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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划机械设计知识总结绪论：机械：机器与机构的总称。机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。机构：是具有确定相对运动的构件的组合。用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。构件：机构中的运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。是运动的单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。零件：制造的单元。分为：1、通用零件，2、专用零件。一：自由度：构件所具有的独立运动的数目动的从动件摇杆，在前进行程运行速度较慢，
2、而回程运动速度要快，机构的这种性质就是推s2?2h所谓的机构的“急回运动”特性。程压力角：作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角。传动柔?2t2?1v2?4h?1?2t?1a2?4h?12?t2等减速段运动方程：s2?h?v2?发生4h?1224h?1(?)t1a2?2?t?t22t2h?(?t?1)性冲击:加速度原有限值的突变3、简谐运动规律:动，这种位置我们称为死点=0。解决办法：?1)2?t22?h?1?h?1?cos(?1)v2?sin(?1)a2?2s2?1?cos(h?称为构件的自由度。约束：对构件独立运动在机构中安装大质量的飞轮，利用其惯所施加的限制称为约束。运动副：使两构
3、件性闯过转折点；利用多组机构来消除运直接接触并能产生一定相对运动的可动联动不确定现象。即连杆BC与摇杆CD所夹锐接。高副：两构件通过点或线接触组成的运角。动副称为高副。低副：两构件通过面接触而三：凸轮:一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。构成的运动副。根据两构件间的相对运动形从动件:被凸轮直接推动的构件。机架:固式，可分为转动副和移动副。F=3n-2PL-PH定不动的构件(导路)。凸轮类型：(1)盘形回转机构的原动件数目必须等于机构凸轮(2)移动凸轮(3)圆柱回转凸轮从动件类的自由度。复合铰链：三个或三个以上个构型：(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件在同一条轴线上形成的转动副。由m个构
4、件(1)直动从动件(2)摆动从动件件组成的复合铰链包含的转动副数目应1基圆：以凸轮最小向径为半径作的圆，用为个。虚约束：重复而不起独立限制rmin表示。2推程：从动件远离中心位置的过作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。局部自由度:与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。二：连杆机构：由若干构件通过低副联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。优点：(1)面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻，寿命长，传力大。(2)低副易于加工，可获得较高精度，成本低。(3)杆可较长，可用作实现远距离的操纵控制。(4)可利用连杆实现较程。推程运动角t；3远休止：从动
5、件在远复杂的运动规律和运动轨迹。缺点：(1)低副离中心位置停留不动。远休止角s；4回程:从动件由远离中心位置向中心位置运动的过中存在间隙，精度低。(2)不容易实现精确复杂的运动规律。铰链四杆机构：具有转换运程。回程运动角h；5近休止:从动件靠近中动功能而构件数目最少的平面连杆机构。整心位置停留不动。近休止角s；6行程:从转副：存在条件：最短杆与最长杆长度之和动件在推程或回程中移动的距离，用h表小于或等于其余两杆长度之和。构成：整转示。7从动件位移线图：从动件位移S2与凸副是由最短杆及其邻边构成。类型判定：(1）轮转角1之间的关系曲线称为从动件位移如果：lmin+lmax其它两杆长度之和，曲柄线
6、图。1.等sh2?h1v为最短杆；曲柄摇杆机构：以最短杆的相邻2?1a2?0速运?t?t动规构件为机架。双曲柄机构：以最短杆为机架。律:双摇杆机构：以最短杆的对边为机架。(2)如1、特点：设计简单、匀速进给。始点、末点果：lmin+lmax其它两杆长度之和；不满足有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量曲柄存在的条件，则不论选哪个构件为机架，不大，以及要求匀速的情况。都为双摇杆机构。急回运动：有不少的平面2、等加速等减速运动规律:机构，当主动曲柄做等速转动时，做往复运推程等加速段运动方程：2?2?t?t柔性冲击t?t四：根切根念：用范成法加工齿轮时，有时会发现刀具的顶部切入了轮齿的根部，而把齿根
7、切去了一部分，破坏了渐开线齿廓，如图这种现象称为根切。根切形成的原因：标准齿轮：刀具的齿顶线超过了极限啮合点N。不根切的条件可以表示为：PB1?PN1h*ammzsin?2不根切的最少齿数为：z2h*amin?sin2?标准齿轮：指m、ha*、c*均取标准值，具有标准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚s等于齿槽宽e的齿轮。成型法：加工原理：成形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。加工：(a)盘形铣刀加工齿轮。(b)指状铣刀加工齿轮。缺点：加工精度低；加工不连续，生产率低；加工成本高。优点：可以用普通铣床加工。范成法：加工原理：根据共轭曲线原理，利用一对齿轮互相啮合传动时，两轮的齿廓互为包络线的
