機(jī)械原理-復(fù)習(xí)

1、機(jī)械原理機(jī)械原理復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)第二章第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析l概念概念l機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制l機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件l機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算l高副低代及其機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析高副低代及其機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析l 要求：能夠抽象出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、計(jì)算自由度、確要求：能夠抽象出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、計(jì)算自由度、確定原動(dòng)件、高副低代并進(jìn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析定原動(dòng)件、高副低代并進(jìn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析會(huì)畫會(huì)畫會(huì)算會(huì)算會(huì)拆會(huì)拆l概念概念n機(jī)器機(jī)器:由各種機(jī)構(gòu)所構(gòu)成的系統(tǒng)。由各種機(jī)構(gòu)所構(gòu)成的系統(tǒng)。n構(gòu)件構(gòu)件: 組成機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元體。組成機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元體。u區(qū)分區(qū)分零件：獨(dú)立制造單元體。

2、零件：獨(dú)立制造單元體。n運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副: 兩構(gòu)件直接接觸形成的可動(dòng)連接。兩構(gòu)件直接接觸形成的可動(dòng)連接。u常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)副常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)副u高副與低副高副與低副n運(yùn)動(dòng)鏈：兩個(gè)或兩個(gè)以上的構(gòu)件以運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接形運(yùn)動(dòng)鏈：兩個(gè)或兩個(gè)以上的構(gòu)件以運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。成的構(gòu)件系統(tǒng)。n機(jī)構(gòu)：將閉式運(yùn)動(dòng)鏈一個(gè)構(gòu)件固定為機(jī)架時(shí)，運(yùn)機(jī)構(gòu)：將閉式運(yùn)動(dòng)鏈一個(gè)構(gòu)件固定為機(jī)架時(shí)，運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)。動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)。u機(jī)架機(jī)架 ：構(gòu)件中的固定構(gòu)件；：構(gòu)件中的固定構(gòu)件；u原動(dòng)件原動(dòng)件 ：機(jī)構(gòu)中按已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件；：機(jī)構(gòu)中按已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件；u從動(dòng)件從動(dòng)件 ：除原動(dòng)件外其余活動(dòng)構(gòu)件。：除原動(dòng)件外其余活動(dòng)構(gòu)件。n基本桿組：不可

3、再分的自由度為零的運(yùn)動(dòng)鏈?；緱U組：不可再分的自由度為零的運(yùn)動(dòng)鏈。定義、型式、自由度定義、型式、自由度l機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制n1、找出機(jī)架及原動(dòng)件，確定構(gòu)件數(shù)、找出機(jī)架及原動(dòng)件，確定構(gòu)件數(shù)；n2、確定各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的類型、確定各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的類型；n3、選擇投影面；、選擇投影面；n4、選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺，確定各運(yùn)、選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺，確定各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置，以規(guī)定的符號(hào)動(dòng)副之間的相對(duì)位置，以規(guī)定的符號(hào)將各運(yùn)動(dòng)副表示出來(lái)，用直線或曲線將各運(yùn)動(dòng)副表示出來(lái)，用直線或曲線將同一構(gòu)件上各運(yùn)動(dòng)副元素連接起來(lái)將同一構(gòu)件上各運(yùn)動(dòng)副元素連接起來(lái)即為所要畫的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。即為所要畫的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

4、l機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目=機(jī)構(gòu)自由度數(shù)機(jī)構(gòu)自由度數(shù)l平面機(jī)構(gòu)自由度平面機(jī)構(gòu)自由度n復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈u兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接，當(dāng)有兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接，當(dāng)有m個(gè)構(gòu)個(gè)構(gòu)件（包括固定構(gòu)件）在同一處以復(fù)合鉸鏈相聯(lián)結(jié)時(shí)，件（包括固定構(gòu)件）在同一處以復(fù)合鉸鏈相聯(lián)結(jié)時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)副的數(shù)目為其轉(zhuǎn)動(dòng)副的數(shù)目為(m-1)個(gè)。個(gè)。n局部自由度局部自由度u與輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度稱為局部自由度。與輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度稱為局部自由度。n虛約束虛約束u對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際作用的約束。對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際作用的約束。)2(3hlPPnF l結(jié)

