機械設計基礎,絕對的重點

2023-01-02 07:48:04 字數 4793 閱讀 9529

自由度 f=3n-2p1-ph

傳動比:i=n1/n2=o2p/o1p v

標準中心距:安裝時使分度圓與節圓重合的一對標準齒輪的中心距a=m(z1+z2)/2

帶傳動受力分析

螺栓連線強度計算

改錯 壽命計算lh=(10^6/60n)*(c/p)^億畝次鬧球軸承3 滾子軸承10/3

斜齒輪受力分析

模數m=p/π 分度圓直徑d=mz

打滑和滑動區別

彈性滑動是由於帶傳動時的拉力差引起的,只要傳遞圓周力,就存在著拉力差,所以彈性滑動是不可避免的;而打滑是由於過載引起的,只要不過載,就可以避免打滑,所以,打滑是可以避免的

打滑:有效拉力達到或超過帶與小帶輪之間摩擦力總和時,帶將沿整個接觸面滑動

虛約束:機構中與其他約束相重複,對機構運動不起獨立限制作用的約束

在機構中採用虛約束的目的是為了改善機構的工作情況和受力情況

軌跡重合、導路平行、軸線重合、距離恆定、對稱結構、公法線重合

連桿機構;低副,面接觸,承受壓強小,磨損較輕,結構簡單。運動精度不高,運動產生慣性難以平衡。

平面四桿機構:曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構

曲柄存在的條件:1、連架桿或機架是最短桿

2、最短杆與最長杆長度之和應小於等於其他兩桿之和。桿長條件

最短杆兩端均為周轉副

最小傳動角出現在主動曲柄與機架共線的兩位置之一,重疊共線、延伸共線

、凸輪機構中,從動件運動方向和接觸處凸輪輪廓法線方向之間所夾的銳角稱為壓力角

死點**折點)機構的從動件與連桿共線兩位置處,出現了傳動角=0的情況,機構在此位置啟動,無論驅動力多大,也不能使從動曲柄轉動,這種位置成為死點

機構的倒置:鉸鏈四桿機構倒置

曲柄滑塊機構倒置

正弦機構的倒置

齒輪傳動

優點:傳動效率高,瞬時傳動比穩定,壽命長

缺點:製造需專用工具機及裝置,成本較高,振動和雜訊大,不宜用於軸間距離大的傳動

平行軸齒輪傳動、相交軸齒輪傳動、交錯軸齒輪傳動

1、簡述齒廓嚙合基本定律。

不論齒廓在任何位置接觸,過接觸點所做的公法線一定通過連心線上一定點,才能保證傳動比恆定不變

兩齒輪的傳動比與固定點分兩齒輪連心線的兩線段長成反比

漸開線的特性:

1) 發生線沿基圓滾過的長度,等於基圓上被滾過的圓弧長度

(2)漸開線上任意點的法線恆與基圓相切。

(3)漸開線愈接近於其基圓的部分,其曲率半徑愈小,離基圓愈遠,曲率半徑越大。

(4)漸開線的形狀取決於基圓的大小。

(5)基圓內無漸開線。

(6)漸開線上各點壓力角不相等。

(7)同一基圓上任意兩條漸開線之間各點的公法線長度相等

漸開線齒廓嚙合特點:能滿足嚙合基本定理並能保證定傳動比傳動、漸開線齒廓傳動的可分性、平穩性

漸開線齒輪正確嚙合的條件:兩輪的模數和壓力角必須分別相等

齒輪傳動的連續性條件:&=b1b2/p>1

漸開線齒輪加工方法:仿形法、範成法

齒輪傳動的失效形式:輪齒折斷、齒面磨損、齒麵點蝕、齒面膠合、齒面塑性變形

兩直齒輪嚙合,齒面接觸線為與整個齒輪軸線平行的直線,容易引起震動雜訊

兩斜齒輪嚙合;一端先嚙合另一端後嚙合,接觸線由短變長,又又由長變短,傳動平穩,振動和雜訊小

左低右高為右旋,看軸線

斜齒圓柱齒輪受力分析,同一軸上,兩齒輪旋向相同,總軸向力最小

蝸輪蝸桿,蝸桿為主動件,傳動比大,結構緊湊,工作平穩,雜訊低,一定條件下可以自鎖,

效率低,發熱量和磨損大

圓柱蝸桿傳動、環麵蝸桿傳動、錐面蝸桿傳動

定軸輪系、周轉輪系、復合輪系

帶傳動主要失效形式:疲勞破壞,打滑

螺紋分類:三角形螺紋,管螺紋,梯形螺紋傳動,鋸齒形,矩形

說明螺紋連線的基本型別及應用。

螺栓連線、雙頭螺柱連線、螺釘連線、緊定螺釘連線。

螺栓連線用於被連線件不厚、通孔且經常拆卸的場合;

