機(jī)械原理筆記

第一章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析目的：1、探討機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性及具有確定運(yùn)動(dòng)的條件2、對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析3、正確繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1、運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件直接接觸形成的可動(dòng)聯(lián)接(參與接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的點(diǎn)、線、面稱為運(yùn)動(dòng)副元素)低副：面接觸的運(yùn)動(dòng)副(轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副),高副：點(diǎn)接觸或線接觸的運(yùn)動(dòng)副注：低副具有兩個(gè)約束，高副具有一個(gè)約束2、自由度：構(gòu)件具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目(或確定構(gòu)件位置的獨(dú)立參變量的數(shù)目)3、運(yùn)動(dòng)鏈：兩個(gè)以上的構(gòu)件以運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而成的系統(tǒng)。其中閉鏈：每個(gè)構(gòu)件至少包含兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素，因而夠成封閉系統(tǒng)；開(kāi)鏈：有的構(gòu)件只包含一個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素。4、機(jī)構(gòu)：若運(yùn)動(dòng)鏈中出現(xiàn)機(jī)架的構(gòu)件。機(jī)構(gòu)包括原動(dòng)件、從動(dòng)件、機(jī)架。1、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：用簡(jiǎn)單的線條和規(guī)定的符號(hào)來(lái)代表構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副并按一定的比例表示各2、繪圖步驟：判斷運(yùn)動(dòng)副類型，確定位置；合理選擇視圖，定比例μ;繪圖(機(jī)架、主動(dòng)件、從動(dòng)件)1、機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)中各活動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的所能有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。副的數(shù)目)自由度、原動(dòng)件數(shù)目與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的關(guān)系：1):F≤0時(shí)，機(jī)構(gòu)蛻化成剛性桁架，構(gòu)件間不可能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)2):F>0時(shí)，原動(dòng)件數(shù)等于F時(shí)，機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)；原動(dòng)件數(shù)小于機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定；原動(dòng)件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度，機(jī)構(gòu)遭到破壞。2、計(jì)算自由度時(shí)注意的情況1)復(fù)合鉸鏈：m個(gè)構(gòu)件匯成的復(fù)合鉸鏈包含m-1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副(必須是轉(zhuǎn)動(dòng)副，不能多個(gè)構(gòu)件匯交在一起就構(gòu)成復(fù)合鉸鏈，注意滑塊和盤(pán)類構(gòu)件齒輪容易漏掉，另外機(jī)架也是構(gòu)件。2)局部自由度：指某些構(gòu)件(如滾子)所產(chǎn)生的不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的局部運(yùn)動(dòng)的自由度。解決方法：將該構(gòu)件焊成一體，再計(jì)算。3)虛約束：指不起獨(dú)立限制作用的約束。注：計(jì)算時(shí)應(yīng)將虛約束去掉。虛約束作用：雖不影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，但可以增加構(gòu)件的剛性。注：平面機(jī)構(gòu)的常見(jiàn)虛約束：(1)不同構(gòu)件上兩點(diǎn)間的距離保持恒定，若在兩點(diǎn)間加上一個(gè)構(gòu)件和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副；類似的，構(gòu)件上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線時(shí)，若在該點(diǎn)鉸接一個(gè)滑塊并使其導(dǎo)路與該直線重合，將引進(jìn)一個(gè)虛約束。(2)兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副且其導(dǎo)路相互平行，這時(shí)只有一個(gè)移動(dòng)副起約束作用，其余移動(dòng)副都是虛約束。(3)兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副且其軸線相互重合，這時(shí)只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起約束作用。