机械基础知识点汇总.docx

/ 6-1机械基础概述 一、机械设计的一般原则和程序 1、四大四大原则：可行性、可靠性、经济性、 安全性 2、四大步骤：计划、方案设计、技术设计、技术文件编制 二、许用应力和安全系数 名义荷载：在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。 计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积。K1 名义载荷=K*计算载荷 名义载荷计算载荷 工作载荷：在某种工作条件下零件实际承受的载荷。 计算应力≤许用应力σ≤[σ] 三、静应力、变应力 应力的循环特性：应力循环中的最小应力与最大应力之比，可用来表示应力变化的情况，通常称为应力的循环特性，用 表示 +1，静应力 =σminσmax 0 -1，对称变应力 静应力下许用应力 脆性材料-强度极限 塑性材料-屈服极限 变应力下许用应力：疲劳极限 安全系数S=σ 6-2、平面机构自由度 一、基本概念： 低副：面接触，只有1个自由度 移动副--约束了一个移动和一个转动 转动副—约束了两个移动 高副：点、线接触，约束了一个移动， 有2个自由度 二、平面机构自由度 （1）平面机构自由度有3个，x y ω转动 （2）平面自由度计算步骤： 1）、判断是否有复合铰链（M-1）、局部自由度（焊接）、虚约束（去除） 2）、确定活动的构件个数n/ 3）、确定低副PL、高副PH 4）、自由度公式：F=3n-(2 PL+ PH) 三、确定的运动条件： 1、自由度F 0（机构运动的可能性） 机构的原动件数目 = 机构自由度的数目 2、F=0静定梁 F0机构运动的可能性 F＜0超静定梁 3、确定运动的条件：自由度＞0，主动件=自由度 6-3、平面连杆机构 一、铰链四杆件的组成 连杆：不与机架直接连接的杆 连架杆：与机架用转动副连接的杆 机架：固定不动的杆 曲柄：可以作整周旋转 摇杆：在一定范围内摆动 二、铰链四杆机构的基本形式： 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 三、曲柄存在的条件： （1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 （2）连架杆与机架中必有一杆为四杆中的最短杆 四、铰链四杆机构基本类型判别： 1.若机构不满足杆长之和条件则只能成为双摇杆机构 2.若机构满足杆长之和条件，则： （1) 以最短杆的邻边为机架时为曲柄摇杆机构 （2) 以最短杆为机架时为双曲柄机构 （3) 以最短杆的对边为机架时为双摇杆机构 3、四连杆机构传动特性 （1）、运动死点 1）、压力角α和传动角γ，二者互余，压力角越小，传递效率越高，为了保证机构能正常工作，要限制工作行程的最大压力角 或最小传动角 ，一般设计时应使最小传动角 ≥40°。 2）、死点（摇杆为原动件） 曲柄AB为从动件时，当连杆BC与曲柄AB处于共线位置时，连杆BC与曲柄AB之间的压力角 α=90°，传动角 γ＝0°，这时摇杆CD经连杆BC传给从动件曲柄AB的力通过曲柄转动中心A，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。 （2）、急回特性（曲柄为原动件） 行程速比系数K 机构要具有急回特性则必有k1 ，即?0 ; k值愈大，机构急回特性愈明显，k值的大小取决于极位夹角的大小。 ?愈大，k值愈大；反之，?愈小，k值愈小。 若?=00，则k=1，机构没有急回特性 结论： ?00，则k1，机构具有急回特性。 6-4 凸轮机构 一、分类 尖顶从动件：构造简单、易磨损、用于仪表机构，低速轻载 滚子从动件：磨损小，应用广，低速中载 平底从动件：受力好、润滑好，用于高速传动，高速 二、从动件的基本运动规律 等速运动规律 刚性 低速轻载 等加速等加速运动规律 柔性 中速轻载 余弦加速运动规律 柔性 中速中载 正弦加速运动规律 柔性 中高速轻载 三、轮廓线的绘制： 反转法 四、凸轮机构基本尺寸设计 1、滚子半径的设计 内凹：rmin 外凸： rminρmin-? ?=3-5mm 2、压力角的确定，压力角ɑ，压力角越大，凸轮从动件的有害分力越大，当有害分力与摩擦系数之积大于有效分力时，从动件不懂，出现自锁。 ɑ≤[ɑ],在凸轮机构坡度较陡的地方校核。 3、基圆半径的确定，几圆半径越小，压力角越大，传动效率越低， 在保证压力角满足条件ɑ≤[ɑ]的前提下，基圆半径尽可能小 6-5 螺纹 一、螺纹的常用类型和主要参数 1、螺纹连接的特点：尺寸小，轴向力大，可以实现自锁，制造简单，精度较高 螺纹类型 牙型 牙型角 特性 用途 三角形螺纹 三角形 60 自锁性能好，效率低 联结 梯形螺纹 等腰三角形 30 主要用于传递 传动 矩形螺纹 正方形 0 传递效率最高，自锁性能差 传动