机械设计基础总结 第1篇
第一章 绪论
1、机械的组成:完整的机械系统由原动机、传动装置、工作机、和控制系统四大基本组成部分
2、机械结构组成层次:零件→构件→机构→机器
3、机械零件:加工的单元体
4、机械构件:运动的单元体
5、机械机构:具有确定相对运动的构件组合体
第二章 机械设计概论
1、机械设计的基本要求:使用功能、工艺性、经济性、其他
2、机械设计的一般程序:
(1) 确定设计任务书
(2)总体方案设计
(3)技术设计
(4)编制技术文件
(5)技术审定和产品鉴定
3、机械零件的失效:机械零件不能正常工作、失去所需的工作效能
4、设计计算准则:保证零件不产生失效
5、机械零件的结构工艺性:
铸造工艺性;模锻工艺性;
焊接工艺性;热处理工艺性;
切削加工工艺性;装配工艺性;
6、工程材料:金属材料、非金属材料
7、金属材料的机械性能:强度、刚度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度
8、金属材料的工艺性能:铸造性、铸造性、焊接性、切削加工性
9、钢的热处理方式:退火 、正火、淬火与回火、表面淬火、表面化学热处理
10、常用金属材料:铸铁 、碳素钢 、合金钢、有色金属材料
11、配合:
间隙配合:具有间隙的配合,孔的公差带在轴公差带上
过盈配合:具有过盈的配合,孔的公差带在轴公差带下
过度配合:可能具有间隙或过盈的配合,孔的公差带与轴的公差带相互交叠
12、基准值:基孔制、基轴制(优先选用基孔制)
13、运动副:构件与构件之间通过一定的相互接触和制约,构成保持相对运动的可动连接
低副:通过面接触构成的运动副,分为回转副和移动副
高副:两构件通过电线接触构成的运动副
14、机构中的构件:机架、原动件、从动件
15、机构具有确定运动的条件:
(1)机构的自由度F>0
(2)机构的原动件数等于机构的自由度F
16、机构自由度的计算:
机构自由度计算的注意事项:
复合铰链:两个以上的构件同时在一处用转动副相联结就构成复合铰链.由K个构件组成的复合铰链应含有(K-1)个转动副
局部自由度:在机构中常会出现一种与输出构件运动无关的自由度,称局部自由度(或多余自由度)。计算机构自由度时应予排除
虚约束:在机构中与其他运动副作用重复,而对构件间的相对运动不起独立限制作用的约束
例一:
F = 3n–2PL–PH
= 3×3-2×4
例二:
F = 3n–2PL–PH
机械设计基础总结 第2篇
机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。
二、存在问题探讨与分析
在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。
1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。
2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。
3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。
三、教学改革思考与实践
针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。
2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。
3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。
4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。
机械设计基础总结 第3篇
论文摘要:《机械设计基础》是机械类专业的一门重要技术基础课,具有较强的实践性,其内容广,难度大,涉及很多抽象的理论知识,教学内容比较枯燥,学生在学习的时候缺乏耐心和兴趣,教学效果不理想。本文主要对这些问题进行分析解读,并提出了一些自己的见解,期望为培养学生的知识应用能力、创新能力和综合素质能力提供一些帮助。
机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课,主要内容包括机械传动知识、常用机构、轴系零件等,本课旨在培养学生综合运用先修课程中所学知识和技能,解决机械工程实际问题的能力,结合各种实践教学环节,进行机械工程技术人员所需的基本训练,为学生进一步学习有关专业课程和日后从事机械设计工作打下基础,因此在近机械类专业的教学计划中占有重要地位和作用,是高等工科院校中近机械类专业一门主干课程,在人才培养的教学计划中占有重要的地位。作为基础理论课程,其概念较繁杂,同时也具有很强的实践性和应用性,所以教学过程中必须将理论和实践紧密结合起来,注重对学生解决实际问题能力的培养。然而当前教学中确存在着一定的问题,影响了教学效果。
1.机械设计基础教学重点
