机械设计基础知识点总结总结.doc

:独立的运动单元/零件:独立的制造单元机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能有确定相对运动的连接方式组成的构件系统(机构=机架( 1个) +原动件( ≥ 1个) +从动件(若干)) 机器:包含一个或者多个机构的系统注:从力的角度看机构和机器并无差别,故将机构和机器统称为机械 1. 机构运动简图的要点: 1 )构件数目与实际数目相同 2 )运动副的种类和数目与实际数目相同 3)运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例(该项机构示意图不需要) (两构件组成运动副): 1)高副(两构件点或线接触) 2)低副(两构件面接触组成),例如转动副、移动副 3. 自由度( F) = 原动件数目,自由度计算公式: 为高副数目) ( 为低副数目) ( 为活动构件数目) ( HH LLPPPPnnF???23 求解自由度时需要考虑以下问题: 1 )复合铰链 2 )局部自由度 3)虚约束 :最短杆+最长杆≤其它两杆之和(满足杆长条件则机构中存在整转副) I)满足杆长条件,若最短杆为机架,则为双曲柄机构 II)满足杆长条件,若最短杆为机架的邻边,则为曲柄摇杆机构 III)满足杆长条件,若最短杆为机架的对边,则为双摇杆机构 IV )不满足杆长条件,则为双摇杆机构 5. 急回特性:摇杆转过角度均为摆角(摇杆左右极限位置的夹角)的大小,而曲柄转过角度不同,例如:牛头刨床、往复式输送机急回特性可用行程速度变化系数(或称行程速比系数) K表示 1 1180 180 180 / / 2 12 11 22 1??????????????K K t tt tK??????????为极位夹角(连杆与曲柄两次共线时,两线之间的夹角) :作用力 F方向与作用点绝对速度 cv 方向的夹角α =90 °(传动角γ=0 °)时产生死点,可用飞轮或者构件本身惯性消除 : I)按凸轮形状分:盘形、移动、圆柱凸轮(端面) II)按推杆形状分: 1)尖顶——构造简单, 易磨损,用于仪表机构(只用于受力不大的低速机构) 2)滚子——磨损小,应用广 3)平底——受力好,润滑好,用于高速转动,效率高,但是无法进入凹面 III )按推杆运动分: 直动(对心、偏置)、摆动 IV) 按保持接触方式分:力封闭(重力、弹簧等)、几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮) 9. 凸轮机构的压力角:从动件运动方向与凸轮给从动件的力的方向之间所夹的锐角α(凸轮给从动件的力的方向沿接触点的法线方向) 压力角的大小与凸轮基圆尺寸有关,基圆半径越小,压力角α越大(当压力角过大时可以考虑增大基圆的半径) 10. 凸轮给从动件的力 F 可以如图分解为沿从动件的有用分力 F’和使从动件压紧导路的有害分力 F ’’( F ’’=F ’ tan α) 11. 凸轮机构的自锁现象:在α角增大的同时, F ’’增大,使导路摩擦力大于有用分力 F’,系统无法运动, 当压力角超过许用值【α】即发生自锁,【α】在摆动凸轮机构中建议 35° -45 °,【α】在直动凸轮机构中建议 30°,【α】在回程凸轮机构中建议 70° -80 ° 12. 凸轮机构的运动规律与冲击的关系: I)多项式运动规律: 1) 等速运动(一次多项式)运动规律——刚性冲击 2)等加等减速(二次多项式)运动规律——柔性冲击 3)五次多项式运动规律——无冲击(适用于高速凸轮机构) II)三角函数运动规律: 1 )余弦加速度(简谐)运动规律——柔性冲击 2 )正弦加速度(摆线)运动规律——无冲击 III )改进型运动规律:将集中运动规律组合,以改善运动特性 13. 凸轮滚子机构半径的确定: 为滚子半径、为理论轮廓的曲率半径、为工作轮廓的曲率半径 T ar?? I )轮廓内凹时: Tar???? II )轮廓外凸时: Tar????(当 0??? Tar??时,轮廓变尖,出现失真现象,所以要使机构正常工作,对于外凸轮廓要使 Tr? min?) F ’’ F F’注:平底推杆凸轮机构也会出现失真现象,可以增大凸轮的基圆半径来解决问题 14. 齿轮啮合基本定律:设 P 为两啮合齿轮的相对瞬心(啮合齿轮公法线与齿轮连心线 21OO 交点), 1 21 22 112b br rPO POi?????(传动比需要恒定,即需要 PO PO 1 2为常数) 15. 齿轮渐开线(口诀):弧长等于发生线,基圆切线是法线,曲线形状随基圆,基圆内无渐开线啮合线:两啮合齿轮基圆的内公切线啮合角:节圆公切线与啮合线之间的夹角α’(即节圆的压力角) 16. 齿轮的基本参数: (弧长) 弧长)齿槽宽齿厚、——齿根圆、——齿顶圆 kkffaaesdrdr(基圆上的弧长) 法向齿距(周节) 齿距