5、構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析n1、檢查并除去所有的局部自由度和虛約束；、檢查并除去所有的局部自由度和虛約束；n2、高副低代將運(yùn)動(dòng)副全部轉(zhuǎn)化為低副；、高副低代將運(yùn)動(dòng)副全部轉(zhuǎn)化為低副；n3、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度，確定原動(dòng)件；、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度，確定原動(dòng)件；n4、拆桿組，直至拆出所有、拆桿組，直至拆出所有基本桿組基本桿組，只剩，只剩下原動(dòng)件和機(jī)架為止；下原動(dòng)件和機(jī)架為止；u基本桿組的概念、自由度特點(diǎn)；基本桿組的概念、自由度特點(diǎn)；u基本桿組與機(jī)構(gòu)組成原理；基本桿組與機(jī)構(gòu)組成原理；u拆桿組的判斷依據(jù)。拆桿組的判斷依據(jù)。n5、確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。、確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。u機(jī)構(gòu)的級(jí)別與基本桿組的級(jí)別之間的關(guān)系。機(jī)構(gòu)的級(jí)別與基本桿組的級(jí)別之

6、間的關(guān)系。第三章第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析l平面機(jī)構(gòu)速度分析的平面機(jī)構(gòu)速度分析的瞬心法瞬心法；l平面機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)速度分析、加速度分析速度分析、加速度分析的的矢量方程圖解法；矢量方程圖解法；l 要求：基本概念清晰，能夠進(jìn)行基本分析要求：基本概念清晰，能夠進(jìn)行基本分析l平面機(jī)構(gòu)速度分析的瞬心法平面機(jī)構(gòu)速度分析的瞬心法n瞬心：兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上某一瞬時(shí)的瞬心：兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上某一瞬時(shí)的等速等速重合點(diǎn)重合點(diǎn)u絕對(duì)速度瞬心：兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上絕對(duì)速度瞬心：兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上絕對(duì)速度為零絕對(duì)速度為零的瞬時(shí)等速點(diǎn)；的瞬時(shí)等速點(diǎn)；u相對(duì)速度瞬心：兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上相對(duì)速度瞬心：兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上絕對(duì)速度不為絕對(duì)速度不

7、為零零的瞬時(shí)等速點(diǎn)。的瞬時(shí)等速點(diǎn)。n瞬心數(shù)目瞬心數(shù)目2) 1(NNKn瞬心位置瞬心位置u 兩構(gòu)件以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)，瞬心位于兩構(gòu)件以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)，瞬心位于轉(zhuǎn)動(dòng)副回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)副回轉(zhuǎn)中心中心；u 兩構(gòu)件以移動(dòng)副相聯(lián)，瞬心位于兩構(gòu)件以移動(dòng)副相聯(lián)，瞬心位于垂直于移動(dòng)垂直于移動(dòng)副導(dǎo)路的無(wú)窮遠(yuǎn)處副導(dǎo)路的無(wú)窮遠(yuǎn)處；u 兩構(gòu)件以平面高副相聯(lián)，瞬心位于兩高副元兩構(gòu)件以平面高副相聯(lián)，瞬心位于兩高副元素素接觸點(diǎn)處公法線接觸點(diǎn)處公法線上；上；p非純滾動(dòng)時(shí)不能確定位置；非純滾動(dòng)時(shí)不能確定位置；p純滾動(dòng)時(shí)即接觸點(diǎn)純滾動(dòng)時(shí)即接觸點(diǎn)。u 無(wú)運(yùn)動(dòng)副直接聯(lián)接，用無(wú)運(yùn)動(dòng)副直接聯(lián)接，用三心定理三心定理確定：確定：p三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的

8、三個(gè)瞬心必位三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心必位于同一直線上。于同一直線上。l矢量方程圖解法矢量方程圖解法n兩點(diǎn)在同一構(gòu)件上兩點(diǎn)在同一構(gòu)件上u一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可看作隨另一點(diǎn)一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可看作隨另一點(diǎn)（牽連點(diǎn)）（牽連點(diǎn)）平平動(dòng)動(dòng)（牽連運(yùn)動(dòng)）（牽連運(yùn)動(dòng)）和繞另一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)和繞另一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)）（相對(duì)運(yùn)動(dòng)）。n兩構(gòu)件有重合點(diǎn)兩構(gòu)件有重合點(diǎn)u一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以看作隨另一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，同一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以看作隨另一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)相對(duì)另一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。時(shí)相對(duì)另一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。l矢量方程圖解法矢量方程圖解法n速度分析速度分析u速度速度極點(diǎn)的含義極點(diǎn)的含義。u速度多邊形中速度多邊形中矢量的含義矢量的含義u速度影像的速度影像的應(yīng)用條件應(yīng)用條

