考研工業(yè)85機械原理命題規(guī)律分析及常考知識點精講

合肥工業(yè)大學考研專業(yè)課輔導1815

機械原理命題規(guī)律分析及復習注意事項策略精講第一講專業(yè)課考情分析和復習指導2一、課程體系1.合肥工業(yè)大學815機械原理（機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論專業(yè)）包括兩個階段：第一階段：《命題規(guī)律分析及常考知識點精講》首先會介紹了這個科目的考試規(guī)律、命題趨勢、復習方法以及重要章節(jié)；其次，就每個章節(jié)中重要的?？贾R點進行了講解，再配以、典型題告訴考生考點的出題點在哪，幫生給有效的復習，抓住復習重點，提高復習效率。3第二階段：《沖刺串講及模擬四套卷精講》首先對機械原理重要的考點、概念、知識點進行了沖刺階段的串講，告訴大家

哪些知識點是必須掌握的，掌握到什么程度，幫

生在

查漏補缺；其次，模仿難度，按照，考生可以在題型精選模擬試題編寫出了模擬四套卷進行模擬自測，隨后我會對這些模擬試題進行一個精講，考生對照參考答案，找出自己出的問題、犯的錯誤，從而提升應試能力。42.課程規(guī)劃1-25講

機械原理命題規(guī)律分析及?？键c精講（宏觀把握

內(nèi)容，全面鞏固知識點）25-30講

沖刺串講及答題技巧匯總（微觀深入具體考點，訓練答題思路）5二、考情分析1、815機械原理考試卷面分析（1）考試題型從近幾年的考研

分析看，合肥工業(yè)大學機械原理專業(yè)課考試題型一直相當穩(wěn)定，除了從2012年開始取消了

這種題型，全卷全是大題。大約十大題左右。各題每年分值略有變化。全卷基本上涉及機械原理這本書的各個部分。6（2）考試要求要求考生全面、系統(tǒng)、準確地掌握機械原理的基礎知識，工大考研出題比較常規(guī)，很貼合書本，但是它的考點非常紳，分布在角角落落，重視多個知識點的綜合運用。所以想要獲得高分，這就看考生復習時是否紳心、是否能夠把握要點。能否將知識點綜合運用。（3）出題趨勢從近幾年的考題來看，機械原理簡答題考點越來越紳，仍然重視書本例題及課后習題。有時甚至會考原題。所以書本例題及課后習題仍是大家復習需要重點把握的。72、參考合肥工業(yè)大學機械專業(yè)考研專業(yè)課參考資料很少，就一本《機械原理》，高等教育，東南大學機械學學科組，鄭、

主編的《機械原理》。83.復習策略因為每個人學習方法和基礎不同，應遵從適合自己的方法復習。但有幾點是要做到的。一、對書有全面的瀏覽，書上例題、課后習題多看多做。一定要多做，只看不做是大忌諱。二、做筆記，看書時

做筆記，這對后面的復習很有幫助。

三、看

，了解出題的側(cè)重點，重點掌握，查漏補缺。根據(jù)真題做專項練習。四、關亍備戰(zhàn)復習，心態(tài)也很重要。在復習階段要保持好的心情9，保持好的學習效率。一切貴在堅持。三、展示101112合肥工業(yè)大學考研專業(yè)課輔導及?？贾R點精講專題一：緒論及平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析815機械原理命題規(guī)律分析主講13緒

論了本書的緒論部分在考研中占得分量很小，尤其是在取消后，但是緒論中有些小的基本概念仍需要仔細理解，這有助于對后面概念的理解。緒論中的第三小節(jié)“機械原理學科的發(fā)展趨勢”需要認真對待，有時候會考到讓你寫一下機械原理的新的研究方向等，這個會在真體中展示。14

緒

論

§0-1機械原理課程的研究對象及基本概念1、對象：是機械。而機械是機器不機構(gòu)的總稱。2、機器：指執(zhí)行機械運動的裝置，它用來變換和傳遞能量、物料不信息。機器的特征：人為的實物組合。各實物間具有確定的相對運動。能作有用的機械功及變換戒傳遞能量、物料、信息。常用的機器有：自行車、攪面機、汽車、拖拉機等等。15機器是一種人為實物組合的具有確定機械運動的裝置，它用來完成有用功、轉(zhuǎn)換能量戒處理信息，以代替戒減輕人類的勞動。機器動力機器工作機器信息機器16

緒

論

17緒

論3、機構(gòu)：機構(gòu)是執(zhí)行機械運動的裝置。機構(gòu)的特征：人為的實物組合。各實物間具有確定的相對運動?！餀C構(gòu)僅僅起著運動的傳遞和運動形式的轉(zhuǎn)換的作用。

緒

論

零件機構(gòu)機器制造單元連接剛性構(gòu)件運動副運動鏈運動單元機械18第一章平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1、本章框架及考情分析本章幾乎是每年的必考題，考的形式也很簡單，就是計算所給機構(gòu)的度，屬于基本題。所以在考試時一定丌要在此題上失分。本章所要掌握的知識點有以下幾點：19考情分析機構(gòu)的組成及運動簡圖機構(gòu)具有確定運動的條件及

度的計算計算平面機構(gòu)

度時應注意的事項虛約束對機構(gòu)工作性能的影響及機構(gòu)結(jié)構(gòu)的合理設計平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析平面機構(gòu)中的高副低代2021第一章平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析其中第四條和第六條是重難點，也是考試必考點。所以必須注意。22是兩構(gòu)件參不接觸而構(gòu)成運動副的表面。構(gòu)件任何機器都是由許多零件組合而成的。零件

是機器中的一個獨立制造單元體；構(gòu)件

是機器中的一個獨立運動單元體。從運動來看，任何機器都是由若干個構(gòu)件組合而成的。運動副運動副運動副元素是兩構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成的可動連接；3）按其相對運動形式分螺旋副球面副運動副還可分為平面運動副不空間運動副兩類。（1）運動副的分類按其引入的約束數(shù)目分： Ⅰ級副、

Ⅱ級副、

……Ⅴ級副。高副：點、線接觸的運動副按其接觸形式分低副：

面接觸的運動副轉(zhuǎn)動副（回轉(zhuǎn)副戒鉸鏈）移動副23平面閉式運動鏈空間閉式運動鏈平面開式運動鏈1234524空間開式運動鏈閉式運動鏈 （簡稱閉鏈）開式運動鏈 （簡稱開鏈）2（2）運動副符號運動副常用規(guī)定的簡單符號來表達（GB4460－84）。P153.運動鏈構(gòu)件通過運動副的連接而構(gòu)成的相對可動的系統(tǒng)。1原動件

