机械设计基础知识汇总

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1、机械设计基础知识汇总　　机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。那么，机械设计的基础知识有哪些呢?下面就和小编一起看看吧!　　机械设计基础知识汇总　　1、机械零件常用材料：普通碳素结构钢(Q屈服强度)优质碳素结构钢(20平均碳的质量分数为万分之20)、合金结构钢(20Mn2锰的平均质量分数约为2%)、铸钢(ZG230-450屈服点不小于230，抗拉强度不小于450)、铸铁(HT200灰铸铁抗拉强度)　　2、常用的热处理方法：退火(随炉缓冷)、正火(在空气中冷却)、淬火(在水或油中迅速冷却)、回火(吧淬火后的零件再次加热到低于临界温度的一定温度，保温一

2、段时间后在空气中冷却)、调质(淬火+高温回火的过程)、化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗)　　3、机械零件的结构工艺性：便于零件毛坯的制造、便于零件的机械加工、便于零件的装卸和可靠定位　　4、机械零件常见的失效形式：因强度不足而断裂;过大的弹性变形或塑性变形;摩擦表面的过度磨损、打滑或过热;连接松动;容器、管道等的泄露;运动精度达不到设计要求　　5、应力的分类：分为静应力和变应力。最基本的变应力为稳定循环变应力，稳定循环变应　　力有非对称循环变应力、脉动循环变应力和对称循环变应力三种　　6、疲劳破坏及其特点：变应力作用下的破坏称为疲劳破坏。特点：在某类变应力多次作用后突然断裂;断裂时变应力的最大

3、应力远小于材料的屈服极限;即使是塑性材料，断裂时也无明显的塑性变形。确定疲劳极限时，应考虑应力的大小、循环次数和循环特征　　7、接触疲劳破坏的特点：零件在接触应力的反复作用下，首先在表面或表层产生初始疲劳裂纹，然后再滚动接触过程中，由于润滑油被基金裂纹内而造成高压，使裂纹扩展，最后使表层金属呈小片状剥落下来，在零件表面形成一个个小坑，即疲劳点蚀。疲劳点蚀危害：减小了接触面积，损坏了零件的光滑表面，使其承载能力降低，并引起振动和噪声。疲劳点蚀使齿轮。滚动轴承等零件的主要失效形式　　8、引入虚约束的原因：为了改善构件的受力情况(多个行星轮)、增强机构的刚度(轴与轴承)、保证机械运转性能　　9、螺纹

4、的种类：普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹　　10、自锁条件：λ≤ψ即螺旋升角小于等于当量摩擦角　　11、螺旋机构传动与连接：普通螺纹由于牙斜角β大，自锁性好，故常用于连接;矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹因β小，传动效率高，故常用于传动　　12、螺旋副的效率：η=有效功/输入功=tanλ/tan(λ+ψv)一般螺旋升角不宜大于40°。在d2和P一定的情况下，锁着螺纹线数n的增加，λ将增大，传动效率也相应增大。因此，要提高传动效率，可采用多线螺旋传动　　13、螺旋机构的类型及应用：①变回转运动为直线运动，传力螺旋(千斤顶、压力机、台虎钳)、传导螺旋(车窗进给螺旋机构)、调整螺旋(测微计

5、、分度机构、调整机构、道具进给量的微调机构)②变直线运动为回转运动　　14、螺旋机构的特点：具有大的减速比;具有大的里的增益;反行程可以自锁;传动平稳，噪声小，工作可靠;各种不同螺旋机构的机械效率差别很大(具有自锁能力的的螺旋副效率低于50%)　　15、连杆机构广泛应用的原因：能实现多种运动形式的转换;连杆机构中各运动副均为低副，　　压强小、磨损轻、便于润滑、寿命长;其接触表面是圆柱面或平面，制造比较简易，易于获得较高的制造精度　　16、曲柄存在条件：①最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆之和②最短杆为连架杆或机架。　　17、凸轮运动规律及冲击特性：①等速：刚性冲击、低速轻载②等加速等减速：柔性冲

6、击、中速轻载③余弦加速度：柔性冲击、中速中载④正弦加速度：无冲击、高速轻载　　18、凸轮机构压力角与基圆半径关系：r0=v2/(ωtanα)-s，其中r0为基圆半径，s为推杆位　　移量　　19、滚子半径选择：ρa=ρ-r，当ρ=r时，在凸轮实际轮廓上出现尖点，即变尖现象，尖点很容易被磨损;当ρr，通常取r≤ρ，一般可增大基圆半径以使ρ增大　　20、齿轮传动的优缺点：①优点：适用的圆周速度和功率范围广;传动比精确;机械效率高;　　工作可靠;寿命长;可实现平行轴、相交轴交错轴之间的传动;结构紧凑;②缺点：要求有较高的制造和安装精度，成本较高;不适宜于远距离的两轴之间的传动　　21、渐开线的特性：　

7、　①发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上被滚过的弧长;　　②渐开线上任一点的法线必与基圆相切，且N点位渐开线在K点的曲率中心，线段NK为其曲率半径;　　③cosαk=ON/OK=rb/rk渐开线上各点的压力角不等，向径rk越大，其压力角越大，基圆上压力角为零;　　④渐开线的形状取决于基圆大小，随着基圆半径增大，渐开线上对应点的曲率半径也增大，当基圆无限大时，渐开线成为直线，故渐开线齿条的齿廓为直