机械原理教学重点要求学生掌握运动副的分类和表示方法,机构自由度的计算、机构运动简图的绘制、铰链四杆机构的基本形式及其演化、图解法绘制盘状凸轮机构、齿廓啮合基本定律、设计渐开线齿轮传动的基本尺寸以及轮系传动比的计算等。本部分的基本概念和基本理论比较抽象,如机构自由度计算中虚约束的判断、平面连杆机构曲柄存在条件的判定、滚子半径和基圆半径对凸轮轮廓的影响、渐开线性质等。这些内容学生在学习时既看不到,又摸不着,使教学中存在着很大的难度。实验教学也是机械设计基础课程的一个重要的实践性环节,是培养学生动手能力和工程意识、检验知识的重要手段。实验内容主要有:常用机构、机构运动简图绘制、齿轮范成实验、机械零件现场教学、齿轮减速器拆装等。机械设计基础实验多以验证性的实验为主,学生只需按照实验指导书所列步骤进行,缺乏主动参与意识,这样不利于学生自主学习能力的培养。
2.机械设计基础教学中存在的问题
随着教学改革的深入和课程体系的调整,《机械设计基础》课程的知识不断更新,学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展,本课程需要向学生讲授的内容越来越多。由于该课程涉及知识点多、难度大,并具有一定的实践性,致使学生对各章节之间的教学联系缺乏清晰的认识,学习效果差。而教学中,有些教师只满足于给学生讲道理,以为道理讲清了,任务就完成了。这样的教学过程完成后,学生仅仅简单地记住了一些名词术语或要点,对知识点的理解和运用仍然没有质的提高。显然,传统的教学方法存在着理论与实践相分离的现象,不能很好地解决该课程的重点、难点。为培养高素质技能型人才,满足社会不断发展的要求,对教学方法的改进迫在眉睫。
3.机械设计基础教学方法改进措施
改革课程设计的教学模式
传统的课程设计教学模式是集中用两周的时间要求学生就某一课题进行设计,完成机械系统总体方案设计、机构运动设计、通用零部件工作能力设计和结构设计等内容,设计性内容和计算量比重较大,时间紧、任务重。因此,在教学中,可以将课程设计的内容分解在理论教学的各个章节中,让学生带着任务去学习,而到最后课程设计就比较简单了,提高理论学习的积极性,综合应用能力也得到了提高机械设计基础不仅要培养学生掌握机械技术的基本知识、基本理论和基本技能,更要培养学生的设计创新能力和解决实际问题的能力。课堂教学要并注意培养目标与教学目标相适应,以更符合高等职业教育人才培养目标的要求。
分利用多种教学手段
要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中,充分利用实物、模型,增强学生的感性认识;通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解,提高学生的工程意识,激发学生的学习兴趣。可以引入CAI教学课件展示各类机构的运动过程,呈现不易观察的零件内部结构与动态特征,演示实际加工机床的运动与加工过程等,使学生的视觉活动和听觉活动有机结合,变枯燥的结构内容为形象生动的内容,增强学生的感性认识,启发和引导学生积极思维,增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。
加强实验教学
要有效利用实验教学,由任课老师在课堂上做演示实验,以配合课堂教学。比如在讲解四连杆机构时,运用模型做课堂演示,让学生一边观察一边听讲,能使学生很快弄清曲柄、摇杆等构件之间的实际运动情况,理解了死点、急回特性等重点知识。另外,带学生在实验室进行实验,是很好的教学方式。它可以使学生对机械的运动情况观察得更仔细、更充分,同时还可以培养他们的实际动手能力,为此,要尽可能让每个学生都有机会亲手参加实际操作。为积极创造条件做好实验,任课教师应与试验人员密切配合,根据实验指导书的要求认真做好准备、讲解、指导及批改实验报告等工作,提高实验的质量和效率。
加强实习教学
实习教学是培养学生动手能力的主要手段。《机械设计基础》课程可以结合专业实习来进行。具体来说就是在专业实习前,任课教师根据教学内容拟出实习思考题,让学生带着机械设计基础问题去实习,启发学生自己动脑去发掘尚未掌握的知识,寻找尚未知晓的事物。例如,在齿轮传动机构拆装实习时,可通过对传动齿轮的装拆和齿轮侧隙的测量进一步理解中心距可分性原理,再通过讲解,启发学生自己开动脑筋充分分析,热烈讨论,去理解该原理的现实意义,即生产实际中齿轮的装配虽不按标准中心距安装,但仍然可使传动平稳的道理。因此,《机械设计基础》任课教师应充分利用好专业实习时,认真加以引导,提高学生的积极性和思维能力。
《机械设计基础》教学应与生产实践、技术推广、社会服务紧密结合,更好地面向社会、面向市场,适应企业需求和岗位需要,与生产实践紧密结合。《机械设计基础》课程教学方法还需要教师在教学实践中不断地创新、总结和完善,才能更好地进行教学。
参考文献:
[1]xxx,xxx,xxx.机械设计[M].机械工业出版社,2000.
