机械设计课程小结

机械设计基础小结

绪论

本章的学习目的在于使学生弄清机器，机构，构件，零件，通用零件和专用零件等概念，初步了解本课程研究的对象和内容，以及本课程的性质和任务。 几个名词：

机器：三个特征

机构：二个特征

构件——运动的单元

零件——制造的单元

机械原理部分1～8章研究机构的结构，运动学和机器动力学的科学，着重研究常用机构。

第一章 平面机构的自由度和速度分析

学习要求：

1． 运动副的概念：

高副（点，线接触）

低副（面接触） 其中低副又分为移动副和转动副 掌握各种平面运动副的一般表示方法，能熟练看懂教材中的平面机构运动简图。

33．． LLL-PHHH (1-1),断

4． 速度瞬心法分析机构速度：

(1).直接观察确定

(2).三心定理

第二章 平面连杆机构 学习要求：

1． 掌握铰链四杆机构的基本形式：曲柄摇杆，双曲柄，双摇杆。

应用，演化：

（1）确立行程速比系数：K

急回特性180180 0时具有。

（2）压力角，传动角——传动性能

90 min[] []

min位置：(a) 曲柄摇杆： 曲柄与机架共线

(b) 曲柄滑块： 曲柄与导路垂直

（3）死点现象：如何产生，克服不利因素

（4）铰链四杆机构有周转副的条件：

必要条件：L

（5）四杆机构的演化： 长L短其余二杆长度之和

途径：扩大转动副——偏心轮机构

转——移——曲－滑——固定不同构件——导杆，摇，

定，块机构

2．平面四杆机构设计

重点

按K设计 图形法

按给定连杆位置

第三章 凸轮机构

学习要求：

1．了解凸轮机构的类型，应用。功用：主要用于对从动件运动规律有严格要求的场合。其优点见课本P39。只须设计适当的凸轮轮廓，使从动件实现预期规律。结构简单，紧凑，设计方便，点线接触，高副机构，易磨损，加工较难。

2．掌握常用运动规律，及S, V, a线图特点。 什么是柔性冲击，刚性冲击，适用场合

根据运动线图中判断：

加速度线图不连续处，位移线图中有拐点，速度线图中有折点——

柔性冲击

加速度为无穷大，速度线图有突变，位移线图有折点——刚性冲击

3． ※凸轮设计方法

4．凸轮设计应注意的几个问题：

a) 运动失真——滚子半径选择原则：rTmin

轮廓变尖如何处理?