(4)完全對(duì)稱的構(gòu)件注：如果加工誤差太大就會(huì)使虛約束變?yōu)閷?shí)際約束。1.5平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析1、高副低代：在平面機(jī)構(gòu)中用低副(轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副)代替高副的方法。條件要求：代替前后機(jī)構(gòu)的自由度、瞬時(shí)速度、瞬時(shí)加速度必須相同方法：用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)構(gòu)件代替一個(gè)高副，這兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副分別位于高副兩輪廓接觸動(dòng)副(2)若兩輪廓之一為一點(diǎn)，因點(diǎn)的曲率半徑為零，所以曲率中心與該點(diǎn)重合3、桿組的級(jí)別：由桿組中包含的最高級(jí)別封閉多邊形來(lái)確定的。Ⅱ級(jí)桿組由兩個(gè)構(gòu)件和3個(gè)低副組成的(有五種不同的形式),Ⅲ級(jí)桿組由4個(gè)構(gòu)件和6個(gè)低副組成的，把由機(jī)架和2)從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的處開(kāi)始拆桿組(先試拆Ⅱ級(jí)桿，如不能，再拆Ⅲ級(jí)桿等)3)接著在剩余的機(jī)構(gòu)中重復(fù)(2)的步驟(原動(dòng)件除外),因?yàn)榍罢邔?dǎo)入虛約束，而后者則產(chǎn)生局部自由度。b)2、方法：①圖解法：速度瞬心法、相對(duì)圖解法②解析法③實(shí)驗(yàn)法2.2速度瞬心法及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用①定義法：(1)若兩構(gòu)件1、2以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)接，則瞬心P12位于轉(zhuǎn)動(dòng)副的中心(2)若兩構(gòu)件1、2以移動(dòng)副相聯(lián)接，則瞬心P12位于垂直于導(dǎo)路線??????1、同一構(gòu)件上點(diǎn)間的速度和加速度的求法：(法向加速度與切向加速度矢量都用虛線表示)?代表該點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的絕對(duì)速度，方向?yàn)閺膒點(diǎn)指向該點(diǎn)；(3)(4)同一構(gòu)件上各點(diǎn)的位置所構(gòu)成的多邊形與這些點(diǎn)的速度矢量終點(diǎn)所構(gòu)成的相似，而且二者字母繞行的順序相同。注：(1)求E點(diǎn)速度時(shí)，必須通過(guò)E對(duì)C和E對(duì)B的兩個(gè)相對(duì)速度矢量方程式聯(lián)立求解。(2)速度影像和加速度影像只適用于同一構(gòu)件上的各點(diǎn)，而不能應(yīng)用于機(jī)構(gòu)的不同構(gòu)(3)對(duì)三級(jí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，要借助特殊點(diǎn)(阿蘇爾點(diǎn))對(duì)機(jī)構(gòu)的速度和加速度分析，是特殊點(diǎn)(3個(gè)均取在三副構(gòu)件上)例：求ve3.3,ae3,α綜合用瞬心法和相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法對(duì)復(fù)雜機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析用瞬心法求出絕對(duì)瞬心P3則：大?。?al?注意：(1)哥氏加速度方向是相對(duì)速度沿W的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)90度(2)例1中使用了擴(kuò)大構(gòu)件法，盡可能選擇運(yùn)動(dòng)已知或運(yùn)動(dòng)方(3)所求的點(diǎn)的速度和加速度都只是在這一機(jī)構(gòu)位置時(shí)滿足要求的點(diǎn)。(4)一個(gè)具有確定運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，其速度圖的形狀(5)速度瞬心法只能求速度而不能求加速度。(6)求構(gòu)件上任一點(diǎn)的速度，可先求出運(yùn)動(dòng)副處點(diǎn)的速度，再用速度影像求該點(diǎn)速度，加速度同上。(書(shū)：例題2-2)2.4用解析法作機(jī)構(gòu)的速度和加速度分析所需的運(yùn)動(dòng)參數(shù)或表達(dá)式；矩陣法適用于計(jì)算機(jī)求解；三級(jí)機(jī)構(gòu)需用數(shù)值逼近的方法求解)2.5運(yùn)動(dòng)線圖注：(1)已知位移線圖，可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字微分或圖解微分直接作出相應(yīng)的速度和加(2)已知加速度線圖，可用數(shù)字積分或圖解積分直接得出相應(yīng)的速度和位移線圖幾何形狀保持接觸；3)制造方便，精度高；4)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的多樣性，實(shí)現(xiàn)多種多樣的運(yùn)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)(I)雙搖桿機(jī)構(gòu)(Ⅱ)(1)若另外兩個(gè)構(gòu)件長(zhǎng)度不等，則不存在整轉(zhuǎn)副(2)若另兩個(gè)構(gòu)件長(zhǎng)度相等，則當(dāng)兩最短構(gòu)件相(其中e偏心距離)極位夾角θ:當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄位置線所夾的角。