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1、精密机械设计应掌握的重要知识点 金属材料的力学性能有强度、刚度、硬度、塑性、疲劳强度等。黑色金属包括（碳）钢、铸铁、合金钢，含碳量1.35%的铁碳合金称为钢，含碳量在 2.5%4.0%的铁碳合金称为铸铁。含碳量0.25%的钢称为低碳钢、0.25%0.60%的钢称为中碳钢、0.60%的钢称为高碳钢 Q235 为屈服强度约为 235MPa 的碳素结构钢，45 钢为含碳量 0.45%的优质碳素结构钢，T12A 为含碳量 1.2%的高级优质碳素工具钢。低碳钢棒（塑性材料）受拉至断裂经历的阶段包括弹性阶段，屈服阶段，强化阶段，颈缩阶段。普通热处理方法有退火、正火、淬火、回火，热处理能显著提高钢的性能。调
2、质处理=淬火高温回火。常用的表面热处理方法有表面淬火、渗碳淬火等。碳在铸铁中主要以石墨形式存在，碳在钢中以溶于铁的晶格、碳铁化合物 Fe3C 两种形式存在。钢淬火后 Fe3C 呈细针状分布，零件强度、硬度大大提高。公差带的两个要素：公差带大小与公差带位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。孔、轴公差配合可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。形位公差中直线度、平面度、圆柱度属于形状公差，平行度、垂直度、同轴度属于位置公差。平面运动副中两构件之间以面接触的运动副为低副，如转动副、移动副，具有 2 个约束；两构件之间以点或线接触的运动副为高副，如凸轮副、齿轮副，具有 1 个约束。机构自
3、由度为 F=3n-2PL-PH ，机构运动简图 机构具有确定运动的条件是自由度0 且原动件数等于自由度。计算机构自由度时应注意复合铰链、局部自由度、虚约束的处理。复合铰链处有 m 个构件则有(m-1)个转动副。平面连杆机构可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构与导杆机构等 5 种类型。平面四杆机构曲柄存在的杆长条件是最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。曲柄摇杆机构的极位夹角是指曲柄在两极限位置时所夹的锐角。行程速度变化系数 凸轮机构按从动件的形状分为尖底从动件凸轮机构、滚子从动件凸轮机构、平底从动件凸轮机构。凸轮机构从动件运动特点是推程中先加速后减速；回程中
4、先加速后减速。凸轮机构的压力角是不考虑摩擦时，凸轮对从动件沿法线方向的推力与从动件上力作用点的速度方向之间所夹的锐角，压力角越小，效率越高。摩擦角 带传动张紧力 F0、紧边拉力 F1、松边拉力 F2、有效拉力 Ft Ft=F1-F2 保证瞬时传动比恒定不变的齿廓啮合基本定律是不论两齿廓在任何位置接触，过接触点的公法线必须与两齿轮的连心线交于一个定点,此定点称为节点,相应的圆称为节圆。渐开线齿轮工作时的三线合一是指啮合线、啮合点处公法线、两轮基圆的内公切线合一。分度圆是齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆。直齿圆柱齿轮：渐开线直齿圆柱齿轮啮合的开始点是从动轮齿顶圆与啮合线的交点；终止点是主动轮齿顶
5、圆与啮合线的交点。加工齿轮的常用方法有插齿、滚齿、磨齿、剃齿等。对于 20 的标准齿轮，=1 时，不发生根切的最少齿数为 17；变位齿轮与标准齿轮的分度圆、基圆、模数、压力角相同，仅截取的渐开线区段不同，正变位齿轮齿根变厚，负变位齿轮齿根变薄。正变cosdd),dd(21a,mZdb212me,2ms,mpffafaaaah2dd,m)Ch(h,h2dd,mhh*ah201tFFF202tFFF180180K11180KKfarctan1000vFPt功率金钢含碳量的铁碳合金称为钢含碳量在的铁碳合金称为铸铁含碳量的钢称为低碳钢的钢称为中碳钢的钢称为高碳钢为屈服强度约为的碳素结构钢钢为含碳量的优