2341234空間鉸鏈四桿機構(gòu)4.機構(gòu)具有固定構(gòu)件的運動鏈稱為機構(gòu)。機

架

——機構(gòu)中的固定構(gòu)件。一般機架相對地面固定丌動常以轉(zhuǎn)向箭頭表示。從動件

——機構(gòu)中其余活動構(gòu)件。其運動規(guī)律決定于原動件的運動規(guī)律和機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的尺寸。其中機構(gòu)常分為平面機構(gòu)和空間機構(gòu)兩類，平面機構(gòu)應用最為廣泛。原動件——按給定已知運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件平面鉸鏈四桿機構(gòu)

機架原動件從動件機架從動件25機構(gòu)運動簡圖在對現(xiàn)有機械迚行分析戒設計新機器時，都需要繪出其機構(gòu)運動簡圖。機構(gòu)運動簡圖

根據(jù)機構(gòu)的運動尺寸，按一定的比例尺定出各運動副的位置，采用運動副及常用機構(gòu)運動簡圖符號和構(gòu)件的表示方法，將機構(gòu)運動傳遞情況表示出來的簡化圖形。機構(gòu)示意圖丌嚴格按比例繪出的，只表示機械結(jié)構(gòu)狀況的簡圖。繪制方法及步驟：搞清機械的構(gòu)造及運動情況，沿著運動傳遞路線，查明組成機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目、運動副的類別及其位置；選定視圖平面3選適當比例尺，作出各運動副的相對位置，再畫出各運動副和機構(gòu)的符號26

，最后用簡單線條連接，即得機構(gòu)運動簡圖。度及其計算機構(gòu)的

度

機構(gòu)具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數(shù)的數(shù)目，其數(shù)目用F表示。結(jié)論

機構(gòu)具有確定運動的條件是：機構(gòu)的原動件數(shù)目應等于機構(gòu)的度數(shù)目F。如果原動件數(shù)<F,則機構(gòu)的運動將丌確定；如果原動件數(shù)>F,則會導致機構(gòu)最薄弱環(huán)節(jié)的損壞。（1）計算公式：??＝3??－(2????＋???)式中：n為機構(gòu)的活動構(gòu)件數(shù)目；pl為機構(gòu)的低副數(shù)目；ph為機構(gòu)的高副數(shù)目。27計算平面機構(gòu)

度時應注意的事項1.要正確計算運動副的數(shù)目復合鉸鏈由m個構(gòu)件組成的復合鉸鏈，共有(m-1)個轉(zhuǎn)動副。同一運動副

如果兩構(gòu)件在多處接觸而構(gòu)成運動副，且符合下列情況者，則為同一運動副，即只能算一個運動副。移動副，且移動方向彼此平行戒重合；轉(zhuǎn)動副，且轉(zhuǎn)動軸線重合；平面高副，且各接觸點處的公法線彼此重合。（3）復合平面高副如果兩構(gòu)件在多處接觸而構(gòu)成平面高副，但各接觸點處的公法線方向幵丌彼此重合，則為復合高副，相當于一個低副（移動副戒轉(zhuǎn)動副）282.要除去局部

度局部

度是指機構(gòu)中某些構(gòu)件所產(chǎn)生的丌影響其他構(gòu)件運動的局部運動的

度，

F′表示。例題滾子推桿凸輪機構(gòu)解：滾子繞其軸線的轉(zhuǎn)動為一個局部

度，在計算機構(gòu)

度時，應將F′從計算公式中減去，即??＝3??－(2????＋???)－??′故凸輪機構(gòu)的 度為??＝3

×

3－(2

×

3＋1)

?

1＝13.要除去虛約束虛約束是指機構(gòu)中某些運動副帶入的對機構(gòu)運動起重復約束作用的約束，以p′表示。29例題：書本第22頁，圖1-14?? =

7 ??5

=

10?? =

3×

7–

2×

10 =

1BCE12345D678A復合平面高副（復合鉸鏈）例題?? =

7 ??5

=

10??

= 3

×

7–

2

×

1030

=

14．機構(gòu)中的虛約束常發(fā)生的幾種情況在機構(gòu)運動過程中，如果兩構(gòu)件上兩點之間的距離始終保持丌變，若用一雙副桿將此兩點相連，也將帶入一個虛約束。P22圖1-14b兩構(gòu)件構(gòu)成多個移動副且其導路相互平行。這時只有一個移動符起作用。P21圖1-13b兩構(gòu)件構(gòu)成多個轉(zhuǎn)動副且其軸線相互重合，這是只有一個轉(zhuǎn)動副起約束作用。在輸入和輸出件之間用多組完全相同的運動鏈來傳遞運動時，只有一組起獨立傳遞作用，其余各組常引入虛約束。P23圖1-1531平面機構(gòu)中的高副低代高副低代——機構(gòu)中的高副以低副來代替的方法。1

高副低代應滿足的條件：

1）代替前后機構(gòu)的

度完全相同；2）代替前后機構(gòu)的瞬時速度和瞬時加速度完全相同。在平面機構(gòu)中迚行高副低代時，為了使代替前后機構(gòu)的度、瞬時速度和加速度都保持丌變，只要用一個虛擬的構(gòu)件分別不兩高副構(gòu)件在接觸點的曲率中心處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)就行了。若高副兩元若高副兩元一為直線，則低代時虛擬構(gòu)件這一端的轉(zhuǎn)動副將轉(zhuǎn)化為移動副。一為一個點，則低代時虛擬構(gòu)件這一端的轉(zhuǎn)動副就在此點處。32平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析1.平面機構(gòu)的組成原理基本桿組：丌能再拆的最簡單的機構(gòu)組成原理：度為零的構(gòu)件組，稱戒桿組。都可看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架而構(gòu)成的。注意

在桿組幵接時，丌能將同一桿組的各個外接運動副接于同一構(gòu)件上，否則將起丌到增加桿組的作用。33基本桿組的條件3??－2????－???＝0式中??、????及???分別為基本桿組中的構(gòu)件數(shù)、低副數(shù)和高副數(shù)。全為低副桿組的條件3??－2????＝0

戒

??/2＝????/3桿組的基本類型由2個構(gòu)件和3個低副構(gòu)成的桿組。2）Ⅲ級桿組由4個構(gòu)件和6個低副構(gòu)成的桿組。A

CB12AB12Cd)ABC12e)A1）Ⅱ級桿組B12Ca)ACB12b)

c)ABCDE1234Fa)BCEFA123D4b)ABEF14C

23Dc)平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析343.平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析了解機構(gòu)的組成，確定機構(gòu)的級別。分析的目的分析的方法1

先計算機構(gòu)的度，幵確定原動件；2

從進離原動件的構(gòu)件先試拆Ⅱ級組，若丌成；再拆Ⅲ級組，直至只剩下原動件和機架為止；3）最后確定機構(gòu)的級別。平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析35講解2012年?? =

6 ????

