机械设计基础B课程精讲--天津科技大学

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  • 分类:机械工程  
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  • 时间:2024-08-09 14:58

以下是一份机械设计基础B课程精讲内容示例,你可以根据实际教学大纲等进行调整和完善。

一、课程概述

机械设计基础B是一门研究机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、设计方法以及机械系统设计基本理论的重要技术基础课程。

二、主要内容精讲

(一)常用机构部分

平面连杆机构

工作原理:讲解四杆机构(曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等)的运动传递方式。

重点分析:

曲柄存在的条件,通过不同杆长关系判断机构类型。

急回特性的概念,分析极位夹角与行程速比系数的关系。

压力角和传动角对机构传力性能的影响,最小传动角位置的确定。

死点位置的理解以及在实际中的应用(如飞机起落架)和克服方法。

设计方法:根据运动要求设计平面四杆机构(如给定行程速比系数、连杆位置等)。

凸轮机构

凸轮机构的类型(盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮等 )和特点。

凸轮轮廓曲线的设计:

基于反转法原理,对几种常见运动规律(等速、等加速等减速、余弦加速度等)下的凸轮轮廓设计。

分析运动规律对冲击的影响(刚性冲击、柔性冲击)。

凸轮机构基本尺寸的确定:如基圆半径与压力角的关系等。

齿轮机构

齿轮的类型(直齿、斜齿、锥齿等)和特点。

渐开线齿廓的形成和特性。

标准直齿圆柱齿轮的参数:模数、压力角、齿数、齿顶高系数、顶隙系数等,以及几何尺寸计算。

渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动:正确啮合条件、连续传动条件、中心距与啮合角等。

齿轮的加工方法(仿形法和展成法)和根切现象、最少齿数。

斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮的相关要点。

轮系

轮系的分类(定轴轮系、周转轮系、混合轮系)。

定轴轮系的传动比计算(大小和方向)。

周转轮系(重点是行星轮系)的传动比计算(利用转化机构法)。

混合轮系的传动比计算思路(先划分定轴和周转部分)。

间歇运动机构(如棘轮机构、槽轮机构等)

工作原理和运动特点。

适用的场合和主要参数的确定。

(二)通用零件部分

螺纹连接

螺纹的类型、参数和主要特点(如三角形螺纹、梯形螺纹等)。

螺纹连接的基本类型(螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接等)和应用场合。

螺纹连接的预紧和防松(防松方法和原理)。

单个螺栓连接的强度计算(受拉、受剪等)。

齿轮传动

齿轮传动的失效形式(轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合等)和原因。

齿轮材料的选择和热处理方法。

直齿、斜齿圆柱齿轮传动的强度计算(接触强度和弯曲强度)。

蜗杆传动

蜗杆传动的特点和类型。

蜗杆传动的主要参数(模数、压力角、导程角、蜗杆直径系数等)。

蜗杆传动的失效形式和设计准则。

蜗杆传动的受力分析(判断各分力方向)。

带链传动

带传动(V带等)的类型、工作原理和特点。

带传动的弹性滑动和打滑现象。

带传动的应力分析和设计计算。

链传动的特点、类型和工作原理。

链传动的运动不均匀性和主要参数选择。

轴

轴的类型(心轴、传动轴、转轴)和用途。

轴的结构设计(轴上零件的定位和固定、轴的结构工艺性等)。

轴的强度计算(按扭转强度、弯扭合成强度等)。

滑动轴承

滑动轴承的类型和结构。

轴瓦材料和结构。

非液体摩擦滑动轴承的设计计算。

滚动轴承

滚动轴承的类型、代号和特点。

滚动轴承的失效形式和寿命计算。

滚动轴承的组合设计(轴向和径向固定、轴承游隙调整、润滑和密封等)。

联轴器与离合器

联轴器(刚性联轴器和弹性联轴器)的类型和特点。

离合器(牙嵌式、摩擦式等)的类型和工作原理。

三、课程学习要点总结

理解各种机构和零件的基本原理是基础,牢记关键参数和设计准则。

注重理论联系实际,多观察实际机械中机构和零件的应用。

对于设计计算部分,要掌握计算步骤和公式的正确应用,注意单位统一和参数合理选取。

学会分析机构和零件的优缺点、适用范围,为合理选用和改进设计提供思路。

四、课程实践与拓展

安排课程实验,如机构运动测绘实验、齿轮参数测量实验、轴承性能实验等。

鼓励学生参与机械设计创新竞赛等活动,将所学知识应用到实际设计项目中。

引导学生阅读相关机械设计的前沿文献和案例,了解行业最新发展和应用。