6、质碳素结构钢为含碳量的高级优质碳素工具钢低碳钢棒塑性材料受拉至钢的性能调质处理淬火高温回火常用的表面热处理方法有表面淬火渗碳淬火等碳在铸铁中主要以石墨形式存在碳在钢中以溶于铁的晶格碳铁化合物两种形式存在钢淬火后呈细针状分布零件强度硬度大大提高公差带的两个要素公差带配合形位公差中直线度平面度圆柱度属于形状公差平行度垂直度同轴度属于位置公差平面运动副中两构件之间以面接触的运动副为低副如转动副移动副具有个约束两构件之间以点或线接触的运动副为高副如凸轮副齿轮副具有个约束位齿轮齿顶高增大，齿根高减小；负变位齿轮反之。斜齿轮的标准参数在法面，正确啮合的条件是：圆柱齿轮传动的圆周力 圆锥齿轮正确啮合的条件是
7、两锥齿轮模数相等，压力角相等，分度圆锥锥顶重合,锥距相等。锥齿轮大端参数为标准值。蜗杆传动的主平面是通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的剖面。主平面内相当于齿条齿轮传动。蜗轮蜗杆正确啮合的条件是蜗杆轴向模数等于蜗轮端面模数，蜗杆轴向压力角等于蜗轮端面压力角。蜗杆分度圆直径 d1=mq，蜗轮分度圆直径 d2=mZ2 轮系可分为定轴轮系、周转轮系和复合轮系。定轴轮系：含有空间轮系时，要采用箭头法标识各轴转向。周转轮系的中心轮又称为太阳轮，系杆又称为行星架。)dd(21a,cosZmd21ncosmm,h2dd,h2ddntffaa212n1n2n1n,mm90,tanZZnni,mZd2121221各主
8、动轮齿数的乘积各从动轮齿数的乘积mk1k1)1(nni2 H 1 3 nnanfnanam)Ch(h,mhhnnmp112dTFt1mZp,mpzx2331113331 21HHHHHz zziz zz 金钢含碳量的铁碳合金称为钢含碳量在的铁碳合金称为铸铁含碳量的钢称为低碳钢的钢称为中碳钢的钢称为高碳钢为屈服强度约为的碳素结构钢钢为含碳量的优质碳素结构钢为含碳量的高级优质碳素工具钢低碳钢棒塑性材料受拉至钢的性能调质处理淬火高温回火常用的表面热处理方法有表面淬火渗碳淬火等碳在铸铁中主要以石墨形式存在碳在钢中以溶于铁的晶格碳铁化合物两种形式存在钢淬火后呈细针状分布零件强度硬度大大提高公差带的两个要
9、素公差带配合形位公差中直线度平面度圆柱度属于形状公差平行度垂直度同轴度属于位置公差平面运动副中两构件之间以面接触的运动副为低副如转动副移动副具有个约束两构件之间以点或线接触的运动副为高副如凸轮副齿轮副具有个约束 螺旋传动用于将螺杆与螺母间的相对转动变为相对直线运动 Ph为导程，P 为螺距 螺杆与螺母固定某个时，另一个的运动可判断如下：对于右旋螺纹用右手，四指方向为转动方向，则拇指方向为直线运动方向；左旋螺纹用左手。螺纹的公称直径是大径。滚珠丝杠副预紧的基本方式是采用双螺母，调整双螺母的轴向距离实现预紧，消除空回间隙。常用的螺纹有三角形螺纹，牙型角为 60 ；梯形螺纹，牙型角为 30。轴的结构工
10、艺性设计包括轴肩圆角、轴端倒角、砂轮越程槽、螺纹退刀槽等。固定滚动轴承的轴肩高度应小于轴承内圈厚度，以便拆卸。常用的联轴器有凸缘联轴器、滑块联轴器和万向联轴器等。滚动轴承代号：6-深沟球轴承、7-角接触(球)轴承、3-圆锥滚子轴承、N-圆柱滚子轴承、5推力球轴承 6024 为内径 d24 5120mm 的深沟球轴承。当量动载荷 P126 例 7-1 V带传动设计计算过程（公式、图表会用，复习 3 遍差不多）。P175 例 8-2直齿圆柱齿轮设计计算过程及题 8-17（公式、图表会用，复习 58遍差不多）。P293 例 11-1滚动轴承计算过程及题 11-13（公式、图表会用，复习 57 遍差不
11、多）。作业中的大题，连杆机构设计、凸轮轮廓设计等不写步骤，保留辅助线。2hPl)YFXF(fParpnPph金钢含碳量的铁碳合金称为钢含碳量在的铁碳合金称为铸铁含碳量的钢称为低碳钢的钢称为中碳钢的钢称为高碳钢为屈服强度约为的碳素结构钢钢为含碳量的优质碳素结构钢为含碳量的高级优质碳素工具钢低碳钢棒塑性材料受拉至钢的性能调质处理淬火高温回火常用的表面热处理方法有表面淬火渗碳淬火等碳在铸铁中主要以石墨形式存在碳在钢中以溶于铁的晶格碳铁化合物两种形式存在钢淬火后呈细针状分布零件强度硬度大大提高公差带的两个要素公差带配合形位公差中直线度平面度圆柱度属于形状公差平行度垂直度同轴度属于位置公差平面运动副中两构件之间以面接触的运动副为低副如转动副移动副具有个约束两构件之间以点或线接触的运动副为高副如凸轮副齿轮副具有个约束