工业设计机械基础复习资料.docx

强度，指构件受力中抵抗破坏的能力。刚度，指构件受力中抵抗变形的能力。稳定性，指构件受力中保持其原有平衡形式的能力。力的三要素:力的大小、力的方向、力的作用点， 力的可传性原理,作用于刚体上某点的力，可以沿其作用线移到刚体上任意一点，而不会改变该力对刚体的作用效应。 力的平行四边形公理, 作用在物体上同一点的两个力，可以合成一个合力；合力也作用在该点上，合力的大小与方向用这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。 柔索约束反力的特性是：作用点为柔索与物体的连接点，作用线与柔索中 心线一致，作用力的指向为背离物体的方向光滑面约束光滑面约束反力的特性是：作用点为接触点，作用线与接触面的法线方向一致，作用力指向被约束物体。光滑面约束反力也常称为法向反力。固定铰支座约束反力特性：作用线通铰支座的中心，方位角与指向取决于外载荷等具体条件。活动铰支座约束反力特性：作用点在铰链中，作用线垂直于支承面，指向为背离支承面。 固定端约束反力的特性：可能在该端受有任意方向的反力及反转动力矩的作用，须根据构件所受外载荷分析确定。第二章合力投影定理：合力在某轴上的投影等于分力在同一轴上投影的代数与。当力的作用线通过矩心时，力臂值为零，力矩值也必定为零。力沿其作用线滑移时，不会改变力对点之矩的值力偶矩的三要素：力偶矩的大小。力偶的转向。力偶作用面在力偶的作用面内，力偶对物体的转动效应，取决于组成力偶两反向平行力的大小F、力偶臂d的大小以及力偶的转向。力偶的性质：力偶无合力。 平面汇交力系平衡的充分必要条件是：力系中各力在任选直角坐标系两个坐标轴上投影的代数与均为零。 平面任意力系平衡的充分必要条件是：力系中各力在两个任选的坐标轴上的投影的代数与分别等于零，各力对力系作用面内任一点之矩的代数与也等于零。 第三章杆件的根本变形形式 轴向拉伸或压缩剪切扭转 弯曲内力：由外力引起的构件材料内部各局部之间相互作用力的改变量，称为内力。轴向拉压时横截面上的内力的作用线与横截面垂直，且作用于横截面图形的形心上，特称为“轴力，表示符号是“N。 截面法：用假想截面将构件截分开来，然后用平衡方程由外力求算内力的方法 截面法的3步骤：截开，代替 平衡 单位面积上的内力称为应力。 方向与横截面垂直的应力，称为正应力，用希腊字母“表示。 1Pa1N/m2。1MPa106Pa106N/m21N/mm2 1GPa109Pa103MPa 杆件受拉时纵向尺寸伸长，横向尺寸缩短；受压时，那么纵向尺寸缩短，横向尺寸伸长。变形后的尺寸与变形前的尺寸之差，称为绝对变形。 纵向与横向绝对变形： 弯曲变形中纵向长度不变的，称为中性层；中性层与横截面的交线称为中性轴 。中性轴通过横截面的形心。 抗拉强度：能承受的最大应力值，称为材料的抗拉强度，是材料的另一个重要强度指标。材料塑性的两个性能指标延伸率5%者为塑性材料，延伸率5%者称为脆性材料。 切变形的受力特点是：作用在构件两侧面上外力的合力大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近。 受力特点：构件受两组大小相等、方向相反、作用线相互很近差一个几何平面的平行力系作用。变形特点：构件沿两组平行力系的交界面发生相对错动。它平行，无论主动力有多大，物体都能保持静止不动机械效率：输出功率与输入功率的比值杆件发生扭转变形的受力特点是：在与杆件轴线垂直的平面内，受到一对大小相等、方向相反的力偶作用。 扭转变形的特点是：各横截面绕杆件轴线发生相对转动。扭转角杆件两横截面相对转过的角度称为扭转角，梁的分类：简支梁 外伸梁 悬臂梁外载荷求支座反力；用截面法，由载荷与支座反力，列平衡方程求剪力与弯矩。应力：单位面积上的内力 三化：标准化、系列化、通用化零部件标准化：机械中通用零部件的构造尺寸材料参数与性能等指标加以统一规定标准零部件系列化：每一种标准零部件，其尺寸均按一定规律从小到大，性能指标按一定要求从低到高组成多种的型号与规格通用化：在一件产品内或系列产品之间尽量采用统一规格同一尺寸型号的零件，减少零部件种类以便用于制造管理使用更换维修板材：162钢、铜合金、铝合金、塑料、木料与符合木料均有多种品格规格的板材。