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西北工业大学机械设计基础复习纲要难点
机械设计基础复习纲要必备的基础知识(1) 机械零件的常用材料1)钢是一种含碳量低于2%的铁碳合金。 2)铸铁含碳量高于2%的铁碳合金为铸铁。 3)有色金属有色金属 ,是相对于黑色金属而言4)非金属钢的分类1)结构钢2)工具钢3)特殊钢结构钢碳素钢普通碳素结构钢(如:Q235)优质碳素结构钢(如:45钢)合金钢铸铁 铸铁其性脆,不适于锻压和焊接,但其熔点较低,流动性好,可以铸造形状复杂的大小铸件。常用的铸铁有:灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和合金铸铁等。灰铁应用最多,其牌号由“灰铁”二字汉语拼音字首和材料的抗拉强度的平均值。如: HT200有色金属 铜合金有一定的强度和硬度,导电性、导热性、减摩耐磨性和耐蚀性良好,是制造电工器件和耐磨蚀零件的重要材料。铝及铝合金是应用最广的轻金属,纯铝有良好的塑性、耐蚀性、导电性、导热性和焊接性,但强度、硬度较低。在铝中加人合金元素硅、铜、镁、锰、锌等,可以获得质量轻、强度高的零件。工程塑料 工程塑料是在工程中用来作结构或传动件材料的塑料,它有较高的强度,质量轻,具有绝缘性、减摩耐磨性、耐蚀性、耐热性等。(2)机械零件的基本变形及应力拉压剪切扭转弯曲(3)常用机构的特点及应用首先应明确机构的用途:运动形式的转换旋转运动 → 直线运动曲柄滑块机构凸轮机构齿轮齿条机构螺旋机构直线运动 → 旋转运动齿条-齿轮机构螺旋机构曲柄滑块机构旋转运动 → 旋转运动速度的变换 减速传动 增速传动 变速传动 间歇传动通用机械零件的特点及应用联接件 : 螺纹联接 轴毂联接 铆、焊、胶传动件 : 齿轮传动 带传动 链传动轴系部件 : 轴 滚动与滑动轴承 联轴器、离合器其它 : 弹簧必要的基本理论机构的组成及机构具有确定运动的条件机构的自由度F=原动件的数目螺旋副的摩擦、效率和自锁条件铰链四杆的特性及其演化铰链四杆机构中有曲柄的条件:1)最短杆长度十最长杆长度其他两杆长度之和(杆长条件)。2)最短杆为连架杆或机架(机架条件)。急回运动、行程速比系数和死点压力角与传动角 压力角是指受力点的运动方向与受力方向之间的夹角。 传动角 g=90o-a凸轮推杆的常用运动规律 等速运动 等加速等减速 简谐运动 摆线运动 改进型等速 改进型梯形加速度 凸轮廓线设计方法的基本原理 反转法 渐开线齿轮的啮合传动及其设计渐开线的形成与特性直齿圆柱齿轮的尺寸计算分度圆直径——d, d=mz,齿顶高——ha=h*a m= m齿根高——hf=(h*a +c* ) m = 1.25m齿全高——h=ha +hf=(2h*a +c* ) m =2.25m齿顶圆直径da=d+2ha=zm +2h*am齿根圆直径df=d-2hf=zm- (h*a +c* ) m 齿距p=pd/z=pzm/z= pm基圆直径db=dcosa=mzcosa直齿圆柱齿轮的基本参数:模数m、齿数z、压力角a(20°)、齿顶高系数h*a (1)、顶隙系数c* (0.25)正确啮合条件 对于直齿圆柱齿轮 对于斜齿圆柱齿轮 对于蜗轮蜗杆轮齿的受力分析齿面接触疲劳强度计算 校核式:设计式:齿根弯曲疲劳强度计算校核式: 设计式:参数的选择 齿数 z1的选择齿宽系数jd的选择 带传动的工作原理和工作能力分析带传动中的力分析带的应力分析 紧边拉应力s1 、松边拉应力s2、带的弯曲应力sb 、离心拉应力sc 带的弹性滑动 带中应力的变化→带的弹性变形变化→带在带轮上弹性滑动 滑动率ε约在1%~2%之间变化,通常近似计算传动比打滑时,滑动率ε为100%,这是带的一种失效形式。链传动的设计链传动的特点滚子链的结构与工作原理运动不均匀性螺纹联接的计算联接类型与结构受拉螺栓与受剪减螺栓失效与强度计算非液体摩擦滑动轴承的设计轴瓦材料及其结构失效形式与设计准则 p≤[p] v≤[v] pv≤[pv] 设计方法与步骤滚动轴承的设计轴承的结构、类型与代号寿命计算组合设计 基本额定寿命:具有90%可靠度时轴承的寿命,用L10表示。 基本额定动载荷:使轴承的基本额定寿命恰好为106转时,轴承所能承受的载荷值,用字母C表示。 基本额定寿命计算式 轴的分类其强度计算根据轴所承受的载荷不同,轴可分为心轴、转轴、传动轴三类。心轴的强度计算方法传动轴的强度计算方法转轴的强度计算方法必需掌握的基本技能机构自由度的计算凸轮机构的图解法设计轮系传动比的计算复合轮系的传动比计算如图所示的 行星轮系中, z1= z2’=30 、 z2= 40、 z3= 45 ,求传动比i1H =?轮齿受力分析 带传动的受力分析螺纹联接的强度计算受横向载荷的紧螺栓联接结合面的摩擦力传递外力F螺栓的计算应力铰制孔用螺栓 靠螺栓杆的剪切和
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