機械原理總復習(總結(jié))

1、.機械原理總復習機械：機器和機構的總稱機器：一種執(zhí)行機械運動的裝置，用來完成有用的機械功或轉(zhuǎn)化機械能。具有以下三個特點1). 人為的實物的組合 2). 各實物間具有確定的相對運動3). 用來完成有用功、轉(zhuǎn)換能量，以代替或減輕人類的勞動。機構：用來傳遞與變換運動和動力的可動裝置。具備機器的前兩個特征，它是機器的重要組成部分。常用的機構有：齒輪機構、凸輪機構、連桿機構、間歇運動機構、螺旋傳動機構等。機器由機構組成，可以包含一個或幾個機構；由原動機、傳動機構、執(zhí)行機構和控制系統(tǒng)組成。機器主要是研究做功或能量轉(zhuǎn)化及其運轉(zhuǎn)的過程，而機構主要是研究運動和受力情況。機構分析：運動和動力 機械的調(diào)速、平衡等機

2、構綜合(設計）：結(jié)構和機構各部分的尺度關系進行綜合。不研究與機械零件有關的問題，如零件的形狀，構造，強度、材料，工藝.第二章 平面機構的結(jié)構分析運動副和運動鏈的概念機構運動簡圖的繪制機構具有確定運動的條件平面機構自由度的計算平面機構組成的基本原理難點：虛約束（了解常見虛約束）填空，選擇，回答，計算.機構的組成構件：機器中每一個獨立的運動單元體稱為。構件是獨立的運動單元體，是機械原理的研究對象零件是制造加工的單元體，是機械設計的研究對象機器是由若干個構件組成，一個構件可以是一個或幾個零件組成運動副：兩個以上構件的可動的聯(lián)接稱為。運動副元素：把兩構件上能夠參加接觸而構成運動副的表面稱為自由度，約束

3、：高副：點或線接觸，引入1個約束低副：面接觸，引入2個約束，常見的有：回轉(zhuǎn)副，移動副等。常用運動副的符號：see pp.15運動鏈：兩個以上構件通過運動副的聯(lián)接而構成的可動的系統(tǒng)稱為，分為閉式運動鏈和開式運動鏈。機構：在運動鏈中，若將某一構件加以固定而成為機架，則這種運動鏈便成為機構。機構中的構件(表示法:see pp.19)可分為：機架：被認為固定不動的構件，用來支承活動構件。原動件：按給定的運動規(guī)律獨立運動的構件。通常標運動方向。從動件：隨原動件運動的活動構件。.若干構件通過運動副聯(lián)接而成為運動鏈，再將某一構件固定為機架，便構成機構。繪制機構運動簡圖：用簡單的線條和符號表示構件和運動副，并

4、按一定比例尺定出各運動副的位置，表示出機構中各構件間相對運動關系的簡化圖形稱為機構運動簡圖。 =實際尺寸(m)/圖上尺寸(mm)搞清機械的結(jié)構和動作原理；從原動件開始，沿運動的傳遞路線，搞清機構是由哪些構件組成的，各構件之間組成何種運動副；合理選擇視圖投影面；選取適當?shù)谋壤?，繪制出機構運動簡圖。機構具有確定運動的條件：機構的原動件數(shù)等于機構自由度F；原動件數(shù)小于機構自由度F，機構遭到破壞；原動件數(shù)大于機構自由度F，機構運動不確定；機構自由度 ，機構蛻化為剛性桁架，構件間不可能產(chǎn)生相對運動。lu0F 機構具有確定運動的條件.平面機構自由度的計算機構的自由度F：機構具有確定運動時所必須給定的獨立

5、運動參數(shù)的數(shù)目。平面機構的自由度：注： : (活動構件數(shù)目,低副數(shù)目,高副數(shù)目)復合鉸鏈：兩個以上的構件(m)在同一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)接，且其轉(zhuǎn)動副的中心相重合。轉(zhuǎn)動副數(shù)目應為m-1個。注意：齒輪或凸輪構成的復合鉸鏈除去局部自由度（通常為滾子）除去虛約束 能指出復合鉸鏈，局部自由度和虛約束的位置虛約束常見幾種情況：兩構件在多處接觸而構成移動副，且移動方向彼此平行；兩構件在多處接觸而構成轉(zhuǎn)動副，且移動軸線重合；兩構件在多處接觸而構成平面高副，且各接觸點處的公法線彼此重合；只能算一個運動副。特定的幾何條件： 重復軌跡；重復部分)2(3hlppnF),(hlppn.平面機構組成的基本原理平面機構的組成原