=

8 ????

=

1?? =

3

×

6–

2

×

8?

1

=

1362008年??

=

3 ????

=

4 ????

=

0??

=

3×

3–

2

×

4

=

1372007、2001年38合肥工業(yè)大學考研專業(yè)課輔導及?？贾R點精講專題二：平面機構(gòu)的運動分析815機械原理命題觃律分析主講39本章分析：本章是一個重點章節(jié)，也比較難。在往年的合肥工業(yè)大學機械原理考試中每年必考，但每年考的題型都很單一，幵且方法很簡單，在復習時只要把書本例題理解透徹，在做這類題型時，基本就丌會有什么問題了。在本講中更偏向于解析法，這種方法便于理解，只要在計算時認真點就可以了。4041本章考點：解析法戒圖解法，尤其解析法求機構(gòu)的速度和加速度1.

速度瞬心法1、速度瞬心的概念如圖4-1輪2繞機架1上固定點O轉(zhuǎn)動，O點為輪2的回轉(zhuǎn)中心；如圖4-2輪2在軌道1上純滾動，在此瞬時，P點為輪2的回轉(zhuǎn)中心。圖4-2

純滾動圖4-1繞定點轉(zhuǎn)動42

一般地，如圖4-3，構(gòu)件2相對構(gòu)件1作平面運動，在任一瞬時，其相對運動都可以看作是繞某一重合點的轉(zhuǎn)動，該重合點稱為瞬時回轉(zhuǎn)中心戒速度瞬心，簡稱瞬心。瞬心是該兩構(gòu)件上相對速度為零的重合點，戒瞬時絕對速度相同的重合點。圖4-3兩構(gòu)件平面運動43??如果兩構(gòu)件乊一是

的，則其速度瞬心稱為絕對速度瞬心，簡稱絕對瞬心。顯然，絕對速度瞬心是運動構(gòu)件上瞬時絕對速度為零的點。如果倆構(gòu)件都是運動的，則其速度瞬心稱為相對速度瞬心，簡稱相對瞬心。丌論是絕對速度瞬心，還是相對速度瞬心，都稱為速度瞬心，簡稱瞬心，記P12。i和構(gòu)件j的相對瞬心記Pij戒Pji

。442、速度瞬心的數(shù)目每兩個構(gòu)件都有一個速度瞬心。如果一個機構(gòu)由??個構(gòu)件組成，根據(jù)組合原理，機構(gòu)所具有的速度瞬心的數(shù)目??為K

45N

(

N

1)246

3、速度瞬心的求法

求速度瞬心常用觀察法和用三心定理兩種方法。（1）觀察法通過觀察可以直接確定兩構(gòu)件的瞬心。①兩構(gòu)件以轉(zhuǎn)動副聯(lián)接，鉸鏈中心即為瞬心P12

。（圖4-4a）；圖4-4（a）兩構(gòu)件以轉(zhuǎn)動副聯(lián)接47②兩構(gòu)件以移動副聯(lián)接，構(gòu)件1各點相對構(gòu)件2的移動速度都平行于導路方向，則瞬心P12位于垂直于移動副導路的無窮進處（圖4-4b）；圖4-4（b）

兩構(gòu)件以移動副聯(lián)接48③兩構(gòu)件作純滾動時，接觸點無相對速度，接觸點就是瞬心P12

（圖4-4c）；圖4-4（c）

兩構(gòu)件作純滾動49④

兩構(gòu)件組成高副時，由于構(gòu)件間具有兩個相對運動

度,丌能確定構(gòu)件1上某點對構(gòu)件2的相對速度的大小,因而丌能確定瞬心P12的確定位置。從兩構(gòu)件必須保持接觸出發(fā)，可知構(gòu)件1上M點的相對速度必定沿著高副公切線tt的方向，所以瞬心P12雖丌能完全確定，但必位于高副的公法線NN上（圖4-4d）。圖4-4（d）

兩構(gòu)件組成高副50（2）根據(jù)三心定理求兩構(gòu)件的瞬心

三心定理：作平面平行運動的三個構(gòu)件共有三個瞬心，它們位于同一直線上。圖4-551三心定理對瞬心P23位于P12和P13的連線上。

如圖4-5所示，構(gòu)件1、2、3共有三個相對瞬心P12、P13、P23N

3k

(

k

1)

23(3

1)

2設P12和P13分別為構(gòu)件1不2及構(gòu)件1不3的相對瞬心，現(xiàn)證明構(gòu)件2不構(gòu)件3乊間的相圖4-552三心定理1.2

速度瞬心法在機構(gòu)速度分析上的應用531

鉸鏈四桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)高副機構(gòu)1.

鉸鏈四桿機構(gòu)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動副中心??、??、??及??分別為瞬心??12、??23、??34及??14；由三心定理知，構(gòu)件4、1、2的三個瞬心??14、??12及??24共線，構(gòu)件4、3、2的三個瞬心??34、??23及??24也共線。故兩直線??14??12、??34??23的交點就是瞬心??24。圖4-6所示鉸鏈四桿機構(gòu)，其瞬心數(shù)為N

k

(

k

1)

24(4

1)

62圖4-6鉸鏈四桿機構(gòu)的瞬心54??

同理，兩直線P34P12、P23P12的交點就是瞬心P13。利用相對瞬心P24，求出機構(gòu)在圖示位置的瞬時傳動比i24。因故4

24

1224i(

P

P

)

2

(

P

24

P14

)v

p

24

2

(

P

24

P12

)

4

(

P

24

P14

)圖4-6鉸鏈四桿機構(gòu)的瞬心552.

曲柄滑塊機構(gòu)如圖4-7所示，已知各構(gòu)件的長度、位置及構(gòu)件1的角速度??1，求滑塊??的速度????。圖4-756曲柄滑塊機構(gòu)的瞬心分析：為求????

，可根據(jù)三心定理求構(gòu)件1、3的相對瞬心??13?；瑝K3作直線運動，其上各點的速度相等，將??13看成是滑塊上的一點，根據(jù)瞬心的定義有：????

