機(jī)械原理復(fù)習(xí)資料

1、第二章構(gòu)件 機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元。構(gòu)件的自由度：構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目。一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件有三 個(gè)自由度。運(yùn)動(dòng)副:兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接*1. 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)來(lái)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按比例定出各運(yùn)動(dòng)副的位置。這種說(shuō)明機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。和運(yùn)動(dòng)有關(guān)的：運(yùn)動(dòng)副的類型、數(shù)目、相對(duì)位置、構(gòu)件數(shù)目和運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的：構(gòu)件外形、截面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造2. 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制步驟(1) 分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，弄清構(gòu)件數(shù)目；(2) 判定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目；一一按接觸情況和相對(duì)運(yùn)動(dòng)(3) 測(cè)尺寸(轉(zhuǎn)動(dòng)副中心距和移動(dòng)副導(dǎo)路位

2、置方向(4) 從原動(dòng)件幵始按比例畫出運(yùn)動(dòng)副相對(duì)位置和構(gòu)件(三選一一選視圖、選比比例 I圖示構(gòu)件長(zhǎng)度( mm )例、選位置)(5) 標(biāo)注構(gòu)件編號(hào)、運(yùn)動(dòng)副字母、原動(dòng)件箭頭。3. 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制時(shí)注意問(wèn)題(1) 忽略構(gòu)件外形，關(guān)注運(yùn)動(dòng)副關(guān)系(轉(zhuǎn)動(dòng)副回轉(zhuǎn)中心位置；移動(dòng)副導(dǎo)路位 置方向；高副接觸點(diǎn)及法線方向)(2) 視圖平面一般選擇為構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面；(3) 選擇各構(gòu)件處于一般位置(不選特殊位置畫) ；(4) 同一構(gòu)件用同一數(shù)碼標(biāo)注(特別注意機(jī)架) 。二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件F<0 或 F=0 無(wú)法運(yùn)動(dòng)F>0 時(shí) 若 F>W ；運(yùn)動(dòng)不確定若卩=可；確定運(yùn)動(dòng)若F<W薄弱構(gòu)件破

3、壞 通常，每個(gè)原動(dòng)件只具有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因此，機(jī)構(gòu)自由度數(shù) F 與原動(dòng)件 數(shù)W相等時(shí)，機(jī)構(gòu)才能有確定的運(yùn)動(dòng)。結(jié)論：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是 :F>0且F等于原動(dòng)件數(shù) W三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)的注意問(wèn)題(1) .復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件同在一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接。K個(gè)構(gòu)件，構(gòu)成(K- 1)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。(2) . 局部自由度 F' 不影響其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的局部運(yùn)動(dòng)。(3) . 虛約束重復(fù)限制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的約束。a. 軌跡重合被連接件上的軌跡和機(jī)構(gòu)上連接點(diǎn)的軌跡完全重合。(火車輪平行四邊形機(jī)構(gòu) ) b. 移動(dòng)副導(dǎo)路平行兩構(gòu)件在多處構(gòu)成移動(dòng)副且移動(dòng)方向彼 此平行時(shí)，只有一個(gè)移動(dòng)副起約束作用，其余都是虛

4、約束c. 轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合兩構(gòu)件有多處接觸而構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互重合 時(shí)，只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起約束作用(c)(a)(d) .咼副接觸點(diǎn)公法線重合兩構(gòu)件在多處接觸而構(gòu)成平面咼副且各接觸點(diǎn)處的公法線彼此重合時(shí)，只有一個(gè)高副起約束作用，(e) .對(duì)稱部分機(jī)構(gòu)中存在對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分。(d)(e)(b)四. 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 正確計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度。 從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件幵始拆桿組 ，先試拆U級(jí)組，不成，再拆川級(jí)組。 每拆出一桿組后， 剩下部分仍是一個(gè)與原機(jī)構(gòu)有 相同自由度的機(jī)構(gòu)，直 至只剩下基本機(jī)構(gòu)。 對(duì)含高副的機(jī)構(gòu)，進(jìn)行第步前，先高副低代。3) .平面高副機(jī)構(gòu)的分析方法高副低代(1) 高副