9、件n加速度分析加速度分析u加速度加速度極點(diǎn)的含義極點(diǎn)的含義。u加速度多邊形中加速度多邊形中矢量的含義矢量的含義u加速度影像的加速度影像的應(yīng)用條件應(yīng)用條件u科氏加速度科氏加速度的存在條件及大小、方向的確定。的存在條件及大小、方向的確定。第四章第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析平面機(jī)構(gòu)的力分析l構(gòu)件中的慣性力、慣性力偶矩確定構(gòu)件中的慣性力、慣性力偶矩確定l運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力、總反力的確定運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力、總反力的確定l 要求：基本概念清晰，能夠進(jìn)行基本分析要求：基本概念清晰，能夠進(jìn)行基本分析l質(zhì)量代換法：按一定條件將構(gòu)件的質(zhì)量假想地用質(zhì)量代換法：按一定條件將構(gòu)件的質(zhì)量假想地用集中于若干選定點(diǎn)上的集中質(zhì)量來(lái)代換

10、的方法。集中于若干選定點(diǎn)上的集中質(zhì)量來(lái)代換的方法。n進(jìn)行質(zhì)量代換時(shí)必須滿足的三個(gè)條件：進(jìn)行質(zhì)量代換時(shí)必須滿足的三個(gè)條件： u1）代換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變，）代換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變，u2）代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變，）代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變，u3）代換前后構(gòu)件對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變，）代換前后構(gòu)件對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變，l摩擦力、總反力的確定摩擦力、總反力的確定FFfG二力平衡二力平衡三力匯交三力匯交三力匯交三力匯交第五章第五章 機(jī)械的效率和自鎖機(jī)械的效率和自鎖l機(jī)械效率：輸入功被有效利用的程度。機(jī)械效率：輸入功被有效利用的程度。n驅(qū)動(dòng)力：驅(qū)使機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力驅(qū)動(dòng)力：驅(qū)使機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力，與其作，與其作用

11、點(diǎn)的速度方向相同或成銳角；所作用點(diǎn)的速度方向相同或成銳角；所作的功為正功。的功為正功。n阻抗力：阻止機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力。阻抗力：阻止機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力。p生產(chǎn)阻力：為完成工作所受的阻力生產(chǎn)阻力：為完成工作所受的阻力。p有害阻力：非生產(chǎn)阻力。有害阻力：非生產(chǎn)阻力。)()(力矩力矩實(shí)際狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力實(shí)際狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力力矩力矩理想狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力理想狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力 l機(jī)械的自鎖：機(jī)械的自鎖：n自鎖時(shí)，機(jī)械已不能發(fā)生運(yùn)動(dòng)，即驅(qū)動(dòng)功自鎖時(shí)，機(jī)械已不能發(fā)生運(yùn)動(dòng)，即驅(qū)動(dòng)功不足以克服摩擦功，不足以克服摩擦功，0。l 要求：基本概念清晰要求：基本概念清晰第六章第六章 機(jī)械的平衡機(jī)械的平衡l機(jī)械平衡的基本概念機(jī)械平衡的基本概念

12、l剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算l 要求：基本概念清晰，能夠進(jìn)行基本分析要求：基本概念清晰，能夠進(jìn)行基本分析l剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡n盤形轉(zhuǎn)子盤形轉(zhuǎn)子，b/D 0，E=WdWr0，原動(dòng)件速度增大，原動(dòng)件速度增大，并達(dá)到工作運(yùn)轉(zhuǎn)速度。并達(dá)到工作運(yùn)轉(zhuǎn)速度。n2、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段u動(dòng)能保持穩(wěn)定，動(dòng)能保持穩(wěn)定，WdWr=0，運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)，但原動(dòng)件平均速度保持穩(wěn)定；但原動(dòng)件平均速度保持穩(wěn)定；n3、停車階段、停車階段u驅(qū)動(dòng)力為零，驅(qū)動(dòng)力為零， 驅(qū)動(dòng)功為零驅(qū)動(dòng)功為零Wd=0，阻抗功消耗，阻抗功消耗能量能量Wr=E，機(jī)械系統(tǒng)由正常工作速度逐漸減，機(jī)械系統(tǒng)由正常工作速度逐

