機械原理總結(jié)課電子教案(焦映厚)課件

1、1機械原理機械原理總結(jié)課教案總結(jié)課教案主講 焦映厚2011年年6月月10日日2 1. 機構(gòu)的組成要素；機構(gòu)的組成要素；2. 機構(gòu)自由度的計算；機構(gòu)自由度的計算；3. 機構(gòu)自由度的意義及機構(gòu)具有確定運動的機構(gòu)自由度的意義及機構(gòu)具有確定運動的 條件；條件；4. 平面機構(gòu)的組成原理。平面機構(gòu)的組成原理。本章重點要求掌握的內(nèi)容本章重點要求掌握的內(nèi)容機構(gòu)自由度的計算機構(gòu)自由度的計算第二章第二章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3一、基本知識與概念一、基本知識與概念 1 1、研究機構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的、研究機構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的 2 2、機構(gòu)的組成要素、機構(gòu)的組成要素 3 3、構(gòu)件、構(gòu)件 4 4、構(gòu)件與零件的區(qū)別、構(gòu)件與零件

2、的區(qū)別 5 5、運動副、運動副 6 6、運動副元素、運動副元素 7 7、約束、約束 8 8、運動鏈、運動鏈 9 9、開式運動鏈與閉式運動鏈、開式運動鏈與閉式運動鏈 10 10、機構(gòu)、機構(gòu)4一、基本知識與概念一、基本知識與概念 11、機架、機架 12、主動件（原動件）、主動件（原動件） 13、從動件、從動件 14、運動副的分類、運動副的分類 15、機構(gòu)運動簡圖、機構(gòu)運動簡圖 16、機構(gòu)示意圖、機構(gòu)示意圖 17、機構(gòu)自由度的含義、機構(gòu)自由度的含義 18、平面機構(gòu)自由度計算公式（平面、平面機構(gòu)自由度計算公式（平面 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)公式）機構(gòu)的結(jié)構(gòu)公式） 19、機構(gòu)自由度、機構(gòu)原動件的數(shù)目、機構(gòu)自由度、機構(gòu)

3、原動件的數(shù)目 與機構(gòu)運動的關(guān)系與機構(gòu)運動的關(guān)系5一、基本知識與概念一、基本知識與概念 2020、機構(gòu)具有確定運動的條件、機構(gòu)具有確定運動的條件2121、計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項、計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項 22 22、基本桿組（阿蘇爾桿組）、基本桿組（阿蘇爾桿組） 23 23、平面機構(gòu)的組成原理、平面機構(gòu)的組成原理 24 24、基本桿組的分類、基本桿組的分類 25 25、平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類、平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類 26 26、平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析6二、例題分析二、例題分析ADECHGFIBK123456789例例1 如圖所示，已知：如圖所示，已知： DE=FG=HI，且相互

4、平行；，且相互平行；DF=EG，且相互平行；，且相互平行；DH=EI，且相互平行。計算，且相互平行。計算此機構(gòu)的自由度此機構(gòu)的自由度 (若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請指出約束請指出)。7ADECHGFIBK123456789局部自由度局部自由度復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈虛約束虛約束1111283231;11;8HHLPPnFPPnL8二、例題分析二、例題分析例例2 計算下圖所示機構(gòu)自由度計算下圖所示機構(gòu)自由度 (若存在局部若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請指出自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請指出)。456789JHGIABCD123EF111128323HLPPnF9二、

5、例題分析二、例題分析123456789例例3 計算下圖所示機構(gòu)的自由度。計算下圖所示機構(gòu)的自由度。 并確定機構(gòu)的桿組及機構(gòu)的級別。并確定機構(gòu)的桿組及機構(gòu)的級別。10二、例題分析23456789112345678911二、例題分析二、例題分析例例4 計算下圖所示機構(gòu)自由度計算下圖所示機構(gòu)自由度 (若存在局部自由度、復(fù)合鉸若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請指出鏈、虛約束請指出)。127 7A AC C1 12B B3 3D DE EF FG GH HI I4 45 56 6局部自由度局部自由度虛約束虛約束118263231;8;6HHLPPnFPPnL13二、例題分析二、例題分析例例5 如圖所示

6、如圖所示, 已知已知HG=IJ，且相互平行；，且相互平行；GL=JK，且，且相互平行。計算此機構(gòu)的自由度相互平行。計算此機構(gòu)的自由度 (若存在局部自由度、若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請指出復(fù)合鉸鏈、虛約束請指出)。141111283231;11;8HHLPPnFPPnLC C2 21 1A AB B6 67 78 89 91 10 01 11 1G GH HI IJ JK KL LE ED DF F3 34 45 5局部自由度局部自由度復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈虛約束虛約束15二、例題分析二、例題分析例例6 計算圖示機構(gòu)的自由度計算圖示機構(gòu)的自由度 (若存在局部自若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束

7、請指出）。由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請指出）。323 72 101LHFnPP 161）平面機構(gòu)速度分析的速度瞬心法；）平面機構(gòu)速度分析的速度瞬心法；2）運動副中的摩擦、機械效率的計算、）運動副中的摩擦、機械效率的計算、 機械機械 的自鎖；的自鎖；3）平面四桿機構(gòu)的基本形式、演化）平面四桿機構(gòu)的基本形式、演化 及其基本知識；及其基本知識；4）平面四桿機構(gòu)的設(shè)計。）平面四桿機構(gòu)的設(shè)計。第三章第三章 連桿機構(gòu)分析與設(shè)計連桿機構(gòu)分析與設(shè)計本章重點要求掌握的內(nèi)容本章重點要求掌握的內(nèi)容 瞬心法；四桿機構(gòu)基本概念；瞬心法；四桿機構(gòu)基本概念；考慮摩擦機構(gòu)的受力分析；四桿機構(gòu)設(shè)計。考慮摩擦機構(gòu)的受力分析；四桿機構(gòu)

8、設(shè)計。17一、基本知識與概念一、基本知識與概念 1 1、平面四桿機構(gòu)的基本類型、平面四桿機構(gòu)的基本類型 2 2、平面四桿機構(gòu)的演化方法、平面四桿機構(gòu)的演化方法 3 3、鉸鏈四桿機構(gòu)中有曲柄的條件、鉸鏈四桿機構(gòu)中有曲柄的條件18一、基本知識與概念一、基本知識與概念 4 4、壓力角與傳動角、壓力角與傳動角cos()cos()minmaxbcdabcbcadbc22222222minminminmax18019一、基本知識與概念一、基本知識與概念 5 5、極位夾角、極位夾角 18011KK20一、基本知識與概念一、基本知識與概念 6 6、急回運動、急回運動 21一、基本知識與概念一、基本知識與概念

