机械设计总结(非机类

第一章1机械的组成部分

(1)动力部分：是机械的动力来源，其作用是把其他形式的能转变为机械能以驱动机械运动并作功。如电动机、内燃机。

(2)执行部分：是直接完成机械预定功能的部分，如机床的主轴和刀架、起重机的吊钩等。

(3)传动部分：是将动力部分的运动和动力传递给执行部分的中间环节，它可以改变运动速度、转换运动形式，以满足工作部分的各种要求，如减速器将高速转动变为低速转动，螺旋机构将旋转运动转换成直线运动。

(4)控制部分:是用来控制机械的其他部分，使操作者能随时实现或停止各项功能，如机器的开停、运动速度和方向的改变等，这一部分通常包括机械和电子控制系统

2.机器的三个共同特征机器是人为的多种实体的组合；各部分之间具有确定的相对运动；能完成有效的机械功或变换机械能。机器是由一个或几个机构组成的。

3.机构的两个特征是人为的多种实体的组合；各部分之间具有确定的相对运动；

4.零件零件，是指机器中不可拆的每一个最基本的制造单元体。分为两类通用零件专用零件

5.构件在机器中，由一个或几个零件所构成的刚性单元体，称为构件。

6.构件与零件的区别1构件是运动的单元，而零件是制造的单元。

2构件可能是由多个零件刚性连接而成，也可能是一个单独零件。

7.部件部件是指机器中由若干零件所组成的装配单元体，部件中的各零件之间不一定具有刚性连接

8.部件与构件的区别部件中的各零件不一定具有刚性连接。部件中可以有相对运动。而构件中的各零件无相对运动。

第二章1自由度计算1（考虑局部约束，虚约束，复合铰链）公式2计算过程3修改4验证2机构运动确定性的条件F=W机构的自由度等机构原动件数F=3n-2PL-PH机构的活动构件数n，PL个低副PH个高副3保证机构具有确定运动的条件是.必有一机架,作量测机构运动的参考体(坐标)；.机构的自由度必须大零F0；.原动件数目与机构自由度数须相等W=F0。例题1牛头刨床自由度计算

【解】

此机构中活动构件数n6，低副数PL=8，高副数PH=1，故自由度为F=3n2PLPH=36281=lF=1,W=1,F=W此机构自由度等1,原动件有一个,齿轮2为原动件。该机构运动确定

2.通过计算判断下图机构是否具有确定的相对运动。活动构件数：5，低副：6，高副：0，原动件数：2。F=3n-2PL-PHF=35-260=3，FW结论：其自由度为3，原动件数为2，故运动不确定。

(1)复合铰链若有m个构件在同一回转轴上构成复合铰链，共构成的转动副数应等(m-1)个。例:检验如图所示冲压机构是否具有确定的相对运动。解：本机构n=5(1，2，3，4，5),C处由3个构件(2，3，4)组成复合铰链有两个转动副，PL=7(A，B，D，C是复合铰链，E处同时有转动副和移动副)、PH=0，W

(1)，由式F=3n-2PL-PH=35-27-0=1满足W=F0,本机构具有确定的相对运动。

(2)局部自由度在计算机构自由度时，应将局部自由度除去。设想将滚子与杆固结成一体。

(3)虚约束与别的约束起重复限制构件独立运动作用的约束，称为虚约束方法：先找出再将虚约束去除不计常见的虚约束：机构中起相同作用的对称部分是虚约束。

第三章

1.概念;

2.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构能将曲柄的整周回转运动转换成摇杆的摇摆运动、也能使摇杆的摇摆运动转换为曲柄的整周回转运动。