6、理：任何機構都可以看作是由若干個基本桿組依次聯(lián)接于原動件和機架上而構成的。結(jié)構分類：級組（ n=2, pl=3 ），級組（n=4, pl=6），級機構（最高級別為級組的基本桿組構成的機構）， 級機構（最高級別為級組的基本桿組構成的機構），級機構（機架和原動件而構成的機構）高副替代：高副以低副替代（用兩個轉(zhuǎn)動副和一個構件來代替一個高副）。結(jié)構分析：將已知機構分解為原動件，機架，桿組，并確定機構的級別。除去虛約束和局部自由度，高副替代并標出原動件從遠離原動件的構件開始拆桿組，直到只剩下原動件和機架最后確定機構的級別。.第三章 平面連桿機構及其設計平面鉸鏈四桿機構的演化曲柄存在條件，傳動角，死點，行

7、程速比系數(shù)，運動連續(xù)性平面四桿機構設計的一些基本方法填空，選擇，回答，計算，作圖，解析.平面連桿機構的基本形式及其演化平面連桿機構的組成及其優(yōu)缺點平面連桿機構：由若干剛性構件用低副聯(lián)接而成的平面機構，又稱低副機構。具有承載能力大，結(jié)構簡單，制造方便；能實現(xiàn)多種運動規(guī)律（轉(zhuǎn)動，擺動，移動，平面復雜運動）；滿足不同運動軌跡的要求。只能近似地實現(xiàn)給定的運動規(guī)律和運動軌跡；不宜用于高速傳動；運動積累誤差較大，同時使機械效率降低。常見的連桿機構：鉸鏈四桿機構,曲柄滑塊機構,導桿機構平面四桿機構的基本形式鉸鏈四桿機構：平面四桿機構的基本形式機架，連桿，連架桿（曲柄，搖桿），周轉(zhuǎn)副，擺轉(zhuǎn)副1.按兩連架桿為曲

8、柄或搖桿，可分為曲柄搖桿機構，雙曲柄機構，雙搖桿機構（特點）.平面四桿機構的演化改變構件的形狀和運動尺寸：移動副可認為是轉(zhuǎn)動副的一種特殊情況例如：曲柄搖桿機構演化為曲柄滑塊機構或具有兩個移動副的四桿機構改變運動副的尺寸：曲柄滑塊機構演化為偏心輪機構，運動特性完全等效選用不同機構為機架的演化（機構倒置/變更機架）：相對運動原理的應用鉸鏈四桿機構曲柄滑塊機構具有兩個移動副的四桿機構運動副元素的逆換：1.導桿機構和搖塊機構運動特性完全等效.有關平面連桿機構的一些基本知識平面連桿機構有曲柄的條件轉(zhuǎn)動副為周轉(zhuǎn)副的條件：1). 桿長條件:2).組成周轉(zhuǎn)副的兩桿中必有一桿為四桿中的最短桿有曲柄的條件：滿足桿

9、長條件；最短桿為機架或連架桿判斷鉸鏈四桿機構類型（三種）：1). 桿長條件，2). 找最短桿，3). 哪桿為機架急回運動和行程速比系數(shù)極位夾角 ：機構處于兩個極限位置時，曲柄兩位置所夾銳角行程速比系數(shù)K：表示急回運動的急回程度， ，急回作用越顯著壓力角和傳動角壓力角 ：在不考慮機構運動副摩擦和構件慣性力的情況下，從動件受力點所受的驅(qū)動力與該點速度方向所夾的銳角傳動角：壓力角的余角（連桿與從動件所夾的銳角） m axm inllll90 min(4050 )or180180K .壓力角和傳動角：表示機構傳力性能好壞的指標；壓力角越小（即傳動角越大），表示機構傳力性能越好最小傳動角與機構中各桿的尺

10、寸有關，在曲柄與機架共線的兩位置之一死點：機構在運動過程中，會出現(xiàn)傳動角為零的位置（即連桿與從動件共線時），稱為死點。曲柄搖桿機構：搖桿為原動件，有兩個死點位置曲柄滑塊機構：滑塊為原動件自鎖：運動副中摩擦阻力大于有效驅(qū)動力造成的死點的克服方法：機構錯位排列；安裝飛輪加大慣性。死點的應用：實現(xiàn)特定的工作要求，如工件夾緊機構，保證在加工時，工件不會松脫；飛機起落架機構，使降落更可靠運動連續(xù)性：指連桿機構在運動過程中能否連續(xù)實現(xiàn)給定的各個位置的問題。檢查是否有錯位不連續(xù)，錯序不連續(xù)。.連桿機構設計的基本問題及方法設計的基本問題：根據(jù)給定的運動要求 選定機構的形式；確定各構件的尺寸參數(shù)（即各構件的長度