5、低代：將機(jī)構(gòu)中的高副根據(jù)一定的條件，虛擬地用低副代替。(2) 高副低代必須滿足的條件方法：高副用一個(gè)構(gòu)件、兩個(gè)低副代替。過(guò)接觸點(diǎn)找曲率中心。第三章速度瞬心一一互作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的重合點(diǎn)。三心定理：作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件，共有三個(gè)瞬心，它們位于同一條直線上。結(jié)論：兩構(gòu)件的角速度之比一傳動(dòng)比等于它們的絕對(duì)瞬心被相對(duì)瞬心所分線段的反比內(nèi)分時(shí)反向；外分時(shí)同向(或者說(shuō)相對(duì)瞬心在兩絕對(duì)瞬心之間時(shí) ，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相反，否則轉(zhuǎn)向相同。)速度瞬心法總結(jié)：找出已知運(yùn)動(dòng)構(gòu)件和待求運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的相對(duì)瞬心和它們的絕對(duì)瞬心。其中：絕對(duì)瞬心一求一個(gè)構(gòu)件上各點(diǎn)速度；相對(duì)瞬心一找兩構(gòu)件上各點(diǎn)速度關(guān)系；已知?P相對(duì)P

6、色對(duì)(已知)待求? P相對(duì)P色對(duì)(待求)速度分析小結(jié):1）每個(gè)矢量方程可以求解兩個(gè)未知要素2）在速度圖中，p點(diǎn)稱為極點(diǎn)，代表所有構(gòu)件上絕對(duì)速度為零的影像點(diǎn)。3）由p點(diǎn)指向速度圖上任意點(diǎn)的矢量均代表機(jī)構(gòu)中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)速度。4）除p點(diǎn)之外，速度圖上任意兩點(diǎn)間的連線均代表機(jī)構(gòu)中對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間相對(duì)速度，其指向與速度的角標(biāo)相反（vcb bc）。5）角速度可用構(gòu)件上任意兩點(diǎn)之間的相對(duì)速度除以該兩點(diǎn)之間的距離來(lái)求 得，方向的判定采用矢量平移法（將代表該相對(duì)速度的矢量平移到對(duì)應(yīng) 點(diǎn)上）。6）速度影像原理：同一構(gòu)件上各點(diǎn)的絕對(duì)速度矢量終點(diǎn)構(gòu)成的多邊形與其在機(jī)構(gòu)圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)構(gòu)成的多邊形相似且角標(biāo)字母繞行順序相同。7）當(dāng)

7、同二構(gòu)件已知兩點(diǎn)速度求第三點(diǎn)速度時(shí)才能使用速度影像原理 加速度分析小結(jié)：1）在加速度圖中，p點(diǎn)稱為極點(diǎn)，代表所有構(gòu)件上絕對(duì)加速度為零的影像 點(diǎn)。2）由p點(diǎn)指向加速度圖上任意點(diǎn)的矢量均代表機(jī)構(gòu)圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)加速 度。34）除p點(diǎn)之外，加速度圖中任意兩個(gè)帶“”點(diǎn)間的連線均代表機(jī)構(gòu)圖中對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的相對(duì)加速度，其角標(biāo)與相對(duì)加速度的指向相反。4）角加速度可用構(gòu)件上任意兩點(diǎn)之間的相對(duì)切向加速度除于該兩點(diǎn)之間的 距離來(lái)求得，方向的判定采用矢量平移法（將代表該相對(duì)切向加速度的5）加速度影像原理：在加速度圖上，同一構(gòu)件上各點(diǎn)的絕對(duì)加速度矢量終點(diǎn)構(gòu)成的多邊形與機(jī)構(gòu)圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)構(gòu)成的多邊形相似且角標(biāo)字母繞行 順序相

8、同。6）當(dāng)同一構(gòu)件已知兩點(diǎn)加速度求第三點(diǎn)加速度時(shí)才能使用加速度影像原理 柯氏加速度2（= 3 ） 桿塊共同轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度方向判定：按右手規(guī)則將四指沿牽連角速度2的矢量方向向相對(duì)速度 vB3B2 方向握，大拇指方向即為哥氏加速度方向。第四章（課本例題 ）P52-59第五章§5 1 機(jī)械的效率Wd （輸入功（驅(qū)動(dòng)力）=W （輸出功（生產(chǎn)阻力）+W （損失功（摩擦等）機(jī)械效率： =Wr / Wd = 1 -Wf / Wd機(jī)械損失率： =Wf / Wd+ = 1損失不可避免 W T > 0 ； < 1機(jī)械效率可表示為：（ 1 ） 在克服同樣生產(chǎn)阻力（力矩）的情況下，理想驅(qū)動(dòng)力（力矩