9、7 7、行程速比系數(shù)、行程速比系數(shù) 8 8、機構(gòu)的死點位置、機構(gòu)的死點位置 9 9、速度瞬心的定義、速度瞬心的定義 10 10、機構(gòu)中速度瞬心、機構(gòu)中速度瞬心 數(shù)目數(shù)目 1111、機構(gòu)中速度瞬心、機構(gòu)中速度瞬心 位置的確定位置的確定 12 12、三心定理、三心定理22一、基本知識與概念 13、移動副的摩擦和自鎖23一、基本知識與概念一、基本知識與概念 1414、轉(zhuǎn)動副軸頸的摩擦和自鎖、轉(zhuǎn)動副軸頸的摩擦和自鎖 2415、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計（1）函數(shù)機構(gòu)的設(shè)計）函數(shù)機構(gòu)的設(shè)計RRR1203000cos()cos()cos()()25（2）按從動件急回運動設(shè)計四桿機構(gòu)）按從動件急

10、回運動設(shè)計四桿機構(gòu)26（2）軌跡機構(gòu)的設(shè)計）軌跡機構(gòu)的設(shè)計UVW222Ug xdyxyeaex xdygc()cossin ()()22222222Vg xdyxyeaey xdygc()sincos ()()22222222Wgex xdydy22sin ()cot arccos() /egbge222227二、例題分析例例1 如圖所示鉸鏈四桿機如圖所示鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知各桿長度為：構(gòu)中，已知各桿長度為：1、說明該機構(gòu)為什么有曲柄，指明哪個構(gòu)件為、說明該機構(gòu)為什么有曲柄，指明哪個構(gòu)件為曲柄；曲柄；2、以曲柄為原動件作等速轉(zhuǎn)動時，是否、以曲柄為原動件作等速轉(zhuǎn)動時，是否存在急回運動，若存在，確

11、定其極位夾角，計存在急回運動，若存在，確定其極位夾角，計算行程速比系數(shù)；算行程速比系數(shù)；3、若以構(gòu)件、若以構(gòu)件AB為原動件，為原動件，試畫出該機構(gòu)的最小傳動角和最大傳動角的位試畫出該機構(gòu)的最小傳動角和最大傳動角的位置；置；4、回答：在什么情況下此機構(gòu)有死點位置？、回答：在什么情況下此機構(gòu)有死點位置？mmlAB20mmlBC60mmlCD85mmlAD5028二、例題分析 2221()cos2cdbaADCcd2222()cos2cdbaADCcdmax21ADCADC 2212max2cosC Cccc c 22212()()cos2babaCCcd222min222max()cos2()co

12、s2bcdabcbcadbcminminminmax180180180K29二、例題分析例題 設(shè)計如圖所示一曲柄滑塊機構(gòu)，已知滑塊的行程速比系數(shù)K=1.5，滑塊的沖程lc1c2=50mm，導(dǎo)路的偏距e=20mm，求曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC 。30二、例題分析11801KKabAC1abesinsinsin1HACsin22eHabcos)(2)()(22222abababH21)sincos1(212HeHa121cos12()2sinHebH31CDl3090 ABlBCl 例題例題 如圖所示，設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)，已如圖所示，設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)，已知其搖桿知其搖桿CD的行程速比系數(shù)

13、的行程速比系數(shù)K=1，搖桿的長度，搖桿的長度150mm，搖桿的極限位置與機架所成的角度，搖桿的極限位置與機架所成的角度=和和，求曲柄的長度，求曲柄的長度和連桿的長度和連桿的長度32315060tan cd222222300)3150(150dcab2222222cos303150(150 3)2 150 15031502bacdcd 300ba150ba 75amm 225bmm33二、例題分析 例4 圖示的曲柄滑塊機構(gòu)，已知各桿件的尺寸和各轉(zhuǎn)動副的半徑r，以及各運動副的摩擦系數(shù)f，作用在滑塊上的水平阻力為Q，試通過對機構(gòu)圖示位置的受力分析（不計各構(gòu)件重量及慣性力），確定作用在點B并垂直于曲柄

14、的平衡力P的大小和方向。 34二、例題分析 例5 如下圖所示的齒輪連桿機構(gòu)中，已知構(gòu)件1的角速度為1，利用速度瞬心法求圖示位置構(gòu)件3的角速度3。 35二、例題分析二、例題分析1234513113 1531335PvP PP P3113 151335/P PP P36二、例題分析 例例6 在下圖所示夾具中，已知偏心盤在下圖所示夾具中，已知偏心盤半徑半徑R R，其回轉(zhuǎn)軸頸直徑，其回轉(zhuǎn)軸頸直徑d d，楔角，楔角，尺寸，尺寸a a，b b及及l(fā) l，各接觸面間的摩擦系數(shù)，各接觸面間的摩擦系數(shù)f f，軸頸處當(dāng)，軸頸處當(dāng)量摩擦系數(shù)量摩擦系數(shù)f f v。試求：試求： 1、當(dāng)工作面需加緊力、當(dāng)工作面需加緊力Q

15、 Q時，在手柄上時，在手柄上需加的力需加的力P P； 2、夾具在夾緊時的機械效率、夾具在夾緊時的機械效率； 3 3、夾具在驅(qū)動力、夾具在驅(qū)動力P P作用下不發(fā)生自鎖，作用下不發(fā)生自鎖，而在夾緊力而在夾緊力Q Q為驅(qū)動力時要求自鎖的條件。為驅(qū)動力時要求自鎖的條件。 37二、例題分析38 1) 從動件運動規(guī)律的選擇和凸輪輪廓的設(shè)從動件運動規(guī)律的選擇和凸輪輪廓的設(shè) 計原理；計原理； 2) 尖頂、滾子直動從動件盤形凸輪設(shè)計；尖頂、滾子直動從動件盤形凸輪設(shè)計； 3) 尖頂、滾子擺動從動件盤形凸輪設(shè)計；尖頂、滾子擺動從動件盤形凸輪設(shè)計； 4) 平底直動從動件盤形凸輪設(shè)計；平底直動從動件盤形凸輪設(shè)計； 5)

