机械设计基础复习资料

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绪论

机器具有共同的特征

1、都是人为的实物组合；（机构）

2、组成机器的各种实物之间具有确定的相对运动；（机构） 3、能实现能量或完成有用的机械功。

构件与零件的区别

构件是运动的单元，而零件是制造的单元，且是不可再拆的。

项目一

常用的力学性能指标

强度、刚度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等。 常用的硬度检测方法：

布什硬度、洛氏硬度、和维氏硬度等试验方法。

项目二

钢的热处理

是将钢件在一定的介质中加热到一定温度并保温一定的时间，然后冷却，以期改变其整体或表面组织，从而获得所需要的组织结构与性能的一种热加工工艺。

热处理的方法

退火、正火、淬火、回火。

项目三

钢的分类

1、根据碳的质量分数分类。

2、按品质分类，主要是根据钢中有害物质硫、磷含量分类。

3、按用途分类。

铸铁的分类

1、灰铸铁 2、可锻铸铁 3、球墨铸铁

4、蠕墨铸铁 5、合金铸铁 非金属材料的类型

1、高分子材料（如塑胶、胶贴剂、合成橡胶、合成纤维等）。 2、陶瓷（如日用陶瓷、金属陶瓷）。

3、复合材料（如钢筋混泥土、轮胎、玻璃钢）。

项目四

平面四杆机构

有四个构件通过低副连接而构成的平面连杆机构。 运动副及其分类

1、低副（面面接触）又分为转动副、移动副。

2、高副（点线接触）又分为齿轮副、凸轮副、球面副、螺旋副。 机构中构件的分类

1、固定构件（机架） 机构中用来支撑可动构件的部分。

2、主动件（原动机件） 机构中作用有驱动力或驱动力矩的构件。 3、从动件 机构中除主动件以外的运动构件 构件系统成为机构的充分必要条件

机构系统的自由度必须大于零，且原动件的数目必须等于自由度数。 铰链四杆机构：

平面四杆机构中的运动副全部都是转动副。 机构自由度

机构中各构件相对于机架所具有的独立运动的数目。F=3n—2pL—pH(n为可动构件；pL为低副；pH为高副) 铰链四杆机构曲柄存在的条件

1、最短杆与最长杆长度之和应小于或等于其余两杆长度之和。 2、连杆架与机架至少有一个是最短杆。 总结

若铰链四杆机构中，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：当最短杆是曲柄是，为曲柄摇杆机构;最短杆是机架时，为双曲柄机构；最短杆是连杆时，为双摇杆机构。

若铰链四杆机构中，最短杆与最长杆长度之和大于其余长度之和时，无论取任何杆为机架，都只能得到双摇杆机构。 急回特性

从动件回程速度比进程速度快，这一性质称为急回特性。 极位夹角

即摇杆在极限位置时，曲柄两位置之间所夹锐角。 传力特性

压力角愈小，传动角就愈大，使从动件运动的有效力越大，机构传动的效率也越高，所以，可用压力角的大小判断机构的传力特性。

为了度量方便，常用压力角α的余角?判断机构性能。传动角?是连杆与摇杆所夹角。因?=90°—α，α愈小或?愈大，机构传力性能愈好；当?过小时，机构就不能传动。机构运转过程中，压力角α和传动角?随从动件的位置而变

化。为保证机构能正常工作，要限制工作行程的最大压力角α或最小传动角?，一般设计时应使最小传动角?≧40°;对于高速和大功率的传动机械,应使?≧50°。 死点位置：

转动力矩为零，从动件不转，机构停顿，机构所处的这种位置称为死点位置。

项目五

凸轮机构的分类

一、按凸轮形状分类：

1、盘形凸轮 2、移动凸轮 3、圆柱凸轮。 二、按从动件形状分类：

1、滚子从动件 可以承受较大载荷，是最常用的一种从动件型式。 2、尖顶从动件 只宜用于受力不大的低速凸轮机构中。 3、平底从动件 用于高速凸轮机构。 棘轮机构的分类

按工作原理分类： 1、齿式棘轮机构 2、摩擦式棘轮机构 按运动形式分类：

1、单动式棘轮机构 2、双动式棘轮机构 3、可变向棘轮机构

项目六

带传动的类型

1、按工作原理分：摩擦型和啮合型 2、按带的横截面分：

（1）平带 平带的横截面为扁平矩形，其环形内表面为工作表面。 （2）V带 横截面为梯形，其两侧为工作面。 （3）圆形带 横截面为圆形，适合传递小功率。

（4）多锲带 若干个V带纵向排列的锲形面，工作表面为锲形侧面。 弹性滑动

由于传送带存在紧边和松边，所以在紧边时被弹性拉长，到松边时有产生收缩，引起带轮在轮上发生微小局部滑动。 打滑

打滑和弹性滑动是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的带在带轮上的全面滑动，是可以避免的，而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是无法避免的。 传动的失效形式

1、在带轮上打滑，不能传递运动和动力。 2、带由于疲劳产生脱层、撕裂和拉断。

3、带的工作面磨损。 带传送设计计算准则

保证带传动不打滑的条件，具有一定的疲劳强度和寿命。

项目七

对齿轮传动的基本要求

1、传动准确、平稳。在传送过程中，瞬时角速度比恒定不变，以免产生振动、冲击和噪声。

2、承载能力强。在传送过程中有足够的强度、刚度，能传递较大的动力，并在使用寿命内不发生断齿、点蚀和过度磨损。 正确啮合条件

w1d2z2两轮的模数（m）和压力角（α）必须分别相等。i? ??w2d1z1齿轮连续传动的条件

两齿轮的实际啮合线应大于或等于齿轮的基圆齿距B1B2通常把 与

B1B2的比值称为重合度。即???1。

Pb齿轮传动的重合度越大，则同时参加的啮合的齿数越多，不仅传动的平稳性好，每对齿轮分担的载荷亦小，相对地提高了齿轮的承载能力。 齿轮的加工方法

1、仿形法 所用的刀具有盘状模数铣刀和指状模数铣刀两种。

2、范成法 也称为包络法，是利用一对齿轮或齿条齿轮相互啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的方法。 齿轮的失效形式

1、齿面点蚀 2、齿面胶合 3、轮齿折断 4、齿面磨损 5、齿面塑性变形 齿轮传动的润滑

润滑可以减小摩擦、减轻磨损，同时可以起到冷却、防锈、降低噪声、改善齿轮的工作状态、延缓轮齿失效延长轮齿的失效、延长齿轮的使用寿命等作用。 润滑方式

有浸油润滑和喷油润滑，一般根据轮齿的圆周速度来确定。

项目八

蜗杆传动的特点

1、传动比大，结构紧凑。 2、传动平稳，无噪音。 3、具有自锁性。

4、蜗杆传动效率低，一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。 5、发热量大，齿面易磨损，成本高。