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1、读书笔记一AutoCAD2010在机械设计中的应用机械设计中平面机构设计问题较为常见，其解法通常有解析法、图解法和试验法等。传统的解法虽然思路清晰、推理严谨，但较为复杂、抽象，不够直观、精确。AutoCAD2010版本中新增的参数化功能，能够使AutoCAD设计变得比以往更加智能化。利用参数化功能，可以为图形对象建立几何约束，能够实现尺寸驱动，即当改变图形的尺寸参数或者图形对象的几何约束发生改变后，图形会自动发生相应的变化。这种参数化绘图功能可以缩短设计修改时间，显著提高设计效率。 1 四杆机构类型的判断和动态模拟中的应用 在传统平面机构设计中，判断铰链四杆机构类型的主要依据是：若最短杆与最长
2、杆长度之和小于或等于其余两杆之和，则当最短杆为连架杆时，该机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构；当最短杆为连杆时，该机构为双摇杆机构。若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆之和，不论取任何构件为机架，都是双摇杆机构。显然，这样的判断依据较为抽象，逻辑性强，很不直观。如果利用AutoCAD2010软件的参数化设计，可以很直观很方便地作出判断。另外，针对运动要求比较复杂，需实现预定轨迹的四杆机构的设计，它的运动轨迹能否达到预期的效果是我们关注的问题。一般情况下要做一个样机来验证，即为试验法。很显然，该方法费时费力。但是，利用AutoCAD2010软件可以非常方便地对这类机构的运动
3、轨迹进行模拟，为我们设计机构提供一种数字化的样机，既省时，又省力。 2 在机构设计图解法中的应用 在机构的设计中，图解法较为直观，简便易学，使用方便和通用性较强。在阐述原理和构造分析等方面还有着不可替代的作用，但传统手工作图过程使得其误差较大，设计精度较低，不能满足当今工程实际需要。而AutoCAD2010软件具备有精确几何绘图和强大的图形实体数据的查询功能。在AutoCAD环境下作图求解，可充分利用其强大的绘图功能，方便、精确地进行机构设计。 3 利用动态块建立零件标准件 在机械设计中，经常会用到标准件。以前要在AutoCAD建立标准件库，需要进行二次开发。这样要求设计人员较高的开发能力。然
4、而在AutoCAD2010中能利用动态块的功能很好地实现标准件的绘制。 通过AutoCAD2010在铰链四杆机构类型的判断与动态模拟，四杆机构设计图解法和机械零件标准件的绘制三方面的应用实例，证明利用AutoCAD2010软件能够将机械设计中较为复杂抽象的问题变得简单、容易。4 小结四杆机构是多种多样的，包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，它们的用途也不同。AutoCAD具备有精确几何绘图和强大的图形实体数据的查询功能，具备有精确几何绘图和强大的图形实体数据的查询功能。具备有精确几何绘图和强大的图形实体数据的查询功能，利用AutoCAD2010软件可以非常方便地对这类机构的运动轨迹进行模
5、拟，为我们设计机构提供一种数字化的样机，既省时，又省力。 参考文献1 罗敬东. AutoCAD2010在机械设计中的应用J.广州出版社，2011.读书笔记二平面连杆机构及其设计连杆机构的应用十分广泛，其共同的特点是原动件的运动都要经过一个不与机架直接相连的中间构件（称为连杆，couple）才能传动从动件，故称之为连杆机构（linkage mechanism）。 1 连杆机构的传动特点 1) 连杆机构中构件间以低副相连,低副两元素为面接触,在承受同样载荷的条件下压强较低,因而可用来传递较大的动力。又由于低副元素的几何形状比较简单(如平面,圆柱面),故容易加工。 2) 构件运动形式具有多样性。连杆