16、 盤形凸輪基本尺寸的確定。盤形凸輪基本尺寸的確定。 本章重點要求掌握的內(nèi)容本章重點要求掌握的內(nèi)容反轉(zhuǎn)法及凸輪機構(gòu)的設(shè)計反轉(zhuǎn)法及凸輪機構(gòu)的設(shè)計第四章第四章 凸輪機構(gòu)及其設(shè)計凸輪機構(gòu)及其設(shè)計39一、基本知識與概念一、基本知識與概念 1 1、凸輪基圓、凸輪基圓 2 2、偏距、偏距 3 3、偏距圓、偏距圓 4 4、從動件行程、從動件行程 5 5、從動件推程、從動件推程 6 6、從動件回程、從動件回程 7 7、從動件遠、從動件遠( (近近) )休程休程 8 8、剛性沖擊、剛性沖擊 9 9、柔性沖擊、柔性沖擊 10 10、無沖擊、無沖擊40一、基本知識與概念 11 11、凸輪輪廓設(shè)計的基本原理、凸輪輪廓設(shè)

17、計的基本原理 12 12、凸輪的理論輪廓、凸輪的理論輪廓 13 13、凸輪的工作輪廓（實際輪廓）、凸輪的工作輪廓（實際輪廓） 14 14、凸輪機構(gòu)的壓力角、凸輪機構(gòu)的壓力角 及其許用值及其許用值 15 15、直動從動件盤形凸輪機構(gòu)、直動從動件盤形凸輪機構(gòu) 16 16、擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)、擺動從動件盤形凸輪機構(gòu) 17 17、平底直動從動件盤形凸輪機構(gòu)、平底直動從動件盤形凸輪機構(gòu) 18 18、凸輪機構(gòu)的壓力角與基圓半徑的、凸輪機構(gòu)的壓力角與基圓半徑的 關(guān)系關(guān)系 19 19、偏置凸輪機構(gòu)的偏置方向的確定、偏置凸輪機構(gòu)的偏置方向的確定41二、例題分析例例1 圖示直動滾子盤形凸輪圖示直動滾子盤形凸輪

18、機構(gòu)，其凸輪實際廓線為一機構(gòu)，其凸輪實際廓線為一以以C點為圓心的圓形，點為圓心的圓形，O為其為其回轉(zhuǎn)中心，回轉(zhuǎn)中心，e為其偏距，滾子為其偏距，滾子中心位于中心位于B0點時為該凸輪的點時為該凸輪的起始位置。試畫圖（應(yīng)有必起始位置。試畫圖（應(yīng)有必要的說明）求出：要的說明）求出： 1、凸輪的理論輪廓；、凸輪的理論輪廓；2、凸輪的基圓；凸輪的基圓；3 3、凸輪的偏距圓；、凸輪的偏距圓；42二、例題分析 4、當(dāng)滾子與凸輪實際廓線在、當(dāng)滾子與凸輪實際廓線在B1 點接觸時，點接觸時，所對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角所對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角1； 5、當(dāng)滾子中心位于、當(dāng)滾子中心位于B2點時，所對應(yīng)的凸輪點時，所對應(yīng)的凸輪機構(gòu)的壓力角機

19、構(gòu)的壓力角2及從動件推桿的位移（以滾子中及從動件推桿的位移（以滾子中心位于心位于B0點時為位移起始參考點）；點時為位移起始參考點）； 6、凸輪的最大壓力角、凸輪的最大壓力角max。43二、例題分析1.2.44二、例題分析3.4.45二、例題分析5.6.46 1)1)齒廓嚙合基本定律、共軛齒廓的形成、漸齒廓嚙合基本定律、共軛齒廓的形成、漸 開線的性質(zhì)；開線的性質(zhì)； 2)2)漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺 寸計算；寸計算； 3) 3) 漸開線齒廓的加工原理、根切與變位；漸開線齒廓的加工原理、根切與變位； 4) 4) 一對漸開線齒輪的嚙合傳動；一對漸開線齒輪

20、的嚙合傳動； 5) 5) 斜齒圓柱齒輪傳動。斜齒圓柱齒輪傳動。 本章重點要求掌握的內(nèi)容本章重點要求掌握的內(nèi)容直齒圓柱齒輪傳動的幾何參數(shù)的計算直齒圓柱齒輪傳動的幾何參數(shù)的計算第五章第五章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計齒輪機構(gòu)及其設(shè)計47一、基本知識與概念一、基本知識與概念 1 1、齒廓嚙合基本定律、齒廓嚙合基本定律 2 2、節(jié)點、節(jié)點 3 3、節(jié)圓、節(jié)圓 4 4、共軛齒廓、共軛齒廓 5 5、漸開線的形成、漸開線的形成 6 6、漸開線的性質(zhì)、漸開線的性質(zhì) 7 7、漸開線的方程、漸開線的方程 8 8、漸開線函數(shù)、漸開線函數(shù)KKKKbKrrtan=invcos/=kKKKtan=48一、基本知識與概念一、基本知識

21、與概念 9 9、漸開線齒廓嚙合傳動的特點、漸開線齒廓嚙合傳動的特點 1010、齒輪的各部分名稱、齒輪的各部分名稱 齒頂圓，齒根圓，齒厚，齒槽寬，齒距齒頂圓，齒根圓，齒厚，齒槽寬，齒距(周周節(jié)節(jié))，分度圓，齒頂高，齒根高，全齒高。，分度圓，齒頂高，齒根高，全齒高。49一、基本知識與概念一、基本知識與概念 1111、漸開線齒輪的基本參數(shù)、漸開線齒輪的基本參數(shù) 齒數(shù)齒數(shù)Z； 模數(shù)模數(shù)m； 分度圓壓力角分度圓壓力角 ； 齒頂高系數(shù)齒頂高系數(shù) ； 徑向間隙系數(shù)徑向間隙系數(shù) 。ha*,.10 25 c*3 . 0c , 8 . 0*ah正常齒標(biāo)準(zhǔn)正常齒標(biāo)準(zhǔn) ：短齒標(biāo)準(zhǔn)短齒標(biāo)準(zhǔn) ：*ah* c50一、基本知

22、識與概念 1212、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何、漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸尺寸 可參見可參見CAI或教材中的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱或教材中的漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸公式表。齒輪幾何尺寸公式表。51一、基本知識與概念一、基本知識與概念 13、漸開線齒廓的加工原理 52一、基本知識與概念 13、漸開線齒廓的加工原理 b）變位齒輪加工： 53一、基本知識與概念 14、漸開線齒輪加工中的幾個問題 根切產(chǎn)生的原因：54一、基本知識與概念 1414、漸開線齒輪加工中的幾個問題、漸開線齒輪加工中的幾個問題 用齒條刀加工漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)zmin為：當(dāng) 、=20時，zmin=17。因