11、）滿足一些附加條件 ：結(jié)構條件（曲柄存在），傳力條件（最小傳動角），連續(xù)運動條件設計要求可歸納為三類：按預定的運動規(guī)律要求設計；按預定的連桿位置設計；按預定的運動軌跡設計作圖法（圖解法）：按給定的行程速比系數(shù)給定連桿三個對應位置按兩連架桿三個對應位置（反轉(zhuǎn)法）解析法（會建立運動方程式）按預定的兩連架桿對應位置.第四章 凸輪機構及其設計推桿常用運動規(guī)律及其選擇原則盤形凸輪輪廓曲線的設計凸輪基圓半徑與壓力角及自鎖的關系填空，選擇，作圖，解析.凸輪機構由凸輪，從動件（推桿）和機架組成的高副機構。與連桿機構比較，結(jié)構簡單緊湊，設計容易，能實現(xiàn)復雜的運動規(guī)律，但凸輪與推桿為點，線接觸，故在受力不大的控制

12、機構中廣泛應用。盤形凸輪，移動凸輪，圓柱凸輪的運動特點及其內(nèi)在聯(lián)系（移動凸輪可看作回轉(zhuǎn)軸心在無窮遠處的盤形凸輪，把移動凸輪卷成一圓筒則為圓柱凸輪）尖頂推桿，滾子推桿（尖頂推桿的尖頂作為中心，加一圓滾子，即得到滾子推桿），平底推桿。 理論輪廓曲線/實際輪廓曲線直動推桿（對心式或偏置式），擺動推桿根據(jù)推桿與凸輪的相對位置，推桿的運動形式，推桿的端部結(jié)構 及凸輪的形狀來分類。偏置直動滾子推桿盤形凸輪機構，擺動尖頂推桿盤形凸輪機構等。凸輪機構的應用及分類.推桿常用運動規(guī)律運動循環(huán)過程：基圓，偏距圓，推桿的行程推桿：推程遠休程回程近休程凸輪：推程運動角遠休止角回程運動角近休止角推桿的運動線圖：推桿常用運

13、動規(guī)律（優(yōu)缺點及其適用場合）等速運動規(guī)律：剛性沖擊，宜用于低速的情況等加速減速運動規(guī)律：柔性沖擊，宜用于中速的情況余弦運動規(guī)律：柔性沖擊，宜用于中速的情況正弦運動規(guī)律：無剛性，柔性沖擊，可在高速下應用五次多項式運動規(guī)律：無剛性，柔性沖擊，可在高速下應用推桿運動規(guī)律選擇：滿足機器工作要求，凸輪機構具有良好動力性能，凸輪便于加工。maxsinmaxcosmax|aaaequ),(0her),(020010)(),(),(avs.凸輪輪廓曲線的設計反轉(zhuǎn)法：設凸輪相對機架不動，而推桿隨機架一道作反轉(zhuǎn)運動，同時按選定的運動規(guī)律作預期運動，以便作圖或計算。對心直動尖頂推桿盤形凸輪機構（作圖法）/解析法選適

14、當比例尺 作出凸輪機構初始位置確定（作）推桿 對應關系作推桿尖頂相對于凸輪的各個位置反轉(zhuǎn)過程中占據(jù)各個位置 b) 復合運動依次占據(jù)的位置畫凸輪的廓線（理論輪廓曲線）偏置直動滾子推桿盤形凸輪機構作凸輪的理論輪廓曲線作凸輪的工作輪廓曲線（內(nèi)包絡線）會畫出理論廓線，基圓，偏距圓，任一位置時推桿的位移及壓力角，能用反轉(zhuǎn)法畫出凸輪轉(zhuǎn)過 后機構的位置圖。lus.su.凸輪機構的壓力角和基本尺寸凸輪機構壓力角和作用力（公式理解）壓力角 ：推桿與凸輪的接觸點處所受正反力的方向（即凸輪廓線在該點的法線方向）與推桿的速度方向所夾的銳角自鎖： 增加導軌長度 ，減小懸臂尺寸b，凸輪廓線上不同點的 不同。 凸輪基圓半徑