3铰链四杆机构曲柄存在的条件为：

(1)曲柄为最短杆。

(2)最短杆与最长杆长度之和必小或等其余两杆长度之和。（上述两个条件必须同时满足、否则机构中无曲柄存在。）

4.急回特性在曲柄摇杆机构中，摇杆回程的速度比工作行程的速度快，这种特性称为摇杆的急回特性。V工=C1C2/t1V回=C1C2/t2K=V回/V工=t1/t2若K1，表示机构空回行程的速度v回大工作行程的速度v工，机构具有急回特性，减少空回时间，提高了生产率。愈大，急回特性愈显著。极位夹角是设计机构的重要参数之一。=0时，K=1，则机构无急回特性。0时，K1,则机构有急回特性。K值越大,愈大,机构的急回特性越明显。对心曲柄滑块机构，=0，无急回特性，偏置曲柄滑块机构，0有急回特性

5.死点曲柄摇杆机构中，若取摇杆为主动件，则摇杆处两极限位置时，连杆与从动件两次共线，有效回转力矩为零，它不能推动从动件回转，而整个机构处静止状态。这种位置称为死点位置。死点的防止和应用：防止：

1利用从动件的惯性，通过死点；2采用多组机构，使机构的死点位置错开。应用：

1飞机起落架；2夹具。

第四章：凸轮机构

1.概念推程：从动件被凸轮推动而远离凸轮回转中心回程:当从动件趋近凸轮回转中心时远停程：从动件停在最远位置不动近停程：从东件停在最近的位置不动

2.从动件的常用运动规律.等速运动规律当凸轮以等角速度回转时，从动件上升或下降的速度v为一常数，这种运动规律称为等速运动规律。

1.刚性冲击

2.用低速、轻载的控制机构中等加速等减速运动规律从动件在推程的前半段为等加速,后半段为等减速的运动规律，称为等加速等减速运动规律。（通常加速度和减速度的绝对值相等，前半段、后半段的位移s也相等。）

1.加速度有有限值的突变，在机构中会引起一定的柔性冲击。与等速运动规律相比，等加速等减速运动规律的冲击次数有所增加，但冲击的程度却大为减小。

2.多用中、高速、轻载的场合。简谐运动的规律简谐运动是指质点沿半径为R圆周上作匀速运动时，它在这个圆直径上的投影所构成的运动。特点:

1.柔性冲击

2.用较高速的凸轮机构

第四章

1.间歇运动机构间歇机构是将机构中原动件的连续运动转换成从动件的时停时动的间隙运动的机构。

1.1棘轮机构常用的棘轮机构可分为棘爪式和摩擦式两大类。当摇杆3顺时针方向摆动时,棘爪在棘轮齿顶滑过,止回爪4卡住棘轮；当摇杆3逆时针方向摆动时,棘爪插入棘轮齿间推动棘轮转过一定角度。这样,摇杆3连续往复摆动,棘轮1实现单向的间歇运动。棘轮机构在机械中应用较广，常用来实现送进、输送、制动和超越等工作要求。

2槽轮机构槽轮机构由带圆销的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。拨盘为原动件，做匀速转动。在圆销未进入径向槽时，拨盘的凸轮弧转入槽轮的凹弧，槽轮因受凹凸两弧锁合，故静止不动；当拨盘上的凸弧端点A刚好处槽轮凹弧的中点时，凹凸两弧的锁合作用终止,而圆销恰好进入径向槽驱动槽轮转动；当圆销开始脱离径向槽时，拨盘上的凸弧又开始将槽轮锁住，槽轮又静止不动槽轮机构的主要参数是槽轮的槽数Z和拨盘的圆销数K。

第七章:连接

1、计算式拧紧力矩T(Nmm)和螺栓轴向预紧力F(N)间的关系为：T=ktFd(Nmm)kt拧紧力矩系数。kt值一般在0.