机械设计基础总结 第4篇
关键词:机械设计基础;教学研究;教学方法;近机类专业
“机械设计基础”课程是北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的一门重要专业基础课程,其任务是培养学生对机械机构的分析与设计能力,使学生初步掌握基本的设计理论和设计方法。课程在基础课与专业课之间起承上启下的作用,与后续课程衔接紧密,为今后学习专业课程以及工作打下必要的基础,可增加学生的专业适应能力,使其能满足市场经济对人才的需求,有利于学生就业选择。“机械设计基础”课程因其具有分散性、综合性及实践性和公式多、概念多及图表多等特点,给教学工作带来不小的困难,因此怎样充分地利用现有教学资源调动学生的学习积极性,变被动学习为主动学习,实现北京信息科技大学高素质应用型人才的培养目标,在本课程教学中研究与探索新的教学方法就显得更加迫切和必要了。
一、教学现状分析
1.工业工程、工业设计专业的学生在开始学习机械设计基础课程的时候,大多数学生以前极少关注机械的结构,对机械缺乏一定的感性认识,或对机械的整体认识是模糊的。2.课程涉及的基础理论内容较广且相对独立,其特点是概念多、原理多、公式多、图表多,内容比较枯燥和单调,所学知识在学生以前的学习中很少接触,初学时往往会感到吃力[1]。在传统教学中,以教师讲授知识为主,学生只是被动地听讲;教学方法单一,无法吸引学生的注意力。3.部分教学内容陈旧。教师过于注重单个机械零部件的讲解,而对实际工程的机械设计方法介绍不多,忽略了学生的能力与素质培养,使学生容易出现厌学、惧学、弃学的情绪,或为取得好成绩而“死记硬背”,出现“高分低能”的现象。
二、丰富教学方法,完善教学手段
三、精练教学内容,进行教材建设
1.精练教学内容,挖掘教学素材。从生活中挖掘教学素材,可以拉近学生与机械之间的距离。机械与生活紧密相连,挖掘生活中的“机械设计基础”课程教学素材,可以使枯燥的机械生动化,单一的教学内容变得丰富多彩。列举生活经历或新闻报道中引人入胜、趣味性强的案例,并编拟贴近实际且内容新鲜的应用问题,让学生感到所学内容有用、有趣[6]。例如,应用折叠雨伞、折叠桌椅、窗户开启机构讲解平面连杆机构;应用机械锁、开关等讲解凸轮机构;应用机械钟表、玩具等讲解齿轮机构。2.建设课程教材。因材施教,积极进行教材建设。课程组在老教师的带领和指导下,虚心向兄弟院校取经学习,以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究,应用图示教学法进行了教学实践,将积累的经验和教学成果固化进教材,正式出版了《机械设计基础》教材,并编写了《机械设计基础实验指导书》。
四、加强实践教学
1.引导学生进行大学生科技创新计划项目。以大学生科技创新计划项目为载体,引导学生进行主动实践、自主学习的实践教学模式。为了扩大学生的视野,提高他们实践动手能力,鼓励学生课余时间走进实验室进行学习与研究,使得学有所需的学生都有机会参与其中,充分利用实验室的各种资源,得到有益的锻炼和提高。工业工程、工业设计专业的学生先后开展了“基于人因工程学的超市货架设计”、“节•阅———公共绿色照明阅读桌创新设计”、“模块化组合式家具设计”等多项大学生科技创新计划项目的研究。有工业设计专业学生参与的捷能车队更是通过大学生科技创新计划项目的研究收获了多项成果,该团队设计的节能车多次获得Honda中国节能竞技大赛最佳技术奖、最佳设计奖、最吸引眼球奖等。2.积极组织学生参加竞赛。组织学生参加机械创新设计大赛、三维数字化创新设计大赛,让学生真刀实枪的去干,利用课堂上教授的理论知识,品尝创新的滋味。工业设计专业学生参与设计的“家用多功能折叠购物车”、“防反光可调节黑板”等作品先后获得首都高校机械创新设计大赛的奖项。“农用翻土机设计”、“自动选种机”、“按摩椅设计”等作品获得了全国三维数字化创新设计大赛的奖项。3.设置开放性实验。为了使课程实践环节得到进一步充实,增加实验学时,课程组开发了多项开放性实验,如“典型机构运动仿真分析与验证”、“典型机械拆装测绘与结构分析实验”、“小型机器人创意设计与制作实验”、“机械方案创新创意设计模拟实施与分析改进”、“常见机械传动系统建模与仿真分析实验”等,完成实验的学生可以获得创新学分,鼓励学生课余时间走进实验室。
五、结论
经过几年的研究与实践,北京信息科技大学近机类专业工业工程、工业设计的“机械设计基础”课程教学效果得到了改善,学生的学习兴趣得到了激发,学生的实践能力获得了锻炼。课程教学的改革与研究使学生能学以致用,增强了学习的自觉性,促使学生从“要我学”向“我要学”转变。