范圍：(0,180)注：1、平面四桿機(jī)構(gòu)具有急回特性的條件：(1)原動(dòng)件作等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)輸出件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；(3)θ≠07.壓力角α:在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動(dòng)的力的方向線與輸出件上受力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。傳動(dòng)角γ:壓力角的余角。最小和最大(δmin,δmx)。FBBCD成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，即使工件的反力很大，夾具也轉(zhuǎn)),使輸出連架桿CiD與CID重合，稱之為"剛化反轉(zhuǎn)法"。的兩極限位置CID和C2D;連接C1和C2過(guò)C1、C2作與C1C2成∠C1C2N=90-0的直線C10、C20,得交點(diǎn)0;以0為圓心OC1為半徑作圓，AC1于E,平分EC1,得曲柄長(zhǎng)度12.再以A為圓心，為12半徑作AC2.羅培茲定理：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)連桿上任一點(diǎn)的軌跡可以由三個(gè)不同的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。補(bǔ)充：四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的條件：(見(jiàn)右上圖)第四章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)動(dòng)件維持接觸(鎖合)的方式分：力鎖合(重力基圓：指以凸輪輪廓曲線最小失徑ro為半徑的圓2、按照從動(dòng)件在一個(gè)循環(huán)中是否需要停歇及停在何處等，可將凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的位移曲線(3)升-停-回型(RDR型)(4)升-回型RRds速度：v=φ(c?+2c?φ+3c?p2+4c?φ3+…+ncφ”-)①這n+1個(gè)系數(shù)可以根據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律所提的n+1個(gè)邊界條件確定②對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)提的要求越多，相應(yīng)多項(xiàng)式的方次n越高③一般取n為1、2、5(1)n=1的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律)其推程的邊界條件為：φ=0s=0,φ=φs=h注：從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)起始位置和終止兩瞬時(shí)的加速度變?yōu)闊o(wú)窮大，慣性力也為無(wú)窮大。由此的沖擊稱(2)n=2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律)推程等加速運(yùn)動(dòng)的邊界條件為：φ=0s=0v=0;φ=φ/2,s=h/2注：在運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程的始末點(diǎn)和前后半程的交接處，加速度為(4)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(余弦加速度)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：,,(5)擺線運(yùn)動(dòng)(正弦加速度)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：注：這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度及加速度曲線都是連續(xù)的，沒(méi)有任何突在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除了要考慮剛性外，還要對(duì)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律所具有的最大速度vmax(動(dòng)量)和最大加速度amax(影響慣性力)及其影響加以比較。(1)對(duì)于中、低速運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，要求從動(dòng)件的位移和速度應(yīng)分別相等。(2)對(duì)于中、高速運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，要求從動(dòng)件的速度曲線在銜接處相切，以保證加速度曲線連續(xù)，即要求在銜接處的位移速度和加速度應(yīng)分別相等。5、修正梯形組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律：4.3按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線——作圖法1、設(shè)計(jì)原理：已知從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律[s=s(φ)、v=v(φ)、a=a(p)]及凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸(如ro、e)及轉(zhuǎn)向，求凸輪輪廓曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值或作出凸輪的輪廓曲線。