8、原理来加工。加工：(a)齿轮插刀:是一个齿廓为刀刃的外齿轮。(b)齿条插刀:是一个齿廓为刀刃的齿条。原理与用齿轮插刀加工相同，仅是范成运动变为齿条与齿轮的啮合运动。(c)滚刀切齿:原理与用齿条插刀加工基本相同,滚刀转动时，刀刃的螺旋运动代替了齿条插刀的展成运动和切削运动。九：失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。类型：断裂。在机械载荷或应力作用下(有时还兼有各种热、腐蚀等因素作用)，使物体分成几个部分的现象，通常定义为固体完全断裂，简称断裂。静力拉断、疲劳断裂。变形。由于作用零件上的应力超过了材料的屈服极限，使零件本身发生的变形。弹性变形、塑性变形零件的表面破坏。腐蚀、磨损、接触
9、疲劳。破化正常工作条件而引起的失效。强度：零件的应力不超过允许的限度1、名义载荷：在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。2、载荷系数K：综合考虑零件在实际工作中承受的各种附加载荷所引入的系数。3、计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积。4、名义应力与计算应力：按照名义载荷用力学公式求得的应力称为名义应力；按照计算载荷求得的应力称为计算应力。5、强度条件：；计算正应力，好的闭式齿轮传动主要发生齿面点蚀，齿根弯曲疲劳折断。特殊情况，如严重的冲击或有相当大的短期过载时，须注意轮齿发生过载折断和齿面塑性变形的可能性。高速重载而润滑条件受限制情况下，齿面胶合又可能成为主要失效原因。开式齿轮传动的主要失效
10、形式是磨粒磨损。设计准则：对于闭式软齿面齿轮：齿轮的失效形式以疲劳点蚀为主。先按齿面接触疲劳强度公式进行计算，再用齿根弯曲疲劳强度公式进行校核。2对于闭式硬齿面齿轮：齿轮的失效形式为轮齿折断；先按齿根弯曲疲劳强度作为设零件材料的许用正应力：；计算切应力，零件材料的许用切应力刚度：在载荷作用下，零件产生的弹性变形量，小于或等于机器工作性能所允许的极限值。设计要求：具有预定功能的要求、具有经济性要求采用先进设计理论和方法，运用先进工具。合理选用零件材料、降低材料费用。设计中，尽量使重量系数下降。用最少零件组成部件或机械，尽量采用价廉的标准件。提高机器效率，降低能耗。尽量降低包装、运输费用。安装、拆
11、卸方便。、安全性要求机器中，必须配备各种防护装置和措施，如防护罩，安全联轴器等。可靠性要求可靠度。零件可靠度的计算公式。机器的可靠度。提高机器可靠度的措施。标准：标准化就是要通过对零件的尺寸、结构要素、材料性能、设计方法、制图要求等，制定出大家共同遵守的标准。标准化的益处：标准化有利于保证产品质量，减轻设计工作量，便于零部件的互换和组织专业化的大生产，以降低生产成本。与设计有关的标准:国际标准ISO国家标准GB行业标准JB地方标准DB企业标准等QB。国标分为：强制标准和推荐标准。强制性国家标准：代号为GB(为标准序号)(为批准年代)强制性国标必须严格遵照执行，否则就是违法。推荐性国家标准：代号
12、为GBT，这类标准占整个国标中的绝大多数。如无特殊理由和特殊需要，必须遵守这些国标，以期取得事半功倍的效果。十一：失效形式：轮齿折断：一般发生在轮齿根部，指齿的大部分或整个齿的断落，是轮齿中最危险的失效形式。齿面失效：齿面疲劳点蚀和表层剥落齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形。传动过程中，主要失效形式：通常对润滑良计公式，再用齿面接触疲劳强度进行校核。3开式齿轮传动：齿轮的失效形式主要是齿面磨损；采用弯曲疲劳强度进行设计，并适当加大齿厚以延长其使用寿命。开式齿轮不进行齿面接触疲劳强度计算。1螺纹联接的防松的原因和措施是什么?答：原因是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联
13、接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。2提高螺栓联接强度的措施答：降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。改善螺纹牙间的载荷分布，减小应力集中，避免或减小附加应力。3轮齿的失效形式答：轮齿折断，一般发生在齿根部
14、分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。齿面点蚀，齿面胶合齿面磨损齿面塑性变形。4齿轮传动的润滑。答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V12时多采用油池润滑，当V12时，不宜采用油池润滑，这是因为圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。5为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮
15、磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。6带传动的有缺点。答，优点1）适用于中心距较大的传动，2）带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动，3）过载时带与带轮间产生打滑，可防止损坏其他零件，4）结构简单，成本低廉。缺点1）传动的外廓尺寸较大，2）需要张紧装置，3）由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比，4）带的寿命短，5）传动效率较低。8与带传动和齿轮传动相比，链传动的优缺点答：与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，需要的张紧力小，作用在轴上的压力也小，可减小轴承的摩擦损失，结构紧凑，能