机械设计基础总结 第5篇
连接
1. 螺纹的主要几何参数:大径(公称直径)、小径、中径、螺距、导程、螺纹升角、牙型角、牙侧角。
2. 牙侧角越大,自锁性越好,效率越低。
3. 把牙型角等于60度的三角形米制螺纹称为普通螺纹,以大径为公称直径。同一公称直径可以有多种螺距的螺纹,其中螺距最大的称为粗牙螺纹,其余都称为细牙螺纹。公称直径相同时,细牙螺纹的自锁性能好,但不耐磨、易滑扣。
4. M24:粗牙普通螺纹,公称直径24,螺距3;M24×:细牙普通螺纹,公称直径24,螺距。
5. 螺纹连接的防松:摩擦防松、机械防松、铆冲粘合防松。对顶螺母属于摩擦放松。
6. 螺栓的主要失效形式:1)螺栓杆拉断;2)螺纹的压溃和剪断;3)经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象。
7. 螺栓螺纹部分的强度条件。螺栓的总拉伸荷载为:工作荷载和残余预紧力。
8. 计算压油缸上的螺栓连接和螺栓的分布圆直径。
齿轮传动
1. 按照工作条件,齿轮传动可分为闭式传动和开式传动。
2. 轮齿的失效形式主要有:齿轮折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形。在一般闭式齿轮传动中,齿轮的主要是小型齿面解除疲劳点蚀和轮齿弯曲疲劳折断。齿根部分靠近节线处最易发生点蚀,故常取节点处的接触应力为计算依据。一般仅有一对齿啮合,即荷载由一对齿承担。对于开式齿轮,主要的失效形式有:齿面点蚀和齿轮的弯曲疲劳强度破坏。
3. 热处理:钢在固体状态下被加热到一定温度,保温,不同的冷却方法,改变钢的组织结构,得到所需性能。退火:放在空气中缓慢降温。正火:空气中对流冷却。淬火:放在水中或油中冷却。
4. 直齿圆柱齿轮传动的作用力及其各力的方向:圆xxx及其方向,径向力及其方向 。
5. 齿面接触应力的验算公式。两轮的接触应力是作用力和反作用力,大小相等方向相反,但两轮的许用应力不同,因为两轮的材料和热处理方式不同,计算中取两轮中较小者。
6. 设计圆柱齿轮时设计准则:1)对闭式软齿面齿轮传动,主要失效形式为齿面点蚀,按齿面接触强度进行设计,按齿根的弯曲强度进行校核;2)对闭式硬齿面齿轮传动,主要失效形式为轮齿弯曲疲劳强度破坏,按齿根的弯曲强度进行设计,按齿面的接触强度进行校核;3)对开式齿轮传动,主要失效形式为齿面磨损和轮齿弯曲疲劳强度破坏,按轮齿的弯曲疲劳强度进行设计,将计算的模数适当修正。
7. 斜齿圆柱齿轮传动,各分力的方向如下:圆xxx的方向在主动轮上与运动方向相反,在从动轮上与运动方向相同;径向力的方向对两轮都是指向各自的轴心;轴向力的方向可由齿轮的工作面受压来决定。
8. 螺旋角增大,重合度增大,使传动平稳。
带传动
1. 带传动的优点是:1)适用于中心距较大的传动;2)带具有很好的挠性,可缓和冲击,吸收振动;3)过载时,带与带轮间出现打滑,打滑虽使运动失效,但可防止损坏其它零件;4)结构简单,成本低廉。带传动的缺点是: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)带的寿命较短;5)传动效率较低。
2. 若带所需传递的圆xxx超过带与轮面键的极限摩擦力总和时,带与带轮将发生显著的相对滑动,这种现象称为打滑。由于材料的弹性变形而产生的滑动称为弹性滑动。弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由过载引起的全面滑动,应当避免。弹性滑动是由紧、松边拉力差引起的,只要传递圆xxx,出现紧边和松边,就一定会发生弹性滑动,所以弹性滑动是不可避免的。
3. 在即将打滑时,紧边拉力和松边拉力之间的关系。
4. 运转过程中,带经受变应力,最大应力发生在紧边与小轮的接触处。最大应力=紧边与松边拉力产生的拉应力+离心力产生的拉应力+弯曲应力。
5. 带在带轮上打滑和带发生疲劳损坏是带的主要失效形式。带传动的设计准则是保证带不打滑及具有一定的疲劳寿命。
6. 中心距不能过小的原因:中心距过小,带变短,带上应力变化次数增多,疲劳破坏加强。V带两侧面的夹角小于40度,原因:V带在带轮上弯曲时,由于界面变形使其家教变小。小轮直径不能过小的原因:只经过小,则带的弯曲应力变大,而导致带的寿命减短。
轴
1. 根据转矩性质而定的折合系数:对不变的转矩,其等于;当转矩脉动变化时,其等于;对于频繁正反转的轴,其为1.