2、反轉(zhuǎn)法原理：給正在運(yùn)動(dòng)著的整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加上一個(gè)與凸輪角速度大小相等、方向相反的公共角速度(-o),這樣，各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)關(guān)系并不改變，但原來(lái)以角速度φ轉(zhuǎn)動(dòng)的凸線轉(zhuǎn)動(dòng)；而從動(dòng)件一方面隨機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面又按照給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相對(duì)機(jī)架作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。①尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)：初始位置；o②滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪：輪廓曲線的設(shè)計(jì)步驟：(1)將滾子中心作為尖頂從動(dòng)件的尖頂求出理論輪廓(2)再求滾子從動(dòng)件凸輪的工作輪廓曲線即實(shí)際輪廓曲線。注意：(1)理論輪廓與實(shí)際輪廓互為等距曲線；(2)凸輪的基圓半徑是指理論輪廓曲線的最小向徑。(1)作出角位移線圖；(3)按o方向劃分圓R得A0A1、A2……等點(diǎn)；即得機(jī)架(4)找從動(dòng)件反轉(zhuǎn)后的一系圓柱凸輪可以展成平面移動(dòng)凸輪圓柱凸輪可以展成平面移動(dòng)凸輪4.4平面凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)(解析法)1、理論基礎(chǔ)：用解析法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲coscos(ηq)-sin(nφ)二從動(dòng)件導(dǎo)路偏于y軸正側(cè)時(shí)δ=1;偏于y軸負(fù)側(cè)時(shí)δ=-1。y1.理論曲線內(nèi)凹時(shí)2.理論曲線外凸時(shí)p'=P-1.理論曲線內(nèi)凹時(shí)2.理論曲線外凸時(shí)p'=P-有害分力)注：①機(jī)構(gòu)自鎖：當(dāng)a超過(guò)一定數(shù)值摩擦阻力將超過(guò)有用分力，此時(shí)無(wú)論驅(qū)動(dòng)力多大都不能推動(dòng)從動(dòng)件。出現(xiàn)自鎖時(shí)的壓力角稱為極限壓力角②許用壓力角：αmax≤[a],對(duì)于移動(dòng)從動(dòng)件：[α]=30°-38°;對(duì)于擺動(dòng)從動(dòng)件：[α]=40°-45°(對(duì)于力鎖合式凸輪機(jī)構(gòu)，不是由凸輪驅(qū)動(dòng)的，所以不會(huì)出現(xiàn)自鎖，回程壓力角可以取得很大，可在70°-80°之間選取)2、按許用壓力角確定凸輪回轉(zhuǎn)中心位置和基圓半徑：②擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)①直動(dòng)移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)②擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)PP為凸輪與從動(dòng)件的速度瞬心三P'min=Pmn-P'min=Pmn-L避避L=b'+b"+(4~10)mmdsb'=第五章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)(2)非圓齒輪機(jī)構(gòu)(變化的)V=a·O,P=?·O?P齒頂圓(d)o齒厚s齒根高齒槽寬eo齒頂高h(yuǎn),分度圓齒頂圓基圓齒根圓四圓三弧r0基圓直徑分度圓齒精寬中心距dh.hd.p5eadn=d:-2h;=m(z?-2h;-2c*),da=m(z等于分度線(不是圓)上的齒距和模數(shù)。③齒條齒廓上5.5漸開(kāi)線直齒輪的嚙合傳動(dòng)B2是齒頂圓與嚙合線N1N2的交點(diǎn)，當(dāng)齒高增大時(shí)，實(shí)際嚙合線B?B?向外延伸，但因?yàn)榛鶊A2、漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件：兩輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等注：(1)標(biāo)準(zhǔn)安裝的齒輪實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)隙嚙合。(2)標(biāo)準(zhǔn)中心距：注：重合度的物理意義：表明同時(shí)參加嚙合的輪齒對(duì)數(shù)的多少，如Ea=1表示只有一mz2h.mz2h.(中線)節(jié)線5、不發(fā)生根切的條件：hrm-xm≤PN·sina齒頂圓直徑：d。=mz+2h4、斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)：分為法面參數(shù)、端面參數(shù)和軸面參數(shù)(暫不討論),分別用角5、端面參數(shù)與法面參數(shù)的關(guān)系：①模數(shù)：注意：①由于刀具齒形的法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，②由于端面的幾何尺寸關(guān)系與直齒輪相同，所以計(jì)算基本尺寸時(shí)，必須把6、平行軸斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件①互相嚙合兩齒輪的模數(shù)相等和兩齒輪的壓力角相等7、重合度：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)其在嚙合線上的長(zhǎng)度比btg注：可見(jiàn)斜齒輪的重合度隨螺旋角β和齒寬b的增大而增大，可以達(dá)到很大的值。8.斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)：在研究斜齒輪法面齒形時(shí)，可以虛擬一個(gè)與9.