____双曲柄机构_______、 ______双摇杆机构______。P(17)

最新机械设计基础教案——第6章间歇运动机构.docx

第 6 章间歇运动机构 (一)教学要求 1.掌握各种常用机构的工作原理 2.了解各种机构的组成及应用 (二)教学的重点与难点 1.工作原理 2.常用机构的应用 (三)教学内容 6.1槽轮机构 一、组成、工作原理 1.组成:具有径向槽的槽轮,具有圆销的构件,机架 2.工作原理: 构件 1→连续转动;构件2(槽轮)→时而转动,时而静止 当构件 1 的圆销 A 尚未进入槽轮的径向槽时,槽轮的内凹锁住弧被构件 1 的外凸圆弧卡住,槽轮静止不动。 当构件 1 的圆销 A 开始进入槽轮径向槽的位置,锁住弧被松开,圆销驱使槽轮传动。 当圆销开始脱出径向槽时,槽轮的另一内凹锁住弧又被构件 1 的外凸圆弧卡住,槽轮静止不动。 往复循环。 4 个槽的槽轮机构:构件 1 转一周,槽轮转1 周。4

6 个槽的槽轮机构:构件 1 转一周,槽轮转1 周。6 二、槽轮机构的基本尺寸和运动系数 1.基本尺寸 b l (r r s )r s——圆销的半径 r l sin2b——槽轮回转中心到径向槽底的距离 a l cos2a——槽轮回转中心到径向槽口的距离 r——圆销中心到构件 1 中心的距离 l ——两轮回转中心之间的距离 2.运动系数(τ ):槽轮每次运动的时间 m t 之比。 t 对主动构件回转一周的时间 t m21(构件 1 等速回转) t2 2 1——槽轮运动时构件 1 转过的角度 (通常,为了使槽轮 2 在开始和终止运动时的瞬时角速度为零。以避免圆销与槽发生撞击,圆销进入、退出径向槽的瞬间使O1A ⊥O2A ) ∴ 2 1222 Z ∴ 21Z211 22Z2Z 讨论: 1、τ>0,∴ Z ≥3 τ=0,槽轮始终不动。 2、111 2Z :槽轮的运动时间总小于静止时间。 2 3、要使1 ,须在构件 1 上安装多个圆销。2 设 K为均匀分布的圆销数, K (Z2) 2Z 三、槽轮机构的特点和应用 优点:结构简单,工作可靠,能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。 缺点:①对一个已定的槽轮机构来说,其转角不能调节。 ②在转动始、末,加速度变化较大,有冲击。 应用:应用在转速不高,要求间歇转动的装置中。 电影放映机中,用以间歇地移动影片。 自动机中的自动传送链装置。(布图)

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