機械原理復(fù)習(xí)

《機械(jīxiè)原理》總復(fù)習(xí)第二章平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)(jiégòu)分析第三章平面機構(gòu)的運動分析

第八章平面連桿機構(gòu)第九章凸輪機構(gòu)第十章齒輪機構(gòu)第十一章輪系第十二章其它常用機構(gòu)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)精品資料2023/2/41、填空(tiánkòng)2、問答3、作圖題4、計算題5、設(shè)計題精品資料2023/2/4考試(kǎoshì)題型1一、簡答題：（本題(běntí)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、凸輪的設(shè)計

6、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計

精品資料2023/2/4題2－16(a)F=3n－2PL－PH－=1=3×4－2×51精品資料2023/2/4例：圖示為龍門刨床工作臺的變速機構(gòu)(jīgòu)，J、K為電磁制動器，設(shè)已知各輪的齒數(shù)，求J、K分別剎車時的傳動比i1B。3=3'=60,1=5=30JA33’1254KB解1)剎住(shāzhù)J時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’=-3精品資料2023/2/4A33’1254KB2)剎住(shāzhù)K時(3=3'=60,1=5=30)A-1－2－3為周轉(zhuǎn)(zhōuzhuǎn)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=9精品資料2023/2/4習(xí)題：已知某機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(wèizhi)及大小。Mr2πφN-mπ5π/403π/4π/2π/47π/43π/2100500精品資料2023/2/4解：1)求Md,在一個循環(huán)內(nèi)，Md和Mr所作的功相等(xiāngděng)，于是：作代表(dàibiǎo)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/2100500Md精品資料2023/2/42)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(néngliàng)指示圖WmaxWmax＝100πNm精品資料2023/2/43)求JF由能量指示(zhǐshì)圖可知：Mr2πφN-mπ5π/403π/4π/2π/47π/43π/2100500Md200Wmax在π/2處有最大轉(zhuǎn)速(zhuànsù)；在3π/2處有最小轉(zhuǎn)速(zhuànsù)。⑷主軸最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速在圖中的位置。精品資料2023/2/4精品資料2023/2/410-26、55090精品資料2023/2/426026025026046045026026023542326015.757.857.85精品資料2023/2/4sS’位移(wèiyí)=s-s’α步驟：1、理論(lǐlùn)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！精品資料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(fǒuzé)O1怎么出來的？步驟：1、理論(lǐlùn)廓線2、基圓3、偏心圓4、根據(jù)題目要求作圖o1精品資料習(xí)題課例1：圖示為一偏心圓盤凸輪機構(gòu)(jīgòu)，轉(zhuǎn)動中心在A點，幾何中心在O點，求：⒈畫出此凸輪機構(gòu)的基圓、偏心圓、行程(xíngchéng)H。⒉用作圖法畫出凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，從動件的位移及壓力角。OABωHα90°畫基圓畫偏心圓位移：s=s1-s2s1s2精品資料2023/2/4例2：圖示為一偏心圓盤滾子從動件凸輪機構(gòu)，轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)中心在A點，幾何中心在O點，求：⒈畫出此凸輪機構(gòu)(jīgòu)的基圓、理論輪廓曲線。⒉用作圖法畫出凸輪的行程H，機構(gòu)(jīgòu)在圖示位置時的壓力角α。OAωBHα畫基圓畫理論輪廓曲線精品資料2023/2/4例3：圖示為偏置直動從動件盤形凸輪機構(gòu)，凸輪為偏心圓，轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)中心在A點，幾何中心在O點，試用反轉(zhuǎn)法原理在圖中作圖并標(biāo)出：⒈凸輪(tūlún)從圖示位置與從動件B點接觸轉(zhuǎn)至在C點接觸時的凸輪(tūlún)轉(zhuǎn)角δ。⒉畫出機構(gòu)在圖示位置時的壓力角α。⒊從動件與凸輪(tūlún)在C點接觸時的位移S。δα＝0°S畫偏心圓畫基圓OABωC精品資料2023/2/4例4：圖示凸輪機構(gòu)中，凸輪輪廓線為一完整的圓，轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)中心在A點，幾何中心在O點，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(wèizhi)移動至圖示位置(wèizhi)時凸輪轉(zhuǎn)角Δ。⒉畫出機構(gòu)在圖示位置(wèizhi)時的壓力角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°－δ精品資料2023/2/4例5：圖示為一偏置(piānzhì)直動從動件盤形凸輪機構(gòu)，已知AB段為凸輪的推程輪廓曲線：⒈標(biāo)出圖示位置(wèizhi)凸輪機構(gòu)的壓力角α。⒉標(biāo)出推程運動角φ。⒊畫出從動件的升程H。Oωr0AB畫偏心圓αφH精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/43a4AbBC偏置曲柄滑塊機構(gòu)eαγ3a4AbBC偏置曲柄滑塊機構(gòu)eγminγ思考題8-10:φ在曲柄滑塊機構(gòu)中,如果曲柄是主動件，滑塊是從動，那么(nàme)連桿BC和導(dǎo)路的夾角就是壓力角，γ=90°－α.αmax和γmin,出現(xiàn)(chūxiàn)在曲柄AB與機架共線的位置.精品資料精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4END勤奮耕耘、好好復(fù)習(xí)。預(yù)祝大家(dàjiā)取得好收獲！精品資料2023/2/4第二章平面(píngmiàn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機器(machines)、機構(gòu)(mechanisms)、機械(machinery)、原動件(drivinglink)、從動件(drivenlink)、機架(frame)、運動副(kinematicpairs)、高副(highpair)、低副(lowerpair)、轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)副(revolutepair)(回轉(zhuǎn)副)、移動副(slidingpair)。自由度(DegreeoffreedomofmechanismorDOF)、約束(constraints)等。