平行軸斜齒輪幾何尺寸計(jì)算：(具體計(jì)算參看表5-3(p211)(1)端面參數(shù)代入相應(yīng)的直齒圓柱齒輪基本尺寸計(jì)算公式中：(2)將由法面參數(shù)求得的端面參數(shù)表達(dá)式代入基本尺寸計(jì)有軸向推力Fa,且隨β增大而增大1、分類：按蝸桿形狀分(1)圓柱蝸桿傳動(dòng)(普通圓柱蝸桿傳動(dòng)、圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng))(2)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)(3)錐面蝸桿傳動(dòng)很大，加工時(shí)最好使刀具的切削平面在垂直于齒槽中點(diǎn)螺旋線的3、蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何尺寸：①模數(shù)：蝸桿一軸向模數(shù)mx;蝸輪一端面模數(shù)mt壓力角②壓力角：α=20°③蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2:Z1范圍：1-4z2=iZ1=28—80,避免根切，取最小值為26。④導(dǎo)程角γ⑤蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q:d?=mq分度或⑥蝸桿蝸輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算其余幾何尺寸的計(jì)算參照直齒輪，只是取d三三三左旋時(shí)用左手，四指沿蝸桿的角速度方向彎曲蝸桿的軸向力方向，根據(jù)作用力與反作用力，拇指的))圓錐齒輪機(jī)構(gòu)b3、球面漸開(kāi)線的形成：與基圓錐相切于NO',且半徑R等于基圓錐的錐距的扇形平面沿基圓錐作相切純滾動(dòng)時(shí)，該平面上一點(diǎn)K在空間形成一條球面注：因球面漸開(kāi)線不能展成平面，實(shí)際使用的圓錐齒輪齒廓不是球面7、直齒圓錐齒輪的嚙合傳動(dòng)：①基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值(圓錐齒輪的基本參數(shù)以大端為標(biāo)準(zhǔn)值):h=1,c*=0.2②直齒圓錐齒輪的正確嚙合條件：(3)頂錐角根錐角(8a和81):(a)不等頂隙收縮齒：δ=δ+0。,δ=δ-0,,2、兩大類：①定軸輪系：當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中各齒輪的軸線相對(duì)于機(jī)架的位置都是固定不動(dòng)的。②周轉(zhuǎn)輪系(分為差動(dòng)輪系和行星輪系):當(dāng)齒輪系轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若其中至少有一個(gè)6.2定軸輪系的傳動(dòng)比(必考)1、傳動(dòng)比：指輸入軸與輸出軸的角速度(或轉(zhuǎn)速)之比2、平面定軸輪系的傳動(dòng)比：所有各對(duì)齒輪從動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積所有各對(duì)齒輪主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積3、定軸輪系的應(yīng)用：①實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng)②實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)③實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)④實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)⑤實(shí)現(xiàn)多分路傳動(dòng)1、周轉(zhuǎn)輪系的組成：中心輪K、行星輪、行星架H行星輪：既繞自身的幾何軸線O2自轉(zhuǎn)，又隨同轉(zhuǎn)臂H繞幾何軸線O1公轉(zhuǎn)2、周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比：設(shè)1、W2、3、OH分別為齒輪1、2、現(xiàn)給周轉(zhuǎn)輪系加上一個(gè)角速度為(--0H)的附加轉(zhuǎn)動(dòng)后，則行星架固定不動(dòng)：原周轉(zhuǎn)輪系中轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中O冒=0a-0g=0中心輪1O?O6.4復(fù)合輪系的傳動(dòng)比及應(yīng)用1、復(fù)合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算：先分別計(jì)算定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比，再聯(lián)立求解，即可2、周轉(zhuǎn)輪系和復(fù)合輪系的應(yīng)用：①實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比②實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成③實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解④實(shí)現(xiàn)變速、換向傳動(dòng)⑤實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)⑥利用行星輪輸出的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)滿1、設(shè)計(jì)行星輪系時(shí)，其各輪齒數(shù)和行星輪數(shù)的選擇必須滿足四個(gè)條件，才能裝配并正常運(yùn)②同心條件：要求基本構(gòu)件(兩個(gè)中心輪和轉(zhuǎn)臂)在同一軸心線上中心輪1相應(yīng)地轉(zhuǎn)過(guò)),要使順利裝入各行星輪，φ1必須能被中心輪1的齒距角2π/Z1整除：(γ是整數(shù))④鄰接條件：當(dāng)行星輪的個(gè)數(shù)較多時(shí)，要考慮相鄰兩行星輪通過(guò)(-1)"確定或在圖上畫(huà)箭頭。