钢板：分热轧钢板与冷轧钢板2种，热轧多用于大中型建筑构造后 冷轧能适应细致选择的要求管材：钢管，分焊接钢管，热轧无缝钢管用于大中型建筑构造，冷拔无缝轻巧强度俱佳是生活与工业产品的常用选材型材：型钢【大中型构造采用】型铝。型材生产规模大，本钱低，质量稳定可靠第六章可拆联接 主要有螺纹联接、键联接、销联接、弹性卡联接等。不可拆联接 如拆卸那么会造成零件损坏，如铆钉联接、焊接、粘接等。 螺栓联接 螺栓 垫圈 螺母 双头螺柱1、垫圈2与螺母3三个零件构成螺钉联接:：不用螺母的螺纹联接称为螺钉联接，分普通螺钉与紧定螺钉两种紧定螺钉的特点是：其前端做成圆锥、圆柱、凹坑等类标准的形状，与被联接零件的对应部位相协配。螺纹联接的预紧：摩擦防松弹簧垫圈 锁紧螺母机械防松 止动垫圈 槽形螺母与开口销 永久防松：粘合法，冲点法楔键联接，楔键的上、下两面为工作面。平键与半圆工作面在两侧定位销 主要用于固定零件之间相对位置图6-14a 联接销 用于传递轴与轮子之间旋转运动图6-14b平安销 遭遇过载时能自动断裂，从而保护机械不遭破坏轴：按功能分：传动轴只用来传递旋转运动而根本不支承重量、不承受横向力的轴承、心轴只用来支承重物与横向力而不传递旋转运动、转轴既传递旋转运动又承受横向力作用 曲柄存在的条件：曲柄最短加最长小于等于任意两杆长急回特性：返回时的速度大于匀速行驶的速度第七章凸轮组成：凸轮+从动件+机架 优点 依靠凸轮轮廓便可使从动件实现预设的运动，包括较复杂的曲线运动。与四杆机构比拟，凸轮机构设计方便，构造简单紧凑、工作可靠。缺点 凸轮与从动件是点、线接触，易磨损，传递的力量小。复杂凸轮轮廓的加工困难，本钱也高。但数控加工技术已使这一困难缓解。凸轮机构的分类 凸轮盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮 从动件尖顶滚子平底直动摆动锁合方式力锁合形状锁合从动件运动形式：凸轮轮廓曲线决定的。基圆：最小向径所做的圆。不完全齿轮：工作可靠，从动轮停歇次数、时间等参数选择范围大。但加工复杂，运动有冲击，在低速、轻载场合用于工作台的间歇转位、进给以及计数装置中。 带传动的工作原理及特点摩擦传动：当主动轮转动时，由于带与带轮间的摩擦力，便拖动从动轮一起转动，并传递动力啮合传动：当主动轮转动时，由于带与带轮间的啮合，便拖动从动轮一起转动，并传递动力同步带传动。 带传动由主动轮、从动轮与传动带所组成。传动带具有挠形，相应地带传动有以下优缺点：1能够缓与冲击，吸收振动，因此传动平稳，噪声小；2构造简单，制造与安置的精度要求不高，使用维护方便；传动带损坏后容易更换，因此加工制造及运行本钱均比拟低； 3能简便地实现大中心距间的传动，最大中心距可达15m以上；4过载时传动带会在带轮上打滑，有利于防止机器中其他机件的损坏；5带传动不能保证准确不变的传动比；6带传动的机械传动效率较低； 7因传动带必须张紧，使轴与轴承受到较大的径向力，对机器运行 有些不利影响。弹性滑动带传动在工作时，从紧边到松边，传动带所受的拉力是变化的，因此带的弹性变形也是变化的。带传动中因带的弹性变形变化而引起的带与带轮间的局部相对滑动，称为弹性滑动。弹性滑动与打滑的区别：弹性滑动与打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以防止的，后果：带严重磨损，不能正常工作。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以防止的。齿轮传动的类型与特点 按两轴线的空间位置，齿轮传动分为平行轴齿轮传动、相交轴齿轮传动、交织轴齿轮传动三大类。按齿向不同分为直齿、斜齿、人字齿、曲线齿等类型； 根据啮合形式分为外啮合、内啮合两类齿轮传动的特点 传动精度高 适用范围宽 可实现平行轴、相交轴、交织轴等空间任意两轴间的传动，工作可靠，使用寿命长。传动效率较高 渐开线直齿圆柱齿轮 当一直线xx沿一圆周作纯滚动时，直线上任意点K的轨迹AK就是该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，渐开线的形状取决于基圆的大小。蜗杆传动概述 由蜗杆与蜗轮构成，传递空间交织轴间的运动，交织角常为90，传动中的主动件是蜗杆。轮系 定轴轮系 传动中所有齿轮轴线的位置均固定不动的轮系周转轮系 传动中至少有一个齿轮轴绕其他齿轮的固定轴 回转的轮系。第 6 页