机械设计基础A学习指南汇总Word文件下载.docx
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教材处理:
选用机械工业出版社出版的普通高等教育“十一五”国家级规划教材、新世纪高校机械工程规划教材、朱东华等主编的《机械设计基础》。
本教材系统、完整、新颖和适用。
但由于教材内容多,而计划学时有限,所以教学任务非常繁重。
对此,应该在满足教学基本要求的基础上,做到抓住重点、难点,放手简单、次要的内容(在老师指导下让学生自学),淡化理论演绎、简化公式推导,使学生掌握其共性规律和基本方法。
真正做到将问题由“繁”变“简”,将课本由“厚”变“薄”。
多媒体课件:
根据本课程的特点,机械设计基础适合用多媒体教学。
该课件综合了图、文、声、像、二维图形、三维动画等多种媒体手段,经科学、合理的重组、整合、加工,构筑了一种虚拟实际场景的教学氛围。
对学生开阔视野、扩展思路、增强工程实践意识以及提高分析问题、解决问题的能力和创造能力都具有非常重要的作用。
但是,应该提醒的是,学生在利用多媒体课件进行学习时,不能将注意力只集中在丰富多彩的课件画面上,而忽视对课程内容的关注和理解;
课堂学习中,由于信息量较大,课堂进度较快,应注意对重要内容作记录,并在课下及时复习和总结。
三、学习参考用书
可选用高等学校机械设计系列教材:
《机械设计基础》(杨可桢程光蕴主编);
《机械原理》(孙桓主编),
《机械设计》(濮良贵主编),
《机械设计基础学习指导书》(程光蕴主编)
四、关于考试的说明
《机械设计基础》课程的考核成绩由以下几部分构成:
●课外作业和平时表现(未完成作业者不得参加期末考试)20%
●实验(未完成规定实验者不得参加期末考试)10%
●期末考试70%
五、各章基本要求、重点难点及自测练习题
1绪论
(一)基本要求
1.掌握有关机械、机器、机构、构件及零件等名词概念;
2.了解机械设计基础研究的对象和内容及本课程的性质、任务及相应的学习特点。
(二)重点与难点
本章重点是掌握机器和机构的含义和特征、构件及零件等名词概念
(三)自测练习题
1.填空题
1)零件是机器中的单元体;
构件是机构中的单元体。
2)内燃机中的连杆属于。
A.零件B.机构C.构件
3)机器与机构的主要区别是:
。
A.机器较机构运动复杂B.机器能完成有用的机械功或转换能量C.机器能变换运动形式。
4)一种相同的机构机器。
A.只能组成相同的B.可以组成不同的C.只能组成一种
2.简答题
1)《机械设计基础》课程研究的对象与内容是什么?
2)什么是机械、机器、机构、构件、零件?
各举一例说明。
2平面机构
1.掌握平面机构运动简图的绘制方法。
搞清运动副、约束、自由度等基本概念,看懂并能绘制机构的运动简图;
2.掌握平面机构自由度计算。
能对复合铰链、局部自由度及虚约束进行正确识别及处理,对机构的运动是否确定会做出相应的判断;
3.了解平面四杆机构的基本形式及演化方法。
熟悉铰链四杆机构的三种基本形式及其演化中的曲柄滑块机构、摆动导杆机构的结构特点及运动特点;
4.掌握平面四杆机构特性分析方法。
对曲柄存在条件、急回特性、行程速比系数、传动角或压力角、死点有明确的概念;
5.掌握设计平面四杆机构的基本方法。
能够按照给定行程速比系数、两连架杆位置运用图解法完成四杆机构各构件基本尺寸的确定。
本章的重点是机构运动简图的绘制;
平面机构自由度计算;
铰链四杆机构基本形式的判断;
四杆机构中急回特性分析及平面四杆机构的设计。
其中机构运动简图的绘制即是重点又是难点;
而机构自由度计算中虚约束的处理是难点但不是重点;
平面四杆机构最小传动角的分析是难点。
1.填空题
1)两构件通过点或线接触而构成的运动副为;
它引入个约束。
两构件通过面接触而构成的运动副为,它引入个约束。
2)机构中只有一个。
A.原动件B.从动件C.机架
3)当曲柄摇杆机构处于死点位置时,原动件应是,此时,机构的压力角为。
4)在曲柄摇杆机构中,若把摇杆变换为机架,则机构演变成机构。
5)一对心曲柄滑块机构,若以滑块为机架,则将演化成机构。
6)在四杆机构中,能实现急回运动的机构有、、。
7)摆动导杆机构,当以曲柄为原动件时,传动角总是。
A.等于0º
B.等于90º
C.大于0º
而小于90º
8)曲柄滑块机构中,若增大曲柄长度,则滑块行程将。
A.增大B.不变C.减小
9)铰链四杆机构ABCD各杆长度分别为lAB=40mmlBc=90mm,lcD=55mm,lAD=100mm,
取AB杆为机架,则该机构为。
A.双摇杆机构B.双曲柄机构C.曲柄摇杆机构
10)杆长不等的铰链四杆机构,若以最短杆为连杆,应是
A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.双曲柄机构或双摇杆机构
11)下列生产设备均用了曲柄摇杆机构,其中以摇杆为主动件的是
