机械设计基础总复习看完必过.ppt

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1、机械设计基础总复习北京理工大学机械与车辆学院第一章概论一、载荷和应力分析问：σa、σm、σmax、σmin、r参数各代表什么？绘图说明当σm=250MPa，r=0.25时，应力随着时间的变化曲线，这是什么应力？答：应力幅：σa=（σmax-σmin）/2平均应力：σm=（σmax+σmin）/2最大应力：σmax最小应力：σmin应力特性系数：r=σmin/σmax由：σm=（σmax+σmin）/2=250（MPa），r=σmin/σmax=0.25，求得σmax=400（MPa）σmin=100（MP

2、a）为一般脉动循环变应力！二、机器的组成（以汽车为例）1、动力部分提供动力（发动机）2、传动部分提供变速、改变运动方向或运动形式等（变速箱、传动轴、离合器）3、工作部分直接完成设计者的构想，代替或减轻人类的工作（车轮，转向器）4、控制部分使机器各部分运动协调。可以是手控、电控、遥控等。辅助系统：照明（前后灯，车内灯），信号（转向灯、后尾红灯），显示（里程表、油量表、速度表、电瓶电量表）等。机器机（有能量转化）构件零件械机构零件（无能量转化）信息机械如计算机、电话机、传真机等构件是机器运动的最小单元，零件是

3、构成机械的最小单元。部件是由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体，如减速器，离合器等三、机械零件材料学基础制造机械零件的材料用的最多的是金属材料，其次是非金属材料和复合材料。一、金属材料金属材料又分为黑色金属（如钢、铸铁等）和有色金属（如铜、铝、钛及其合金等）。（一）黑色金属钢和铸铁都是铁碳合金，他们的区别主要在于含碳量的不同。含碳量小于2.1%的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.1%的铁碳合金称为铸铁。1、钢通常使用的钢，含碳量在0.05%～0.7%之间。根据化学成分的不同，又可将钢分为碳素

4、钢和合金钢。（1）碳素钢按照质量和用途，又可以分为：1）碳素结构钢(GB/T700－2006)普通碳素结构钢不需热处理，供货状态下可直接使用。Q195、Q215、Q235-AF、Q235-B、Q235-C、Q235-D、275Q指屈服强度，后面的数字代表屈服强度数值。2）优质碳素结构钢(GB/T699－1999)含碳量低于0.25%的钢为低碳钢，其强度和硬度低，但塑性和焊接性能好，适用于冲压、焊接等方法成型。含碳量在0.25%～0.6%的钢为中碳钢，有良好的综合力学性能，应用最广，含碳量高于0.6%的钢为

5、高碳钢，常用作弹性元件和易磨损元件。优质碳素结构钢一般经过热处理，可获得较高的弹性极限和较高的屈服强度。（低碳钢不可以直接淬火）08、08F、15、20、20A、20Mn、45、45Mn、853）碳素工具钢(GB/T1298－2008)碳素工具钢一般经过热处理，可获得较高的力学性能T7、T8A、T8Mn、T8MnA、T10A、T13、T13A第二章平面机构的结构分析1、低副通过面接触而组成的运动副。限制2个自由度1）回转副2）移动副2、高副通过点、线接触而组成的运动副。限制1个自由度3、运动链的自由度（活

6、动度）数F：F=3n-2PL-PH式中：n：机构中可活动的构件数,PL：低副数PH：高副数4、计算自由度时注意：a、复合铰：有K个构件在某一点联接，这一点就构成了K-1个回转副，称为复合铰。b、局部自由度：在运动链中，与整个运动链无关的自由度为局部自由度。为改善受力状况而设。3、虚约束:有些约束对机构的自由度是重复的，称为虚约束！机构具有确定运动的条件：在一个机构中，原动机输入机构的主动件数和机构的自由度数相等。第三章平面连杆机构1、四杆机构的组成与基本形式曲柄连架曲柄AB能做整周转动α=360º摇杆杆摇

7、杆CD做一定角度的摆动ψ<360º机连杆BC连接曲柄、摇杆间的运动构机架ADθ为极位夹角，曲柄和连杆共线时的夹角。摇杆摆角ψ2、压力角和传动角γ对曲柄摇杆机构进行受力分析时，可计算使从动件摇杆摆动的有效力：切向力Ft=Fcos而径向力Fr=Fsin实际中，希望Ft大些，Fr小些。故越小越好传动角γ=90º-故γ越大越好（γ为连杆和摇杆夹角的锐角！）3、曲柄存在的条件1）四杆机构中，最长杆和最短杆之和小于其余两杆长度之和。2）曲柄为最短杆，且是连架杆或机架。4、对四杆机构的判断：在四杆机构中

8、，没有曲柄存在，就是双摇杆机构，若存在曲柄，，哪一个是机架，就构成不同的机构。1）和最短杆相连的杆是机架，为曲柄摇杆机构。2）最短杆是机架，为双曲柄机构。3）最短杆对过的杆是机架，为双摇杆机构。3、作图法设计四杆机构已知：摇杆长度c摇杆摆角ψ行程速比系数K2、四杆机构有曲柄的条件从动件的运动规律1、一次多项式——等速运动规律在行程转折处，速度由正变负，加速度突变，从动件会产生很大惯性力，冲击和振动很大，称为刚性冲击。只适合于低