机械设计基础教案——机械设计基础学习指南

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1、机械设计基础学习指南一、机械设计基础是一门介于基础课和专业课Z间的重要的设计性的技术基础课程，起着“从理论过渡到实际、从基础过渡到专业“的承先启后的桥梁作用。机器的三个特征：①人为的事务组合体；②各运动单元间具有确定的相对运动；③能代替人类做冇川的机械功或进行能量转换。机构是具启确定的相对运动，能实现一定运动形式转换或动力传递的实物组合体。零件是制造的最小单元，构件是机构的做小单元，为实现一定的运动转换或完成某一工作要求，把若干构件组装到一起的组合体称为部件。零件失去设计时指定的效能称为零件失效。衡量机械零件工作能力的指标称为机械零件的工作能力准则二、凸轮设计要点：1）凸轮机

2、构最人的优点是：无论从动件的运动规律多么复杂，都可以方便地设计出相应的凸轮轮廓曲线来实现；缺点是凸轮副为简副，易磨损，只适用与传力不大的场合。2）在教材所述的从动件运动规律中，等速运动规律存在刚性冲击，等加速等减速运动规律和简谐运动规律（余弦加速度运动规律）存在柔性冲击，在摆线运动规律（」E弦加速度运动规律）和复杂多项式运动规律则可以实现无冲击。3）直动从动件凸轮机构屮，从动件的位移等于从动件与凸轮轮綁接触点处的向径长减去凸轮的基圆半径。4）凸伦廓线设计的基本原理是“反转法”，即从动件应按与凸轮转向相反的方向绕凸轮转动,以“绘制”出凸轮廓线。5）滚子从动件盘形凸轮的基圆半径指

3、的是其理论廓线上的最小半径。6）凸轮机构的压力角指其从动件受力方向与运动方向Z间的夹角。压力角越大，传力性能越差。可采用增大基圆半径或适当偏置从动件等措施减小压力角。7）为避免滚子从动件凸伦机构的“运动失真”，可增大基圆半径或减小滚子半径。三、其他机构设计要点在教村所述间/运动机构屮，只冇软轮机构的转角可能通过改变摇杆摆角或使用权用覆盖罩等措施实现有级调节。螺旋副相刈■位移的计算公式为S=1o双螺旋机构应按两处螺旋副的旋向相同或相反，将其两处的位移相减或相加。螺纹的口锁条件为螺纹升角4小于等于其当量摩擦角PV。螺纹牙型角越大，则口锁性越好，而传动效率越低。因此，螺纹联接多用三

4、角形螺纹，阳螺旋传动则多川矩形、锯齿形和梯形螺纹。除前面所述间砍运动机构外，还有一种的凸轮式间砍运动机构。靠凸轮上沟槽或凸脊的特定形状來驱使从动件实现所需的间歇运动。其优点是：传动平稳无噪声，适用于高速、小载和高粹度分度的场合。缺点是：加工和装配闲难，但随着制造技术水平的提屈，应用必将FI趋广泛。四、齿轮设计要点1）齿轮传达室动依靠齿廓之间啮合传递运动和动力，是应用最广的一种机械传动。渐开线齿廓的几何特性使齿轮传动具有传动比恒定、传递压力方向不变和传动中心距可分性。2）圆柱齿轮传动包括直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮传动，一•般用于平行轴间传动。齿轮模数叭齿伦压力角a、齿顶高系数h

5、屮、顶隙系数c*、齿数z和螺旋角？是圆柱齿伦的主要参数；对于斜齿関柱齿轮，指的是法向参数mn>an、han*。上述参数决定了I员【柱齿轮的棊木几何尺寸，其屮模数in、压力和“和齿数刀决定齿廓形状。齿轮模数决定轮齿的人小及其承载能力。齿数影响齿轮的人小、传动比及传动的平稳性。螺旋角是反映轮齿倾斜程式度及方向的重要参数，它影响轴向力Fx的大小和方向；对于总齿，？二0。标准圆柱齿轮是指齿轮模数、齿轮压力角、齿顶高系数、顶隙系数均为标准值，而口分度圆上齿厚等于槽宽的齿轮。3）

6、员］柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等；对于外啮闘柱齿轮，还要求两齿轮螺旋和人小相等、旋向

7、相反。一对标准圆柱齿轮啮合，分度圆与节圆重合时的中心距a称为标准屮心距。圆柱齿轮连续传动的条件为重合度标准确性圆柱齿轮采用标准确性中心距安装，能够满足满足连续传达宗动的条件。斜齿圆珠笔柱齿轮传达宗动的重合度e比参数相等的直齿圆柱齿轮传动的大，因此适合用于高速重载传动。4）齿轮在切齿加工和检验中，一般测量公法线长度W（斜齿闘柱齿轮测理法向公法线长度Wn）以确定齿轮是否合格。当被加工齿轮的齿数Z

8、径、基圆直径和齿距不变外，其余一般都发生变化。高变位齿轮传动，变位系数和为零，.H.xl>0,x2〈0,xl=x2H0,该传动类型特别适用于齿轮传动的维修。6）GB/T10095.1—2001规定，圆林齿轮精度等级为1〜12级（普通机械屮齿轮常用的精度等级为6〜8级）；三个公差组，每组包括若干检验项目的公差或极限偏差。7）齿伦的主耍失效形式有轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿而磨损和齿而胶合。适当降低齿面粗糙度、采用齿面强化处理工艺和合适的润滑剂，冇利于减轻失效程度。轮齿折断是最严重的失效形式，限制炮根弯曲应力