雙頭螺柱連線用於被連線件之一較厚、盲孔且經常拆卸的場合;

螺釘連線用於被連線件之一較厚、盲孔且不經常拆卸的場合。

螺紋防鬆:(1)摩擦防鬆 ①彈簧墊片防鬆彈簧墊圈材料為彈簧鋼,裝配後墊圈被壓平,其**力能使螺紋間保持壓緊力和摩擦力,從而實現防鬆 ②對頂螺母防鬆利用螺母對頂作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由於多用乙個螺母,並且工作不十分可靠,目前已經和少使用了。

③自鎖螺母防鬆螺母一端製成非圓形收口或開縫後徑向收口。當螺母擰緊後,收口脹開,利用收口的彈力使旋合螺紋間壓緊。這種防鬆結構簡單、防鬆可靠,可多次拆裝而不降低防鬆效能。

④彈性圈螺母防鬆螺紋旋入處嵌入纖維或尼龍來增加摩擦力。該彈性圈還起防止液體洩漏的作用。 2)機械防鬆 ①槽形螺母和開口銷防鬆槽形螺母擰緊後,用開口銷穿過螺栓尾部小孔和螺母的槽,也可以用普通螺母擰緊後進行配鑽銷孔。

②圓螺母和止動動墊片使墊圈內舌嵌入螺栓(軸)的槽內,擰緊螺母後將墊圈外舌之一褶嵌於螺母的乙個槽內。 ③止動墊片螺母擰緊後,將單耳或雙耳止動墊圈分別向螺母和被聯接件的側面折彎貼緊,實現防鬆。如果兩個螺栓需要雙聯鎖緊時,可採用雙聯止動墊片。

④串聯鋼絲防鬆用低碳鋼鋼絲穿入各螺釘頭部的孔內,將各螺釘串聯起來,使其相互制動。這種結構需要注意鋼絲穿入的方向, 3)永久防鬆 ①沖邊法防松螺母擰緊後在螺紋末端衝點破壞螺紋 ②黏合法防鬆通常採用厭氧膠粘結劑塗於螺紋旋合表面,擰緊螺母後粘結劑能夠自行固化,防鬆效果良好。

提高螺栓連線強度:

降低螺栓應力幅、

改善螺紋牙尖偏載現象、

減少應力集中、

避免螺栓承受偏心載荷,

採用合理製造工藝

1、 軸承壽命在一定載荷作用下,軸承在出現點蝕前所經歷的轉數或小時數,稱為軸承壽命。

2、 2、額定壽命同樣規格(型號、材料、工藝)的一批軸承,在同樣的工作條件下使用,90%的軸承不產生點蝕,所經歷的轉數或小時數稱為軸承額定壽命。

3、 3、基本額定動載荷為比較軸承抗點蝕的承載能力,規定軸承的額定壽命為一百萬轉(106)時,所能承受的最大載荷為基本額定動載荷,以c表示。

機構具有確定相對運動的條件是:機構原構件的個數應等於機構的自由度

f=3n-2p1-ph

二、簡答題(每題5分,共20分)

1.簡述凸輪機構中壓力角和基圓半徑的關係?

壓力角越小,則基圓半徑越大,整個機構的尺寸也越大,致使結構不緊湊;(4分)

故在不超過需用壓力角的條件下,將壓力角取大些,以減少基圓半徑值。

根據漸開線的形成過程,簡述漸開線的主要特性?

1)發生線沿基圓滾過的長度等於基圓上被滾過的弧長;

2)漸開線上任一點的法線必與基圓相切;

3)漸開線的形狀決定於基圓的大小;

4)漸開線上各點的壓力角不相等;

5)基圓以內無漸開線。

2.帶傳動中的彈性滑動與打滑有什麼區別?

:彈性滑動和打滑是兩個截然不同的概念。打滑是指由於過載引起的全面滑動,是一種傳動失效的表現,應當避免3分)

彈性滑動是由於帶傳動時的拉力差引起的,只要傳遞圓周力,就存在著拉力差,所以彈性滑動是不可避免的

4.螺紋連線為什麼要防鬆?有哪幾類防鬆方法?

