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机械设计基础知识

发布日期:2023-10-10 00:46浏览次数:
本文摘要:零件:独立的制造单元构件:独立的运动单元体机构:用来通报运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的毗连方式组成的构件系统机械:是执行机械运动的装置,用来变换或通报能量、物料、信息机械:机械和机构的总称机构运动简图:用简朴的线条和符号来代表构件和运动副,并按一定比例确定各运动副的相对位置,这种表现机构中各构件间相对运动关系的简朴图形称为机构运动简图运动副:由两个构件直接接触而组成的可动的毗连运动副元素:把两构件上能够到场接触而组成的运动副外貌运动副的自由度和约束数

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零件:独立的制造单元构件:独立的运动单元体机构:用来通报运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的毗连方式组成的构件系统机械:是执行机械运动的装置,用来变换或通报能量、物料、信息机械:机械和机构的总称机构运动简图:用简朴的线条和符号来代表构件和运动副,并按一定比例确定各运动副的相对位置,这种表现机构中各构件间相对运动关系的简朴图形称为机构运动简图运动副:由两个构件直接接触而组成的可动的毗连运动副元素:把两构件上能够到场接触而组成的运动副外貌运动副的自由度和约束数的关系f=6-s运动链:构件通过运动副的毗连而组成的可相对运动系统高副:两构件通过点线接触而组成的运动副低副:两构件通过面接触而组成的运动副平面运动副的最约莫束数为2,最小约束数为1;引入一个约束的运动副为高副,引入两个约束的运动副为平面低副平面自由度盘算公式:F=3n-2PL-PH机构可动的条件:机构的自由度大于零机构具有确定运动的条件:机构的原动件的数目应即是机构的自由度数目虚约束:对机构不起限制作用的约束局部自由度:与输出机构运动无关的自由度复合铰链:两个以上构件同时在一处用转动副相毗连速度瞬心:互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。若绝对速度为零,则该瞬心称为绝对瞬心相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点:互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点;差别点:后者绝对速度为零,前者不是三心定理:三个相互作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上机构的瞬心数:N=K(K-1)/2机械自锁:有些机械中,有些机械按其结构情况分析是可以运动的,但由于摩擦的存在却会泛起无论如何增大驱动力也无法使其运动曲柄:作整周定轴回转的构件;连杆:作平面运动的构件;摇杆:作定轴摆动的构件;连架杆:与机架相联的构件;周转副:能作360˚相对回转的运动副摆转副:只能作有限角度摆动的运动副。

铰链四杆机构有曲柄的条件:1.最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和,称为杆长条件。2.连架杆或机架之一为最短杆。当满足杆长条件时,其最短杆到场组成的转动副都是整转副。

铰链四杆机构的三种基本形式:1.曲柄摇杆机构取最短杆的邻边为机架2.双曲柄机构 取最短杆为机架3.双摇杆机构取最短杆的对边为机架在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成曲柄滑块机构在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构急回运动:当平面连杆机构的原动件(如曲柄摇杆机构的曲柄)等从动件(摇杆)空回行程的平均速度大于其事情行程的平均速度极位夹角:机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θ θ=180°(K-1)/(K+1)行程速比系数:用从动件空回行程的平均速度V2与事情行程的平均速度V1的比值K=V2/V1=(180°+θ)/(180°—θ)平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的巨细θ越大,K就越大 急回运动的性质也越显著;θ=0,K=1时,无急回特性具有急回特性的四杆机构:曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构压力角:力F与C点速度v正向之间的夹角(锐角)α传动角:与压力角互余的角(锐角)γ曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件时,才可能泛起死点位置,处于死点位置时,机构的传动角γ为0死点位置对传动虽然倒霉,但在工程实践中,有时也可以使用机构的死点位置来完成一些事情要求刚性打击:泛起无穷大的加速度和惯性力,因而会使凸轮机构受到极大的打击(如从动件为等速运动)柔性打击:加速度突变为有限值,因而引起的打击较小(如从动件为简谐运动)在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动纪律中等速运动纪律使凸轮机构发生刚性打击,等加速等减速,和余弦加速度运动纪律发生柔性打击,正弦加速度运动纪律则没有打击在凸轮机构的种种常用的推杆运动纪律中,等速只宜用于低速的情况;等加速等减速和余弦加速度宜用于中速,正弦加速度可在高速下运动凸轮的基圆:以凸轮轮廓的最小向径r0为半径所绘的圆称为基圆凸轮的基圆半径是从转动中心到凸轮轮廓的最短距离,凸轮的基圆的半径越小,则凸轮机构的压力角越大,而凸轮机构的尺寸越小凸轮机构的压力角α:从动件运动偏向v与力F之间所夹的锐角偏距e:从动件导路偏离凸循环转中心的距离偏距圆:以e为半径,以凸循环转中心为圆心所绘的圆推程:从动件被凸轮轮廓推动,以一定运动纪律由离回转中心最近位置到达最远位置的历程升程h:推程从动件所走过的距离回程:从动件在弹簧或重力作用下,以一定运动纪律,由离回转中心最远位置回到起始位置的历程运动角:凸轮运动时所转的角度齿廓啮合的基本定律:相互啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比,都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比渐开线:当直线BK沿一圆周作纯转动时直线上任一一点K的轨迹AK渐开线的性质:1、 发生线上BK线段长度即是基圆上被滚过的弧长AB2、 渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切3、 渐开线越靠近基圆部门的曲率半径越小,在基圆上其曲率半径为零4、 渐开线的形状取决于基圆的巨细5、 基圆以内无渐开线6、 同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等渐开线齿廓的啮合特点:1、能保证定传动比传动且具有可分性传动比不仅与节圆半径成反比,也与其基圆半径成反比,还与分度圆半径成反比I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb12、渐开线齿廓之间的正压力偏向稳定渐开线齿轮的基本参数:模数、齿数、压力角、(齿顶高系数、顶隙系数)模数:人为划定: m=p/π只能取某些简朴值。分度圆直径:d=mz, r = mz/2齿顶高:ha=ha*m齿根高:hf=(ha* +c*)m齿顶圆直径: da=d+2ha=(z+2ha*)m齿根圆直径: df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m基圆直径:db= dcosα= mzcosα齿厚和齿槽宽: s=πm/2 e=πm/2 尺度中心距:a=r1+ r2=m(z1+z2)/2一对渐开线齿轮正确啮合的条件:两轮的模数和压力角划分相等一对渐开线齿廓啮合传动时,他们的接触点在实际啮合线上,它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线偏向与速度偏向间的夹角渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切切齿方法按其原理可分为:成形法(仿形法)和范成法。根切:接纳范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线凌驾啮合极限点N1(尺度齿轮不发生根切的最少齿数直齿轮为17、斜齿轮为14)重合度:B1B2与Pb的比值ε;齿轮传动的一连条件:重合度ε大于即是1变位齿轮: 以切削尺度齿轮时的位置为基准,刀具的移动距离xm称为变位量,x称为变为系数,并划定刀具远离轮坯中心时x为正值,称正变位;刀具趋近轮坯时x为负值,称负变位。