23、此，齒數(shù)小于17的漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪會產(chǎn)生根切。zhamin*sin22ha* 155一、基本知識與概念 14、漸開線齒輪加工中的幾個問題 避免根切的方法： 不產(chǎn)生根切的最小變位系數(shù)xmin： 避免根切的方法可有： a）選用 的齒數(shù)； b）采用 的變位齒輪； c）改變齒形參數(shù)，如減小 或加大均可使zmin減小，以避免根切，但是這要更換刀具，增加生產(chǎn)成本，故不宜采用。xhzzzamin*minmin()minzz minxx ha*56一、基本知識與概念一、基本知識與概念 1414、漸開線齒輪加工中的幾個問題、漸開線齒輪加工中的幾個問題 避免根切的方法可有：避免根切的方法可有： 1. 當(dāng)當(dāng)z0； 2

24、. 當(dāng)當(dāng)zzmin時，允許有一定的負(fù)變位時，允許有一定的負(fù)變位(x1。重。重合度合度值越大，齒輪傳動的連續(xù)性和平穩(wěn)性越好，值越大，齒輪傳動的連續(xù)性和平穩(wěn)性越好，一般齒輪傳動的許用重合度一般齒輪傳動的許用重合度=1.31.4，即要求，即要求。 重合度的基本概念重合度的基本概念 ：實際嚙合線實際嚙合線 與基圓與基圓齒距齒距Pb的比值稱為重合度，用的比值稱為重合度，用表示：表示：B B12121bPBB62一、基本知識與概念 15、漸開線齒輪嚙合傳動計算 重合度的基本概念 ：63一、基本知識與概念一、基本知識與概念 15 15、漸開線齒輪嚙合傳動計算、漸開線齒輪嚙合傳動計算 實際嚙合線：實際嚙合線：

25、 上圖為一對外嚙合直齒圓柱齒上圖為一對外嚙合直齒圓柱齒輪，圖中主動輪輪，圖中主動輪1推動前一對輪齒在推動前一對輪齒在K點嚙合尚未點嚙合尚未脫開時，后一對輪齒即在脫開時，后一對輪齒即在B2點點(從動輪從動輪2的齒頂圓的齒頂圓與嚙合線的交點與嚙合線的交點)開始嚙合，線段開始嚙合，線段 等于齒輪等于齒輪的基圓齒距，即的基圓齒距，即 =Pb1=Pb2。前一對輪齒繼續(xù)。前一對輪齒繼續(xù)轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)動到B1點點(齒輪齒輪1的齒頂圓與嚙合線交點的齒頂圓與嚙合線交點)時，即時，即脫開嚙合。線段脫開嚙合。線段 稱為實際嚙合線，輪齒嚙合稱為實際嚙合線，輪齒嚙合只能在只能在B1B2內(nèi)進行。內(nèi)進行。 理論嚙合線：理論嚙合線

26、：因基圓內(nèi)無漸開線，實際嚙合因基圓內(nèi)無漸開線，實際嚙合線不能超過極限嚙合點線不能超過極限嚙合點N1、N2，故，故 稱為理論稱為理論嚙合線。嚙合線。B K2B K2B B12N N1264一、基本知識與概念一、基本知識與概念 15 15、漸開線齒輪嚙合傳動計算、漸開線齒輪嚙合傳動計算 重合度的計算重合度的計算 重合度的物理意義：重合度的物理意義：重合度的大小表明同時重合度的大小表明同時參與嚙合輪齒對數(shù)的平均值，如參與嚙合輪齒對數(shù)的平均值，如1，表明始終，表明始終只有一對輪齒嚙合。如只有一對輪齒嚙合。如 0 ，可以減小機構(gòu)尺，可以減小機構(gòu)尺寸，減輕輪齒的磨損，提高承載能力，還可以配寸，減輕輪齒的磨

27、損，提高承載能力，還可以配湊并滿足不同中心距的要求。湊并滿足不同中心距的要求。 負(fù)傳動：負(fù)傳動：x =x1+x2 0 ，可以配湊不同的，可以配湊不同的中心距，但是其承載能力和強度都有所下降。中心距，但是其承載能力和強度都有所下降。70一、基本知識與概念 16、變位齒輪傳動的類型、應(yīng)用與變位系數(shù)的選擇 變位齒輪的應(yīng)用 a)避免輪齒根切：為使齒輪傳動的結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)減少小齒輪的齒數(shù)，當(dāng)z 的正傳動的正傳動時，可提高齒輪的接觸強度和彎曲強度，若適當(dāng)時，可提高齒輪的接觸強度和彎曲強度，若適當(dāng)選擇變位系數(shù)，能降低滑動系數(shù)，提高齒輪的耐選擇變位系數(shù)，能降低滑動系數(shù)，提高齒輪的耐磨損和抗膠合能力。磨損和抗膠合

28、能力。 d)修復(fù)已磨損的舊齒輪：修復(fù)已磨損的舊齒輪：齒輪傳動中，一般齒輪傳動中，一般小齒輪磨損較嚴(yán)重，大齒輪磨損較輕，若利用負(fù)小齒輪磨損較嚴(yán)重，大齒輪磨損較輕，若利用負(fù)變位修復(fù)磨損較輕的大齒輪齒面，重新配制一個變位修復(fù)磨損較輕的大齒輪齒面，重新配制一個正變位的小齒輪，可節(jié)省一個大齒輪的制造費用，正變位的小齒輪，可節(jié)省一個大齒輪的制造費用，還能改善其傳動性能。還能改善其傳動性能。 72一、基本知識與概念 17、斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成73一、基本知識與概念 17、斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒輪的基本參數(shù)：在斜齒輪加工中，一般多用滾齒或銑齒法，此時刀具沿斜齒輪的螺旋線方向進刀，因而斜

29、齒輪的法面參數(shù)如mn、n、h*an和c*n等均與刀具參數(shù)相同，是標(biāo)準(zhǔn)值。而斜齒輪的齒面為漸開線螺旋面，其端面齒形為漸開線。一對斜齒輪嚙合，在端面看與直齒輪相同，因此斜齒輪的幾何尺寸如d、da、db、df等的計算又應(yīng)在端面上進行。74一、基本知識與概念 17、斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒輪的基本參數(shù)： a)法面模數(shù)mn與端面模數(shù)：mn=mtcos ，式中為斜齒條的傾斜角即為斜齒輪分度圓柱上的螺旋角。 b)法面齒頂高系數(shù)h*an與端面齒頂高系數(shù)h*at： c)法面頂隙系數(shù)c*n與端面頂隙系數(shù)c*t： c*t=c*ncos d)法面壓力角n與端面壓力角t： tann=tantcos cos/*antnan