2. 轴的结构设计改错题。
滚动轴承
1. 滚动轴承一般由内圈外圈滚动体和保持架组成。
2. 常用滚动轴承的类型和性能特点:1)3:圆锥滚子轴承 能同时承受较大的径向荷载和轴向荷载,一般成对使用。2)5:推力球轴承,只承受轴向荷载。3)6:深沟球轴承4)7:角接触球轴承。
3. 滚动轴承代号的排列顺序:类型代号+宽度系列代号(可省略)+直径系类代号+内径尺寸系列代号+内部结构代号+公差等级代号,其中,内径尺寸系列代号乘以5得到内径尺寸。
4. 基本额定寿命:一组同一型号的轴承在同一条件下运转,其可靠度为90﹪时,能达到或超过的寿命为基本额定寿命。
5. 求轴承允许的最大径向荷载。
机械设计基础总结 第6篇
论文关键词:高职;机械设计基础;教学方法
《机械设计基础》课程是工科专业一门重要的专业基础课,是对学生进行设计能力、创造能力、工程意识训练的主要课程,对学生学习专业课程起着承上启下的桥梁作用。该课程具有较强的理论性与实用性,旨在培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,为后继专业课程教学和学生日后从事设计工作打下坚实基础。但是该课程涉及理论力学、材料力学、金属工艺学、机械原理、机械零件、液压气压传动等多方面内容,知识面宽,理论性强,而学生对这些知识和理论却很生疏。因此,在教学中学生缺乏学习兴趣,教学难以取得较好的效果。为此,笔者着重对《机械设计基础》课程的教学方法进行了探讨和研究。
帮助学生建立总体的知识框架
在几年的《机械设计基础》教学实践中,笔者xxx感触,该课程由于理论性过强,实践性缺乏,学生缺乏相应的感性认识,难以建立一个整体的知识框架,难以将各章节的知识点有机地结合起来,给教学带来了很大的困难。鉴于此,教师在讲解本课程每一章节前,首先应让学生对要讲到的知识结构体系有一个系统的总体认识,强调每一章节之间的联系及其应用,以及本课程在教学内容方面应着重讲哪些基本知识、基本理论和方法;其次,应在实践能力方面对学生提出设计构思和设计技能的总体要求等,使学生从整体上把握好本课程的特点,帮助学生对本课程有一个总体的认识,从而建立一个总体的知识框架。
利用现代教学手段提高学生的学习积极性
在教学实践中,教师应充分利用实物、模型及挂图,通过在课堂中演示,增加学生的感性认识。学生在课堂上集中注意力的时间是比较短的,长时间地集中注意力,会引起他们的思维疲劳甚至厌烦。如果能利用现代多媒体教学手段,给学生一种具有新意的刺激,可以使学生的大脑皮层从原来的抑制状态转化为兴奋状态,从而提高学生的学习积极性。如讲到带轮时,播放带轮传动动画,可使学生有实际生活感,讲到轴系零件时,可适时地给学生在大屏幕上展示轴、键和轴上零件(比如一个带轮)配合的动画。利用现代教学手段的强大表现力吸引学生的注意力,必然会激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。
处理好教师与学生的角色
学生是信息加工的主体,是知识的主动建构者;教师是学生的帮助者、促进者和指导者。对高职教学而言,学是矛盾的主要方面,教是矛盾的次要方面。因此,教师应注意在“学”字上多做文章。
《机械设计基础》课程具有实践性强的特点,在传统灌输式课堂模式下,其内容的广泛性与学时的有限性之间的矛盾影响了学生的知识掌握和分析设计能力的培养,远远不能适应素质教育的要求。该课程有些内容是对现实的抽象概括,有些则是现实相关内容的直接描述。在教学中,教师对直接描述实践的内容可采取现场教学、模型演示、光盘观摩、动画模拟、课后作业、操作性实验等多种形式,提出问题让学生自己探究解决。在学生解决问题的过程中,教师予以启发和引导,这样就在不知不觉中完成了师生间的互动。在活动中,可将学生分成几个小组,让各小组成员共同完成某项任务,并进行小组团体考核,从而加强学生的团体协作能力、相互学习能力和探究能力的培养。
注重学生对教师教学的反馈
教师教学的目的是让学生获得知识和能力。对教师教学效果的评价,学生最有发言权。学生是教学活动的主体,教师要关注学生的教学评价。
《机械设计基础》课程教学存在一定的难度。由于其理论性和抽象性比较强,一部分学生可能在学习过程中存在这样或那样的问题,为了使自己的教学有的放矢,教师必须注重学生的反馈信息。教师应加强与学生沟通,采取多种形式了解学生。针对学生学习中存在的问题,不断改进自己的教学方法,使自己的教学适应学生,适应课程,进而更好地达到教学目的。
