機械原理總復習1

1、機械原理總復習第二章平面機構的結構分析第三章平面機構的運動分析 第八章平面連桿機構第九章凸輪機構 第十章齒輪機構第十一章輪系第十二章其它常用機構第六章機械的平衡第七章機械的運轉(zhuǎn)及速度波動的調(diào)節(jié)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：填空或簡答的方式，如周轉(zhuǎn)輪系分為哪兩種？推桿有幾種運動規(guī)律?大題： 1、自由度的計算 2、輪系的計算 3、平衡和調(diào)速 4、齒輪參數(shù)計算 5、四桿機構的設計 6、凸輪的設計 7、平面機構運動分析第二章平面機構的結構分析 機器(machines) 、機構(mechanisms) 、機械(machinery)、原動件(driving link

2、)、從動件(driven link)、機架(frame)、運動副(kinematic pairs)、高副(high pair)、低副(lower pair)、轉(zhuǎn)動副(revolute pair)(回轉(zhuǎn)副)、移動副 (sliding pair)。自由度(Degree of freedom of mechanism or DOF) 、約束(constraints)等。 一、基本概念： 二、機構運動簡圖 定義；運動副、構件(link) 、常用機構表達方法；平面機構運動簡圖的繪制。 五、機構的組成原理及其結構分類：基本機構(basic mechanism)；基本桿組(Assur groups)。 四、

3、機構具有確定運動的條件： 機構的原動件數(shù)等于機構的自由度數(shù)(自由度大于零) 三、平面機構自由度的計算： F3n2PLPH注意：復合鉸鏈(compound hinge)、局部自由度(passive DOF) 、虛約束(redundant constraint)的判斷及 處理。題題2 216(a)16(a)F=3n 2PL PH =1 =34251F=3n 2PL PH =1 =372100取構件取構件AB為原動件時，是為原動件時，是II級機構級機構取構件取構件EG為原動件時，是為原動件時，是III級機構級機構二、矢量方程圖解法： 瞬心的定義、絕對速度瞬心(absolute instant cen

4、tre) 、相對速度瞬心(relative instant centre)、瞬心數(shù)的確定(number of instant centre) 、瞬心的求解（直接觀察法(direct to observe the method) 、三心定理(theorem of three centres) 及應用(applications) 。一、速度瞬心法：第三章 平面機構的運動分析同一構件上兩點速度和加速度之間的關系(relation of the velocity and the acceleration between two points in the same link)速度多邊形(或速度圖解)

5、(velocity polygon)加速度多邊形(或加速度圖解) (acceleration polygon)2.兩構件重合點的速度及加速度的關系解題關鍵： 以作平面運動的構件為突破口，基準點和 重合點都應選取該構件上的鉸鏈點，否則已知條件不足而無法求解。 2.判斷哥式加速度(Coriolis acceleration)的存在及其方向判斷下列幾種情況取B點為重合點時有無ak 無ak 無ak 有ak 有ak 有ak 有ak 有ak 有ak B123B123B1231B23B123B123B123B123 解一解一:VG=2AG=4GD4=2AG/GD過過F點作點作FEBC(延長線延長線)，交，交

6、BC于于E點，點，VEminVC=4CD3CF3=4CD/CFVE=3EF3412BCDA15P23P34P41P21P31P24E2FGEx3-6 Ex3-6 平面四桿機構曲柄搖桿機構(crank-rocker)第四章平面連桿機構及其設計 平面連桿機構的基本形式是平面四桿機構。一、平面連桿機構的類型：鉸鏈四桿機構雙曲柄機構(double-crank)雙搖桿機構(double-rocker)單移動副機構雙移動副機構二、鉸鏈四桿機構的演化(variation)：移動副代替轉(zhuǎn)動副(replacing a revolute pair with a sliding pair)變更桿件長度變更機架(ta

7、king different links as the frame)擴大轉(zhuǎn)動副(enlarging a revolute pair)曲柄存在的條件(conditions for having a crank) ： LmaxLminLiLj 最短桿為連架桿或機架三、曲柄搖桿機構的工作特性 p116急回運動特性(quick return characteristics)： 極位夾角(crank acute angle between the two limiting positions)、 擺角(angular stroke of the rocker)、 行程速度變化系數(shù)(coefficient

8、 of travel speed variation)壓力角(pressure angle)和傳動角(transmission angle)： 出現(xiàn)最小傳動角的位置， 曲柄滑塊機構最小傳動角出現(xiàn)的位置， 導桿機構傳動角的確定。死點位置(dead-points)四、平面四桿機構的設計：按照給定連桿位置設計四桿機構按照給定的行程速度變化系數(shù)設計四桿機構第九章凸輪機構及其設計 一、分類：凸輪機構盤形凸輪(plate)凸輪(cam)形狀移動凸輪(translating)圓柱凸輪(cylindrical) 推桿形狀(follower) 封閉方法推桿運動形式(motion type) 尖頂推桿(knife

