机械设计基础课程总结.ppt

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1、机械设计基础总结,机械设计,基本概念（各章内容）,机械设计,一、内容归类,受力分析（连接、传动、轴系）,设计计算（连接、传动、轴系、自由度、轮系）,结构设计（螺栓、轴系）,课程总结,1）、教学重点,二、重点和难点,1、重点内容,机械设计,1）、自由度计算中的虚约束；2）、周转轮系传动比计算；3）、螺栓联接受力分析及螺栓联接的 强度计算；4）、轴的结构设计和强度计算；5）、滚动轴承的寿命计算和组合设计。,二、重点和难点,2、难点内容,机械设计,机械设计,三、设计计算,1、自由度计算；2、螺栓连接的计算；3、齿轮强度分析及比较；4、滚动轴承寿命计算。,机械设计,三、设计计算,1、自由度计算,机械设

2、计,三、设计计算,1、自由度计算,机械设计,三、设计计算,2、螺栓连接的计算,机械设计,三、设计计算,3、齿轮强度分析及比较,齿面接触疲劳强度设计式,齿面接触疲劳强度校核式,机械设计,三、设计计算,3、齿轮强度分析及比较,机械设计,三、设计计算,3、齿轮强度分析及比较,例3：一对标准直齿圆柱齿轮传动，参数见表，试分析哪个齿轮接触强度高；哪个齿轮弯曲强度高。,390,450,1.73,2.28,60,45,3,2,420,500,1.52,2.97,17,50,3,1,齿数Z,齿宽B,模数m,齿轮,机械设计,三、设计计算,4、滚动轴承,机械设计,三、设计计算,4、滚动轴承,机械设计,三、设计计算

3、,机械设计,三、设计计算,机械设计,三、设计计算,四、齿轮及蜗杆传动受力分析,机械设计,平行轴斜齿轮轮齿受力：大小：,方向：Fa方向用主动轮“左右手定则判断”。,四、齿轮及蜗杆传动受力分析,机械设计,圆锥齿轮轮齿受力：大小：,方向：Fr、Ft的方向同直齿轮，Fa方向由“小端指向大端”。3对作用力和反作用力：径向力与轴向力一对圆周力,四、齿轮及蜗杆传动受力分析,机械设计,蜗杆传动受力：大小：,方向：Fr指向轮心，Ft1同斜齿轮Fa1方向由“左右手定则”判断。3对作用力和反作用力：圆周力与轴向力一对径向力,已知直齿锥齿轮斜齿圆柱齿轮传动，输出轴转向如图，试分析：1、画出各齿轮受力方向；2、为使轴轴

4、向力小，合理确定齿轮3、4 的旋向。,机械设计,四、齿轮及蜗杆传动受力分析,机械设计,图示为蜗杆传动和圆锥齿轮传动的组合。已知输出轴上锥齿轮Z4的转向。（1）试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向，并使中间轴上的轴向力能抵消一部分。（2）在图上标出各轮所受分力的方向,四、齿轮及蜗杆传动受力分析,五、结构设计,机械设计,五、结构设计,机械设计,连杆机构：铰链四杆机构基本类型、曲柄存在条件、急回运动、压力角、传动角,机械设计,六、典型机构计算,凸轮机构：四角、两圆、压力角、位移、从动件运动规律，反转法图解设计,齿轮机构：渐开线齿轮正确啮合条件、连续传动条件、基本尺寸计算,轮系：定轴轮系传动比、周转

5、轮系传动比、复合轮系传动比,1、铰链四杆机构的基本类型,机械设计,连杆机构,曲柄摇杆机构；双曲柄机构；双摇杆机构。,2、曲柄存在条件,杆长条件；有曲柄条件；封闭多边形条件；黑板题目。,六、典型机构计算,1）画出理论廓线、基圆和偏距圆；2）画出推程运动角 0、远休止角 S、回程运动角 0、近休止角 S和推程 h；3）画出图示位置压力角,位移S 对应的凸轮转角。,图示凸轮机构,EA,AB 和BCD 分别是圆心在 O,N 和 P点的圆弧。,机械设计,凸轮机构,六、典型机构计算,根据实际廓线求理论廓线,凸轮机构,六、典型机构计算,擦掉实际廓线和滚子A C E分别是升程开始处、回程开始处和近休止开始处.

6、,六、典型机构计算,凸轮机构,画基圆和偏置圆,六、典型机构计算,凸轮机构,画升程开始处回程开始处和近休止开始处的导杆中心线,六、典型机构计算,凸轮机构,画全等三角形,六、典型机构计算,凸轮机构,求0,六、典型机构计算,凸轮机构,求h,六、典型机构计算,凸轮机构,求0,六、典型机构计算,凸轮机构,求S,六、典型机构计算,凸轮机构,求S和,六、典型机构计算,凸轮机构,求,六、典型机构计算,凸轮机构,机械设计,齿轮机构,六、典型机构计算,根据m的取值特点，得到：,机械设计,齿轮机构,例题：测得渐开线圆柱齿轮的公法线长度分别为：W3=62.61mm，2=39.38mm，齿顶圆和齿根圆直径da=208m

7、m，df=172mm,z=24。求：模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数,六、典型机构计算,机械设计,定轴轮系,周转轮系,定轴轮系,周转轮系,六、典型机构计算,轮系传动比,传动比求解思路：分解为基本轮系，分别计算传动比，然后根据组合方式联立求解。,求解要点：,1.分清轮系2.列出方程3.建立联系4.联立求解,首先找出基本周转轮系，再找定轴轮系,分别列出基本周转轮系、定轴轮系传动比方程,找出运动相同的联系构件，列方程组,求解过程不得四舍五入，最终保留两位小数,机械设计,六、典型机构计算,轮系传动比,定轴轮系,周转轮系,例:设已知各轮齿数，试求其传动比i1H,解：,1）划分轮系,定轴轮系部分；周转轮系部分。,2）计算各轮系传动比,定轴轮系,(1),周转轮系,机械设计,六、典型机构计算,轮系传动比,3）将（1）、（2）联立求解,(2),(1),机械设计,六、典型机构计算,轮系传动比,1、平时20%（课堂提问、常规作业、出勤、测验）；2、实践环节30%；3、期末考试50%。,七、考核评价,机械设计,