6、机构中既有绕定轴转动的曲柄,绕定轴往复摆动的摇杆,又有作平面一般运动的连杆,作往复直线运动的滑块等,利用连杆机构可以获得各种形式的运动,这在工程实际中具有重要价值。 3) 在主动件运动规律不变的情况下,只要改变连杆机构各构件的相对尺寸,就可以使从动件实现不同的运动规律和运动要求。 4) 连杆曲线具有多样性。连杆机构中的连杆,可以看作是在所有方向上无限扩展的一个平面,该平面称为连杆平面。在机构的运动过程中,固接在连杆平面上的各点,将描绘出各种不同形状的曲线,这些曲线称为连杆曲线。 2 连杆机构的缺点 1) 不能满足高精度运动要求。(累积误差大) 2) 不适宜高速场合。(运动复杂,惯性力难以平衡)
7、 3 连杆机构设计的基本问题 1) 实现构件给定位置(刚体导引机构设计) 要求所设计的机构能引导一个刚体顺序通过一系列给定的位置。该刚体一般是机构的连杆。 2) 实现已知运动规律 (函数生成机构设计 ) 即要求主从动件满足已知的若干组对应位置关系，包括满足一定的急回特性要，或者在主动件运动规律一定时，从动件能精确或近似地按给定规律运动。(如车门开闭机构 ) 3) 实现已知运动轨迹(轨迹生成机构设计) 即要求连杆机构中作平面运动的构件上某一点精确或近似地沿着给定的轨迹运动。 4 四杆机构的基本形式在铰链四杆机构中，如果某个转动副能成为整转副，则它所连接的两个构件中，必有一个为最短杆，并且四个构件
8、的长度关系满足杆长之和条件。 1) 若取最短杆为机架-得双曲柄机构； 2) 若取最短杆的任一相邻的构件为机架-得曲柄摇杆机构； 3) 若取最短杆对面的构件为机架-得双摇杆机构； 4) 如果四杆机构不满足杆长之和条件，则不论选取哪个构件为机架，所得机构均为双摇杆机构。5 小结 连杆机构都有其特点以及缺点。例如构件运动形式具有多样性，连杆曲线也具有多样性。但是连杆机构不能满足高精度运动要求，不适宜高速场合。在设计中需要考虑到这些因素，尽量减小误差。针对不同的设计选择不同的机构是很有必要的。参考文献1 孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理M.高等教育出版社，2006.5.读书笔记三弯曲内力 1 弯曲的概念
9、 1) 弯曲：在垂直于杆轴线的平衡力系的作用下，杆的轴线在变形后成为曲线的变形形式。 2) 梁：主要承受垂直于轴线荷载的杆件。轴线是直线的称为直梁，轴线是曲线的称为曲梁；有对称平面的梁称为对称梁，没有对称平面的梁称为非对称梁 3） 平面弯曲（对称弯曲）：若梁上所有外力都作用在纵向对称面内，梁变形后轴线形成的曲线也在该平面内的弯曲。 4） 非对称弯曲：若梁不具有纵向对称面，或梁有纵向对称面上但外力并不作用在纵向对称面内的弯曲。 2 平面弯曲梁横截面上的内力 1) 剪力平行于横截面的内力，符号：F，正负号规定：使梁有左上右下错动趋势的剪力为正，反之为负(左截面上的剪力向上为正，右截面上的剪力向下为
10、正)； 2) 弯矩绕截面转动的内力，符号：M，正负号规定：使梁变形呈上凹下凸的弯矩为正，反之为负(梁上压下拉的弯矩为正)。 3 按叠加原理作弯矩图 1) 叠加原理：当梁在各项荷载作用下某一横截面上的弯矩等于各荷载单独作用下同一横截面上的弯矩的代数和。 2) 区段叠加法作弯矩图：设简支梁同时承受跨间荷载q与端部力矩MA、MB的作用。其弯矩图可由简支梁受端部力矩作用下的直线弯矩图与跨间荷载单独作用下简支梁弯矩图叠加得到。3) 注意事项：利用内力图的特性和弯矩图叠加法，将梁弯矩图的一般作法归纳如下：选定外力的不连续点(如集中力、集中力偶的作用点，分布力的起点和终点等)为控制截面，求出控制截面的弯矩值
11、；当控制截面之间无荷载时，该段弯矩图是直线图形。当控制截面之间有荷载时，用叠加法作该段的弯矩图。4 小结 弯曲应力即弯曲产生的应力，弯曲应力是指法向应力的变化分量沿厚度上的变化可以是线性的，也可以是非线性的。其最和弯矩，计算合弯矩需要按叠加原理来计算。大值发生在壁厚的表面处，设计时一般取最大值进行强度校核。壁厚的表面达到屈服极限后，仍能继续提高承载能力，但表面应力不再增加，屈服层由表面向中间扩展。所以在压力容器中，弯曲应力的危害性要小于相同数值的薄膜应力。平面弯曲梁横截面上的内力包括剪力参考文献1 刘鸿文.材料力学M.高等教育出版社.2008.6.读书笔记四常用齿轮材料及热处理为了保证齿轮工作