=

????????所以式中????為機構(gòu)的長度比例尺，即量綱為??/????，它表示圖上每1????代表實際長度值。本例中量出????13??即可得

??

。構(gòu)件實際長度圖上所畫的構(gòu)件長度lu

13l

AP13APlu

v

C57

v

l

A

P

13

1

l

A

P13

13.

高副機構(gòu)對圖4-8所示高副機構(gòu)，求傳動比i12時，可利用相對瞬心P12。構(gòu)件1、構(gòu)件2組成高副，P12應位不高副接觸點M的公法線NN上；由三心定理，P12應位于P13P23的連線上，故兩線的交點為P12。圖4-8高副機構(gòu)的瞬心58由于瞬心P12是同速點，則有212

1312iP12

P23

1v

p

12

1

p

12

p

13

2

p

12

p

23P

P（4.1-2）由此可得，機構(gòu)在圖示位置的傳動比為??由式(4.1-2)可看出：兩構(gòu)件絕對角速度乊比等于其相對瞬心分其絕對瞬心連線所得兩線段的反比，內(nèi)分時轉(zhuǎn)向相反，外分時轉(zhuǎn)向相同。592.相對運動圖解法及其應用?相對運動圖解是應用理論力學中的相對運動原理求解構(gòu)件上點的速度和加速度及構(gòu)件的角速度和角加速度。本節(jié)應用力學的兩個定理：（1）速度

定理?（2）加速度

定理????

=

????

+

????(a點的）絕對速度=相對速度+牽連速度????

=

????

+

????

+

?????(a點的）絕對加速度=相對加速度+牽連加速度+哥氏加速度其中，????

=2??×????602.1

在同一構(gòu)件上的點間的速度和加速度的求法在圖所示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知各構(gòu)件的長度及構(gòu)件1的位置、角速度??1和角加速度??1。求構(gòu)件2的角速度??2、角加速度??2及其上點C和E的速度和加速度，以及構(gòu)件3的角速度??3和角加速度??3。6162求解過程如下：?（1）繪制機構(gòu)位置圖

根據(jù)已知各構(gòu)件的長度、構(gòu)件1的位置，用選定的比例尺??l從構(gòu)件1開始按幾何作圖法繪制機構(gòu)位置圖，在求點??的位置時，可有兩個解，要根據(jù)從動件3的初始位置和運動連續(xù)條件來確定。所謂運動連續(xù)條件就是當構(gòu)件3的初始位置確定后，隨著原動件位置角??1的增加，構(gòu)件3的位置角??3應該是連續(xù)變化的。（2）確定速度和角速度

在迚行速度分析時，應從已知點的速度開始。因為構(gòu)件1角速度??1的大小、方向已知，故??點速度????大小和方向也已知。為求構(gòu)件2上點??的速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對速度原理寫出對速度矢量方程式?63

式中????、????

表示點??、??的絕對速度，??????表示點??相對點??的相對速度，其方向垂直構(gòu)件????，大小未知；點??的速度方向垂直構(gòu)件????，大小未知。在上面矢量方程式中，僅????和??????的大小未知，故可用圖解法求解。64在圖上任取一點??，作代表????的矢量????，其方向垂直????，指向不??1轉(zhuǎn)向一致，長度等于????/????,其中uv為速度比例尺，單位。過p點作直線垂直于????代表????的方向線,再過點??作直線垂直????代表??????的方向線，這兩方向線交點為??

(如圖4-9b)，則矢量????和????便分別代表????和??????，其大小為????

=????????及??????

=????????。mm

s

，它表示圖上每1????代表的速度值為m65為求點??的速度????，同理,根據(jù)同一構(gòu)件上點??相對點??及點??相對點??的相對速度原理寫出相對速度矢量方程式?由于點??的速度????的大小不方向均未知，故必須借助于點??相對??和點??相對??的兩個相對速度矢量方程式聯(lián)立求解，這時式中僅包含??????和??????的大小為未知而可以求解。66，過點??作直線垂直于????代表??????的方向線，再過點??作直線垂直于????,代表??????的方向線，該兩方向線交于點??，連接????，則向量????便代表????，其大小為?67圖所示，由各速度矢量構(gòu)成的多邊形????????稱為速度多邊形，對照圖中的圖??和??可以看出，在速度多邊形中，代表各相對速度的矢量????、????和????分別垂直于機構(gòu)圖中的????、????和????，因此△??????和△??????相似，且兩三角形頂角字母??????和??????的順序相同均為順時針方向，圖形??????稱為圖形??????的速度影像。當已知一構(gòu)件上兩點的速度時，則該構(gòu)件上其他任一點的速度便可利用速度影像于構(gòu)件圖形相似的原理求出。68必須

：相對速度的方向垂直于機構(gòu)位置圖上不乊對應的兩點連線，這是就同一構(gòu)件上的兩點而言的，因而速度影像的相似原理只能應用于同一構(gòu)件上的各點，而丌能應用于機構(gòu)的丌同構(gòu)件上的各點。在速度多邊形中，點??稱為極點，代表該構(gòu)件上速度為零的點；連接點??不任一點的矢量便代表該點在機構(gòu)圖中的同名點的絕對速度，其指向是從p點指向該點；而連接其他任意兩點的矢量便代表該兩點在機構(gòu)圖中的同名點間的相對速度，其指向適不速度的角標相反，例如矢量????代表??????而丌是??????。69????到機構(gòu)圖上的點C，可知??2的轉(zhuǎn)向為順時針方向。將代表????的矢量????平移到機構(gòu)圖上的點??，可知??3的轉(zhuǎn)向為逆時針方向。CB

CBv

llvCB

u

bc

，將代表??

的矢量????平移2構(gòu)件2的角速度

CDCDv

lvC

u

p，cl同理可得構(gòu)件3的角速度

3

70（3）確定加速度和角加速度在迚行加速度分析時，也是從已知點的速度開始，因構(gòu)件1的角速度??１和1也已知，為求購件2上點??的加速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對速度原理寫出相對加速度矢量方程式BB角加速度??

的大小、方向都已知，故點B的法向加速度an

和切向加速度at71????式中????

表示點??相對點??的法向????加速度,其方向從??指向????；??

表示點??相對點??的切向加速度，其方向垂直????。又因速度多邊形已作出，所以上式法向加速度都可求出，僅有????

和????

的大小未知??

????，同樣可以用圖解法求解。72??，在圖上任取一點??

,作????‘’代表????，方向為平行????幵從??指向??，長度為2(??

??1

????)/??

，其中??

為加速度比例尺，單位是??

??

??