②各輪的軸線并不都平行，但首末兩輪的軸線相互平行：仍可用正負(fù)號(hào)確定兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系，但是通過(guò)在圖上畫(huà)箭頭的方法確定的，與(-1)"無(wú)關(guān)。③輪系中首末兩輪的幾何軸線不平行：不能用正負(fù)號(hào)表示2、周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算注意事項(xiàng)：①是轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中主動(dòng)輪1與從動(dòng)輪2的傳動(dòng)比，其大小和正負(fù)號(hào)按定軸輪系來(lái)算，但正負(fù)號(hào)僅僅表明轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中輪1與輪2的轉(zhuǎn)向關(guān)系，絕不反應(yīng)周轉(zhuǎn)輪系中兩輪的絕對(duì)轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系②轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各輪轉(zhuǎn)向用虛線箭頭表示，將各輪系的實(shí)際轉(zhuǎn)向根據(jù)最后的計(jì)算結(jié)果用實(shí)線箭頭表示，實(shí)際轉(zhuǎn)向既不能用(-1)"判斷，也不能用畫(huà)箭頭的方法判定，只能根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)判斷。③不僅1、萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)：用于傳遞兩相交軸之間的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，而且在傳動(dòng)過(guò)程中，兩軸之間的夾件相聯(lián)，“十字形”構(gòu)件的中心位于兩軸交點(diǎn)處。軸間角為：α=0-45°注：當(dāng)軸1以等角速度回轉(zhuǎn)時(shí)，軸2以變角速度回轉(zhuǎn)關(guān)系為：cosα≤?≤/cosα2.雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)：將兩個(gè)單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬(wàn)特點(diǎn)：當(dāng)兩軸的夾角發(fā)生變化時(shí)仍可繼續(xù)工作，對(duì)于影響其瞬時(shí)角速度比的大小，對(duì)于雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)可保證等角速度7.2螺旋機(jī)構(gòu)b)b)3、螺旋機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1)摩擦損失小、效率在90%以上；2)磨損很小，傳動(dòng)精度高；缺點(diǎn)：1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難；2)有些機(jī)構(gòu)為防止逆轉(zhuǎn)需要另加自鎖機(jī)構(gòu)。(2)雙向式棘輪機(jī)構(gòu)：可將棘爪提起并繞自身軸線轉(zhuǎn)180度放下，實(shí)現(xiàn)棘輪F=Nff=tanφ F,=N,ff=tanφe注：①可見(jiàn)zt,kt,槽輪運(yùn)動(dòng)時(shí)間f;③槽數(shù)不宜過(guò)多，但槽數(shù)越多，動(dòng)力特性好，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，綜合考慮槽數(shù)z取4、6、82zz-2第9章平面機(jī)構(gòu)的力分析Fs=fN1gφ=F;/N=fQ=Ra=√N(yùn)+FF=N√I+fM,=Rmpff可見(jiàn)：(1)總反力RBA相對(duì)于載荷Q的作用線的偏移距離p值只決定于當(dāng)量摩擦系數(shù)和矩阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故RBA對(duì)軸心的力矩方向必與AB的方向相反。(2)驅(qū)動(dòng)力矩M與載荷Q可合并成一個(gè)力Q’,Q'的作用線偏移距離h,則：例題：例3(書(shū)P360,例9-3)已知機(jī)構(gòu)位置、主動(dòng)力F及各轉(zhuǎn)動(dòng)副半徑r和當(dāng)量摩擦系數(shù)f0。求各轉(zhuǎn)動(dòng)副中的受力方向線和作用在構(gòu)件3上的阻力矩M3。(注意：力和約束只能畫(huà)其中一個(gè))例5:畫(huà)出BC桿的受力(由已知運(yùn)動(dòng)判斷連桿BC受壓)約束(未直量數(shù)目)為2PL+PH。靜定條件為3n=2p?+PmZP=ZμFh=0=∑Fv,cosθ,=0∑Fh?=0例9-8已知慣性力Fi2、慣性力矩Mi2,外力F3,FbMbb)b)第10章平面機(jī)構(gòu)的平衡 — —人①回轉(zhuǎn)質(zhì)量可以安裝在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的靜平衡計(jì)算：(矢量計(jì)算)點(diǎn)，使mb小些②回轉(zhuǎn)質(zhì)量無(wú)法安裝在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的靜平衡計(jì)算：必須在另外兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)分別安裝2、動(dòng)平衡(雙面平衡):當(dāng)b/D≥0.2時(shí)，回轉(zhuǎn)件的質(zhì)量不能視為分布在同一平面內(nèi)。有時(shí)①平面1、2、3內(nèi)的質(zhì)量ml、m2、m3分別用任選的兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面T'、T”內(nèi)質(zhì)量ml'、m2'、m3'和ml"、m2"、m3"注意：法2:相反位置加質(zhì)量：若在T'、T”內(nèi)，分別沿rb'、rb"r0'、r0"加上質(zhì)量m0'、m0”,以代替原來(lái)的不平衡質(zhì)量ml、m2、m3,并滿足下式，則該回轉(zhuǎn)件同樣可以得到平衡。