10.3之间，通常取kt=0.2。m接合面对数；Z螺栓数目；kf考虑摩擦传力的可靠性系数，kf=l.l

1.5。fs接合面摩擦系数,对钢铁零件,当接合面干燥时,fs=0.100.16；当接合面沾有油时,fs=0.060.10d螺纹公称直径，单位mm。受拉螺栓连接：fsFmZ=kfRF=(kfR)/(fsmZ)受拉螺栓：松螺栓联结的强度计算;F轴向工作载荷，单位为N。d1螺栓小径，单位为mm。螺栓材料许用拉应力，单位为MPa，=s/Ss屈服极限。S安全系数。(Bmin/100)(10Smin/Bmin)

4.6抗拉强度Bmin=（MPa）,屈服极限Smin=（MPa）Bmin=400MPaSmin=6400/10=240MPa

(1)受横向工作载荷的紧螺栓联接F螺栓所受轴向预紧力，单位为N。d1螺栓小径，单位为mm。螺栓材料许用应力，单位为MPa。课后习题108页

1.T=F Dt/2=10000 400/2=2 XXX

2.F=Kf T/fsri=

1.2 106/(0.12 6 500/2)=

1.3 106N

3.=

9.4mm

4.取M

第八章

1.带的应力分析最大应力ma_发生在紧边带与小带轮相切处，其值为Q1拉应力，Qc离心应力，Qb1弯曲应力小带轮的包角一般120度，极限值为90度P0计入传动比的影响时，单根V带额定功率的增量(因P0是按1=2=180，即dd1=dd2的条件计算的)，其值见P134,123表82(b)。

2.P0的影响带传动为什么要引入功率增量P0带传动引入功率增量P0是考虑带轮直径不同时，单根V带所能传递功率的增量。因为，P0是按1=2=180得到的(P133,122),这时，带绕过主动轮和从动轮时所产生的弯曲变形是相同的，故弯曲应力也相同。如传动比i1，则da2da1，这时带绕过从动轮da2弯曲变形比绕过主动轮da1时的弯曲变形小，故其弯曲应力b2也小，即b2b1。弯曲应力b2小，可减缓带的疲劳，延长带的寿命若规定i=1与i1时带具有相同的寿命，那么，i1时带传动可以传递更大的功率，是引入功率增量P0。

第九章

1.渐开线的发生线当一直条线在圆周上做纯滚动时，该直线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线，这个圆称为基圆，该直线称为渐开线的发生线。

2.一对渐开线齿轮的正确啮合条件是：两轮的模数和分度圆上的压力角必须分别相等。斜齿：

1.模数2压力角大小相等3螺旋角大小相等,方向相反

3.重合度=啮合弧/齿距=B1B2/Pb1为齿轮连续传动的条件。

4齿轮失效的形式轮齿折断:两种一种是疲劳折断,一种是过载折断齿面疲劳点蚀齿面胶合齿面磨损齿面塑性变形

5.齿轮传动的设计准则1)闭式传动软齿面(350HBS),先按接触疲劳强度设计几何尺寸,然后用弯曲疲劳强度校核其承载能力。硬齿面(350HBS),按齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸,然后用齿面接触疲劳强度校核其承载能力。

2)开式传动以齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸,模数加大1015。对开式齿轮传动，因主要失效形式是磨粒磨损，但目前尚无完善的计算方法，又因为齿轮传动常因磨损而使齿根减薄，导致轮齿折断，故仅以齿根弯曲疲劳强度设计几何尺寸，并将所得模数加大1015,以考虑磨损的影响，不必进行齿面接触疲劳强度计算力方向判断圆周力Ft的方向为：作用在主动轮齿上的Ftl对主动轮轴之矩的方向与主动轮转动方向相反；作用在从动轮齿上的Ft2对从动轮轴之矩的方向与从动轮转动方向相同。径向力Frl、Fr2的方向对两轮都是指向各自的回转中心。

6.标准直齿圆柱齿轮轴向力的方向：主动轮左右手法左右手代表主动轮的左右方向，四指弯曲方向表示主动轮回转方向，大拇指方向代表轴向力方向斜齿圆柱齿轮217页习题

第九章轴

1.轴的分类心轴：只承受弯矩而不承受转矩的轴称为心轴。传动轴：只承受转矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。转轴：既承受弯矩又承受转矩的轴称为转轴