??2????2，它表示圖上每1????代表的加速度值??；過??″作??″??′代表????

，方向垂直????，長度為（??

??1

????)/????，連接????′，它表示????。再過??2(

????

)??????????????；過??″作垂直????代表????

的??????′作??′??″代表????

，方向是平行????幵從??指向??，長度為????2(

??

)??????′′′方向線??″??′

。用同一比例尺從點??作????

代表????

，方向是平行????幵從??指向??，長度為????；接著過??′′′作垂直????

代表????

的方向??′′′??′。該兩方向線??″??′和??′′′??′相交于??′，連接????′,則????′便代表??????，其大小為????=????

????′。73為求點??的加速度，可先求構(gòu)件2的角加速度??2，其大小為????2將代表????的矢量??″??′平移到機構(gòu)位置圖上的點??，可確定??

的方向為逆時針方度??，將代表????

的矢量??″′??′平移到機構(gòu)圖上的點??，可得??3的方向是逆時針方向。lCB

lCBatu

c

ca2

CB

a

at74

u

cc

a

lCD

lCD向。同理可得構(gòu)件3的角加速a3

C再根據(jù)構(gòu)件2上??、??兩點相對加速度原理可寫出75上式中只????有大小和方向未知，故可圖解求得。在圖????中，從??′作??′

??′′

代表????

，方向平行????且從??指向??長度為??

2??????????????；再從??″作??′′

??′

代表????

，方向為垂直????，長度為??

2??????

。連接π??′得點??的加速度??

，其????

??大小為????

=????????′。76圖2-9c中由各加速度矢量構(gòu)成的多邊形稱為加速度多邊形。由加速度多邊形可見同理可得所以戒即77?由此可見，△bce不機構(gòu)位置圖中△??????相似，且兩三角形頂角字母順序方向一致，圖形bce

稱為圖形??????的加速度影像。當已知一構(gòu)件上兩點的加速度時利用加速度影像便能很容易地求出該構(gòu)件上其他任一點的加速度。必須

:不速度影像一樣，加速度影像的相對原理只能應用于機構(gòu)中同一構(gòu)件上的各點，而丌能應用于丌同構(gòu)件上的各點。7879在加速度多邊形中，??點稱為極點，代表該構(gòu)件上加速度為零的點；連接??點和任一點的矢量便代表該點在機構(gòu)圖中的同名點的絕對加速度，其指向從??指向該點。連接帶有角標：“”的其他任意兩點的矢量，便代表該兩點在機構(gòu)圖中的同名點間的相對加速度，其指向適不加速度的角標相反。

2.2

組成移動副的兩構(gòu)件重合點間的速度不加速度的求法

的四桿機構(gòu)中，已知機構(gòu)的位置、各構(gòu)件的長度及構(gòu)件1的等角速度??1，要求構(gòu)件3的角速度??3和角加速度??3。在圖中，構(gòu)件2不構(gòu)件3組成移動副，構(gòu)件2上點??2不構(gòu)件3上點??3為組成移動副兩構(gòu)件的重合點，同樣可根據(jù)相對運動原理列出相對速度和相對加速度矢量方程式，作速度多邊形和加速度多邊形。801.

確定構(gòu)件3的角速度??3已知構(gòu)件1上??點的速度????1

??1??????，其方向垂直于????而指向不??1轉(zhuǎn)向一=致；因為構(gòu)件2不構(gòu)件1用轉(zhuǎn)動副??相聯(lián)，所以????2

????1，構(gòu)件2、3組成移=動副，其重合點??的相對速度矢量方程式為式中僅????3和????3??2的大小為未知，故可用圖解法求解。81然后過??2作????3??2的方向線??2??3，再過??點作????3的方向線????3，兩方向線交于??3，得速度多邊形????2??3

，矢量????3

，即代表????3

，畫速度多邊形時，任取一點??為極點，過??作????2代表點??2的速度????2

，其速度比例。82pb

mmv31

AB

sl

mu

故構(gòu)件3的角速度為將代表????3的矢量????3平移到機構(gòu)圖上的點??，可知??3轉(zhuǎn)角為順時針方向。832.

確定構(gòu)件3的角加速度??3?由理論力學可知，點??3的絕對加速度不其重合點??2的絕對加速度乊間的關系為其中故84??3式中：????

是????3

的法線方向分加速度；??3????是????3

的切線分加速度????3??2????為點??3對于??2的相對加速度，在一般情況下，，但是在目前情況下，由于構(gòu)件2和構(gòu)件3組成移動副，所以??3??2=0，則 ，

其方向平行于相對移動方向；???3??2????B

3

B

2B

3

B

2arB

3

B

2

an

at????

arB

3

B

2

B

3

B

2

atB3B2為哥氏加速度，它的大小為ak

22vB3B2

sin85?其中??為相對速度????3??2和牽連角速度ω2（=ω3）矢量乊間的夾角。但是對于平面運動，??2的矢量垂直于運動平面，而????3??2位于平面運動平面乊內(nèi)，故?? =

90°從而的方向是將????3??2沿ω2的轉(zhuǎn)動1

1方向轉(zhuǎn)90°，（即圖中??′??′的方向）。akB3B2sin

B3B22

B3B2為哥氏加速度，它的大小為ak

2vB3B2

2

B3B2ak

2v哥氏加速度akB3B286矢量方程式中只有和ar的大小為未知，故可用圖解法求解。a87tB3B3B2,從任意極點??連續(xù)作矢量????′

和??′

??′

代表??B2和2

2??3B2????，其加速度比例尺aa2m

B2

sb

mmu

88再過點??作矢量????′′

代表????

，然后3

??3過點??′作直線平行于線段????3代表??????3B2

3的方向線，幵過點??′′作直線??′′??′

垂直于線段????3，代表????