9、）與實(shí)際驅(qū)動(dòng)力（力矩）之比值（ 2） 在同樣驅(qū)動(dòng)力（力矩）的情況下，機(jī)械所能克服的實(shí)際生產(chǎn)阻力（力矩）與理想生產(chǎn)阻力（力矩）之比值第六章一、剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡平衡原理：在重心的另一側(cè)加上一定的質(zhì)量，或在重心同側(cè)去掉一些質(zhì)量，使質(zhì)心位置落在回轉(zhuǎn)軸線上，而使離心慣性力達(dá)到平衡。特點(diǎn)：若重心不在回轉(zhuǎn)軸線上，則在靜止?fàn)顟B(tài)下，無(wú)論其重心初始在何位置，最終都會(huì)落在軸線的鉛垂線的下方。這種不平衡現(xiàn)象在靜止?fàn)顟B(tài)下就能表現(xiàn)出來(lái)，故稱為靜平衡。計(jì)算方法 p78 80二、剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡 （同上）第七章（ 1） 對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的單自由度機(jī)械系統(tǒng)，可以等效成為一個(gè)簡(jiǎn)單的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)的模型進(jìn)行研究。（瞬時(shí)）（ 2）不知道

10、機(jī)構(gòu)真實(shí)運(yùn)動(dòng)的情況下，可以求出等效量（Fe、Me、me、Je）（ 3）等效量（ Fe、Me、 me、 Je ）均為為機(jī)構(gòu)位置（速度、時(shí)間）的函數(shù)。（4）等效量（Fe、M、m、Je ）均為假想的量，不是機(jī)構(gòu)真實(shí)的合力、合力矩、總質(zhì)量和總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。急回運(yùn)動(dòng)特性機(jī)構(gòu)極位曲柄與連桿兩次共線時(shí)的位置。擺角一一從動(dòng)件搖桿兩極限位置的夾角。80 K 1極位夾角一一原動(dòng)件曲柄在機(jī)構(gòu)極位時(shí)所夾的銳角。K 1四桿機(jī)構(gòu)從動(dòng)件空回行程平均速度與工作行程平均速度的比值稱為行程速比系數(shù)，用K表示：(1) 當(dāng)=0 °，K = 1，機(jī)構(gòu)無(wú)急回作用。(2) 當(dāng)> 0 ° ，K > 1，機(jī)構(gòu)有急回

11、作用。死點(diǎn)位置一一從動(dòng)件的傳動(dòng)角 等于零時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位置 連桿與曲柄共線?？朔傈c(diǎn)的措施： 利用慣性，如飛輪。 采用幾套相同的機(jī)構(gòu)錯(cuò)位。 利用虛約束，如蒸汽機(jī)車中的平行四邊形機(jī)構(gòu)。死點(diǎn)極位自鎖死點(diǎn)和極位為同一位置，只是原動(dòng)件不同。死點(diǎn)和自鎖關(guān)系死點(diǎn)可認(rèn)為是不考慮摩擦?xí)r的自鎖，此時(shí)摩擦圓半徑P為0，驅(qū)動(dòng)力作用線過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副中心則機(jī)構(gòu)自鎖，不能動(dòng)。設(shè)計(jì)如題圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其搖桿CD的長(zhǎng)度ICCT75mm行程速度變化系數(shù)k = 1.5，機(jī)架AD的長(zhǎng)度丨ACT 100 mm搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架 的夾角45°，用作圖法求曲柄的長(zhǎng)度IAB和連桿的長(zhǎng)度丨BC。按題意作圖，9 =180* (

12、k-1 ) /(k+1)=36 °AC二b-a AC 2=b+a由此得曲柄a和連桿b的長(zhǎng)度。設(shè)計(jì)一個(gè)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。已知滑塊兩極限位置之間的距離C1C2 =50伽，導(dǎo)路的偏距e=20伽，機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù) K=1.5。試確定曲柄和連桿的長(zhǎng)度Iab, Ibc:行程速比系數(shù)K=1.5，則機(jī)構(gòu)的極位夾角為選定作圖比例，先畫出滑塊的兩個(gè)極限位置C和Q,再分別過(guò)點(diǎn) GC2作與直線成9054的射線，兩射線將于點(diǎn)O。以點(diǎn)O為圓心，OC為半徑作圓,最后再作一條與直線 Ci C2相距為e 20mm的直線，該直線與先前所作的圓的交點(diǎn)就是固定鉸鏈點(diǎn)A。作圖過(guò)程如題 24圖所示c 1 C 2直接由圖中量取 AC1 25mm，AC2 68mm，所以曲柄AB的長(zhǎng)度為IabAC2 AC 126825221.5mm連桿BC的長(zhǎng)度為Ibc也工46.5mm2 2第九章（凸輪設(shè)計(jì)）第十章.漸開線齒輪的嚙合特點(diǎn)特性1.漸開線齒廓滿足定傳動(dòng)比要求 i 12= 3 1/ 3 2=QP/ 01P = consti 12為常數(shù)可減少因速度變化所產(chǎn)生的附加動(dòng)載荷、振動(dòng)和噪音，延長(zhǎng)齒輪的使用壽命，提高機(jī)器的工作精度。特性