30、athmmhh75一、基本知識與概念 17、斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒輪的基本參數(shù)： e)法面變位系數(shù)xn與端面變位系數(shù)xt： xt=xncos f)分度圓柱螺旋角與基圓柱螺旋角b tbcostantan76一、基本知識與概念 17、斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒輪傳動的幾何尺寸計算：斜齒輪的幾何尺寸計算應(yīng)在端面內(nèi)進行，從端面看，斜齒輪嚙合與直齒輪完全相同，所以只要把端面參數(shù)代入直齒輪計算公式，即得斜齒輪計算公式，具體可查閱相關(guān)書中的計算公式。當(dāng)其中的xn1、xn2均為0時，即為標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪傳動。由于斜齒輪傳動中心距的配湊可以通過改變螺旋角來實現(xiàn)，而且變位斜齒輪比標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的承載能力提高的也不顯著，因而生產(chǎn)

31、中變位斜齒輪較少應(yīng)用。77一、基本知識與概念 17、斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒輪的正確嚙合條件： a)模數(shù)相等： mn1=mn2 或 mt1=mt2 b)壓力角相等： n1=n2 或 t1=t2 c)螺旋角大小相等：外嚙合時應(yīng)旋向相反，內(nèi)嚙合時應(yīng)旋向相同。即1=2 (其中“”號用于內(nèi)嚙合， “”用于外嚙合)。 斜齒輪傳動的重合度 ：等于端面重合度 與軸面重合度 之和。 )tan2(tan2)tan1(tan121tatztatznmB/sin78一、基本知識與概念 17、斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒輪的法面齒形及當(dāng)量齒數(shù)： 斜齒輪傳動的優(yōu)缺點： a)嚙合性能好，承載能力大。傳動時，輪齒一端先進入嚙合，接

32、觸線逐漸增長，又逐漸縮短直至脫離嚙合。而且嚙合時，輪齒總剛度變化小，扭轉(zhuǎn)振動小，故傳動平穩(wěn)，沖擊和噪音小。另一方面由于重合度較大，總接觸線長度大，因而其承載能力也比直齒輪為高。322coscoscos22zmzmmrmzntnnv79二、例題分析例例1 圖中給出了兩對齒圖中給出了兩對齒輪的齒頂圓和基圓，試輪的齒頂圓和基圓，試分別在此二圖上畫出齒分別在此二圖上畫出齒輪的嚙合線，并標(biāo)出：輪的嚙合線，并標(biāo)出：極限嚙合點極限嚙合點 、 ，實，實際嚙合的開始點和終止際嚙合的開始點和終止點點 、 ，嚙合角，嚙合角 ，節(jié)圓和節(jié)點節(jié)圓和節(jié)點P P，并標(biāo)出，并標(biāo)出二齒輪的轉(zhuǎn)向。二齒輪的轉(zhuǎn)向。 111N1N2N2

33、N1B1B2B2BPPN1N2B1B280二、例題分析例例2 用齒條刀具加工一直齒圓柱齒輪。已用齒條刀具加工一直齒圓柱齒輪。已知被加工齒輪輪坯的角速度知被加工齒輪輪坯的角速度 ，刀，刀具移動速度為具移動速度為 ，刀具的模，刀具的模數(shù)數(shù) ，壓力角，壓力角 。 1) 求被加工齒輪的齒數(shù)；求被加工齒輪的齒數(shù)； 2)若齒條分度線與被加工齒輪中心的若齒條分度線與被加工齒輪中心的距離為距離為7777mm，求被加工齒輪的分度圓齒厚；，求被加工齒輪的分度圓齒厚； 3)若已知該齒輪與大齒輪若已知該齒輪與大齒輪2 2相嚙合時的相嚙合時的傳動比傳動比 ，當(dāng)無齒側(cè)間隙的準(zhǔn)確安裝，當(dāng)無齒側(cè)間隙的準(zhǔn)確安裝時，中心距時，中

34、心距 ，求這兩個齒輪的節(jié)，求這兩個齒輪的節(jié)圓半徑圓半徑 、 及嚙合角及嚙合角 。 srad /51sm/375. 0mmm1020412imma3771r2r81刀vr112/11mzr 15)1510/(3752/211mvz刀mmrLxm2757712 . 010/2/mxmxmmtgmxtgs164.1710)202 . 022/()22/(601541122ziz4122112rrimmarr37721mmr4 .751mmr6 .3012mmzzma3752/ )6015(102/ )(2193471. 0377/20cos375/coscosaa819.2082二、例題分析例例3

35、設(shè)已知一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳設(shè)已知一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動，動， , , ， ， ， ， ， 。試求：。試求： ， 及及 之值。之值。 201z402zmmmn820n30mmB301*ahab83mmzzman136.277)4020(30cos28)(cos221ntattatmBtgtgztgtgzsin)(2)(222117422 30cos20costgarctgtgarctgnt75318175.184217422cos75.18421arccoscosarccosarccos*111111naabtmhrrrr45278150.369217422cos50.36921arccos

36、cosarccosarccos*222222naabtmhrrrr5 . 030sinsin130sin3020(315722 47 )40(27 5422 47 )1.9428tgtgtgtg2287422cos20cos30cosarccoscoscoscosarccostnb84 1) 1) 輪系傳動比的計算；輪系傳動比的計算； 2) 2) 行星輪系的設(shè)計。行星輪系的設(shè)計。 本章重點要求掌握的內(nèi)容本章重點要求掌握的內(nèi)容輪系傳動比的計算輪系傳動比的計算第六章第六章 輪系及其設(shè)計輪系及其設(shè)計85一、基本知識與概念一、基本知識與概念 1 1、定軸輪系、定軸輪系 2 2、周轉(zhuǎn)輪系、周轉(zhuǎn)輪系 3

