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精密机械设计 知识点串讲 2010.6.17 第二章 机械工程常用材料及钢的热处理 金属材料的力学性能指标的定义，及其影响因素 普通热处理的相关名词定义、分类和作用 表面热处理和化学热处理的作用 第一节 概述 应力极限 强度：材料抵抗破坏的能力 刚度：材料抵抗变形的能力（E、G） 塑性：材料破坏时，遗留变形的大小 断后伸长率?、断面收缩率? 硬度：材料抵抗硬物压入的能力 布氏硬度HBW、洛氏硬度HRC、 维氏硬度HV 影响力学性能的主要因素 1、含碳量 含碳量越高，强度和硬度越高，但塑性显著降低。 2、杂质元素：有益Si、Mn，有害S、P 3、合金元素 加入某些合金元素，可提高和改善其综合力学性能，并获得某些特殊的物理和化学性能。 4、温度 一般，低温条件下强度有所增加，塑性和冲击韧性下降 ，高温条件下相反。 5、热处理工艺 钢铁材料（黑色金属） 碳钢（低碳钢、中碳钢、高碳钢）； 合金钢 铸铁（灰铸铁；球墨铸铁） 有色金属（铜合金、铝合金、钛合金） 非金属材料（工程塑料、橡胶、人工合成矿物） 钢的热处理 加热、保温、冷却?改变金属整体或表面组织，获得所需性能。 种类 1、普通热处理：退火、正火、淬火、回火 2、表面热处理和化学热处理 (种类和作用) 感应加热、火焰加热、电接触加热、电解加热、渗碳、氮化、碳氮共渗 3、其他热处理 退火：加热、保温、随炉冷却 目的：降低硬度、细化晶粒、消除内应力， 预先热处理 正火：加热、保温、空气冷却 目的：同退火，更高的力学性能 淬火：加热，保温，水、油或盐水冷却 目的：提高零件的硬度和耐磨性，强化材料。但淬火后，出现内应力，材料变脆，须回火。 方法：单介质淬火；双介质淬火 回火：零件淬火后，加热至临界温度之下，保温，以一定速度冷却。 目的：达到设计图纸要求的硬度，消除内应力。 回火工艺的种类： 1、低温回火（150～250?C） 2、中温回火（350～500?C） 3、高温回火（500～650?C） 调质处理－淬火＋高温回火 （掌握其目的） 第四章 平面机构的结构分析 基本概念：机器、机构、构件、零件，运动副，自由度，约束 机构具有确定运动的条件 平面机构自由度计算，及计算机构自由度时应注意的事项 平面机构的高副低代，分析组成机构的基本杆组及机构的级别 运动副：机构中使两构件直接接触，并能产生一定相对运动的连接。 机构自由度 机构中各构件相对于机架的所具有的独立运动的数目。 机构自由度为活动构件自由度的总数与运动副引入的约束总数之差： F=3n-2PL-PH n-活动构件数 PL-低副数 PH-高副数 机构具有确定运动的条件 原动件数＝F，机构有确定的运动。 机构的组成原理 任何机构都可以看做是有若干个基本杆组依次联接于原动件和机架上而构成。 基本杆组 不能再拆的最简单的自由度为零的构件组称为组成机构的基本杆组。 3n＝2PL Ⅱ级杆组（n=2，PL=3） Ⅲ级杆组（n=4，PL=6） 机构的级别取决于其所含基本杆组中的最高级别 平面机构的结构分析 将已知的机构分解为原动件、机架和基本杆组，并确定机构的级别。 平面机构结构分析的步骤： 1）计算自由度，确定原动件。 2）除去虚约束和局部自由度，高副低代。 3）从远离原动件的构件开始，先试拆Ⅱ级杆组，如不行再试拆Ⅲ级杆组。当拆去一个杆组后，按上述顺序重复进行，直到只剩下机架和原动件为止。 4）确定机构的级别。 用一个含有两个低副的虚拟构件来代替原高副，接触点的公法线上找出两曲线的曲率中心 K1、K2，曲率中心为两低副位置。 第五章 平面连杆机构 平面四杆机构的基本类型及其演化 曲柄存在的条件 四杆机构压力角和传动角的定义和计算，最小传动角 死点及其发生条件 行程速度变化系数，极位夹角，急回特性 正弦机构和正切机构的传动特性、原理误差 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄滑块机构 导杆机构 四杆机构曲柄存在的必要条件为： 最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 如果不满足杆长条件，机构中不可能有曲柄，不管以哪个杆件为机架，只能构成双摇杆机构。 在满足