充分利用多种教学手段
随着教学改革的深入和课程体系的调整,《机械设计基础》课程的知识不断更新,学时逐渐缩短。但随着科学技术的进步和机械学科的发展,本课程需要向学生讲授的内容越来越多。要想在有限的教学课时内完成规定的教学内容,同时取得比较好的教学效果,教师必须精选教学内容,做到实用、够用。讲授时应突出重点和难点,结合本课程特点,重点讲清原理、设计方法、结构与应用。
要充分利用有利于改善教学效果的多种教学手段。在教学实践中,充分利用实物、模型,增强学生的感性认识;通过多媒体课件教学使学生对各种机构的工作原理及在各种机械中的实际应用有深入的了解,提高学生的工程意识,激发学生的学习兴趣。可以引入cai教学课件展示各类机构的运动过程,呈现不易观察的零件内部结构与动态特征,演示实际加工机床的运动与加工过程等,使学生的视觉活动和听觉活动有机结合,变枯燥的结构内容为形象生动的内容,增强学生的感性认识,启发和引导学生积极思维,增强教学效果。使用挂图、投影仪等则可省去部分在黑板上画图的时间。
总之,采用行之有效的多种教学手段,不但可以改变传统的教学方式,使课堂教学变得生动活泼,提高学生的学习兴趣与热情,同时可节省大量的讲授时间,使教师在同样的时间内给学生传授更多的相关知识和信息,使教学效果与质量都得到提高。在教学实践中,要认识到各种教学手段都有其自身的特点,在课程教学中应充分发挥各种教学手段的长处,使其相互补充,以取得良好的教学效果。
加强实践教学活动
《机械设计基础》课程是一门实践性很强的专业基础课,加强学生的实践教学,可以使学生的认识得到升华,从知识型到思考型再上升为创新型。应多让学生进入实验室开阔视野,通过实验和实践,使原来抽象的理论鲜活起来,从而激发学生的学习兴趣和创造力。另外,开设新的实训组合有利于使学生掌握机械工程领域常用的实战手段和方法,培养他们的分析与综合能力及运用现代技术手段解决工程实际问题的能力。
机械设计基础总结 第7篇
1、简单机器组成:原动机部分、执行部分、传动部分三部分组成。
2、运动副:使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接称为运动副。高副:凡为点接触或线接触的运动副称为高副。
低副:凡为面接触的运动副称为低副。
3、局部自由度:对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。
自由度:构件的独立运动称为自由度。
平面机构运动简图:说明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。
4 普通螺纹牙型角为α=60°梯形螺纹牙型角为α=30°矩形螺纹的牙型是正方形。传递效率最高的螺纹牙型是矩形螺纹(正方形)。自锁性最好的是三角螺纹牙型。
5 常用的防松方法有哪几种?(1)摩擦防松(2)机械防松(3)不可拆防松。
6 xxx如何传递转矩?xxx是靠键与键槽侧面的挤压传递转矩。
7 单圆头键用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合。
8 零件的轴向移动采用导向xxx或滑键。
9 联轴器与离合器有何共同点、不同点?
联轴器与离合器共同点:联轴器和离合器是机械传动中常用部件。它们主要用来连接轴与轴,或轴与其他回转零件以传递运动和转矩。 不同点:在机器工作时,联轴器始终把两轴连接在一起,只有在机器停止运行时,通过拆卸的方法才能使两轴分离;而离合器在机器工作时随时可将两轴连接和分离。
10 有补偿作用的联轴器属于挠性联轴器类型。
11 挠性联轴器有哪些形式?
解:挠性联轴器分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的联轴器。无弹性元件的挠性联轴器有以下几种(1)十字滑块联轴器(2)齿式联轴器(3)万向联轴器(4)链条联轴器 有弹性元件的挠性联轴器又分为(5)弹性套柱销联轴器(6)弹性柱销联轴器(7)轮胎式联轴器
12 离合器分牙嵌式离合器和摩擦式两大类。
13 钢卷尺里面的弹簧采用的是螺旋弹簧。汽车减震采用的是板弹簧。
14 铰链四杆机构有哪些基本形式?各有何特点?