变位齿轮的齿距、模数、压力角、基圆和分度圆保持稳定,但分度线上的齿厚和齿槽宽不在相等齿厚: s=πm/2+ 2xmtgα齿槽宽:e=πm/2-2xmtgα斜齿轮: 一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件:mn1=mn2,αn1 =αn1外啮合: β1=-β2或mt1=mt2,αt1=αt2外啮合: β1=-β2法面的参数取尺度值,而几何尺寸盘算是在端面上举行的模数:mn=mtcosβ分度圆直径: d=zmt=z mn / cosβ斜齿轮当量齿轮界说:与斜齿轮法面齿形相当的假想的直齿圆柱齿轮称为斜齿轮当量齿轮当量齿数:Zv=Z/cos3β轮系:一系列齿轮组成的传动系统定轴轮系:如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是牢固的周转轮系:如果在一连运转时,其中至少有一个齿轮轴线的位置并不牢固,而是绕着其它齿轮的牢固轴线回转复合轮系:定轴轮系+周转轮系自由度为1的周转轮系称为行星轮系,自由度为2的周转轮系称为差动轮系定轴轮系的传动比即是所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值i1m= (-1)m所有从动轮齿数的乘积/所有主动轮齿数的乘积周转轮系传动比: 或中介轮:不影响传动比的巨细而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用复合轮系传动比的盘算:1. 分清轮系:先找轴线位置不牢固的齿轮即行星轮,其轴就是行星架,与该齿轮直接啮合且轴线位置牢固的齿轮是中心轮,这就是一个基本周转轮系,把所有周转轮系分出后。剩下的就是定轴轮系2. 对周转轮系和定轴轮系划分列传动比盘算公式及周转轮系与定轴轮系的联系方程式3. 联立上述公式求解间歇运念头构:止回棘爪作用:防止棘轮反转槽轮机构运动特性系数:为了保证槽轮运动,槽轮机构的槽数应大于即是3机械运转速度颠簸的调治:机械运转速度颠簸的调治目的:是使机械的转速在允许规模内颠簸,而保证正常事情。调治周期性速度颠簸的常用方法是在机械中加上一个转动惯量很大的回转件—飞轮。

装在主轴上飞轮的转动惯量:机械运转速度不匀称系数:由于J≠∞,而Amax和ωm又为有限值,故δ不行能 为“0”,纵然安装飞轮,机械运转速度总是有颠簸的。非周期性速度颠簸的调治,不能依靠飞轮举行调治,而用调治器举行调治。回转件的平衡:平衡的目的:研究惯性力漫衍及其变化纪律,并接纳相应的措施对惯性力举行平衡,从而减小或消除所发生的附加动压力、减轻振动、改善机械的事情性能和提高使用寿命。

静平衡:回转件可在任何位置保持静止,不会自行转动。静平衡条件:回转件上各个质量的离心力的协力即是零。

动平衡:静止和运动状态回转件都平衡。动平衡条件:回转件上各个质量离心力的协力即是零且离心力所引起的力偶距的合离偶距即是零。需要指出的是动平衡回转件一定也是静平衡的,但静平衡的回转件却纷歧定是动平衡的。对于圆盘形回转件,当D/b>5(或b/D≤0.2)时通常经静平衡试验校正后,可不必举行动平衡。

当D/b<5(或b/D≥0.2)时或有特殊要求的回转件,一般都要举行动平衡。D—圆盘直径 b—圆盘厚度。


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