b) 压力角与基圆半径关系：

压力角与自锁概念（关系）：

基圆半径rmin[] 如何度量？

运动规律选择原则：

① 满足机器工作需要；

② 考虑机器工作平稳性；

③ 考虑凸轮实际轮廓线便于加工。

第四章 齿轮机构

学习要求：

1．齿轮机构特点，应用；

2．齿廓啮合基本定律和渐开线特性；

理解渐开线齿轮模数、压力角、我国的标准规定(只齿斜

齿) 啮合中的啮合线，可分性。 连续传动条件：重合度1。

m1m2m

正确啮合条件：直12

mn2mnmn1 斜 n1n2n(外）内）1＝（122

3．切齿原理

仿形法  范成法

其中

过啮合极限点

怎样避免？

① 限制Zmin：直齿标准：Zmin＝17；

② 变位：了解变位齿轮类型，特点，变位目的。

4．齿轮几何尺寸

直齿圆柱齿轮，斜齿轮，锥齿轮各参数的计算公式见课本。

当量齿轮及当量齿数的概念，特点：



Z斜越大，则运动越平稳； ：① 选刀号；

② 选Y ， Y ； VFS

③ 选X。

5．一对齿轮啮合中的节圆，节点；

第五章 轮系

学习要求：

1．熟练掌握各种定轴轮系传动比计算；

会判断包含圆锥齿轮或蜗轮蜗杆的定轴轮系的转向；

2． 周转轮系传动比计算: 转化机构，相对运动原理；

3．复合轮系传动比i：区别定轴和周转轮系，分别列公式，其

中周转轮系传动比计算为关键；

4．应用：§5－5。

第六章 间歇运动机构

学习要求：

重点了解棘轮机构，槽轮机构的工作原理，特点及应用。不完全齿轮

机构，凸轮间隙运动机构作一般了解。

槽轮机构运动特性系数 τ：

槽轮槽数的选择  圆销数目的确定

第七章 机械运转速度波动的调节

学习要求：

1． 了解周期性波动与非周期性波动的区别，知道这两种速度波动各应采用什么方法调节；

2．知道平均速度和不均匀系数δ含义；

3． 定性了解盈亏功，不均匀系数，飞轮转动惯量之间

的关系: Jmax

2

m

由此，飞轮的作用,一般装在主轴上（高速轴），刚性好；

4．飞轮设计基本原理中，Amax如何确立？——能量指示图

第八章 回转件的平衡

学习要求：

1． 了解静平衡与动平衡的区别，知道哪一类回转件应当进行静平衡，哪一类回转件应进行动平衡； 平衡的目的，静平衡条件，动平衡条件是什么？

2．掌握用向量图解法求静平衡和平衡条件下平衡质量的相位和质径

积方法；

3．了解静平衡试验法和简单动平衡机的基本原理。

第九章 机械零件设计概论

1机械零件的工作能力准则有哪些？

2常用材料及选用原则；

3机械零件工艺性及标准化的意义；

4许用应力及接触强度的概念。

第十章 联接 ①螺纹参数标准

②螺旋副受力分析,效率,自锁条件及概念

几种牙型螺纹的效率比较

,③螺纹联接的类型:1.螺栓联接

2.双头螺栓

3.螺钉

④预紧,防松

拧紧目的,增强联接的可靠性,紧密性,仿松能力

重要螺栓为什么不小于M12—M16

防松几种型式及其原理

⑤强度计算

,,分别用于什么场合,其中公式中1.3含义是什么?

⑥了解提高螺栓联接强度有哪些措施.

⑦键联接: 平键,半圆键,锲型键工作原理（工作面）；

平键剖面尺寸如何选？失效形式、计算什么？如何布置？

第十一章 齿轮传动 ①失效形式；

②材料,热处理P167软硬齿面区分；热处理硬度大小齿轮选取原则；

③接触强度和弯曲强度公式推导的依据、假定条件（力学模型）；公式（11-2）（11-3）（11-5）（11-6）应用；

设计准则（步骤）；

比较强度大小（接触强度、弯曲强度）；齿形系数YF 含义 ④斜齿轮、锥齿轮作用力分析 ⑤接触，弯曲强度提高措施；

⑥m, z、ya如何选取原则。

第十二章 蜗杆传动

①特点,和齿轮相比较的共同点,不同点

②正确的啮合条件

③i=?d1=?d2=?头数Z1与效率

④限制q?与刚度

⑤失效形式及蜗轮一般采用什么材料 ⑥受力分析

⑦计算那些内容（针对谁）,目的是什么?（强度、热平衡计算）

第十三章带与链传动

①带和链传动有什么特点,根据这些特点会分析问题；多级传动如何布置？

②V带和平带传动能力比较

③带的弹性滑动和打滑产生的原因和区别；打滑条件（过载或欧

拉公式判断） ④带的失效形式及设计准则；最大应力包含哪几项？（何处？）

dmin,1,a,V,F0,Z1

⑤ 限制 Z,Z12

⑥链传动的失效、多边形效应；节数选取 ,传动比不是常数； ⑦参数Z1,Z2,p如何选择对传动能力的工作情况的影响；

⑧功率曲线;什么情况下按静强度设计？

第十四章 轴

1.类型区别（按受载的特性,传动轴、心轴、转轴的判断）；

2.材料；

3.结构设计：应满足的要求，会改错；（减少应力集中,改善受力,提高强度等措施）；

4.轴的计算方法: 1）按扭转强度,2）按弯扭合成强度计算；分别适合什么轴，什么阶段？

5.公式（14-5）中a的含义。

第十五章 滑动轴承

1. ；

2. 非液体摩檫滑动轴承的失效形式、验算内容（公式的含义）；

3. 动压润滑形成的条件和向心轴承动压润滑形成的三个阶段。理解雷诺方程。

第十六章 滚动轴承

1. 1、3、5、6、7）等；

2. 失效形式，额定寿命、额定动载荷、当量动载荷概念；

3. 16-3）、（16-4）；

4. Fa的计算；会判断正装、反装；哪端压紧、放松；作业。

第十七章 联轴器

联轴器和弹性柱销联轴器的结构特点、工作原理和选用知识。