15、r0 越小，機構越緊湊，機械效率降低，甚至發(fā)生自鎖(壓力角增大)。r0 加大，壓力角減小，改善傳力性能，避免自鎖和失真的發(fā)生，但機構尺寸會增大。按總體布置和結(jié)構條件（或諾模圖）選擇r0 ，再檢查滾子半徑和平底尺寸rr過大，會出現(xiàn)尖點或失真現(xiàn)象，因剛度和結(jié)構的需要， rr不能太小而又出現(xiàn)尖點或失真現(xiàn)象時，可增大r0平底推桿失真的原因： r0過小。cp)(maxclcmaxmax)15. 01 . 0(0rrr.齒輪機構及其設計 明確齒廓嚙合基本定律 掌握標準直齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法 明確根切現(xiàn)象及最小齒數(shù) 掌握齒輪的變位修正和變位齒輪傳動 掌握標準斜齒圓柱齒輪傳動幾何尺寸的

16、計算方法 了解標準直齒圓錐齒輪傳動的特點和幾何尺寸的計算方法重點：漸開線直齒圓柱齒輪外嚙合的基本原理和設計計算填空，作圖和計算. 齒廓嚙合的基本定律： 漸開線方程： 標準直齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)：幾何尺寸的計算（See pp267） 漸開線齒輪正確嚙合的條件：兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等齒輪的中心距和嚙合角的關系： 一對齒輪連續(xù)傳動的條件：嚙合區(qū)的畫法21121221bbio p o prr costanKbkKKKKrrinv*, ,az mh ccoscosaa 121bB Bp1122tantantantan2aazz. 齒廓切制的范成法原理：范成運動，切削運動和進退刀運動不產(chǎn)生根切的最

17、小齒數(shù)：避免根切的方法：減小 ，加大 ，變位修正 變位齒輪：正變位，負變位不發(fā)生根切時，刀具最小變位系數(shù) 變位齒輪與標準齒輪的尺寸關系：相同：不相同（正變位齒輪）： 變位齒輪傳動：標準齒輪傳動：等變位齒輪傳動：正傳動： 負傳動：*2min2sinazh*ah0 x 0 x *minminminaxhzzz,br r,aaffsehrhr12120,0 xxxx12120,0 xxxx 120 xx120 xx. 斜齒圓柱齒輪法面參數(shù)與端面參數(shù)間的關系（表8-7）正確嚙合條件：重合度： 當量齒數(shù)：斜齒輪法面上的參數(shù)為標準值，按端面的參數(shù)計算改變螺旋角 來調(diào)整中心距 的大小，不一定用變位的辦法 圓

18、錐齒輪：大端為基準當量齒數(shù)：注意背錐，當量齒數(shù)等概念 蝸桿傳動：中間平面為基準注意其傳動特點，正確嚙合條件及直徑系數(shù)121212,nnnnmm sinnbm 3cosvzzcosvzza.輪系及其設計 能正確劃分輪系 輪系傳動比的計算，特別是周轉(zhuǎn)輪系和復合輪系傳動比的計算填空，計算. 定軸輪系的傳動比傳動比的大小從動輪的轉(zhuǎn)向（推薦用箭頭的方法來確定。當主，從動軸平行時，常在傳動比前加 號） 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比對于行星輪系（ ）方法：先找行星輪，再找支持行星輪的行星架，然后找與行星輪相嚙合的所有太陽輪所有從動輪齒數(shù)的連乘積所有主動輪齒數(shù)的連乘積HHmmHmnHnnHi 在轉(zhuǎn)化輪系中由m至n各從動輪

19、齒數(shù)的乘積在轉(zhuǎn)化輪系中由m至n各主動輪齒數(shù)的乘積0n1HmHmnii. 復合輪系傳動比正確劃分周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪系分別列出周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪系傳動比的關系式聯(lián)立求解.第七章：其他機構 了解棘輪機構，槽輪機構的工作原理，運動特點及其應用填空.棘輪機構，槽輪機構是常見的間歇運動機構棘輪機構：保證棘爪能順利滑入棘輪齒底應滿足的條件：棘輪齒面偏角大于棘爪與棘輪接觸面的摩擦角槽輪機構：運動系數(shù)：所以外槽輪徑向槽的數(shù)目應大于或等于3，運動系數(shù)總是小于0.5槽數(shù)與圓銷數(shù)的關系：112kz22nzz.第八章：機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié) 1. 掌握等效質(zhì)量，等效轉(zhuǎn)動慣量和等效力，等效力矩的概念及其計算方法2. 機械運動產(chǎn)生周期