13、漸減速，直至停止。速，直至停止。n取定軸轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)取定軸轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件件u保證等效構(gòu)件和整個(gè)保證等效構(gòu)件和整個(gè)系統(tǒng)系統(tǒng)動(dòng)能相等動(dòng)能相等取取Je為為系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；u保證等效構(gòu)件與整個(gè)保證等效構(gòu)件與整個(gè)系統(tǒng)系統(tǒng)瞬時(shí)功率相等瞬時(shí)功率相等取取Me為系統(tǒng)的等效力為系統(tǒng)的等效力矩。矩。n取平動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件取平動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件u保證等效構(gòu)件和整個(gè)保證等效構(gòu)件和整個(gè)系統(tǒng)系統(tǒng)動(dòng)能相等動(dòng)能相等me為為系統(tǒng)的等效質(zhì)量系統(tǒng)的等效質(zhì)量u保證等效構(gòu)件與整個(gè)保證等效構(gòu)件與整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)瞬時(shí)功率相瞬時(shí)功率相等等Fe為系統(tǒng)的等效為系統(tǒng)的等效力力 。dtvFMvmJdiniiiiisi

14、iisini)cos()2121(1221 dtMJdee121)21( l 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式dtvFvmdee121)21(n產(chǎn)生周期性速度波動(dòng)的原因產(chǎn)生周期性速度波動(dòng)的原因u一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期，等效驅(qū)動(dòng)力矩作的功等一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期，等效驅(qū)動(dòng)力矩作的功等于等效阻抗力矩作的功；于等效阻抗力矩作的功；u運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)的任一時(shí)刻，等效驅(qū)動(dòng)力矩運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)的任一時(shí)刻，等效驅(qū)動(dòng)力矩作的功不等于等效阻抗力矩作的功。作的功不等于等效阻抗力矩作的功。p盈功區(qū)：盈功區(qū)：MdMr，輸入功大于輸出功，機(jī)械，輸入功大于輸出功，機(jī)械的動(dòng)能增加，等效構(gòu)件的角速度上升，的動(dòng)能增加，等效構(gòu)件的角速度上升，p

15、虧功區(qū)：虧功區(qū)：MdMr，輸入功小于輸出功，機(jī)械，輸入功小于輸出功，機(jī)械的動(dòng)能減小，等效構(gòu)件的角速度減小。的動(dòng)能減小，等效構(gòu)件的角速度減小。pmin與與maxn周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)u平均角速度平均角速度m：一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，角速：一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)，角速度的平均值；度的平均值；u機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)：速度波：速度波動(dòng)的絕對(duì)量與平均角速度的比值，表示動(dòng)的絕對(duì)量與平均角速度的比值，表示機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度。2minmax mm minmax )()( rdWW0)()()()( dMMdMdMerederedaaaaaa 222minma

16、xmax)(21minmaxmeeJJEEW2maxmeJW 22max2max900mmFnWWJ 例題例題l 已知某機(jī)械一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)阻力矩已知某機(jī)械一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)阻力矩MrMr()如圖。如圖。驅(qū)動(dòng)力矩驅(qū)動(dòng)力矩Md為常數(shù)，主動(dòng)額定轉(zhuǎn)速為常數(shù)，主動(dòng)額定轉(zhuǎn)速n800r/min800r/min，運(yùn)，運(yùn)動(dòng)不均勻系數(shù)動(dòng)不均勻系數(shù)0.050.05，求所需飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，求所需飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。MrM/227010求求Wmax1、求驅(qū)動(dòng)力矩求驅(qū)動(dòng)力矩Md能量守恒，動(dòng)能不變能量守恒，動(dòng)能不變Md =(103/2+70/2)/2 =25Md 22max2max900nWWJmmF2、求各盈虧功求各盈虧功W1（

17、2510）/2=7.5 W2(-70+25 ) /2=-22.5 W3= （2510）=153、作能量指示圖作能量指示圖動(dòng)能最大處動(dòng)能最大處(max出現(xiàn)位置出現(xiàn)位置)動(dòng)能最小處動(dòng)能最小處(min出現(xiàn)位置出現(xiàn)位置)Wmax= 22.5 22max2max900nWWJmmFMrM/2270100/2 2Md0第八章第八章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)l平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用l平面四桿機(jī)構(gòu)的平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)基本知識(shí)l平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)l 要求：基本概念清晰，能夠進(jìn)行一般四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)要求：基本概念清晰，能夠進(jìn)行一般四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)l平面四

18、桿機(jī)構(gòu)基本型式：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)基本型式：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)n鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種形式三種形式：u曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)u雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)u雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)n四桿機(jī)構(gòu)的演化四桿機(jī)構(gòu)的演化：u轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副 u取不同構(gòu)件為機(jī)架取不同構(gòu)件為機(jī)架u改變運(yùn)動(dòng)副尺寸改變運(yùn)動(dòng)副尺寸u運(yùn)動(dòng)副元素逆換運(yùn)動(dòng)副元素逆換l平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)n曲柄存在條件曲柄存在條件u1）連架桿與機(jī)架必有一桿為最短桿）連架桿與機(jī)架必有一桿為最短桿u2）最短桿與最長(zhǎng)桿的桿長(zhǎng)之和應(yīng)小于）最短桿與最長(zhǎng)桿的桿長(zhǎng)之和應(yīng)小于或等于其余兩桿的桿長(zhǎng)之和。（桿長(zhǎng)條或等于其余兩