37、3、差動輪系、差動輪系 4 4、行星輪系、行星輪系 5 5、混合輪系、混合輪系 6 6、基本構(gòu)件、基本構(gòu)件 7 7、輪系的傳動比、輪系的傳動比 8 8、定軸輪系的傳動比、定軸輪系的傳動比86一、基本知識與概念一、基本知識與概念 9 9、平面定軸輪系、平面定軸輪系 10 10、空間定軸輪系、空間定軸輪系 11 11、平面定軸輪系轉(zhuǎn)向的確定、平面定軸輪系轉(zhuǎn)向的確定 12 12、空間定軸輪系轉(zhuǎn)向的確定、空間定軸輪系轉(zhuǎn)向的確定87一、基本知識與概念一、基本知識與概念 13 13、周轉(zhuǎn)輪系的傳動比、周轉(zhuǎn)輪系的傳動比 求解周轉(zhuǎn)輪系傳動比最常用方法的是轉(zhuǎn)化機求解周轉(zhuǎn)輪系傳動比最常用方法的是轉(zhuǎn)化機構(gòu)法，其基本

38、思想是設(shè)法把周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸構(gòu)法，其基本思想是設(shè)法把周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成定軸輪系，然后間接地利用定軸輪系的傳動比公式來輪系，然后間接地利用定軸輪系的傳動比公式來求解周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。求解周轉(zhuǎn)輪系的傳動比。8813131313113) 1(zzzziHHHHH89積所有主動輪齒數(shù)的連乘到從積所有從動輪齒數(shù)的連乘到從KAKAiHKHAHKHAHAK9031331zziHH 特別當(dāng)特別當(dāng)01 時時當(dāng)當(dāng)03 時時13111zziHH 91AHHAHHAHKHAHAKii110HAKAHii192一、基本知識與概念 16、混合輪系的傳動比H 系桿系桿系桿回轉(zhuǎn)方向系桿回轉(zhuǎn)方向H 隨機架轉(zhuǎn)動隨機架轉(zhuǎn)動相當(dāng)于系桿

39、相當(dāng)于系桿93行星輪系各輪齒數(shù)和行星輪數(shù)目的選擇行星輪系各輪齒數(shù)和行星輪數(shù)目的選擇1、傳動比條件、傳動比條件行星輪系必須能實現(xiàn)給定的傳動比行星輪系必須能實現(xiàn)給定的傳動比Hi11313111zziiHH 113)1(zizH 根據(jù)傳動比確定各齒輪的齒數(shù)根據(jù)傳動比確定各齒輪的齒數(shù)1 H 1z2z3z942、同心條件、同心條件系桿的回轉(zhuǎn)軸線應(yīng)與中心輪的軸線相重合系桿的回轉(zhuǎn)軸線應(yīng)與中心輪的軸線相重合若采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪或高度變位齒輪傳動，則同若采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪或高度變位齒輪傳動，則同心條件為心條件為23rr 2321zzzz 2/ )2(2/ )(11132 Hizzzz上式表明兩中心輪的齒數(shù)應(yīng)同時為奇數(shù)或偶數(shù)

40、上式表明兩中心輪的齒數(shù)應(yīng)同時為奇數(shù)或偶數(shù)21rr 95例例1 某傳動裝置如圖所示，已知：某傳動裝置如圖所示，已知：z1=60，z2=48， z2=80，z3=120， z3=60，z4=40，蝸桿，蝸桿z4=2（右旋），渦輪（右旋），渦輪z5=80，齒輪，齒輪z5=65，模數(shù)，模數(shù)m=5 mm。主動。主動輪輪1的轉(zhuǎn)速為的轉(zhuǎn)速為n1=240 r/min，轉(zhuǎn)向如圖所示。試求齒條，轉(zhuǎn)向如圖所示。試求齒條6的移動速度的移動速度v6的大小的大小和方向。和方向。 322608060804012048432154325115zzzzzzzznni3224015155innn605 . 7260255n7.5

41、 r/min =0.785 rad/s 785. 0655212155556mzrv=127.6 mm/s 96例例262331133121zzzizzz 464634411zziiHHHH3611141HHzzizzi 97例例331424114zzzznni46164141411zzinniHHH79279272711zzinniHHH44 nn71nnH226912411 347(1)(1)HHzznz zinz zzz22116049131167(1)(1)28.5836236994HHnin22113549124.19 r/min28.58HHnni9812

42、234H1z2z2zHz4z14i如圖所示輪系，已知各輪齒數(shù)為：如圖所示輪系，已知各輪齒數(shù)為：=25，=50，=25，=100，=50，各齒輪模數(shù)相同。求傳動比，各齒輪模數(shù)相同。求傳動比例例41002550252213zzzz925251005011121321311zzzzinniHHH2110050444HHHzznni5 . 421941414114nnnnnniiiHHHH99例例51z2z3z1z4z3z4z5zABi如圖所示輪系，已知如圖所示輪系，已知=30，=30，=90，=20，=30，=40，=30，=15。求。求的大小及轉(zhuǎn)向？的大小及轉(zhuǎn)向？ 33090133113zznnn

43、niBBB3230204111414zznnnniA3430404333434zznnnniA34323BABAnnnn33. 5316BAABnniAB11nn44AnnnBHnn33nn100例例61z2z2z3z3z4z5z15i如圖所示電動卷揚機減速器，已知各輪齒數(shù)=26，=50，=18，=94，=18，=35，=88，求 51523133512nnz zinnz z 35535353zznnnni5353nzzn11888118269450113521325115zzzzzznni=60.14101H423151例例711zz24zz35zz1Hi如圖所示輪系，已知各輪齒數(shù)如圖所示輪

44、系，已知各輪齒數(shù)=40，=30，=100。求。求=? 5311513511001113.540zniinz 5 . 315nn 5 . 240100155151zznnnniHHH5 . 25 . 311HHnnnn244911HHnni102AB12345An2356BnH例例81z2z2z3z3z4z5z5z6zAnBnHn如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：如圖所示輪系中，已知各輪齒數(shù)為：=90，=60，=30，=30，=24，=18，=60，=36，=32，運動從，運動從A，B兩軸輸入，由構(gòu)件兩軸輸入，由構(gòu)件H輸出。已知輸出。已知:=100 r/min，=900 r/min，轉(zhuǎn)向如圖所示。

45、試求輸出軸，轉(zhuǎn)向如圖所示。試求輸出軸H的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的大小和轉(zhuǎn)向。的大小和轉(zhuǎn)向。252460355353zznnnniHHH323090306021323113zzzznni33133150 / min22Annnnr 9836325656565zznnnniB58800 / min9Bnnr 25800150HHnnHn-528.57 r/min 1031234562H1H1n4n652zzz1z3z4z例例9 如圖所示輪系，已知齒輪如圖所示輪系，已知齒輪1的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速=1650 r/min，齒輪，齒輪4的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速=1000 r/min，所有齒輪都是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，模數(shù)相同且，所有齒輪都是標(biāo)準(zhǔn)齒輪