解:铰链四杆机构有三种基本形式(1)曲柄摇杆机构(2)双摇杆机构(3)双曲柄机构。特点:(4)一连架杆能整周回转,另一连架杆只能往复摆动。(5)两连架杆均为摇杆。(6)两连架杆均能整周回转。
15 曲柄:能绕机架作整周转动的连架杆。
连杆:不直接与机架连接的构件
连架杆:与机架用转动副相连接的构件
机架:机构的固定构件
16 铰链四杆机构可演化成哪几种形式?
(1)转动副转化成移动副,曲柄摇杆转化成曲柄滑块或曲柄摇块,双曲柄转化为转动导杆,双摇杆转化成移动导杆。(2)扩大转动副。
17 有曲柄的条件是什么?
曲柄为最短构件,最短构件与最长构件长度之和小于或等于其他两构件长度之和。
18 什么叫死点位置?发生在什么位置?如何通过死点位置?
死点位置:在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力的条件下;当摇杆为主动件,连杆和曲柄共线时,过铰链中心的力,对中心点不产生力矩,不能使曲柄转动,机构的这种位置称为死点位置。
发生在连杆与从动件共线的位置 采用机构部件的惯性使系统通过死点。
19 什么叫急回特性?有何意义?
解:曲柄等速转动情况下,摇杆往复摆动的平均速度一快一慢,机构的这种运动性质称为急回特性。 意义:缩短非工作时间,提高生产效率。
20 什么叫凸轮机构?由哪几部分组成?
解:凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件,凸轮机构属于高副机构,它由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。
21 凸轮按形状分哪几种?解:盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。
22 凸轮机构按从动件形式有哪几种?尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件。
23 什么叫间歇机构?有哪些形式?
当主动件均匀转动,而从动件作时转时停的周期性运动的机构叫间歇机构。有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构。
24 电影放映机送片装置属于“槽轮机构”,自行车飞轮的内部结构属于“棘轮机构”。
25 带传动失效形式有打滑和疲劳破坏(如拉断、脱层、撕裂等)。
24 V带结构其楔形角为40°。
25 中性层:当V带绕带轮弯曲时,其长度和宽度均保持不变的层面称为V带中性层。
26 V带有哪几种类型?哪种断面尺寸最小,哪种最大?哪种传递功率最小,哪种最大? 7种型号,Y Z A B C D E ,称为截型。断面尺寸Y型最小,E型最大。传递功率Y型最小,E型最大。
27 小带轮包角不小于不小于120°
28 适用于交错轴传动是交错轴斜齿轮;交错轴双曲线圆锥齿轮;蜗轮蜗杆共3种。
29 什么叫齿距、齿高、齿厚、齿顶高、齿根高?
在分度圆上,两个相邻的同侧齿面间的弧长称齿距。
齿顶圆与齿根圆的径向距离称为齿高。
一个轮齿齿廓间的弧长称为齿厚。
齿顶圆与分度圆的径向距离称为齿顶高。
分度圆与齿根圆的径向距离称齿根高。
30 什么叫模数?如何选用标准模数?
齿距p除以圆周率π所得的商称为模数。 在选用模数时,应优先采用第一系列,其次是第二系列,括号内的模数尽可能不用。
31 齿轮的基本参数有哪些?
齿数、模数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、顶隙、齿形。
32 什么叫压力角?标准压力角为多少度?
渐开线上任意一点法向压力的方向线和该点速度方向之间的夹角称为该点的压力角。标准压力角为20°
33 渐开线有哪些性质? (1)发生线沿基圆滚过的线段长度等于基圆上被滚过的相应弧长。(2)渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。换言之,基圆的切线必为渐开线上某点的法线。(3)渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。(4)渐开线的形状只取决于基圆大小。基圆越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越平直。当基圆半径为无穷大,其渐开线将成为一条直线。(5)基圆内无渐开线。
34 齿轮副的啮合条件有哪些?连续运转的条件有哪些? 由于模数和压力角已经标准化,所以齿轮正确的啮合条件是两齿轮的模数和压力角分别相等。且两齿轮基圆齿距相等。 连续传动条件是前一对轮尚未结束啮合,后继的一对轮齿已进入啮合状态。即:实际啮合线段的长度与法向齿距的比值Ea>1
35 齿轮的最小齿数为多少?渐开线标准直齿轮,最小齿数是17齿。
36 齿轮失效的形式有哪些?轮齿折断;齿面点蚀;齿面胶合;齿面磨损;齿面变形等5种。
37 什么叫蜗杆传动的自锁性?
蜗杆的螺旋升角很小时,蜗杆只能带动蜗轮传动,而蜗轮不能带动蜗杆转动。
38 蜗杆传动的正确啮合条件是(1)在中间平面内,蜗杆的轴面模数mx1和蜗轮的端面模数mt2相等。
(2) 在中间平面内,蜗杆的轴面齿形角αx1和蜗轮的端面齿形角αt2相等。
(3) 蜗杆分度圆导程角γ1和蜗轮分度圆柱面螺旋角β2相等,且旋向一致。
39 斜齿圆柱齿轮啮合的'条件是什么?