19、桿的桿長(zhǎng)之和。（桿長(zhǎng)條件）件）u運(yùn)用運(yùn)用曲柄存在條件曲柄存在條件n急回特性急回特性 u主動(dòng)件等速回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件的工作行程速主動(dòng)件等速回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件的工作行程速度慢，而回程速度快。度慢，而回程速度快。u極位夾角極位夾角:曲柄回轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，曲柄回轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，曲柄曲柄與連桿兩次共線位置與連桿兩次共線位置所夾的銳角所夾的銳角。u行程速比系數(shù)定義行程速比系數(shù)定義 180180/12ttK11180KK n壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角u壓力角壓力角 :從動(dòng)件受力方向與力作用點(diǎn)速?gòu)膭?dòng)件受力方向與力作用點(diǎn)速度方向所夾的銳角度方向所夾的銳角；u傳動(dòng)角傳動(dòng)角:壓力角的余角壓力角的余角；p傳動(dòng)角傳動(dòng)角越大，有效

20、分力越大，有效分力Ft越大，對(duì)機(jī)構(gòu)工越大，對(duì)機(jī)構(gòu)工作越有利。作越有利。p設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使min曲柄與機(jī)架共線的兩位置曲柄與機(jī)架共線的兩位置處出現(xiàn)的傳動(dòng)處出現(xiàn)的傳動(dòng)角中，必有一處為最小傳動(dòng)角角中，必有一處為最小傳動(dòng)角min最小傳動(dòng)角最小傳動(dòng)角min對(duì)應(yīng)最大壓力角對(duì)應(yīng)最大壓力角maxn死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置u從動(dòng)件從動(dòng)件=0時(shí)，無(wú)論作用在機(jī)構(gòu)主動(dòng)件上時(shí)，無(wú)論作用在機(jī)構(gòu)主動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力矩有多大均不能使機(jī)的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力矩有多大均不能使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。構(gòu)運(yùn)動(dòng)。p曲柄搖桿機(jī)構(gòu)以搖桿為主動(dòng)件！曲柄搖桿機(jī)構(gòu)以搖桿為主動(dòng)件！l平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖解法圖解法b12DAB1B2B3b23C1

21、C2C3c23c12機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化法（反轉(zhuǎn)法）機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化法（反轉(zhuǎn)法）B1B2f10f1212AD10E1E2E313f13B312B2 12B3C1ABCDBCADC2DC1900 - - 2 2 OAEBCAC1=BC- -ABAC2=BC+ +ABAB = AC2-AC12BC = AC2+AC12 1800K-1K+1按照行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)按照行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)第九章第九章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)l推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律l凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)l凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定l 要求：基本概念清晰，能夠要求：基本概念清晰，能夠運(yùn)用反轉(zhuǎn)法進(jìn)行凸輪機(jī)運(yùn)用反轉(zhuǎn)法

22、進(jìn)行凸輪機(jī)構(gòu)基本分析構(gòu)基本分析l凸輪機(jī)構(gòu)的類型和名稱凸輪機(jī)構(gòu)的類型和名稱n按凸輪形狀按凸輪形狀n按推桿端部形式按推桿端部形式n按推桿運(yùn)動(dòng)形式及位置按推桿運(yùn)動(dòng)形式及位置n按封閉形式按封閉形式l推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)動(dòng)特性適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律剛性沖擊剛性沖擊低速輕載低速輕載等加速等減速運(yùn)動(dòng)等加速等減速運(yùn)動(dòng)柔性沖擊柔性沖擊中速輕載中速輕載余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律柔性沖擊柔性沖擊中低速重載中低速重載正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)沖擊無(wú)沖擊中高速輕載中高速輕載五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)沖擊無(wú)沖擊高速中載高速中載l凸輪輪廓