: 在靜載荷作用下且工作溫度變化不大時,螺紋連線不會自動鬆脫。但是在衝擊、振動和變載荷作用下,或當溫度變化很大時,螺紋副間的摩擦力可能減小或瞬間消失,這種現象多次重複就會使連線鬆脫,影響連線的正常工作,甚至會發生嚴重事故。

因此,設計時必須採取防鬆4分)

摩擦防鬆,機械防鬆,破壞螺紋副關係6分)

2、曲柄搖桿機構中,當搖桿為主動件時會出現死點位置,這時機構傳動有什麼影響?(4分)

死點位置時,連桿不能推動從動曲柄運動,整個機構處於不能運動的狀態。是傳動機構的乙個缺陷。

3、齒輪傳動的設計準則是什麼?(4分)

:對於大多數閉式傳動,先按齒面接觸疲勞強度設計計算,再用彎曲強度校核計算;

2分)開式齒輪傳動,先按彎曲疲勞強度設計,再加大模數以考慮磨損

4、分析帶傳動中兩帶輪中心距a取值大小對傳動的影響。(4分)

取大的a值,使小輪包角增大,有利於提高傳載能力;在帶速不變下,帶受變應力的頻率下降,不利於帶的疲勞強度。但帶不易被張緊,在傳動時易產生顛跳,不利於傳動4分)

取小的a值,傳動結構緊湊,但1減小,傳載能力降低。

5、滾動軸承的雙支點單向固定方法用在什麼場合?一支點固定另一支點游動方法用在什麼場合?(6分)

、答:雙支點單固定結構簡單,安裝方便,適用於兩支點跨距較小和工作溫度不高的場合。一支點固定另一支點游動適用於軸的跨距較大或工作溫度較高的場合。

3.什麼是漸開線齒輪傳動的可分性?

3.答:當一對漸開線齒輪製成後,基圓半徑及被確定,即使兩輪安裝的實際中心距與設計的中心距稍有偏差,其瞬時傳動比仍保持原值不變。這種性質稱為漸開線齒輪傳動的可分性。

1、什麼是彈性滑動?什麼是打滑?在工作中是否都能避免?為什麼?

2、漸開線直齒圓柱齒輪的分度圓和節圓有何區別?在什麼情況下,分度圓和節圓是相等的?

3、簡述漸開線齒輪傳動的中心距可分性,為什麼會有這一特性?

4.螺紋連線為什麼要進行防鬆?常用的防鬆方法有哪幾種?

三、分析題(每題10分,共20分)

定軸輪系,混合輪系傳動比

1、平面鉸鏈四桿機構各桿長度如圖所示:1)ab能否為曲柄,為

什麼?2)在圖上畫出該機構在此位置時,從動件c點的壓力角α和傳動角γ。

2、受拉伸載荷作用的緊螺栓聯接中,為什麼總載荷不是預緊力和拉伸載荷之和?(要求作圖說明

已知一對漸開線標準外嚙合圓柱齒輪傳動的模數m=5mm、ha*=1、c*=0.25、壓力角α=20°、z1=50、z2=90。試求兩輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、基圓直徑以及標準中心距。

2、對外嚙合漸開線標準直齒圓柱齒輪的標準中心距a=150mm,齒數z1=20,z2=80,齒頂高係數ha* =1,壓力角=20° 。試求這對齒輪的模數m,傳動比i12,節圓直徑及嚙合角。

機械設計基礎重點

緒論 了解 第1章 重點章節。出大題 自由度,虛約束,復合鉸鏈。對速度瞬心要會求會分析。第2章 重點章節。分析各機構存在條件。第3章 重點章節。掌握凸輪形狀,從動件形式和運動規律,會畫壓力角,掌握 法如何不會發生失真。第4章 重點章節。掌握齒輪機構,各部分名稱,相關計算以及4 7節。第5章 重點章節...

機械設計重點

1機械設計的基礎知識 應力的分類,平均應力 應力幅 應力迴圈特性的計算 會畫材料的按折線簡化的極限應力圖,判斷此零件可能的失效形式 疲勞破壞的定義 疲勞斷裂的過程。2螺紋聯接與軸轂聯接 常用的聯接螺紋 傳動螺紋 幾種螺紋聯接的適用場合 導程 線數 螺距關係 普通螺栓 配合螺栓的失效形式 單個螺栓聯接...

機械設計基礎

課件8 2 例3 斜面與杆系統 ab質量m,楔塊c質量m,忽略磨擦,求某瞬時的aab和ac。運動分析 杆ab和楔尬c做平動,其中vco為牽連速度,vr為相對速度 受力分析 c塊重心高度不變,其受力不作功,只有ab杆的重力作工。解 由 例4 滑輪彈簧系統 a均質,質量m 80千克,r 0.5公尺純滾動...