12、的可靠性，提高其使用寿命，齿轮的材料及其热处理应根据工作条件和材料的特点来选取。对齿轮材料的基本要求是：应使齿面具有足够的硬度和耐磨性，齿心具有足够的韧性，以防止齿面的各种失效，同时应具有良好的冷、热加工的工艺性，以达到齿轮的各种技术要求。常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢、铸铁和非金属材料等。一般多采用锻件或轧制钢材。当齿轮结构尺寸较大，轮坯不易锻造时，可采用铸钢。开式低速传动时，可采用灰铸铁或球墨铸铁。低速重载的齿轮易产生齿面塑性变形，轮齿也易折断，宜选用综合性能较好的钢材。高速齿轮易产生齿面点蚀，宜选用齿面硬度高的材料。受冲击载荷的齿轮，宜选用韧性好的材料。对高速
13、、轻载而又要求低噪声的齿轮传动，也可采用非金属材料、如夹布胶木、尼龙等。常用的齿轮材料及其力学性能列于表13-5。钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种： 1表面淬火 常用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr钢等。表面淬火后，齿面硬度一般为4055HRC。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高，耐磨性好。由于齿心部末淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承受不大的冲击载荷。 2渗碳淬火 常用于低碳钢和低碳合金钢，如20、20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达5662HRC，而齿心部仍保持较高的韧性，轮齿的执弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应进行磨齿
14、。 3渗氮 渗氮是一种表面化学热处理。渗氮后不需要进行其他热处理，齿面硬度可达700900HV。由于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铬、铜、铅等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAlA。 4调质 调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr、35SiMn钢等。调质处理后齿面硬度一般为220280HBS。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行。 5正火 正火能消除内应力，细化晶粒，改善力学性能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可采用中碳钢正火处理，大直径的齿轮可采用铸钢正火处理。小结齿轮都需要热处理，常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、
15、合金结构钢、铸钢、铸铁和非金属材料等。一般多采用锻件或轧制钢材。钢制齿轮的热处理方法主要包括：表面淬火，渗碳淬火，渗氮，调质，正火。常用齿轮的材料及其热处理必须根据工作条件和材料的特点来选取。参考文献1 濮良贵，纪名刚.机械设计M.高等教育出版社，2006.5.读书笔记五创建模型1 模型元素类型 复杂机械系统模型主要由部件、约束、力（驱动）、力元等要素组成。ADAMS/View中的模型元素基本由这四类组成。 (1）部件：也称作构件。部件分为刚性部件和柔性部件。刚性部件是几何形体在任何时候都不会发生改变，有质量属性和惯性属性。刚体的一种特殊形式是点质量体，即仅用质量，但没有惯性属性。柔性部件与刚性部件唯一不同的是其几何形体会发生改变； (2) 约束（驱动）：将不同的部件联接在一起的模型元素。如各种铰、运动副等。驱动有位移驱动和旋转驱动； (3) 力：力有单分量力和多分量力，还包括力偶； (4) 力元：包括弹簧、梁、衬套等。 2 创建部件 创建部件有两种方式：一是通过在创建的机械系统中建立运动部件的