23、曲線的設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)n反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法:u假想給整個(gè)機(jī)構(gòu)加一公共角速度假想給整個(gè)機(jī)構(gòu)加一公共角速度-p凸輪相對(duì)靜止不動(dòng)凸輪相對(duì)靜止不動(dòng)p推桿一邊隨導(dǎo)軌以推桿一邊隨導(dǎo)軌以-繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，一繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)移動(dòng)。邊沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)移動(dòng)。u推桿尖頂?shù)膹?fù)合運(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓推桿尖頂?shù)膹?fù)合運(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓曲線。曲線。n理論廓線與實(shí)際廓線、基圓等的關(guān)系理論廓線與實(shí)際廓線、基圓等的關(guān)系n反轉(zhuǎn)法用于凸輪機(jī)構(gòu)分析反轉(zhuǎn)法用于凸輪機(jī)構(gòu)分析習(xí)題習(xí)題9-7s90s1s1s2習(xí)題習(xí)題9-8l凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定n壓力角：壓力角： u推桿沿凸輪廓線接觸點(diǎn)的法線方向

24、與推推桿沿凸輪廓線接觸點(diǎn)的法線方向與推桿速度方向之間所夾的銳角。桿速度方向之間所夾的銳角。umaxu基圓半徑和壓力角的關(guān)系：基圓半徑和壓力角的關(guān)系：u凸輪各參數(shù)（凸輪各參數(shù)（r0、e等）對(duì)壓力角的影響等）對(duì)壓力角的影響220/)( estgeddsr n滾子半徑的選擇滾子半徑的選擇u出現(xiàn)出現(xiàn)尖點(diǎn)或失真的原因尖點(diǎn)或失真的原因u出現(xiàn)出現(xiàn)尖點(diǎn)或失真應(yīng)采取的措施尖點(diǎn)或失真應(yīng)采取的措施p適當(dāng)減少滾子半徑或增大基圓半徑；適當(dāng)減少滾子半徑或增大基圓半徑；p修改推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律。修改推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律。第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)l掌握齒輪傳動(dòng)的嚙合原理掌握齒輪傳動(dòng)的嚙合原理n齒廓嚙合的基本理論齒廓嚙

25、合的基本理論n漸開線齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)漸開線齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)n各種漸開線齒輪傳動(dòng)的特性各種漸開線齒輪傳動(dòng)的特性l能熟練掌握齒輪的基本參數(shù)和幾何能熟練掌握齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸的計(jì)算方法尺寸的計(jì)算方法l 要求：基本要求：基本概念概念清晰，能進(jìn)行清晰，能進(jìn)行基本尺寸計(jì)算和分析基本尺寸計(jì)算和分析l齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律n互相嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪，任一位置互相嚙合傳動(dòng)的一對(duì)齒輪，任一位置時(shí)的傳動(dòng)比，都與其連心線時(shí)的傳動(dòng)比，都與其連心線O1O2被其被其嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成嚙合齒廓在接觸點(diǎn)處的公法線所分成的兩段成反比。的兩段成反比。n由齒廓嚙合基本定律推出的定比傳動(dòng)由齒廓嚙合基本定律推出的

26、定比傳動(dòng)要求要求POPOi122112 l嚙合嚙合節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）n兩齒廓接觸點(diǎn)處公法線兩齒廓接觸點(diǎn)處公法線nn與兩輪連心與兩輪連心線線O1O2的交點(diǎn)的交點(diǎn)P。u節(jié)點(diǎn)是兩齒輪的相對(duì)瞬心節(jié)點(diǎn)是兩齒輪的相對(duì)瞬心u節(jié)圓（節(jié)線）：嚙合節(jié)點(diǎn)在每個(gè)齒輪運(yùn)節(jié)圓（節(jié)線）：嚙合節(jié)點(diǎn)在每個(gè)齒輪運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)的軌跡。動(dòng)平面內(nèi)的軌跡。u一對(duì)齒輪定比傳動(dòng)，可以看作兩節(jié)圓在一對(duì)齒輪定比傳動(dòng)，可以看作兩節(jié)圓在節(jié)點(diǎn)純滾動(dòng)節(jié)點(diǎn)純滾動(dòng)p實(shí)際嚙合點(diǎn)處的速度關(guān)系實(shí)際嚙合點(diǎn)處的速度關(guān)系l漸開線的性質(zhì)漸開線的性質(zhì)n1）發(fā)生線沿基圓滾過(guò)的長(zhǎng)度，等于基圓上）發(fā)生線沿基圓滾過(guò)的長(zhǎng)度，等于基圓上被滾過(guò)的圓弧長(zhǎng)度；被滾過(guò)的圓弧長(zhǎng)度；n2）漸開