A.缝纫机踏板机构
B.剪刀机
C.碎石机
D.搅拌机
12)铰链四杆机构中的运动副属于
A.高副
B螺旋副
C、转动副词D.移动副
13)内燃机中的曲柄滑块机构,作主动件的是
A.曲柄B.滑块C.导杆D.连杆
14)以下关于机构急回特性的论述正确的是
A.行程速比系数越小,急回特性越显著
B.极位夹角为0°
时,机构具有急回特性
C.急回特性只有曲柄摇杆机构具有
D.急回特性可用来缩短空回行程的时间,提高生产率
2.计算分析题
2.1下面所示两图分别为一机构的初拟设计方案。
试:
计算图示各机构的自由度,如有复合铰链,局部自由度和虚约束需说明。
分析其设计是否合理,如此初拟方案不合理,请用简图表示其修改方案,并对其合理性进行验证。
(a)
(b)
2.2计算图示机构的自由度并判断机构是否具有确定的相对运动(机构中若存在复合铰链、局部自由度、虚约束应明确指出)
(a)(b)
2.3试设计一铰链四杆机构来实现飞机起落架的运动。
要求:
(1)飞机起飞时,起落架收起,机构的连杆处于图示B1C1位置;
(2)飞机降落时,起落架要安全可靠支承(利用死点),机构连杆处于图示B2C2位置,且支承轮子的构件C2D处于铅垂位置。
已知连杆BC长度为300mm。
1.求该四杆机构中两连架杆AB、CD的长度及机架AD的长度。
(可由作图法量取)
2.按比例作出飞机起飞和降落时机构的两个位置图;
3.判断该铰链四杆机构的类型名称。
2.4图示一曲柄摇杆机构,已知机架长度ℓAD=70mm,摇杆长度ℓCD=55mm,摇杆左极限位置C1D与
机架AD之间的夹角为45°
,若行程速比系数K=1.4,试用图解法确定:
(10分)
1.摇杆的右极限位置C2D。
2.曲柄长度ℓAB和连杆长度ℓBC
3.最小传动角min
3凸轮机构
1.了解凸轮机构的分类及应用;
2.掌握推杆几种常用运动规律的特点和适用场合;
3.掌握用反转原理设计凸轮廓曲线的方法。
本章的重点是推杆几种常用运动规律的特点及适用场合;
盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计;
凸轮机构压力角及运动失真的主要影响因素。
本章的难点是在凸轮轮廓设计及分析中“反转法”原理的理解和运用。
1)在凸轮机构推杆常用的运动规律中,运动规律会使机构产生刚性冲击,而运动规律会使机构产生柔性冲击。
2)右图所示几种凸轮机构中,的润滑条件和传力性能最好。
A、a图B、b图C、c图
3)尖顶从动件凸轮机构中,基圆的大小会影响。
A.从动件位移B.从动件加速度C.机构的压力角
4)与其它机构相比,凸轮机构的最大优点是。
A.便于润滑B.制造方便C.可实现各种预期的运动规律
5)为避免从动件运动失真,滚子从动件凸轮的理论轮廓不能。
A.内凹B.有尖点C.变平
6)若凸轮机构出现运动失真,可采取的措施。
A.增大滚子半径B.增大基圆半径C、减小基圆半径
7)设计滚子直动从动杆盘形凸轮机构时,若压力角超过许用值,则应。
A、增大滚子半径B、增大基圆半径C、减小基圆半径
8)用反转法设计凸轮廓线时,相对静止不动。
A.机架B.从动杆C.凸轮
9)与凸轮接触面较大,易于形成油膜,所以润滑较好,磨损较小的是
A.尖顶从动杆B.平底从动杆C.滚子从动杆
10)凸轮机构中从动件的运动规律取决于
A.从动件端部结构形式
B.凸轮的大小
C.凸轮轮廓曲线
11)平底从动件凸轮机构的适应场合是
A.传力较小B.转速较高C.转速较小
12)在传力不大的低速凸轮机构中,一般可采用的从动件是
A.滚子B.尖顶C.平底
13)、凸轮机构中,从动件做等加速等减速运动时将产生怎样的冲击
A.刚性冲击B.柔性冲击C.无冲击
2.问答题:
图所示为一凸轮机构,看懂该传动,回答下列问题
(1)该凸轮机构应用了何种类型的凸轮?
(2)该种类型凸轮机构能使横刀架实现怎样的运动?
(3)从运动方面考虑该凸轮为平面凸轮还是空间凸轮?
(4)该种类型凸轮机构主要应用于何种场合?
(5)从动件的运动规律决定的因素是什么?
3.作图分析题
3.1
图示为一偏心圆盘构成的凸轮机构,已知O为偏心圆的中心,偏心距e=15mm,圆盘直径d=60mm。
①用作图法标出从动件2的行程h和推程运动角0。
②用作图法标出凸轮转过90时从动件2的位移S90、压力角90。
③若改为偏置式凸轮机构,从减小推程压力角的角度考虑,从动件应偏向哪一侧?
用作图法标出凸轮机构从图示位置转过45°
时的压力角及从动件的位移。
3.2
3.2下图为实际轮廓曲线相同而从动杆末端形式不同的三个凸轮机构。
1)画出图示三个凸轮的基圆r0
2)标出图示三个凸轮机构图示位置时的压力角α及位移S、凸轮逆时针转过90º
后的压力角α90。
3)试比较分析三种从动杆末端形式各自的主要特点及应用场合。
3.3图示为一偏心圆盘构成的凸轮机构。
已知凸轮转向如图,要求: