機(jī)械原理復(fù)習(xí)

《機(jī)械原理》總復(fù)習(xí)第二章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第三章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析

第八章平面連桿機(jī)構(gòu)第九章凸輪機(jī)構(gòu)第十章齒輪機(jī)構(gòu)第十一章輪系第十二章其它常用機(jī)構(gòu)第六章機(jī)械的平衡第七章機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及速度波動的調(diào)節(jié)2023/2/31、填空2、問答3、作圖題4、計(jì)算題5、設(shè)計(jì)題2023/2/3考試題型1一、簡答題：（本題共4小題，每題5分，共20分）小知識點(diǎn)：填空或簡答的方式，如周轉(zhuǎn)輪系分為哪兩種？推桿有幾種運(yùn)動規(guī)律?大題：1、自由度的計(jì)算2、輪系的計(jì)算3、平衡和調(diào)速4、齒輪參數(shù)計(jì)算5、凸輪的設(shè)計(jì)

6、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2023/2/3題2－16(a)F=3n－2PL－PH－=1=3×4－2×512023/2/3

例：圖示為龍門刨床工作臺的變速機(jī)構(gòu)，J、K為電磁制動器，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，求J、K分別剎車時(shí)的傳動比i1B。3=3'=60,1=5=30JA33’1254KB解1)剎住J時(shí)

1－2－3為定軸輪系定軸部分：

i13＝ω1/ω3周轉(zhuǎn)部分：iB3’5＝(ω3’-ωB)/(0-ωB)連接條件：

ω3＝ω3’聯(lián)立解得：B－5－4－3’為周轉(zhuǎn)輪系3－3’將兩者連接＝-z3/z1=1-ω3′/ωBJ=-z5/z3’=-32023/2/3A33’1254KB2)剎住K時(shí)(3=3'=60,1=5=30)A-1－2－3為周轉(zhuǎn)輪系1周轉(zhuǎn)輪系1：

iA13＝(ω1-ωA)/(0-ωA)周轉(zhuǎn)輪系2：iB53’＝(ω5-ωB)/(0-ωB)連接條件：

ω5＝ωA

聯(lián)立解得：總傳動比為兩個串聯(lián)周轉(zhuǎn)輪系的傳動比的乘積。B－5－4－3’為周轉(zhuǎn)輪系25－A將兩者連接＝-z3/z1＝-z3′/z5

＝i1A·

i5BJKB5Ai1Ai5B作業(yè)：11-16，11-17=92023/2/3習(xí)題：已知某機(jī)組作用在主軸上的阻力矩變化曲線如圖所示，驅(qū)動力矩為常數(shù)，主軸的平均角速度為：ωm=25rad/s,不均勻系數(shù)δ＝0.02，求⑴驅(qū)動力矩；⑵最大盈虧功Wmax；⑶安裝在主軸飛輪的轉(zhuǎn)動慣量J；⑷主軸最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速在圖中的位置及大小。Mr2πφN-mπ5π/403π/4π/2π/47π/43π/21005002023/2/3解：1)求Md,在一個循環(huán)內(nèi)，Md和Mr所作的功相等，于是：作代表Md的直線如圖。2πMd＝100×2π＋400×（π/4）×2解上式得Md＝200NmMr2πφN-mπ5π/403π/4π/2π/47π/43π/2100500Md2023/2/32)求WmaxMr2πφN-mπ5π/403π/4π/2π/47π/43π/2100500MdW1＝100×π/2＝＋50π；200W2＝300×π/4＝－75πW3＝100×π/2＝＋50π；W4＝300×π/4＝－75πW5＝100×π/2＝＋50π。作能量指示圖WmaxWmax＝100πNm2023/2/33)求JF由能量指示圖可知：Mr2πφN-mπ5π/403π/4π/2π/47π/43π/2100500Md200Wmax在π/2處有最大轉(zhuǎn)速；在3π/2處有最小轉(zhuǎn)速。⑷主軸最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速在圖中的位置。2023/2/32023/2/310-26、550902023/2/326026025026046045026026023542326015.757.857.852023/2/3sS’位移=s-s’α步驟：1、理論廓線2、基圓3、偏心圓4、根據(jù)題目要求作圖注意：位移從基圓量起！基圓在理論廓線上！壓力角也在理論廓線上標(biāo)注！導(dǎo)軌方向與偏心圓相切！sα注意！位移從基圓量起基圓在理論廓線上壓力角也在理論廓線上標(biāo)注導(dǎo)軌方向與偏心圓相切紅色的圓一定要畫，否則O1怎么出來的？步驟：1、理論廓線2、基圓3、偏心圓4、根據(jù)題目要求作圖o1習(xí)題課例1：圖示為一偏心圓盤凸輪機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動中心在A點(diǎn)，幾何中心在O點(diǎn)，求：⒈畫出此凸輪機(jī)構(gòu)的基圓、偏心圓、行程H。⒉用作圖法畫出凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí)，從動件的位移及壓力角。OABωHα90°畫基圓畫偏心圓位移：s=s1-s2s1s22023/2/3例2：圖示為一偏心圓盤滾子從動件凸輪機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動中心在A點(diǎn)，幾何中心在O點(diǎn)，求：⒈畫出此凸輪機(jī)構(gòu)的基圓、理論輪廓曲線。⒉用作圖法畫出凸輪的行程H，機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的壓力角α。OAωBHα畫基圓畫理論輪廓曲線2023/2/3例3：圖示為偏置直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為偏心圓，轉(zhuǎn)動中心在A點(diǎn)，幾何中心在O點(diǎn)，試用反轉(zhuǎn)法原理在圖中作圖并標(biāo)出：⒈凸輪從圖示位置與從動件B點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)至在C點(diǎn)接觸時(shí)的凸輪轉(zhuǎn)角δ。⒉畫出機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的壓力角α。⒊從動件與凸輪在C點(diǎn)接觸時(shí)的位移S。δα＝0°S畫偏心圓畫基圓OABωC2023/2/3例4：圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪輪廓線為一完整的圓，轉(zhuǎn)動中心在A點(diǎn)，幾何中心在O點(diǎn)，試用反轉(zhuǎn)法原理在圖中畫出并標(biāo)出：⒈從動件從最低位置移動至圖示位置時(shí)凸輪轉(zhuǎn)角Δ。⒉畫出機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的壓力角α及從動件的位移S。OABωB1B1為從動件處于最低位置δαS畫基圓畫偏心圓Δ=360°－δ2023/2/3例5：圖示為一偏置直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知AB段為凸輪的推程輪廓曲線：⒈標(biāo)出圖示位置凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角α。⒉標(biāo)出推程運(yùn)動角φ。⒊畫出從動件的升程H。Oωr0AB畫偏心圓αφH2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/33a4AbBC偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)eαγ3a4AbBC偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)eγminγ思考題8-10:φ在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中,如果曲柄是主動件，滑塊是從動，那么連桿BC和導(dǎo)路的夾角就是壓力角，

γ=90°－α.αmax和γmin,出現(xiàn)在曲柄AB與機(jī)架共線的位置.2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3END

勤奮耕耘、好好復(fù)習(xí)。預(yù)祝大家取得好收獲！2023/2/3第二章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)器(machines)

、機(jī)構(gòu)(mechanisms)

、機(jī)械(machinery)、原動件(drivinglink)、從動件(drivenlink)、機(jī)架(frame)、運(yùn)動副(kinematicpairs)、高副(highpair)、低副(lowerpair)、轉(zhuǎn)動副(revolutepair)(回轉(zhuǎn)副)、移動副(slidingpair)。自由度(DegreeoffreedomofmechanismorDOF)

、約束(constraints)等。

一、基本概念：

二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖定義；運(yùn)動副、構(gòu)件(link)

、常用機(jī)構(gòu)表達(dá)方法；平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制。2023/2/3

五、機(jī)構(gòu)的組成原理及其結(jié)構(gòu)分類：基本機(jī)構(gòu)(basicmechanism)；基本桿組(Assurgroups)。

四、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件：機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)(自由度大于零)

三、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算：F＝3n－2PL－PH注意：復(fù)合鉸鏈(compoundhinge)、局部自由度(passiveDOF)

、虛約束(redundantconstraint)的判斷及處理。2023/2/3題2－16(a)F=3n－2PL－PH－=1=3×4－2×512023/2/32023/2/3F=3n－2PL－PH－=1=3×7－2×1002023/2/3取構(gòu)件AB為原動件時(shí)，是II級機(jī)構(gòu)2023/2/3取構(gòu)件EG為原動件時(shí)，是III級機(jī)構(gòu)2023/2/3二、矢量方程圖解法：瞬心的定義、絕對速度瞬心(absoluteinstantcentre)

、相對速度瞬心(relativeinstantcentre)、瞬心數(shù)的確定(numberofinstantcentre)

、瞬心的求解（直接觀察法(directtoobservethemethod)

、三心定理(theoremofthreecentres)

及應(yīng)用(applications)

。一、速度瞬心法：第三章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析⒈同一構(gòu)件上兩點(diǎn)速度和加速度之間的關(guān)系(relationofthevelocityandtheaccelerationbetweentwopointsinthesamelink)速度多邊形(或速度圖解)(velocitypolygon)加速度多邊形(或加速度圖解)(accelerationpolygon)2023/2/32.兩構(gòu)件重合點(diǎn)的速度及加速度的關(guān)系解題關(guān)鍵：⑴以作平面運(yùn)動的構(gòu)件為突破口，基準(zhǔn)點(diǎn)和重合點(diǎn)都應(yīng)選取該構(gòu)件上的鉸鏈點(diǎn)，否則已知條件不足而無法求解。2023/2/32.判斷哥式加速度(Coriolisacceleration)的存在及其方向判斷下列幾種情況取B點(diǎn)為重合點(diǎn)時(shí)有無ak

無ak

無ak

有ak

有ak

有ak

有ak

有ak

有ak

B123B123B1231B23B123B123B123B123

2023/2/3解一:VG=ω2×AG=ω4×GDω4=ω2×AG/GD過F點(diǎn)作FE⊥BC(延長線)，交BC于E點(diǎn)，VEminVC=ω4×CD＝ω3×CFω3=ω4×CD/CFVE=ω3×EF3412BCDA15°P23P34P41P21P31P24Eω2FGEx3-62023/2/3平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(crank-rocker)第四章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式是平面四桿機(jī)構(gòu)。一、平面連桿機(jī)構(gòu)的類型：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)(double-crank)雙搖桿機(jī)構(gòu)(double-rocker)單移動副機(jī)構(gòu)雙移動副機(jī)構(gòu)二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化(variation)：移動副代替轉(zhuǎn)動副(replacingarevolutepairwithaslidingpair)變更桿件長度變更機(jī)架(takingdifferentlinksastheframe)擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副(enlargingarevolutepair)2023/2/3曲柄存在的條件(conditionsforhavingacrank)

：Lmax＋Lmin≤Li＋Lj最短桿為連架桿或機(jī)架三、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的工作特性

p116急回運(yùn)動特性(quickreturncharacteristics)：極位夾角(crankacuteanglebetweenthetwolimitingpositions)、擺角(angularstrokeoftherocker)、行程速度變化系數(shù)(coefficientof'travelspeedvariation)壓力角(pressureangle)和傳動角(transmissionangle)：出現(xiàn)最小傳動角的位置，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)最小傳動角出現(xiàn)的位置，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)傳動角的確定。死點(diǎn)位置(dead-points)2023/2/3四、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：按照給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按照給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2023/2/3第九章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)一、分類：凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪(plate)凸輪(cam)形狀移動凸輪(translating)圓柱凸輪(cylindrical)

