机械设计基础-期末复习材料

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1、第1章概论第一讲：1.1本课程的研究对象、主要内容及任务课题：1.1.1本课程的研究对象1.1.2本课程研究的主要内容1.1.3本课程的主要任务教学目标：1.使学生了解本课程研究的对象、内容以及其在培养高级机械人才全局中的地位、作用和任务，从而明确学习本课程的目的。2.了解本学科的重要性在课程结构中的重要性。3.掌握本课程研究对象、内容、增强感性认识。教学重点：机器与机构、构件与零件的区别教学方法：利用工程案例等多种教学软件，展示本门课研究的对象、内容。教学内容：1.1.1本课程的研究对象1.主要研究的对象；（1）机械：是机器和机构的统称。从研究机器工作原理、分析运动

2、特点和设计机器的角度看，机器可视为若干机构的组合体。图1-1的单缸内燃机。图1-1单缸内燃机2.机器的主要特征是:（1）它们都是人为实体（构件）的组合;（2）各个运动实体（构件）之间具有确定的相对运动;（3）能够实现能量的转换，代替或减轻人类完成有用的机械功。3.机构：是由构件组成的。4.构件：是指机构的基本运动单元。它可以是单一的零件，也可以是几个零件联接而成的运动单元。5.零件：是组成机器的最小制造单元。实例：图1-2齿轮机构图1-3凸轮机构图1-4连杆机构6.机器：是由各种机构组成的，可以完成能量的转换或做有用功;而机构则仅仅是起着运动的传递和运动形式的转换作用

3、。机构的主要特征是:（1）它们都是人为实体（构件）的组合;（2）各个运动实体之间具有确定的相对运动。1.1.2本课程研究的主要内容（1）机构的运动简图和自由度计算（2）平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构等的组成原理、运动分析及设计（3）各种联接零件（如螺纹联接、键销联接等）的设计计算方法和标准选择（4）各种传动零件（如带传动、齿轮传动等）的设计计算和参数选择（5）轴系零件（如轴、轴承等）的设计计算及轴承参数类型选择。1.1.3本课程的主要任务（1）培养学生运用基础理论解决简单机构和零件的设计问题，掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用及计算方法，初步具有分析失效原因

4、和提高改进措施的能力。（2）培养学生树立正确的设计思想，具有设计简单机械传动部件和简单机械的能力。（3）学会使用手册、标准、规范等设计资料第二讲1.2机械零件的常用材料与结构工艺性课题：1.2.1机械零件常用材料1.2.2材料的选择原则1.2.3机械零件的结构工艺性教学目标：1.了解机械零件常用的材料及选择原则2.掌握机械零件的结构工艺性教学重点：机械零件常用的材料教学难点：机械零件的结构工艺性教学方法：课件教学内容：1.2机械零件的常用材料与结构工艺性1.2.1机械零件常用材料机械零件常用材料有碳素结构钢、合金钢、铸铁、有色金属、非金属材料及各种复合材料。其中，碳素

5、结构钢和铸铁应用最广。1.2.2材料的选择原则1.满足使用性能要求（1）零件的受力状况。（2）零件的环境状况及特殊要求。2.有良好的加工工艺性（1）热加工工艺性。（2）切削加工性能。3.选择材料要综合考虑经济性要求（1）材料价格（2）提高材料的利用率（3）零件的加工和维修费等要尽低。（4）采用组合结构（5）材料的合理代用。1.2.3机械零件的结构工艺性1.铸造零件的结构工艺性（1）为了防止浇铸不足，对于不同铸造方法，铸件壁厚有一允许的最小值。（2）零件箱壁交叉部分要有过渡圆角，以避免尖角处产生裂纹，图1-5（a）但是圆角不可太大，以免交点处尺寸太大，金属积聚产生缩孔或

6、缩松，图1-5（b）建议D≈1.3d，图1-5（c）。（3）铸件应有明显的分型面（图1-6）。图1-5铸件过渡圆角大小应适当图1-6铸件应有明显的分型面（4）铸件应有必要的斜度以便于取出模型。（5）为避免采用活块，可将凸台加长，如图1-7（b）所示引至分型面。图1-7避免采用活块（6）铸铁抗拉强度差而抗压强度高，在设计零件形状时应尽可能把拉应力（或弯曲应力）化作压应力（图1-8）。图1-8避免铸铁受拉力2.热处理零件的结构工艺性（1）避免锐边尖角，应将其倒钝或改成圆角，圆角半径要大些。（2）零件形状要求简单、对称。（3）轴类零件的长度与直径之比不可太大。（4）提高零件

7、的结构刚性，必要时增加加强肋。（5）形状复杂或者不同部位有不同性能要求时，可用组合结构（如机床铸铁床身上镶装钢导轨）。3.切削加工零件的结构工艺性（1）加工表面的几何形状应尽量简单，尽可能布局在同一平面上或同一轴线上，尽可能统一尺寸，以便于加工。图1-9图1-9减速箱侧面加工（2）有相互位置精度要求的各表面最好能在一次安装中加工。图1-10（a）的零件须从两端加工。图1-10两孔在一次安装中加工（3）加工时应能准确定位、可靠夹紧，并便于加工、易于测量。（4）应尽量减少加工面的数目，图1-11（5）形状应便于刀具进刀、退刀，如螺纹应该有退刀槽。（6）被