27、線上任意點(diǎn)的法線必切于基圓；）漸開線上任意點(diǎn)的法線必切于基圓；n3）漸開線距基圓越遠(yuǎn)的部分，曲率半徑愈）漸開線距基圓越遠(yuǎn)的部分，曲率半徑愈大；大；n4）漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓）漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓半徑愈大，漸開線越平緩；半徑愈大，漸開線越平緩；n5）同一基圓上任意兩條漸開線，無(wú)論同向）同一基圓上任意兩條漸開線，無(wú)論同向的還是反向，各點(diǎn)之間的距離相等；的還是反向，各點(diǎn)之間的距離相等；n6）基圓內(nèi)無(wú)漸開線。）基圓內(nèi)無(wú)漸開線。l漸開線的極坐標(biāo)參數(shù)方程漸開線的極坐標(biāo)參數(shù)方程KKKKKbKtginvrr cosl漸開線齒廓傳動(dòng)的特點(diǎn)漸開線齒廓傳動(dòng)的特點(diǎn)n1. 傳動(dòng)比恒定不變；傳

28、動(dòng)比恒定不變；n2、漸開線齒廓間的正壓力方向保持不、漸開線齒廓間的正壓力方向保持不變；變；n3、漸開線齒廓傳動(dòng)具有可分性。、漸開線齒廓傳動(dòng)具有可分性。l漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸u分度圓直徑：分度圓直徑：d=mzu齒頂高：齒頂高：ha=ha*m u齒根高：齒根高：hf=(ha*+c*)mu齒全高：齒全高：h=ha+hf=(2ha*+c*)mu齒頂圓直徑：齒頂圓直徑：da=d +2ha=(z +2ha*)mu齒根圓直徑：齒根圓直徑：df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)mu基圓直徑基圓直徑：db=dcos u周節(jié)：周節(jié)：p= mu基基(法法)節(jié)：節(jié)：

29、pb=pcosq分度圓齒厚分度圓齒厚2ms 2me q節(jié)圓直徑節(jié)圓直徑( (當(dāng)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距當(dāng)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距a 時(shí)時(shí)) ) dd q傳動(dòng)比傳動(dòng)比121212122112zzddddddibb q標(biāo)準(zhǔn)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距)(2)(212121zzmdda q頂隙頂隙q分度圓齒槽寬分度圓齒槽寬mcc* l漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的定義漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的定義l正確嚙合條件正確嚙合條件n直齒圓柱齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件直齒圓柱齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件u兩輪的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。兩輪的模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。n斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)正確嚙合條件n蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件2121nn

30、ttmmmm 或）內(nèi)嚙合（外嚙合,212121nntt 或)90(0 21 且蝸輪與蝸桿旋向相同且蝸輪與蝸桿旋向相同 1212tatmmml連續(xù)傳動(dòng)條件連續(xù)傳動(dòng)條件n重合度的計(jì)算（做圖）重合度的計(jì)算（做圖）121 bpBB r)tg(tg)tg(tg212211tattatzz nmB sin )tg(tg)tg(tg212211 aazzl直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝n標(biāo)準(zhǔn)中心距標(biāo)準(zhǔn)中心距n節(jié)圓與分度圓重合節(jié)圓與分度圓重合n嚙合角等于分度圓壓力角嚙合角等于分度圓壓力角n滿足無(wú)側(cè)隙的要求滿足無(wú)側(cè)隙的要求121212122112rrrrrrPOPOibb l非標(biāo)準(zhǔn)安裝

31、非標(biāo)準(zhǔn)安裝n節(jié)圓與分度圓不重合節(jié)圓與分度圓不重合n齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)非標(biāo)準(zhǔn)安裝齒輪與齒條嚙合傳動(dòng)非標(biāo)準(zhǔn)安裝u中線與節(jié)線不重合；中線與節(jié)線不重合；u節(jié)點(diǎn)位置不變；節(jié)點(diǎn)位置不變；u嚙合線位置不變；嚙合線位置不變；u嚙合角不變，恒等于齒輪的分度圓壓力角嚙合角不變，恒等于齒輪的分度圓壓力角 。u節(jié)圓大小不變，且恒與分度圓重合；節(jié)圓大小不變，且恒與分度圓重合； coscosaa l漸開線齒廓的根切漸開線齒廓的根切n用范成法加工齒輪時(shí)，刀具的頂部切用范成法加工齒輪時(shí)，刀具的頂部切入了輪齒的根部，將齒根的漸開線齒入了輪齒的根部，將齒根的漸開線齒廓切去一部分的現(xiàn)象。廓切去一部分的現(xiàn)象。u降低輪齒的抗彎強(qiáng)度；降

