机械设计基础知识重点总结

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-07
零件是制造的基本单元,构件则为运动的基本单元。机器可能包含单一或多个机构,而同一机构又可构成不同机器。

平面机构的自由度和速度分析涵盖了平面内运动的构件、运动副的类型、绘制运动简图、自由度计算法则及其注意事项。计算自由度时需考虑复合铰链、局部自由度、虚约束以及高副、低副的相互关系。

平面连杆机构由若干构件通过低副连接组成,分为全转动副的铰链四杆机构、含一个移动副的四杆机构和含两个移动副的机构。铰链四杆机构的类型包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构,而含一个移动副的四杆机构则包括曲柄滑块机构、转动导杆机构等。

在铰链四杆机构中,存在整转副的条件是满足最短杆和最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。根据机构中构件的取向,可以判断机构是双曲柄机构、曲柄摇杆机构还是双摇杆机构。若存在整转副,急回运动特性越明显,可通过行程速比系数K来表示。压力角是判断机构传力性能的重要指标,而传动角则反映机构的传力性能和效率。

凸轮机构的优点在于能灵活地控制从动件的运动规律,但凸轮轮廓与从动件接触易磨损,适用于传力不大的控制机构。凸轮机构的从动件运动类型影响其冲击性质,平底从动件的压力角为定值。

齿轮机构通过设计分度圆、模数、压力角等参数,实现精确的传动。标准齿轮的分度圆上齿厚和齿槽宽相等,且具有特定的齿顶高和齿根高。渐开线齿轮的正确啮合条件是模数和压力角相等。标准齿轮传动中,压力角和啮合角相等,且重合度表示同时啮合的齿数,对于平稳传动至关重要。

轮系分为定轴轮系和周转轮系,涡轮蜗杆机构的运动特性可通过右手定则判断。定轴轮系的传动比计算基于各对齿轮的齿数。

间歇运动结构通过止回棘爪防止棘轮反转,槽轮机构的运动特性系数描述了其运动规律。

机器零件设计时,塑性材料以屈服极限为极限应力,脆性材料以强度极限为极限应力。零件抗磨损的能力称为耐磨性,磨损类型包括磨粒磨损、胶合、点蚀、腐蚀磨损等。

连接结构中,螺纹的几何参数包括大径、小径、中径、螺距、导程、螺纹升角、牙型角和牙侧角。牙侧角越大,自锁性越好,但效率降低。普通螺纹分为粗牙和细牙,细牙螺纹的自锁性能更好但不耐磨。螺栓的失效形式包括拉断、压溃、剪断及滑扣现象。螺纹连接的防松措施有摩擦防松、机械防松和铆冲粘合防松。

齿轮传动的失效形式主要有折断、点蚀、胶合、磨损和塑性变形,热处理方法改变钢的组织结构以提高性能。直齿圆柱齿轮传动的作用力及其各力的方向需准确计算。齿面接触应力的验算确保传动的可靠性。斜齿圆柱齿轮传动中,各分力的方向与圆周力和径向力的计算有关。

带传动的优点包括适用于大中心距、缓和冲击、过载保护、成本低,但外廓尺寸大、需要张紧装置、传动比不固定、寿命短、效率较低。带传动中的打滑分为弹性滑动和打滑,其中弹性滑动不可避免,而打滑应尽量避免。带在带轮上的打滑和带疲劳损坏是主要失效形式,设计时需确保不打滑并具有一定的疲劳寿命。中心距过小会增加疲劳破坏,而小轮直径过小会导致弯曲应力增大,降低寿命。

轴的结构设计考虑折合系数,以适应转矩性质。滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成,常用类型包括圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承和角接触球轴承等。滚动轴承代号包含类型、宽度系列、直径系列、内径尺寸系列、内部结构和公差等级信息,基本额定寿命为一组轴承在相同条件下运转至90%可靠度时的寿命。

轴的设计需要考虑转矩性质,并通过合理选择材料和结构优化来提高性能。滚动轴承的选用需考虑承载能力、尺寸、安装空间、成本等多方面因素,以确保机器的稳定运行和高效工作。

机械设计基础知识重点总结
在零件设计中,材料的极限应力和磨损类型是选择材料的重要依据。连接部分,螺纹的几何参数、防松技术和螺栓的失效形式,都是机械设计中不容忽视的细节。齿轮传动的细致解析 齿轮传动通过一对齿承担荷载,常见的失效形式包括齿面点蚀和弯曲疲劳。热处理工艺如退火、正火和淬火能优化齿轮的性能。圆柱齿轮设计需...

机械设计基础学习的要点是什么?
1.你设计的机器它要做什么、2.你打算怎么实现它的功能、3.选定一个实现它功能的方案,使他结构化(确定它的尺寸和形状)并绘制出零件图、部件图和总装图、4.编写技术文件(说明书等) ——了解疲劳强度是什么、怎么计算疲劳强度——了解一下摩擦、磨损和润滑 二、连接 部分 ——【螺纹】主要学习 ...

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机械设计基础知识总结 机械设计中,零件是制造的基本单元,而构件则是运动的基本单元。机器可能包含一个或多个机构,而同一个机构亦能组成不同的机器。在平面机构中,构件在平行平面内运动,两构件通过接触形成运动副,低副由面接触组成,包括移动副和转动副,而高副则由点或线接触组成。平面机构的自由...

机械设计需要具备哪些基础知识?
基本知识:机械制图数学 理论力学 材料力学 机械设计 机械原理 机械制造电路原理(虽然看起来是电气学的,但是机械的人一定要掌握电路)弹性力学(主要有限元分析方面)数值分析 TRIZ 机械工程控制微机原理 (前面8个很重要)plc。关于软件:cad(solidedge\/solidworks\/)Ansys(有限元分析) Adams(模拟仿真) ...

机械工程基础知识点总结
机械设计基础是机械工程的核心课程之一,主要内容包括机械零件的设计、传动装置的设计、轴系零部件的设计等。学习者需要掌握各种机械零件的结构特点、工作原理、材料选择、制造工艺等方面的知识。此外,还需要了解机械零件的强度、刚度、寿命等性能要求。工程材料及热处理是机械工程中不可或缺的一部分,主要涉及...

【知识精讲】23广工801机械设计基础考研知识——重点题型讲解
【深度解析】机械设计基础考研必备:重点题型详解 01 机构运动简图与平面机构构成 机构运动的基石是运动简图,它通过简化图形揭示机械构造的精髓。定义为:根据运动副和常用机构的符号,按照比例尺,展示机构运动传递路径的图形,它像一个视觉索引,帮助我们理解机械运作的奥秘。关键点在于比例尺的选取,简单符...

机械设计基础?
一、机械设计基础:根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。二、主要学习的内容包括绪论、平面机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、机械的调速 和...

机械设计必修课中有哪些重点内容需要学习?
机械设计是一门涵盖了机械工程基础理论和实际应用的学科,是工科专业的核心课程之一。在学习机械设计时,有几个重点内容需要深入学习和理解:机械设计基本原理:这是学习机械设计的基础,包括力学、材料力学、流体力学、热力学等基本理论。这些理论知识是理解和解决实际问题的基础,也是进行机械设计的必备知...

机械设计基础
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机械设计需要哪些知识
机械设计需要的知识包括:1. 机械工程基础知识。这包括了机械原理、机械设计理论、机械制造工程基础等。对于机械设计而言,理解机械系统的基本原理、结构和性能是非常重要的。例如,设计师需要知道各种机械元件的工作原理、功能以及它们如何组合在一起形成有效的机械系统。2. 材料科学和工程知识。材料的选择...