46、，模數(shù)相同且=20。求輪系未知齒輪的齒數(shù)。求輪系未知齒輪的齒數(shù)3121240zzzz465260zzz346020111462462424zzinniHHH234331000750 / min44Hnnnr141000 / minHnnr1113131111340zzzznnnniHHH1140100075010001650zz 1n=1650r/min1z3z1z=25，則=+40=65。 104例例101z1z2z3z3z4z4z5z15i如圖所示，已知各輪齒數(shù)為如圖所示，已知各輪齒數(shù)為=24，=30，=95，=89， =102，=80，=40，=17。求。求的大小及轉(zhuǎn)向？的大小及轉(zhuǎn)向？

47、3140102178043545353zzzznnnniHHH2495122112zznni212495Hnnn 3089133113zznni3313089nnn 31)9524()9524(89301511nnnn2 .14096/8455/5115nni1051z1z2z3z3z4z5z5zAnBn例例11 如圖所示，已知各輪齒數(shù)為如圖所示，已知各輪齒數(shù)為=40，=70，=20，=30， =10，=40，=50，=20，=100r/min，轉(zhuǎn)向如圖所示。求軸，轉(zhuǎn)向如圖所示。求軸B的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的大小及轉(zhuǎn)向？的大小及轉(zhuǎn)向？12343551AB510503543545353zzzzzznnnn

48、iBBB4030133113zznni33nn340034341Ann= 7270201555115zznnnniA350275Ann53503400BBnnBn=269.4r/min 1061500n118z 236z218z 3578zz322z 566z3z例例12 如如圖圖所示輪系中，已知齒輪所示輪系中，已知齒輪1的轉(zhuǎn)速為的轉(zhuǎn)速為其回轉(zhuǎn)方向如圖中箭頭所示。各齒輪的齒數(shù)為其回轉(zhuǎn)方向如圖中箭頭所示。各齒輪的齒數(shù)為如果組成此輪系的所有直齒圓柱齒輪均為模數(shù)相同的如果組成此輪系的所有直齒圓柱齒輪均為模數(shù)相同的 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，求齒輪的齒數(shù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，求齒輪的齒數(shù)2. 計算系桿計算系桿H的

49、轉(zhuǎn)速，并確定其回轉(zhuǎn)方向。的轉(zhuǎn)速，并確定其回轉(zhuǎn)方向。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，分， 2213zzzz=18+36+18=72 81818723621323113zzzznnnniHHH32266355353zznnnniHHH135535353 zznnnni11500602525Hnn107本章重點要求掌握的內(nèi)容本章重點要求掌握的內(nèi)容其他常用機構(gòu)的基本特點其他常用機構(gòu)的基本特點 掌握棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)、掌握棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)、萬向鉸鏈機構(gòu)的特點與應(yīng)用。萬向鉸鏈機構(gòu)的特點與應(yīng)用。 第七章第七章 其他常用機構(gòu)其他常用機構(gòu)108基本知識與概念基本知識與概念 舉出五種主動件進行連續(xù)運動

50、，從動舉出五種主動件進行連續(xù)運動，從動件可實現(xiàn)間歇運動的機構(gòu)件可實現(xiàn)間歇運動的機構(gòu) 棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu) 槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu) 不完全齒輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu) 凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu) 六桿間歇機構(gòu)六桿間歇機構(gòu) 109 1) 機械系統(tǒng)等效動力學(xué)模型的建立；機械系統(tǒng)等效動力學(xué)模型的建立； 2) 機械的真實運動規(guī)律；機械的真實運動規(guī)律； 3) 機械周期性速度波動的調(diào)節(jié)。機械周期性速度波動的調(diào)節(jié)。 本章重點要求掌握的內(nèi)容本章重點要求掌握的內(nèi)容基本知識與概念及計算分析基本知識與概念及計算分析第八章第八章 機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動110階段名稱階段名稱運動特征運動特征功能關(guān)系功能關(guān)系起起動動角速度角速

51、度由零逐漸上升至穩(wěn)由零逐漸上升至穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時的平均角速度定運轉(zhuǎn)時的平均角速度mm穩(wěn)定運轉(zhuǎn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)角速度角速度在某一平均值在某一平均值mm上、下作周期性波動。在特上、下作周期性波動。在特殊條件下殊條件下=常值。常值。在一個周期內(nèi)在一個周期內(nèi) 停車停車角速度角速度由由mm逐漸減小至零。逐漸減小至零。0drWWE0drWWE0drWWE m t 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)起動起動停車停車起動起動 m t 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)停車停車111機械系統(tǒng)的等效動力學(xué)模型機械系統(tǒng)的等效動力學(xué)模型 等效轉(zhuǎn)化的原則：等效構(gòu)件的等效質(zhì)量等效轉(zhuǎn)化的原則：等效構(gòu)件的等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動慣量具有的動能等于原機械系統(tǒng)或等效轉(zhuǎn)動慣量具有的動能

52、等于原機械系統(tǒng)的總動能；等效構(gòu)件上作用的等效力或力矩的總動能；等效構(gòu)件上作用的等效力或力矩產(chǎn)生的瞬時功率等于原機械系統(tǒng)所有外力產(chǎn)產(chǎn)生的瞬時功率等于原機械系統(tǒng)所有外力產(chǎn)生的瞬時功率之和。生的瞬時功率之和。 把具有等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動慣量，其上把具有等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動慣量，其上作用有等效力或等效力矩的等效構(gòu)件稱為機作用有等效力或等效力矩的等效構(gòu)件稱為機械系統(tǒng)的械系統(tǒng)的等效動力學(xué)模型等效動力學(xué)模型。一、等效動力學(xué)模型一、等效動力學(xué)模型112二、等效參數(shù)的確定二、等效參數(shù)的確定 等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量可以根據(jù)等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量可以根據(jù)等效原則：等效構(gòu)件所具有的動能等于等效原則：等效構(gòu)件所具有的動能等