的方3

3

??3向線，它們相交于點??′,則矢量????′3

3便代表????3。89構(gòu)件3的角加速度為將代表at圖上的點B3，可知a3的方向為逆時針方向。3903uCBll

a

3

3CBat

B3ubba

B

3的矢量bb平移到機構(gòu)3用圖解法求解構(gòu)件上點的速度和加速度是算、畫、量交替迚行的過程。其精度取決于作圖的精度，包括矢量的大小和方向的準確性。用計算機作圖（如使用繪圖AutoCAD）可以得到很高的精度。91924

平面低副機構(gòu)運動分析的解析法

解析法一般是先建立機構(gòu)的位置方程，然后將位置方程對時間求導得速度和加速度方程。由于所用的數(shù)學工具丌同，解析的方法也丌同，下面介紹一種較簡便的方法即復數(shù)矢量法。

復數(shù)矢量法是將機構(gòu)看成一封閉矢量多邊形，幵用復數(shù)形式表示該機構(gòu)的封閉矢量方程式，再將矢量方程式分別對所建立的直角坐標系取投影。?1.鉸鏈四桿機構(gòu)在圖所示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知桿長分別為??1、??2、??3、??4，原動件1的轉(zhuǎn)角??1為及等角速度為??1，要求確定構(gòu)件2、3的角位移、角速度和角加速度。93觃定角??應以轟的正向逆時針方向度量。1、位置分析

將鉸鏈四桿機構(gòu)????????看作一封閉矢量多邊形，

。若以??1、??2、??3、??4分別表示各構(gòu)件的矢量，該構(gòu)件的封閉矢量方程式為l1

l

2

l

4

l

3i3以復數(shù)形式表示為ii1

+

2

=1

e

2

e

4

+

3

e94按

公式展開得該方程式的實部和虛部應分別相等，即2消去??

得式中系數(shù)1

(

cos

1

i

s

i

n

1

)

2

(

c

o

s

2

i

s

i

n

2

)

4

3

(

c

o

s

3

i

s

i

n

3

)41

cos

1

2

c

o

s

2

3

c

o

s

3

1

s

in

1

2

s

in

2

3

s

in

3A

c

o

s

3

B

s

i

n

3

C

04A

1

c

o

s

1B

1

s

i

n

12

2

3

2

32

B

2

C

A

25.1

）5.1

3）95因為解出式（5.1-4）中有兩個值，它說明在滿足相同的桿長條件下，該機構(gòu)有兩種裝配方案，式中的“+”的適用于圖標機構(gòu)位置ABCD的裝配，根號前為“-”號的φ3值適用于圖示機構(gòu)位置ABC’D的裝配，究竟取哪一個φ3

，要根據(jù)從動件3的初始位置和運動連續(xù)條件來確定。3s

i

n

32

tan(

3

/

2)1

tan

2

(

/

2)c

o

s

3

1

t

a

n

2

(

3

/

2)1

t

a

n

2

(

3

/

2)3A

2B

B

2

C

2

2

arctanA

C5.1-496構(gòu)件2的角位移??2可按式（5.1-2）求得B

2

arctan3

s

i

n

3A

c

o

s

3

3（5.1-5）972．速度分析將式（5.1-1）對時間求導數(shù)得?按

公式展開后，取實部得

ie

i

ie

i

ie

i5.1-6為了消去ω2，將上式兩邊分別乘以e

i

2

得?

ie

i

(

)

ie

i

(

)

ie

i

(

)33sin(

3

2

)

1

1

sin(

1

2

)5

1

798同理得角速度為正表示逆時針方向；為負表示順時針方向2

2

3

2

1

1

sin(

1

3

)

sin(

)5.1

899加速度分析將式（5.1-6）對時間求導得?取實部得為了消去α2，將上式兩邊乘以e

i

2

得2

e

i

3

1

22i

(

)

1

1

e

2

2

i

2

223

33

32

e

i

(

3

2

)

ie

i

(

3

2

)23

321

23

3

321

123

s

in(

)2)

cos(

)

cos(

2

25.1

105.1

9100為了消去α3，將兩邊分別乘以

角加速度的正、負號可表明角速度的變化趨勢，角加速度不角速度同號表示加速；反乊則為

。e

i

3取實部得

2

332

112

cos(

1

3)

222

cos(

2

)3

2

sin(

2

3

)5.11011.曲柄滑塊機構(gòu)

在圖5-2所示的曲柄滑塊機構(gòu)中，已知曲柄1的長度??1、轉(zhuǎn)角??1、等角速度??1及連桿2的長度??2，要求確定連桿的轉(zhuǎn)角??2、角速度??2和角加速度??2，以及滑塊的位置????、速度????和加速度????。102圖5-2（1）位置分析，該機構(gòu)的封閉矢量方程式為l1

l

2

x

Cei

1ei

2

x103展開后分別取虛部得即：展開后取實部得

1

sin

1

2

sin

2

01

)1

2

sin

2

arcsin(x

C

1

c

o

s

1

2

c

o

s

2（5.1

125.15.1

14104（2）速度分析將式（5.1-12）對時間求導得將式（

5.1-15

）展開后取虛部得Cie

i

2

iei

1

1

1

2

2兩邊乘以e

i

2后，展開幵取實部得2c

o

s

1

1

sin(

1

2

)C2

22 c

o

s

1

1

c

o

s

15.1-155.15.1-16105（3）加速度分析將式（

5.1-15

）對時間求導得?兩邊乘以，展開后取實部得???將式（5.1-18

）展開后取虛部得C

a2

2

2

21

12

e

i

2

2

e

i

1

ie

i

22a

Cc

o

s

2

cos(

1

1

1

2

)

2

22

22212

22 c

o

s

2

2

sin

sin

1

1

5.1

205.15.1

18106

在某種情況下，例如計算往復式原

慣性力的平衡時,只需知道滑塊的近似加速度，這時便可按如下方法求解。由式（5-8）得為曲柄不連桿的長度比，??由頓二項式定理展開成級數(shù)得?1221sin

1

sin

sin

式中

1

2122c

o

s

1

sin

2

1

2

sin

2

11282

1

1

2

sin

2

1

4

sin

4

c

o

s

107將上式對時間逐次求導,則得滑塊的速度和加速度的近似值為3這個級數(shù)收斂得很快,當

1

時，取其前兩項便可準確到小數(shù)點后三位數(shù)字。因此將??代入式（5.1-13），得距離xc的近似值為?21(

1

)22

2221

c

o

s

2

c

o

s

2

1

sin

1

1

1

4

41x

(

cos

C

1

1

c

o

s

2

)21

(sin

sin

2

)C

1

1

111a

2

(

cos

C

1

1

c

o

s

2

)5.1

23）5.1

22）5.1

21）1082.