9、-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)基本概念基圓(base circle)、基圓半徑、推程(rise) 、 推程運動角、遠休止角、回程(return) 、回程運動角、 近休止角、行程(升程)(lift)、壓力角(pressure angle) 。二、常用推桿的運動規(guī)律：p153常用運動形式：運動規(guī)律動力特性沖擊性質(zhì)發(fā)生位置適用場合等速運動 剛性沖擊 開始點、終止點

10、低速輕載等加速等減速 柔性沖擊 開始點、中點、終止點 中速輕載簡諧運動 柔性沖擊 開始點、終止點 中低速重載擺線運動 無沖擊 中高速輕載 三、盤形凸輪輪廓曲線設計：設計原理：相對運動原理對心(偏置)直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線設計對心(偏置)直動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線設計對心直動平底從動件盤形凸輪輪廓曲線設計擺動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線設計擺動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線設計擺動平底從動件盤形凸輪輪廓曲線設計設計方法：反轉(zhuǎn)法(principle of inversion)：四、主要設計參數(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小于理論輪廓的

11、最小曲率半徑結構緊湊，最小曲率半徑小壓力角大正確偏置第十章齒輪機構及其設計 一、齒輪機構的分類：二、齒廓曲線：p176用于平行軸傳動的齒輪機構用于相交軸傳動的齒輪機構用于交錯軸傳動的齒輪機構概念：節(jié)點(pitch point)、節(jié)圓(pitch circle)齒廓嚙合基本定律(fundamental law of gearing) ：常數(shù)popoi1221三、漸開線齒廓 的嚙合特點：漸開線(involutes)的形成及其特性p177嚙合特點保證定傳動比傳動正壓力方向不變具有可分性齒輪各部分名稱及幾何尺寸計算。四、漸開線標準齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸：齒輪的基本參數(shù)：齒數(shù)(teeth)、模數(shù)(mo

12、dule)、壓力角 (pressure angle)、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。七、斜齒圓柱齒輪傳動：斜齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計算；一對斜齒輪正確嚙合的條件；斜齒輪傳動的重合度；斜齒輪的當量齒輪與當量齒數(shù)；斜齒輪傳動的主要優(yōu)缺點。八、直齒圓錐齒輪傳動：圓錐齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計算；一對圓錐齒輪正確嚙合的條件；直齒圓錐齒輪的當量齒輪與當量齒數(shù)。九、蝸桿蝸輪

13、傳動：蝸桿蝸輪的基本參數(shù)與幾何尺寸計算；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。第十一章齒輪系及其設計 一、分類：二、定軸輪系傳動比的計算(calculation train ratios)：輪系(gear train)的定義大?。悍诸惗ㄝS輪系(gear train with fixed axes)周轉(zhuǎn)輪系(epicyclic gear trains)復合輪系(combined gear trains)平面定軸輪系(planar ordinary gear train )空間定軸輪系(spatial ordinary gear train )行星輪系(planetary gea

14、r train)差動輪系(differential gear train)積所有主動輪齒數(shù)的連乘積所有從動輪齒數(shù)的連乘nmnmnmmni方向：在圖中用畫箭頭(arrows)的方法表示。三、周轉(zhuǎn)輪系傳動比的計算：四、復合輪系：方法：反轉(zhuǎn)法，周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化定軸輪系計算：各主動輪齒數(shù)連乘積轉(zhuǎn)化輪系中各從動輪齒數(shù)連乘積轉(zhuǎn)化輪系中nmnmHnHmHnHmHmni劃分輪系，分別列式，聯(lián)立求解。關鍵：找行星輪五、輪系的功用： 實現(xiàn)分路傳動；獲得較大的傳動比；實現(xiàn)變速傳動；實現(xiàn)換向傳動；用作運動的合成；用作運動的分解；在尺寸及重量較小的條件下，實現(xiàn)大功率傳動。第十二章其它常用機構組成：擺桿、棘爪、棘輪、止動棘爪棘輪機構：常用機構槽輪機構：不完全齒輪機構：凸輪間歇機構：工作原理：擺桿往復擺動，棘輪間 隙轉(zhuǎn)動。分類組成：撥盤、槽輪、機架工作原理：撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，槽輪間 隙轉(zhuǎn)動。分類第六章機械的平衡平衡內(nèi)容 機械不平衡的危害機械的平衡轉(zhuǎn)子的平衡機構的平衡剛性轉(zhuǎn)子的平衡撓性轉(zhuǎn)子的平衡剛性轉(zhuǎn)子的平衡靜平衡：b/D0.2動平衡：b/D0.2F0F0，M0靜平衡計算動平衡計算第七章機械的運轉(zhuǎn)及速度波動的調(diào)節(jié) 一、機器運動方程的一般表達式二、等效動力學模型: )2121(122niiciiiJvmddtMvF