考试点2014考研西安交通大学《802机械设计基础》强化精讲

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1、专业课强化精讲课程第2讲第三章机械运动设计与分析基础知识（下）第四章机械零部件工作能力设计计算基础第五章机械零部件结构设计基础1四、平面机构的速度瞬心∵每两个构件就有一个瞬心∴根据排列组合有若机构中有N个构件（包括机架），则机构中瞬心数目1）以转动副相联的两构件的瞬心12P12——转动副的中心。机构中瞬心位置的确定机构中的任意两个构件，它们或组成运动副或不组成运动副，对于前者，其瞬心可用观察法确定，对于后者，用三心定理来求。观察法：22）以移动副相联的两构件的瞬心——移动副导路的垂直方向上的无穷远处。1

2、2P12∞3）以平面高副相联的两构件的瞬心当两高副元素作纯滚动时——瞬心在接触点上。12P12当两高副元素之间既有相对滚动，又有相对滑动时——瞬心在过接触点的公法线n-n上，具体位置需要根据其它条件确定。3三心定理三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。其中一个瞬心将另外两个瞬心的联线分成与各自角速度成反比的两条线段。用瞬心法进行机构速度分析不直接相联两构件的瞬心位置确定——三心定理4123K例.图示为一凸轮机构，设各构件尺寸为已知，又已原动件2的角速度ω2，现需确定图示位置时从动件3的

3、移动速度V3。解：先求出构件2、3的瞬心P23P13→∞nn123P12P13→∞P235失效——零件失去其工作能力。机械零件的主要失效形式4.破坏正常工作条件引起的失效：打滑，共振，胶合1.整体断裂：拉，压，弯，扭2.过大的残余应力3.零件表面的破坏：接触疲劳、磨损、胶合、压溃、腐蚀第四章机械零部件工作能力设计计算基础一、机械零件的失效形式67二、机械零件的工作能力设计计算准则（1）常用材料1.铸铁性脆、不能碾压或锻造；易熔、液态流动性好；减震性、耐磨性好；有的易切削，有的强度高，广泛用作机架等复杂零

4、件。分为灰铁、球铁、蠕铁、可锻铸铁、合金铸铁等。2.钢有较好的机械、热处理和切削性能；分为碳钢和合金钢，含碳量有高、中、低之分；一般含碳量↑强度、硬度↑塑性、韧性↓，可通过热处理改善性能；常用中碳钢、中碳合金钢。3.铸钢强度、切削性优于铸铁，易熔性、流动性较铸铁差，适合作大尺寸零件。三、机械零件材料的选用原则84.有色金属铝合金强密比高，宜作高速、轻质零件，多用铸铝；铜合金导热、导电性好，减摩、耐磨、抗胶合性能好，宜作电器接插件、轴瓦、蜗轮等；轴承合金专门用来做轴承。5.非金属橡胶宜做密封件、缓冲减震件

5、、传动带等；塑料一般用作减摩材料或复杂轻载件。1.使用要求有强度和重量要求，选强密比高的；有刚度要求，选弹性模量大的（对碳钢，这种情况下宁肯用较低强度的材料）；有接触强度和耐磨要求，选表面可强化处理的。（2）材料选用原则92.工艺要求3.经济性毛坯要与生产规模相适应，大批量宜用铸造、模锻，小批量宜用焊接、自由锻。相应的：铸件要求液态流动性好、缩孔和偏析倾向小；焊件要求可焊性好、不易开裂；锻件要求延展性好、热脆性小；切削加工件要便于切削、表面要光整；热处理件要求可淬性、淬透性好，变形倾向小。相对价格要低、

6、材料利用率要高、加工费用要少，最终要与生产规模相适应。102）两表面必须有一定的相对滑动速度，能使油从楔形空间的大口流向小口；实现条件：1）两相对运动表面必须形成楔形空间3）润滑油必须有一定的粘度，且供油要充分雷诺方程四、流体动力润滑11一、结构设计方法结构设计时，应在保证功能要求的前提下尽可能构思多的方案，从中进行比较和选优。1）变换结构本身形态(1)形状变换第五章机械零部件结构设计基础12(2)位置变换改变零件或零件功能面间的相对位置13把蜗杆和轴做成一体普通平键改为花键(3)数目变换包括零件数目或

7、有关几何形状数目的变换。14(4)尺寸变换改变零件或其工作表面的尺寸，从而使结构形态发生变换比如扩大铰链机构中转动副的尺寸可得到偏心轮形状的曲柄。1）变换零件之间的相互关系(1)运动形式的变换对于同一工作要求，采用不同的运动形式可以得到不同的结构方案滚动导轨滑动导轨15(2)连接方式的变换零件之间的连接可利用力、材料及几何形状的特性来实现。16二、结构设计应考虑的因素1）合理分配功能将所要实现的功能合理地分配给相应的功能载体。一个功能载体承担一种功能可使零件功能明确、结构简单，但这样会增加零件数；为减少

8、零件数，可以使一个功能载体承担多种功能，但应结合实际情况而定。2）提高强度和刚度(1)等强度结构使零件各截面的强度接近相等比如：常见的阶梯轴，其中间粗（弯矩大）、两头细（弯矩小），就是一种等强度结构。17(2)合理确定截面形状设计合理的截面形状可以显著提高零件的强度和刚度在截面积相等的情况下，空心轴、“工”字形及“T”字形梁由于其截面惯性矩较大，故其强度和刚度也较大。(3)改善零件的受力状况载荷分担18载荷均化载荷均化是指避免载荷作用在局部