32、低輪齒的抗彎強(qiáng)度；u降低齒輪傳動(dòng)的重合度。降低齒輪傳動(dòng)的重合度。n產(chǎn)生根切的原因產(chǎn)生根切的原因u刀具的齒頂線超過(guò)了嚙合線與輪坯基圓刀具的齒頂線超過(guò)了嚙合線與輪坯基圓的切點(diǎn)的切點(diǎn)N1（嚙合極限點(diǎn)）。（嚙合極限點(diǎn)）。n不發(fā)生根切的最少齒數(shù)不發(fā)生根切的最少齒數(shù)n避免發(fā)生根切的方法變位修正：避免發(fā)生根切的方法變位修正：u通過(guò)改變刀具與輪坯的相對(duì)位置來(lái)切制通過(guò)改變刀具與輪坯的相對(duì)位置來(lái)切制齒輪。齒輪。p1）標(biāo)準(zhǔn)齒輪一般不能采用）標(biāo)準(zhǔn)齒輪一般不能采用z zmin的齒數(shù)；的齒數(shù)；p2）標(biāo)準(zhǔn)齒輪不適用于中心距）標(biāo)準(zhǔn)齒輪不適用于中心距aa的場(chǎng)合；的場(chǎng)合；p3） 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪相互嚙合時(shí)，小齒輪齒廓一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪相互

33、嚙合時(shí)，小齒輪齒廓漸開線的曲率半徑和齒根厚度較小，嚙合次漸開線的曲率半徑和齒根厚度較小，嚙合次數(shù)較多，強(qiáng)度較低。數(shù)較多，強(qiáng)度較低。 2*minsin2ahz l變位齒輪變位齒輪n最小變位系數(shù)最小變位系數(shù)xmin n結(jié)合實(shí)驗(yàn)：加工各種變位齒輪時(shí)刀具結(jié)合實(shí)驗(yàn)：加工各種變位齒輪時(shí)刀具的位置。的位置。n變位齒輪幾何尺寸變位齒輪幾何尺寸u分度圓及基圓與標(biāo)準(zhǔn)齒輪尺寸相同分度圓及基圓與標(biāo)準(zhǔn)齒輪尺寸相同u齒厚和齒槽寬與標(biāo)準(zhǔn)齒輪不同齒厚和齒槽寬與標(biāo)準(zhǔn)齒輪不同u齒頂高和齒根高與標(biāo)準(zhǔn)齒輪不同齒頂高和齒根高與標(biāo)準(zhǔn)齒輪不同minmin*)(zzzhxa l斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)n幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算u斜齒

34、輪的幾何尺寸按端面參數(shù)計(jì)算斜齒輪的幾何尺寸按端面參數(shù)計(jì)算(按直按直齒輪尺寸計(jì)算）齒輪尺寸計(jì)算）u斜齒輪法面參數(shù)斜齒輪法面參數(shù)(模數(shù)、壓力角、齒頂高模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)等系數(shù)等)為標(biāo)準(zhǔn)值為標(biāo)準(zhǔn)值n斜齒輪的當(dāng)量齒輪斜齒輪的當(dāng)量齒輪costnmm costgtgtn 3coszzv l蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)l圓錐齒輪傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)21190 coszzv1212122112sinsin ddzzi2112tgctg i第十一章第十一章 齒輪系及其設(shè)計(jì)齒輪系及其設(shè)計(jì)l 要求：基本概念清晰，能夠要求：基本概念清晰，能夠熟練進(jìn)行各類輪系的傳熟練進(jìn)行各類輪系的傳動(dòng)比計(jì)算動(dòng)比計(jì)算l定軸輪系定軸輪系n各齒輪軸線的位置都相對(duì)機(jī)架固定不各齒輪軸線的位置都相對(duì)機(jī)架固定不動(dòng)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。動(dòng)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。連連乘乘積積所所有有主主動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)的的連連乘乘積積所所有有從從動(dòng)動(dòng)輪輪齒齒數(shù)數(shù)的的定定軸軸輪輪系系傳傳動(dòng)動(dòng)比比 首未輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定首未輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定2121Pvp22111212123n周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系u至少有一個(gè)齒輪的軸線（位置不固定）至少有一個(gè)齒輪的軸線（位置不固定）繞另一齒輪的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。繞另一齒輪的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。p差動(dòng)輪系：自由度為差動(dòng)輪系：自由度為2的周轉(zhuǎn)輪系。的周轉(zhuǎn)輪系。p行星輪系：自由度