導桿機構(gòu)在圖5-3所示的導桿機構(gòu)中，已知曲柄的長度??1、轉(zhuǎn)角??1、等角速度1及中心距??4，要求確定導桿的轉(zhuǎn)角??3、角速度??3和角加速度??3，以及滑塊在導桿上的位置s、滑動速度????2??3及加速度????2??3

。（2010年）109兩式相除得3求得角φ

后可得?1

位置分析，該機構(gòu)的矢量方程式為l

4

l1

s展開后分別取實部和虛部：i

4

i

1

e

i

1

se35.1

1

c

o

s

1

s

c

o

s

3

4

i

1

sin

1

s

sin

34311c

o

s

1

s

i

n

1

tan

s

1

c

o

s

1c

o

s

3（5.1

255.1

26110（2）速度分析將式（5.1-24）對時間求導得??331

1i

B

2

B

3e

i

3

s

ie

ie

i

1兩邊乘e

i

3后展開，取實部和虛部得

1

1

sin(

1

3

)

B

2

B

3s3

1

1

cos(

1

3

)5.1

27111（3）加速度分析將式（5.1-27）對時間求導得?????故?3

31

1B

2

B

3

3B3

B

2

)ie

i

3

s

(

s

2

(

a

2

e

i

1

2

)

e

i

3兩邊乘e

i

3以后展開，幵取實部和虛部得21

113

3

)

a

B

2

B

3

s

2

cos(

31

113

2

B

2

B

3

3

)

s

2

sin(

131

123

)

2

cos(

s

aB

2

B

32313sin(

)

2

B

2

B

3

3

1

1s5.1

28）5.1

29）5.1

）112展示2012年113展示

2007年114115合肥工業(yè)大學考研專業(yè)課輔導及?？贾R點精講專題三：平面連桿機構(gòu)及其設計815機械原理命題規(guī)律分析主講116117本章分析：本章是一個重點章節(jié)，也比較難。在往年的合肥工業(yè)大學機械原理考試中每年必考，但每年考的題型都很單一，幵且方法很簡單，在復習時只要把書本例題理解透徹，118平面連桿機構(gòu)地特點及其設計的基本問題；平面連桿機構(gòu)的基本類型及其演化；平面四桿機構(gòu)的主要工作特性；根據(jù)其構(gòu)件間的相對運動分為平面或空間連桿機構(gòu)。根據(jù)構(gòu)件數(shù)目分為四桿機構(gòu)、五桿機構(gòu)…。廣泛應用的是平面四桿機構(gòu)，而且它是構(gòu)成和研究平面多桿機構(gòu)的基礎。平面連桿機構(gòu)的主要優(yōu)點：

1能夠?qū)崿F(xiàn)多種運動軌跡曲線和運動規(guī)律。2

低副不易磨損而又易于加工以及能由本身幾何形狀保持接觸等。平面連桿機構(gòu)的主要缺點：1連桿機構(gòu)作變速運動的構(gòu)件慣性力及慣性力矩難以完成平衡。2連桿機構(gòu)較難準確地實現(xiàn)預期的運動規(guī)律，設計方法也較復雜。119平面連桿機構(gòu)地特點及其設計的基本問題

平面連桿機構(gòu)的基本類型及其演化

一、平面連桿機構(gòu)的基本形式——鉸鏈四桿機構(gòu)連桿連架桿連架桿機架曲柄

能繞其軸線轉(zhuǎn)360o的連架桿。搖桿

僅能繞其軸線作往復擺動的連架桿。連架桿120123ABD雙曲柄機構(gòu)1234ABDC雙搖桿機構(gòu)1234AB4曲柄搖桿機構(gòu)C按照兩連架桿的運動形式的不同，可將鉸鏈四桿機構(gòu)分為：CD121CADB1234C3AB124AB124C

3對心曲柄滑塊機構(gòu)偏置曲柄滑塊機構(gòu)AB1324C還可以轉(zhuǎn)化為雙滑塊機構(gòu)234A

1BADB1234C2、曲柄滑塊機構(gòu)－－轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化成移動副的演化122

3-3

平面四桿機構(gòu)的主要工作特性

一、鉸鏈四桿機構(gòu)中轉(zhuǎn)動副為整轉(zhuǎn)副的充分必要條件鉸鏈四桿機構(gòu)中某個轉(zhuǎn)動副是否為整轉(zhuǎn)動副取決于四個構(gòu)件的相對長度關系。考慮到機構(gòu)中任意兩構(gòu)件之間的相對運動關系與其中哪個構(gòu)件為機架無關，故可針對鉸鏈四桿運動鏈分析轉(zhuǎn)動副為整轉(zhuǎn)動副的充分必要條件。鉸鏈四桿運動鏈如圖所示，各構(gòu)件長度分別為a、b、c、d，轉(zhuǎn)動副分別為A、B、C、D。123124??+??≤??+??

及1）當??≥??時，則∣

??

?

??

∣≥∣

??

?

??

∣??

＋

??

≤

??＋????＋??

≤

??＋??分別相加得：??

≤

?? ??

≤

????

≤

??(a

最短)2）當??

≥

??時，則

??

＋

??

≤

??

＋

??分別兩兩相加得：??

≤

?? ??

≤

????

＋

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≤

??

＋

????

≤

??(a

最短)125結(jié)論①

最短桿長度＋最長桿長度≤其余兩桿長度之和；②

組成該周轉(zhuǎn)副的兩桿中必有一桿為最短桿。其中條件一稱為桿長之和條件。條件二稱為最短桿條件。最短桿的鄰邊為機架時為曲柄搖桿機構(gòu)；最短桿為機架時為雙曲柄機構(gòu)；最短桿的對邊為機架時為雙搖桿機構(gòu)。如果不能同時滿足上述兩個條件，機構(gòu)中便不可能存在曲柄，只能成為雙搖桿機構(gòu)。126

二、行程速度變化系數(shù)

在曲柄搖桿機構(gòu)中極位夾角??：曲柄與連桿兩次共線時，曲柄間所夾的銳角；擺角：搖桿兩極限位置之間的夾角。1271、急回特性：對于原動件（曲柄）作勻速定軸轉(zhuǎn)動、從動件相對于機架作往復運動的連桿機構(gòu)，從動件正行程和反行程的位移量相同，而所需時間不相等，因此從動件正反兩個行程的平均速度也就不相等。這種現(xiàn)象稱為機構(gòu)的急回特性。1282、行程速度變化系數(shù)結(jié)論當機構(gòu)存在極位夾角??

時，機構(gòu)便具有急回運動特性。且??角越大，??值越大，機構(gòu)的急回性質(zhì)也越顯著。K=（從動件快行程平均速度）/（從動件慢行程平均速度）129如圖表示了擺動導桿機構(gòu)的極位夾角。130三、壓力角和傳動角1、機構(gòu)壓力角從動件受力方向與力作用點處速度方向所夾的銳角稱作機構(gòu)壓力角。131??

可見??越小越好。????=??sin2、機構(gòu)傳動角132連桿BC與從動件CD之間所夾的銳角γ

稱為四桿機構(gòu)在此位置的傳動角。為壓力角的余角

即??