推桿形狀(follower)

封閉方法推桿運(yùn)動形式(motiontype)

尖頂推桿(knife-edge)

滾子推桿(roller)

平底推桿(flat-faced)直動推桿(translating)擺動推桿(oscillating)對心直動推桿(in-line)偏置直動推桿(offset)

力封閉(force-closed)幾何封閉(form-closed)2023/2/3基本概念——基圓(basecircle)、基圓半徑、推程(rise)

、推程運(yùn)動角、遠(yuǎn)休止角、回程(return)

、回程運(yùn)動角、近休止角、行程(升程)(lift)、壓力角(pressureangle)

。二、常用推桿的運(yùn)動規(guī)律：p153常用運(yùn)動形式：運(yùn)動規(guī)律動力特性沖擊性質(zhì)發(fā)生位置適用場合等速運(yùn)動剛性沖擊開始點(diǎn)、終止點(diǎn)低速輕載等加速等減速柔性沖擊開始點(diǎn)、中點(diǎn)、終止點(diǎn)中速輕載簡諧運(yùn)動柔性沖擊開始點(diǎn)、終止點(diǎn)中低速重載擺線運(yùn)動無沖擊－中高速輕載2023/2/3三、盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)原理：相對運(yùn)動原理①對心(偏置)直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)②對心(偏置)直動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)③對心直動平底從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)④擺動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)⑤擺動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)⑥擺動平底從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法：反轉(zhuǎn)法(principleofinversion)：2023/2/3四、主要設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇：p164壓力角小，省力，量取壓力角：基圓半徑：滾子半徑：基圓半徑小→滾子半徑應(yīng)小于理論輪廓的最小曲率半徑結(jié)構(gòu)緊湊，最小曲率半徑小壓力角大正確偏置2023/2/3第十章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)一、齒輪機(jī)構(gòu)的分類：二、齒廓曲線：p176用于平行軸傳動的齒輪機(jī)構(gòu)用于相交軸傳動的齒輪機(jī)構(gòu)用于交錯軸傳動的齒輪機(jī)構(gòu)概念：節(jié)點(diǎn)(pitchpoint)、節(jié)圓(pitchcircle)齒廓嚙合基本定律(fundamentallawofgearing)

：三、漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)：漸開線(involutes)的形成及其特性p177嚙合特點(diǎn)保證定傳動比傳動正壓力方向不變具有可分性2023/2/3齒輪各部分名稱及幾何尺寸計(jì)算。四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸：齒輪的基本參數(shù)：齒數(shù)(teeth)、模數(shù)(module)、壓力角

(pressureangle)、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)。五、漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動：一對漸開線齒輪正確嚙合的條件；齒輪傳動的中心距及嚙合角；一對齒輪的嚙合過程及連續(xù)傳動的條件：重合度六、齒輪的加工、根切、變位齒輪：根切原因、后果、不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)；變位的原因、最小變位系數(shù)、變位齒輪傳動。2023/2/3七、斜齒圓柱齒輪傳動：斜齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算；一對斜齒輪正確嚙合的條件；斜齒輪傳動的重合度；斜齒輪的當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù)；斜齒輪傳動的主要優(yōu)缺點(diǎn)。八、直齒圓錐齒輪傳動：圓錐齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算；一對圓錐齒輪正確嚙合的條件；直齒圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù)。九、蝸桿蝸輪傳動：蝸桿蝸輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算；蝸桿蝸輪齒輪正確嚙合的條件；蝸桿、蝸輪的旋向轉(zhuǎn)向的判斷。2023/2/3第十一章齒輪系及其設(shè)計(jì)一、分類：二、定軸輪系傳動比的計(jì)算(calculationtrainratios)：輪系(geartrain)的定義大小：分類定軸輪系(geartrainwithfixedaxes)周轉(zhuǎn)輪系(epicyclicgeartrains)復(fù)合輪系(combinedgeartrains)平面定軸輪系(planarordinaryg