一、基本概念：

二、機構(gòu)運動簡圖定義；運動副、構(gòu)件(link)

、常用機構(gòu)表達(dá)方法；平面機構(gòu)運動簡圖的繪制。精品資料2023/2/4五、機構(gòu)的組成原理(yuánlǐ)及其結(jié)構(gòu)分類：基本(jīběn)機構(gòu)(basicmechanism)；基本(jīběn)桿組(Assurgroups)。

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

三、平面機構(gòu)自由度的計算：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。精品資料2023/2/4題2－16(a)F=3n－2PL－PH－=1=3×4－2×51精品資料2023/2/4精品資料2023/2/4F=3n－2PL－PH－=1=3×7－2×100精品資料2023/2/4取構(gòu)件(gòujiàn)AB為原動件時，是II級機構(gòu)精品資料2023/2/4取構(gòu)件(gòujiàn)EG為原動件時，是III級機構(gòu)精品資料2023/2/4二、矢量(shǐliàng)方程圖解法：瞬心的定義(dìngyì)、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：第三章平面機構(gòu)的運動分析⒈同一構(gòu)件上兩點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)精品資料2023/2/42.兩構(gòu)件重合(chónghé)點的速度及加速度的關(guān)系解題關(guān)鍵：⑴以作平面運動(yùndòng)的構(gòu)件為突破口，基準(zhǔn)點和重合點都應(yīng)選取該構(gòu)件上的鉸鏈點，否則已知條件不足而無法求解。精品資料2023/2/42.判斷哥式加速度(Coriolisacceleration)的存在(cúnzài)及其方向判斷(pànduàn)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

精品資料2023/2/4解一:VG=ω2×AG=ω4×GDω4=ω2×AG/GD過F點作FE⊥BC(延長線)，交BC于E點，VEminVC=ω4×CD＝ω3×CFω3=ω4×CD/CFVE=ω3×EF3412BCDA15°P23P34P41P21P31P24Eω2FGEx3-6精品資料2023/2/4平面(píngmiàn)四桿機構(gòu)曲柄(qūbǐng)搖桿機構(gòu)(crank-rocker)第四章平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計平面連桿機構(gòu)的基本形式是平面四桿機構(gòu)。一、平面連桿機構(gòu)的類型：鉸鏈四桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)(double-crank)雙搖桿機構(gòu)(double-rocker)單移動副機構(gòu)雙移動副機構(gòu)二、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化(variation)：移動副代替轉(zhuǎn)動副(replacingarevolutepairwithaslidingpair)變更桿件長度變更機架(takingdifferentlinksastheframe)擴大轉(zhuǎn)動副(enlargingarevolutepair)精品資料2023/2/4曲柄(qūbǐng)存在的條件(conditionsforhavingacrank)：Lmax＋Lmin≤Li＋Lj最短桿為連架桿或機架三、曲柄搖桿機構(gòu)的工作(gōngzuò)特性p116急回運動特性(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，曲柄滑塊機構(gòu)最小傳動角出現(xiàn)的位置，導(dǎo)桿機構(gòu)傳動角的確定。死點位置(dead-points)精品資料2023/2/4四、平面(píngmiàn)四桿機構(gòu)的設(shè)計：按照給定連桿位置(wèizhi)設(shè)計四桿機構(gòu)按照給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu)精品資料2023/2/4第九章凸輪機構(gòu)(jīgòu)及其設(shè)計一、分類(fēnlèi)：凸輪機構(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)精品資料2023/2/4基本概念——基圓(basecircle)、基圓半徑、推程(rise)、推程運動(yùndòng)角、遠(yuǎn)休止角、回程(return)、回程運動(yùndòng)角、近休止角、行程(升程)(lift)、壓力角(pressureangle)。二、常用(chánɡyònɡ)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－中高速輕載精品資料2023/2/4三、盤形凸輪(tūlún)輪廓曲線設(shè)計：設(shè)計(shèjì)原理：相對運動原理①對心(偏置)直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計②對心(偏置)直動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計③對心直動平底從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計④擺動尖頂從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計⑤擺動滾子從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計⑥擺動平底從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計設(shè)計方法：反轉(zhuǎn)法(principleofinversion)：精品資料2023/2/4四、主要設(shè)計(shèjì)參數(shù)的選擇：p164壓力(yālì)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精品資料2023/2/4第十章齒輪機構(gòu)(jīgòu)及其設(shè)計一、齒輪機構(gòu)(jīgòu)的分類：二、齒廓曲線：p176用于平行軸傳動的齒輪機構(gòu)用于相交軸傳動的齒輪機構(gòu)用于交錯軸傳動的齒輪機構(gòu)概念：節(jié)點(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：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精品資料2023/2/4齒輪(chǐlún)各部分名稱及幾何尺寸計算。四、漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪(chǐlún)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。精品資料2023/2/4七、斜齒圓柱齒輪傳動(chuándòng)：斜齒輪的基本參數(shù)與幾何尺寸(chǐcun)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(dāng)量齒輪與當(dāng)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(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。精品資料2023/2/4第十一章齒輪(chǐlún)系及其設(shè)計一、分類(fēnlèi)：二、定軸輪系傳動比的計算(calculationtrainratios)：輪系(geartrain)的定義大?。悍诸惗ㄝS輪系(geartrainwithfixedaxes)周轉(zhuǎn)輪系(epicyclicgeartrains)復(fù)合輪系(combinedgeartrains)平面定軸輪系(planarordinarygeartrain)空間定軸輪系(spatial