南农大机械设计基础整理.docx

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南农大机械设计基础整理

绪论

机构——相对单一的运动系统，视线运动的转换或里的传递。

机器——除了运动系统意外，还包含有电、气、液等控制装置，可完成能量的传递、转换或作有益的机械功。

第一章

自由度：

构件独立运动的数目空间运动：

6个自由度

运动副：

两个构建直接接触组成的可动联结

机构=构件（机架+原动件+从动件）+运动副

F=3n-2Pl-Phn为活动构件数

复合铰链：

两个以上的构件在同一处以转动副相联

除去局部自由度

虚约束：

对机构的运动不起实际约束作用的约束

瞬心数目：

N=K（K-1）/2

瞬心位置的确定

1.直接成副

（1）转动副：

瞬心在转动中心

（2）移动副：

瞬心在垂直导路无穷远处

（3）高副：

纯滚动——接触点；滚、滑——接触点的公法线上

2.未直接成副（三心定理）

三个彼此作平面运动的构建共有三个瞬心，且他们位于同一条直线上

第二章平面连杆机构

压力角：

不计摩擦时，从动件受力方向与受力点绝对速度方向之间所夹锐角

第三章凸轮机构

高副接触易磨损

适用于载荷不大、行程较小的场合，广泛用于各种机械，特别是控制装置、仪器仪表、自动机械中。

基圆半径：

凸轮转动中心到轮廓曲线的最短距离

偏置距e、偏置圆

在行程的始末点速度有突变，a趋于无穷，惯性力很大，引起刚性冲击。

因此适用于低速。

偏置的目的：

减小推程压力角

第四章齿轮机构

瞬心C为啮合节点，节曲线为两个圆——节圆，两节圆相切并作纯滚动（定角速比传动的条件）

设计部分：

齿数由强度和传动比选定

成形法：

成形刀具（盘状、指状铣刀）直接切出齿形

范成法：

利用一对齿廓互相啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理

根切原因：

刀具的齿顶线超过了极限啮合点N

第五章轮系及其设计

定轴轮系：

轮系运转时，各轮的几何轴线相对于机架的位置都是固定不动的。

周转轮系：

轮系运转时，至少有一个齿轮的几何轴线绕另一个齿轮的固定轴线转动。

周转按自由度分为差动轮系（自由度为2，中心轮1、3均不固定）和行星轮系（自由度1，中心轮1或3有一个固定）

复合轮系：

周转+周转或定轴+周转

在传动比式中不起作用称为惰轮

第十章：

连接

自锁:

无论驱动力如何增大也无法使机械运动的现象

反行程自锁条件：

前者为倾斜角，后者为当量摩擦角

设计步骤：

求出螺栓的工作载荷FE

确定残余预紧力FR

强度计算σ

11齿轮传动

特点：

传动效率高、结构紧凑、传动比稳定

平稳性：

渐开线和加工精度

承载能力：

材料、热处理、合理参数

主要失效形式：

轮齿折断、齿面磨损（开式齿轮传动）、齿面点蚀（闭式软齿面齿轮）、齿面胶合、塑性变形

设计原则

14轴

功用：

支承传动、传递运动和力

分类：

心轴：

只承受弯矩

转轴：

弯矩和扭矩

固定心轴、转动心轴

传动轴：

只承受扭矩或弯矩很小