2.轴的组成轴颈：轴上被支承部分轴头：安装轮毂部分，与被支承零件配合的轴段（齿轮、联轴器安装部位）；轴身：联结轴颈和轴头的部分。改错题：

1处：轴承盖应制成与轴承孔相配的圆筒抵牢左轴承外圈；2处：轴环过高与左轴承外圈相碰，左轴承拆卸困难，环直径应低左轴承内圈；3处：健长超过轮毂应缩短；4处：与齿轮孔相配轴头长应缩到孔内；5处：轴承盖同时抵牢右轴承外圈和内圈，应做成筒状不与轴承内圈相接触；6处：轴承盖孔和轴应有间隙并加密封圈，且轴径应小轴承内孔以便装拆；7处：联轴器未靠紧轴肩定位；8处：应设置键联接。

9处：应有调整垫片

第十章：滚动轴承1轴承的功用是支持做旋转运动的轴（包括轴上的零件），保持轴的旋转精度和减小轴与支承面间的摩擦与磨损。

2书上：290页以及抄的表会背双列角接触球轴承0调心球轴承1调心滚子轴承及推力调心滚子轴承2圆锥滚子轴承3双列深沟球轴承4推力球轴承5深沟球轴承6角接触球轴承7推力圆柱滚子轴承8圆柱滚子轴承N滚针轴承NA尺寸系列代号向心轴承:宽度系列代号8(特窄)0(窄)1(正常)23(宽)456(宽)推力轴承:高估系列代号7(特低)9(低)1(正常)2(正常)直径系列代号:超特轻

(7)超轻89特轻01轻2中3重4特重53代号解释6（0）208（P0）6轴承类型代号2尺寸系列代号.宽度系列为0窄，可不标出08轴承内径d=8 5=40mm公差等级为0级，普通级不标出。

4.滚动轴承的失效形式：疲劳点蚀，塑性变形，磨损

5.基本额定寿命是指一批相同的轴承，在相同条件下运转，其中90%轴承在发生疲劳点蚀以前能运转的总转数(以106转为单位)或在一定转速下所能运转的总工作小时数（此时基本额定寿命用Lh10表示）。Lh10=10660n(ftCP)Cf=Pft60nLh106P=fp(_Fr YFa)(熟记)(ft=1)书上302页例题

7.轴承的固定一端固定一端游动：适用细长轴(跨距350mm)或工作温度较高的轴。两端单向固定：这种结构式结构简单,适用工作温度变化不大的短轴（跨距350mm)

8.润滑方式滚动轴承的润滑方式可根据轴承的速度因数dn(d为轴承内径，n为轴承转速)值来选择。dn值间接反映了轴颈的线速度。当dn（1.52)105mmrmin时，可选用脂润滑，否则，选用油润滑。

第十一章1分类联轴器可分为：

1刚性联轴器：固定式联轴器和可移式联轴器2弹性联轴器2联轴器的标注方式注：

1)Y型孔和A型键槽的代号在标记中可省略。

2)联轴器两端轴孔和键槽的形式、尺寸相同时，只标记一端，另一端省略。GY5J3060J1B2844（GBT5843-2003）GY5型(铰制孔螺栓对中，凸缘联轴器)联轴器主动端：J型轴孔，A型键槽，轴孔直径d=30mm，轴孔配合长度L=60mm。从动端：Jl型轴孔，B型键槽，轴孔直径d28mm，轴孔配合长度L44mm。联轴器轴孔和键槽的型式、代号及系列尺寸见表

3.凸缘联轴器：

XXX型联轴器（采用铰制孔螺栓对中）

XXX型有对中棒凸缘联轴器

XXX型有对中环凸缘联轴器

4.齿式联轴器GICL

5.弹性套柱销联轴器LT6弹性柱销联轴器L_13/13