解:(1)两齿轮法面模数相等。(2)两齿轮法面齿形角相等。(3)两齿轮螺旋角相等、旋向相反。
40 什么叫定轴轮系?什么叫周转轮系?
当轮系运转时,所有齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不动的轮系称为定轴轮系。 在轮系运转时,至少有一个齿轮的轴线可绕另一轴线转动的轮系称为行星轮系(或称为周转轮系)。
41 行星轮系由哪些基本构件组成?行星轮系由行星轮、太阳轮、行星架和机架组成。
42 惰轮有何作用?当主动轴转向不变时,可利用轮系中的惰轮来改变从动轴的转向。
43 行星自由度只有一个,差动自由度有两个。
44 轴分哪几类?各承受何种载荷?
按照承受载荷的不同,轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作时既承受弯矩又承受扭短的轴称为转轴。这类轴在各种机器中最为常见。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。滑轮与轴用键联接,滑轮和轴一起旋转,轴的两端被一对滑动轴承支承着,称为转动心轴。滑轮在轴上旋转,轴的两端固定在机架上,称为固定心轴。只承受扭矩而不承受弯矩(或弯矩很小)的轴称为传动轴。
45 自行车的前后轴属于心轴、中轴属于转轴。
46 滚动轴承如何分类?各承受何种载荷?
调心球轴承 轴向承载能力:少量;调心滚子球轴承 轴向承载能力:少量;圆锥滚子轴承 轴向承载能力:较大;推力球轴承 轴向承载能力:只能承受单向轴向载荷;双向推力球轴承轴向承载能力:能承受双向的轴向载荷;深沟球轴承 轴向承载能力:少量;角接触球轴承 轴向承载能力:较大;外圈无挡边的圆柱滚子轴承 轴向承载能力:无;内圈无档边的圆柱滚子轴承 轴向承载能力:无;滚针轴承 轴向承载能力:无。
47 滚动轴承内径如何计算?内径代号/轴承内径(mm) 00/10;01/12;02/15;03/17;04~99/数字X5。
48 什么叫液压传动?液压系统由哪几部分组成?
液压传动是利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式。 液压系统由(1)动力元件(2)执行元件(3)控制元件(4)辅助元件(5)工作介质等五部分组成。
54 液压传动的两个基本参数是压力和流量。
55 液压油选取的主要指标是什么?代表何含义?
粘度是选择液压用油的主要指标。液压传动应用较多的是32号(平均运动粘度是32mm2/s)、46号或68号通用液压油。
56 液压泵、液压马达有何区别?
解:(1)由电机带动旋转输出压力油的是泵。(2)向其输入压力油时,输出机械能(转矩)即为:马达。在一定条件下两者可转化。(3)由于用途不同,两者在结构上略有差别(如:叶片式液压马达和泵比较)a.叶片式液压马达的转子有槽,槽内有弹簧,使叶片紧贴转子,保证启动时有足够的转矩。b.叶片式液压马达要求能正反转,所以叶片的倾角等于零。
57 液压缸有何作用?
液压缸有三种类型,即活塞式液压缸(它有单杆和双杆两种形式)、柱塞式液压缸和摆动式液压缸。活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动,输出速度和推力;摆动缸实现往复转动或摆动,输出角速度(转速)和转矩。
58 差动连接有何作用? 差动连接,一般是把液压缸的进油和回油连接在一起,把油缸的有杆腔油。
59 控制阀分哪几种?各有何作用?
控制阀分为方向阀、压力阀、流量阀;方向阀控制液压系统中油的流动方向。流量阀控制液压系统中油的流量大小。压力阀控制液压系统中油的压力大小。
60 换向阀接结构分有球阀式、滑阀式、转阀式。
62 三位四通换向阀O、M、P、Y机能含义?
三位四通换向阀的中位机能:O型含义:P、A、B、T四油口全部封闭,液压缸闭锁,液压泵不卸荷。M型含义:P、T相通,A、B封闭,液压缸闭锁,液压泵卸荷。
63 调速阀结构?调速阀由减压阀和节流阀串联而成的组合阀。
64 溢流阀、减压阀有何区别?
溢流阀是过载时才工作,减压阀是正常工作时都工作。
65 蓄能器作用是:在短时间内供应大量压力油以实现执行机构的快速运动,补偿泄露以保持系统压力,消除压力脉动,缓和液压冲击。
69 过滤器有何作用?有哪几种形式?