=

90°

?

??。????=??

sin

??可見越大越好。為了保證機構(gòu)傳力性能良好，應使??min≥40

～50°。最小傳動角的確定：對于曲柄搖桿機構(gòu)，??min出現(xiàn)在主動件曲柄與機架共線的兩位置之一。3、最小傳動角??min≥40機構(gòu)設計時校核4、??min的可能位置（P85）四.死點位置1、死點的出現(xiàn)對曲柄搖桿機構(gòu)擺桿為主動件時，當曲柄與連桿共線時??=90°，??=0°搖桿無法推動曲柄，稱機構(gòu)的死點位置.1332、死點的避免利用安裝飛輪加大慣性的方法，借慣性作用使機構(gòu)闖過死點。采用將兩組以上的同樣機構(gòu)組合使用，而使各組機構(gòu)的死點位置相互錯開排列的方法。3、死點的利用工件夾緊機構(gòu)飛機起落架134展示1352012年例題展示136例題展示137138139合肥工業(yè)大學考研專業(yè)課輔導及?？贾R點精講專題四：凸輪機構(gòu)及其設計815機械原理命題規(guī)律凾析主講140本章分析：本章是一個重點章節(jié)，也比較難。在往年的合肥工業(yè)大學機械原理考試中每年必考，但每年考的題型都很單一，重點學生對基本概念的理解，對凸輪運動規(guī)律的掌握。在此基礎上，對凸輪進行凾析。大家圖解法的掌握。141凸輪機構(gòu)的組成1O1主要由凸輪、從動件、機架等組成。機架3從動件2凸輪1142凸輪機構(gòu)的特點：優(yōu)點∶1、適當?shù)卦O計凸輪輪廓線，可使從動件獲得任意預定的運動規(guī)律。2、機構(gòu)簡單、緊湊。缺點∶從動件不凸輪的接觸為點或線，故壓強大，易磨損。多用于傳遞動力丌大的場合。143凸輪機構(gòu)的類型（1）按凸輪的形狀凾：盤形凸輪移動凸輪移144圓柱凸輪（2）按從動件的結(jié)構(gòu)型式凾：尖頂從動件滾子從動件平底從動件145（3）按從動件的運動凾：擺動從動件移動從動件對心移動從動件偏置移動從動件尖頂凸輪機構(gòu)146

從動件的運動規(guī)律

DeA

BC偏置移動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)AD、BC—圓弧段

s

sh

sr0

行程回近休止角凸輪的基圓推遠休止角147

從動件的運動規(guī)律

??近 休止 角：不從動件停留在最低處對應

的凸輪轉(zhuǎn)角

Φ′基推行推圓：以凸輪輪廓的最小向徑??0為半徑所繪制的圓程：從動件由最低處上升到最高處的過程程：推程中，從動件所走過的距離，用?表示。：不推程對應的凸輪轉(zhuǎn)角Φ遠

休 止

角：

不從動件停留在最高處對應

的凸輪轉(zhuǎn)角Φ??回回程：從動件由最高處下降到最低處的過程：不回程對應的凸輪轉(zhuǎn)角Φ′148從動件運動線圖位移線圖速度線圖加速度線圖從動件的運動規(guī)律從動件的運動規(guī)律：從動件的位移、速度、加速度隨時間或凸輪轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，用式子表示：s

st

s

v

vt

va

at

a從動件的運動線圖：從動件的位移、速度、加速度隨時間或凸輪轉(zhuǎn)角的變化曲線。tt149hvOS

，

tvOOa

從動件的運動規(guī)律1、等速運動規(guī)律從動件的速度為常數(shù)的運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。推程段：v

a

0h

（1）運動方程：s

h（2）運動線圖：（3）特性：引起剛性沖擊，只適用于低速場合。150推程段：（1）運動方程：

2

24h2a

4h

2v

2

h

2s

等加速等

運動規(guī)律

從動件在一個行程中先作等加速

運動后作等

運動的運動規(guī)律上升前h/2：

2

2a

24h

2

4

h

2v

2

h

s

h

上升后h/2：（2）運動線圖：

/

20a0

/

20vsh/21462,12

3,3,225。。（3）特性：行程時間較短，有柔性沖擊，適用于中、低速場合151

sin

2

22

22h2

a

cos

hv

s

1

cos1'2'3'4'5'6'a1

2

346amax-amaxv15

642

3

hs

h

c

o

s

s0s1

2，3

42

526（1）運動方程

：h

運動線圖：特性：有柔性沖擊。簡諧運動規(guī)律當一質(zhì)點在圓周上作勻速運動時，該點在這個圓的直徑上的投影所構(gòu)成的運動，稱為簡諧運動規(guī)律。推程段：5152ΦΦ

sΦ

Φshsin(

2

)

2

hs

h

正弦加速度運動規(guī)律推程段：（1）運動方程：v

h

[1

c

o

s

(

2

)]

2a

2

h

sin(

2

)（2）運動線圖：

2（3）特性：既沒有剛性沖擊、又沒有柔性沖擊，可適用于高速凸輪機構(gòu)。153

設計凸輪的輪廓曲線

已知從動件的運動規(guī)律及凸輪機構(gòu)的基本尺寸（如??0、??）及轉(zhuǎn)向，作出設計方法作圖法解析法一、作圖法的設計原理---機構(gòu)反轉(zhuǎn)法機構(gòu)反轉(zhuǎn)法：給整個機構(gòu)加上繞凸輪且不凸輪轉(zhuǎn)動方向反向的公共角速度(???) ，

機構(gòu)各構(gòu)件間的相對運動丌變。凸

輪—相對固定丌

架—相對凸輪

以“???”轉(zhuǎn)動從動件—作復合運動

（1）隨同機架以“?

??”轉(zhuǎn)動（2）相對于機架按其預定的規(guī)律運動（移動、擺動）凸輪的輪廓曲線。154從動件在這種復合運動中，其尖頂相對于凸輪的運動軌跡即為凸輪的輪廓曲線c0-c1c2c3c4c6c5121553從動件尖頂?shù)能壽E即為凸輪輪廓曲線。對心移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線設計已知：基圓半徑??0

=30????，

180

,

60

,

120

s凸輪以等角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動，從動件在推程中按等速運動規(guī)律上升，行程?=40????，從動件在回程中以等加速等

運動規(guī)律下降迒回原處。例題156oS2o660o780ohroO-

s

C2C3C4C5C6'C723c0

C1

145678910C8C9C101'

2'

3'4'

5'

6' 7'

8