原來(lái)質(zhì)ml、m2、m3所引起的不平衡可以看作任選兩回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的不平衡質(zhì)量m0'、m0"所產(chǎn)生。注意：①單靠在某一平面內(nèi)進(jìn)行靜平衡，回轉(zhuǎn)件在軸平面內(nèi)必然存在一個(gè)不平衡的離心合10.5機(jī)架上的平衡1、機(jī)架平衡：在一般平面機(jī)構(gòu)中存在著作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，它們的慣性力由上式可知：當(dāng)機(jī)構(gòu)總質(zhì)心位置固定不動(dòng)或作等速直線運(yùn)動(dòng)，機(jī)架上所承受的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的封閉曲線運(yùn)動(dòng)，不可能作等速直線運(yùn)動(dòng)。因此，只有使總質(zhì)心2、完全平衡法：在某些構(gòu)件上加相應(yīng)的對(duì)重(平衡質(zhì)量)①四桿機(jī)構(gòu)的平衡：(1)將構(gòu)件2的質(zhì)量代換到B、C兩點(diǎn)(2)平衡構(gòu)件1:對(duì)重為(3)同理，平衡構(gòu)件3:兩點(diǎn)(4)加上對(duì)重m、m后，可以認(rèn)為所有質(zhì)量集中在A、D兩點(diǎn)(5)總質(zhì)心在A、D連線上，(1)使構(gòu)件2、3的總質(zhì)心在B點(diǎn)，加對(duì)重m":再加對(duì)重m'將質(zhì)心移到A點(diǎn)：近似平衡法(連桿上安裝配重不便時(shí)采用):將連桿2的質(zhì)量代換到B和C:2)平衡曲柄AB:注：水平力Fic使曲柄和滑塊處產(chǎn)生動(dòng)壓力R34IAC和一個(gè)作用在A處的水平動(dòng)壓力R14h=FiC,為平衡之，在曲柄AB上再配一個(gè)對(duì)重m":m"r=mck例：摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)中利用對(duì)稱不止平衡動(dòng)反力第11章機(jī)器的機(jī)械效率1、機(jī)械能量守恒定律：機(jī)器運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于任一時(shí)間間隔，作用在其上的力兩種情況：1)變速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)：在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中輸入功等于輸出功2)勻速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)：對(duì)任一時(shí)間間隔，輸入功都等于輸出功WW②對(duì)同一機(jī)器：在額定載荷和轉(zhuǎn)速下效率最高；定軸轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的機(jī)器比有移動(dòng)構(gòu)件的..W”Wa②Wa②W”2、系統(tǒng)效率：①串聯(lián)系統(tǒng)效率：3、機(jī)器的正行程和反行程①正行程：驅(qū)動(dòng)力作用在原動(dòng)件上，運(yùn)動(dòng)自原動(dòng)件向從動(dòng)件傳遞②反行程：將正行程的生產(chǎn)阻力作為驅(qū)動(dòng)力作用到原來(lái)的從動(dòng)②Wa=W,即η=0:1)當(dāng)機(jī)器原來(lái)就在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，那么它仍能轉(zhuǎn)動(dòng)，但此時(shí)Wr,機(jī)器2)當(dāng)機(jī)器原來(lái)就不動(dòng)，那么不管驅(qū)動(dòng)力有多大，但它能完成的功總是剛夠克服相應(yīng)的有害阻力所需的功，沒(méi)有多余的功可第12章機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)1、速度波動(dòng)產(chǎn)生的危害：1)周期性速度波動(dòng)的危害：①在運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力，加劇磨損，使工作可靠性降低。BBb)M.2)非周期性速度波動(dòng)的危害：替代作用在該機(jī)器上的所有已知外力和力矩。此假想力F或假想力矩M稱為等效力或等效力矩。該構(gòu)件為等效構(gòu)件，研究點(diǎn)①都是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)(與速度比有關(guān)，而速度比與位置有關(guān))注意：1)等效力和等效力矩不是機(jī)構(gòu)的合力和合力矩，是假想的。求解機(jī)構(gòu)的合力時(shí)不能2)等效力和等效力矩可以用速度多邊形杠桿法求出，因此只須作出機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向速度注意：等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是假想的，并不是機(jī)構(gòu)所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的▲為了方便起見(jiàn)，等效力、等效力矩、等效質(zhì)量、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的等效點(diǎn)和等效構(gòu)件取同例題：已知機(jī)構(gòu)的尺寸和位置，構(gòu)件2、3的重力，構(gòu)件5、6、7、8的齒數(shù)，氣體作用于活塞上的壓力及發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩。不計(jì)其余構(gòu)件的重力，求換算到構(gòu)件1上的等效力和等效WFr:等效阻力作的功 ②力或力矩形式的機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程式：1)解析法(以等效構(gòu)件是轉(zhuǎn)動(dòng)件為例)2)圖解法⑤將曲線(φ)微分的符號(hào)或縮寫(xiě)詞12半徑R345厚度t6745°倒角C8正方形9亞弧長(zhǎng)乙型材截面形狀(按GB/T4656.1-2000)序號(hào)符號(hào)名稱應(yīng)用示例1基準(zhǔn)符號(hào)。涂黑三角形及中軸線可任意變換位置，方框和字母只允許水平放置不允許歪斜；方框外邊的連線也只允許在水平或鉛垂兩個(gè)方向畫(huà)出。B2寸時(shí)在尺寸前面加注正方形符號(hào)。3GB/T4458.4-2003;標(biāo)注弧長(zhǎng)時(shí)在尺寸前面加注弧長(zhǎng)符號(hào)。高度h=R=3.5mm4尺寸注法；沉孔或锪平符號(hào)。5尺寸注法；h6尺寸注法；埋頭孔符號(hào)。序號(hào)符號(hào)名稱應(yīng)用示例7度注法。11dh西形符號(hào)蒸準(zhǔn)線8定位支撐符號(hào)。9輔助支撐符號(hào)。輔助支撐符號(hào)。中心孔符號(hào)。高度H1=5mm。GB/T4459.5-B2.5/8GB/T4459.5-A4/8.5處理技術(shù)要求在零角形部分為測(cè)量點(diǎn)[]測(cè)量點(diǎn)2011年8月25日代碼No.線型1過(guò)渡線.2尺寸線.3尺寸界線.4指引線和基準(zhǔn)線.5剖面線.6重合斷面的輪廓線.7短中心線.8螺紋牙底線.9尺寸線的起止線.10表示平面的對(duì)角線11零件成形前的彎折線.12范圍線及分界線代碼No.細(xì)實(shí)線14錐形結(jié)構(gòu)的基面位置線15疊片結(jié)構(gòu)位置線」例如：變壓器疊鋼片17不連續(xù)同一表面連線.19投影線波浪線.2T斷裂處邊界線；視圖與剖視圖的分界線雙折線-22制發(fā)處邊養(yǎng)線；視時(shí)與剖視圖的分界線粗實(shí)線.1可見(jiàn)棱邊線.2可見(jiàn)輪廓線,4螺紋牙頂線.5螺紋長(zhǎng)度終止線.6齒頂圓(線).7表格圖、流程圖中的主要表示線.8系統(tǒng)結(jié)構(gòu)線(金屬結(jié)構(gòu)工程)110剖切符號(hào)用線細(xì)虛線.1不可見(jiàn)棱邊線粗虛線.1允許表面處理的表示線.1軸線.2對(duì)稱中心線.3分度圓(線).4孔系分布的中心線5剖切線.1限定范圍表示線代碼No.細(xì)雙點(diǎn)畫(huà)線.1相鄰輔助零件的輪席線.2可動(dòng)零件的極限位置的輪廓線.3重心線.4成形前輪廓線.5剖切面前的結(jié)構(gòu)輪廓線.6軌跡線.7毛坯圖中制成品的輪廓線.8.特定區(qū)域線.9延伸公差帶表示線.10工藝用結(jié)構(gòu)的輪廓線.11中斷線a在一張圖樣上一般采用一種線型，即采用波浪線或雙折線。范圍線及分界線成規(guī)律分布的相同要素連線斷裂處邊界線；視圖與剖視圖的分界線粗點(diǎn)畫(huà)線限定范圍表示線(例如：限定測(cè)量熱處理表面的范圍)注：粗虛線和粗點(diǎn)畫(huà)線的選用(1)兩種粗線都用來(lái)指示零件上的某一部分有特殊要求。但應(yīng)用場(chǎng)合不盡相同。粗虛線專門用于指示該表面有表面處理要求。(表面處理包括鍍(涂)覆、化學(xué)處理和冷作(2)粗點(diǎn)畫(huà)線是限定范圍的表示線常見(jiàn)于以下場(chǎng)合：a.限定局部熱處理的范圍(如上圖)b.限定不鍍(涂)范圍(如下左圖)c.限定形位公差的被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素的范圍(如下右圖)特定區(qū)域線成形前輪廓線1.按第一角法配置的六個(gè)基本視圖2.局部視圖1)按基本視圖的配置形式配置2)按向視圖的配置形式配置圖1按基本視圖配置的局部視圖圖2按向視圖配置的局部視圖—按第三角畫(huà)法(見(jiàn)GB/T14692)配置在視圖上所需表示物體局部結(jié)構(gòu)的附近，并用細(xì)點(diǎn)畫(huà)線三、剖視圖及剖面區(qū)域的表示法GB/T17452～17453-1998GB/T圖13展開(kāi)繪制的剖視圖7斷面圖7.1移出斷面的輪廓線用粗實(shí)線(No.01.2線型)繪制，通常配置在剖切線(No.04.2線型)的延長(zhǎng)線圖26移出斷面圖移出斷面不得畫(huà)7.2移出斷面的圖形對(duì)稱時(shí)也可畫(huà)在視圖的中斷處，見(jiàn)圖27。圖28。圖29斷開(kāi)的移出斷面圖出。在垂直于螺紋軸線的投影面的視圖中，表示牙底圓的細(xì)實(shí)線只畫(huà)約3/4圈(空出約1/4圈的位置不aa以剖視圖表示內(nèi)外螺紋的連接時(shí)，其旋合部分應(yīng)按外螺紋的畫(huà)法繪制，其余部分仍按各自的畫(huà)法6在裝配圖中螺紋緊固件的畫(huà)法6.2在裝配圖中，不穿通的螺紋孔可不畫(huà)出鉆孔深度，僅按有效螺紋部分的深度(不包括螺尾)畫(huà)出(圖4螺紋的標(biāo)注方法4.1標(biāo)準(zhǔn)的螺紋，應(yīng)注出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的螺紋標(biāo)記(見(jiàn)附錄A)。4.2公稱直徑以mm為單位的螺紋，其標(biāo)記應(yīng)直接注在大徑的尺寸線上(圖14)或其引出線上(圖15~螺距1.5mm剖視圖示意圖下圖)4.1.3尺寸界線一般應(yīng)與尺寸線垂直，必要時(shí)才允許傾斜(圖4)。2.標(biāo)注角度的尺寸界線應(yīng)沿徑向引出(圖5),標(biāo)注弦長(zhǎng)的尺寸界線應(yīng)平行于該弦的垂直平分線(圖6),標(biāo)注弧長(zhǎng)的尺寸界線應(yīng)平行于該弧所對(duì)圓心角的角平分線(圖7),但當(dāng)弧度較大時(shí)，可沿徑向引出(圖8)。圖5標(biāo)注角度的尺寸界線畫(huà)法圖6標(biāo)注弦長(zhǎng)的尺寸界線畫(huà)法圖8弧度較大時(shí)的弧長(zhǎng)注法線性尺寸的數(shù)字一般應(yīng)注寫(xiě)在尺寸線的上方，也允許注寫(xiě)在尺寸線