53、于原機械系統(tǒng)的總動能來確定。原機械系統(tǒng)的總動能來確定。 對于具有對于具有n個活動構(gòu)件的機械系統(tǒng)，構(gòu)件個活動構(gòu)件的機械系統(tǒng)，構(gòu)件i上的質(zhì)量為上的質(zhì)量為mi，相對質(zhì)心，相對質(zhì)心Ci的轉(zhuǎn)動慣量為的轉(zhuǎn)動慣量為JCi,質(zhì)心質(zhì)心Ci的速度為的速度為 vC i,構(gòu)件的角速度為構(gòu)件的角速度為 ，則，則系統(tǒng)所具有的動能為：系統(tǒng)所具有的動能為： iniiCiCiiJvmE12221211、等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量、等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量113 當(dāng)選取角速度為當(dāng)選取角速度為 的回的回轉(zhuǎn)構(gòu)件為等效構(gòu)件時，等效轉(zhuǎn)構(gòu)件為等效構(gòu)件時，等效構(gòu)件的動能為：構(gòu)件的動能為：221eeJE 根據(jù)等效原則：根據(jù)等效原則：EEe得等效轉(zhuǎn)動

54、慣量：得等效轉(zhuǎn)動慣量：niiCiCiieJvmJ122114 當(dāng)選取移動速度為當(dāng)選取移動速度為 的滑件為等效構(gòu)件時，等的滑件為等效構(gòu)件時，等效構(gòu)件的動能為：效構(gòu)件的動能為：v221vmEee根據(jù)等效原則：根據(jù)等效原則：EEe得等效質(zhì)量：得等效質(zhì)量：niiCiCiievJvvmm1221152、等效力和等效力矩、等效力和等效力矩 設(shè)具有設(shè)具有n個活動構(gòu)件的機械系統(tǒng)，構(gòu)件個活動構(gòu)件的機械系統(tǒng)，構(gòu)件i上上的作用力為的作用力為Fi，力矩為，力矩為Mi，F(xiàn)i作用點的速度作用點的速度vi， Fi的方向與速度的方向與速度vi的夾角為的夾角為 ，構(gòu)件的，構(gòu)件的角速度為角速度為 ，則系統(tǒng)所具有的瞬時功率之，則系

55、統(tǒng)所具有的瞬時功率之和為：和為： ii1(cos)niiiiiiPFvMeePM等效構(gòu)件的瞬時功率為：等效構(gòu)件的瞬時功率為： 116根據(jù)上述等效原則：根據(jù)上述等效原則：ePP 1cos()()niieiiiivMFM1cos()()niieiiiivFFMvveeP = F v或：或：117niiCiCiieJvmJ122niiCiCiievJvvmm1221cos()()niieiiiivMFM1cos()()niieiiiivFFMvv118在已知力作用下機械的真實運動在已知力作用下機械的真實運動 一、運動方程式的建立一、運動方程式的建立 能量形式的運動方程能量形式的運動方程 21()(-

56、)2drdJMMd2122221111()22drJJMMd能量積分形式能量積分形式能量微分形式能量微分形式等效構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件等效構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件11921()()2drdmvFF ds2122221 111()22sdrsm vm vFF ds等效構(gòu)件為移動構(gòu)件等效構(gòu)件為移動構(gòu)件能量微分形式能量微分形式能量積分形式能量積分形式 能量形式的運動方程能量形式的運動方程12021()2drdJMMd22drddJJMMdtd等效構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件等效構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件dddddd t ddt22drddJJMMdd 力矩（力）形式的運動方程力矩（力）形式的運動方程 21()(-)2drdJMMd12122d

57、rdvv dmmFFdtds21()2drdmvFFds等效構(gòu)件為移動構(gòu)件等效構(gòu)件為移動構(gòu)件dvd s d vd vvdsd t d sd t22drdvv dmmvFFdsds 力矩（力）形式的運動方程力矩（力）形式的運動方程 21()()2drdmvFF ds122drdvmFFdtdrdJMMdtJm當(dāng)?shù)刃мD(zhuǎn)動慣量當(dāng)?shù)刃мD(zhuǎn)動慣量和等效質(zhì)量和等效質(zhì)量為常數(shù)時為常數(shù)時: 22drdvv dmmFFdtds22drddJJMMdtd等效構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件等效構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件等效構(gòu)件為移動構(gòu)件等效構(gòu)件為移動構(gòu)件123二、機械的真實運動規(guī)律二、機械的真實運動規(guī)律 0220011()()22drJJMMd

58、02002( )( )drJMMdJJ1. 等效力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量為等效構(gòu)件位置的函數(shù)時等效力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量為等效構(gòu)件位置的函數(shù)時00( )dtt dddddtddtdtt1242. 等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù)，等效力矩是等效構(gòu)件速度的函數(shù)時等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù)，等效力矩是等效構(gòu)件速度的函數(shù)時 ( )( )drJdtdMM00( )( )drdttJMM( )( )drdJMMd 00( )( )drdJMM tt22drddJJMMdd22drddJJMMdtd1253. 等效轉(zhuǎn)動慣量和力矩均為常數(shù)等效轉(zhuǎn)動慣量和力矩均為常數(shù)00()drMMttJ20000()()2drMMttttJdrdJMMdt

59、等效構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件等效構(gòu)件為轉(zhuǎn)動構(gòu)件drMMJ126drdvmFFdt等效構(gòu)件為移動構(gòu)件等效構(gòu)件為移動構(gòu)件00()drFFvvttm20000()()2drFFSSv ttttm4. 等效力和等效質(zhì)量均為常數(shù)等效力和等效質(zhì)量均為常數(shù)drFFam127&8-4 機械速度波動的調(diào)節(jié)機械速度波動的調(diào)節(jié)128在位置在位置b b處，動能和角速度為：處，動能和角速度為： E Eminmin 、minmin 而在位置而在位置e e處為：處為： E Emaxmax , ,maxmax在在b-eb-e區(qū)間處盈虧功和動能增量達到最大值：區(qū)間處盈虧功和動能增量達到最大值： W Wmax max E E E

60、Emaxmax - E - EminminJ(J(2 2maxmax - - 2 2minmin )/2 )/2 JJ2 2m m 2m axmWJ129對于具體機械系統(tǒng)，對于具體機械系統(tǒng)， Wmax 、 m 是確定的，是確定的，若加裝一轉(zhuǎn)動慣量為若加裝一轉(zhuǎn)動慣量為JF的飛輪，可使速度不均的飛輪，可使速度不均勻系數(shù)降低：勻系數(shù)降低：2max()FmWJJ要使要使 必須有：必須有： 2max FmWJJ1301 1）當(dāng)當(dāng)很小時，很小時， J; J; 3） JF與與m的平方成反比，即平均轉(zhuǎn)速越高，所需飛輪的轉(zhuǎn)的平方成反比，即平均轉(zhuǎn)速越高，所需飛輪的轉(zhuǎn) 動慣量越小。動慣量越小。過分追求機械運轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性，