机械原理基础知识点总结,复习重点.docx

机械原理基础知识点总结,复习重点 机械原理知识点总结 第一章 平面机构的结构分析. 3 一. 基本概念 . 3 1. 机械 : 机器与机构的总称。 . 3 2. 构件与零件 . 3 3. 运动副 . 3 4. 运动副的分类 . 3 5. 运动链 . 3 6. 机构 . 3 二. 基本知识和技能 . 3 1. 机构运动简图的绘制与识别图 . 3 2.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别 . 3 3. 机构的结构分析 . 4 第二章 平 面 机 构 的 运 动 分 析 . 6 一. 基本概念: . 6 二. 基本知识和基本技能 . 6 第三章 平 面 连 杆 机 构 . 7 一. 基本概念 . 7 平面四杆机构类型与演化 . 7 二）平面四杆机构的性质 . 7 二. 基本知识和基本技能 . 8 第四章 凸 轮 机 构 . 8 一. 基本知识 . 8 名词术语 . 8 从动件常用运动规律的特性及选用原则 . 8 三）凸轮机构基本尺寸的确定 . 8 二. 基本技能 . 9 根据反转原理作凸轮廓线的图解设计 . 9 根据反转原理作凸轮廓线的解析设计 . 10 其他 . 10 第五章 齿 轮 机 构. 10 一. 基本知识 . 10 啮合原理 . 10 渐开线齿轮 直齿圆柱齿轮 . 11 其它齿轮机构，应知道： . 12 第六章 轮 系 . 14 一. 定轴轮系的传动比 . 14 二.基本周转轮系的传动比 . 14 1 三.复合轮系的传动比 . 15 第七章 其它机构 . 15 1.万向联轴节： . 15 2.螺旋机构 . 16 3.棘轮机构 . 16 4. 槽轮机构 . 16 6. 不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构 . 17 7. 组合机构 . 17 第九章 平 面 机 构 的 力 分 析 . 17 一. 基本概念 . 17 作用在机械上的力 . 17 构件的惯性力 . 17 运动副中的摩擦力与总反力的作用线. 17 二. 基本技能 . 18 第十章 平 面 机 构 的 平 衡 . 18 一、基本概念 . 18 刚性转子的静平衡条件 . 18 刚性转子的动平衡条件 . 18 许用不平衡量及平衡精度 . 18 机构的平衡 . 18 二. 基本技能 . 18 刚性转子的静平衡计算 . 18 刚性转子的动平衡计算 . 18 第十一章 机器的机械效率 . 18 一、基本知识 . 18 机械的效率 . 19 机械的自锁 . 19 二. 基本技能 . 20 第十二章 机 械 的 运 转 及 调 速 . 20 一. 基本知识 . 20 机器的等效动力学模型 . 20 机器周期性速度波动的调节 . 20 机器非周期性速度波动的调节 . 20 二. 基本技能 . 20 等效量的计算 . 20 飞轮转动惯量的计算 . 20 2 第一章 平面机构的结构分析 一. 基本概念 1. 机械 : 机器与机构的总称。 机器 : 具有三个共性。 机构 : 只具有机器的前两个共性。 2. 构件与零件 零件 制造单元 构件 运动单元 构件可以由一个零件或多个零件刚接而成 3. 运动副 : 两构件通过表面直接接触而形成的可动联接。 运动副元素: 两构件表面直接接触的点、线、面 4. 运动副的分类： 平面运动副：两构件在同一平面内作相对运动 平面低副 两构件以面接触构成的可动联接 平面高副 两构件以点或线接触构成的可动联接 平面低副：转动副 联接的两构件只能作相对转动 移动副 联接的两构件只能作相对移动 空间运动副：两构件在不同平面内作相对运动 5. 运动链 : 多个构件以运动副联接而成的系统 分类 ：空间运动链、平面运动链 闭式运动链、开式运动链 6. 机构 ：有机架并有确定运动的运动链 分类 ：平面机构、空间机构 二. 基本知识和技能 1. 机构运动简图的绘制与识别图 在机构运动简图中： 运动副 按国家标准所规定的代表符号画出 构件 用线段、小方块等简单图形画出 尺寸 按选定的比例画出 2.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别 F = 3n - 2P L- P H n 活动构件数 P L 低副数 P H 高副数 3 自由度计算时须注意 : (1) K个构件在同一处构成的复合铰链中有 ( K - 1 )个转动副 (2) 局部自由度应去除 (3) 虚约束应去除。 机构具有确定运动的条件 F > 0 能动 原动件数 < F 机构运动不确定 原动件数 = F 机构运动确定 原动件数 > F 机构运动相互干涉 F 0 不能动，为刚性构架 3. 机构的结构分析 高副低代： 用一个构件，两个低副代替一个高副 须满足：代替前后机构的自由度不变 高副低代必须遵循一定的方法： 曲线对曲线的高副低代 代替前后机构的瞬时运动不变 4 点对曲线的高副低代 曲线对直线的高副低代 点对直线的高副低代 2. 机构的结构分析 基本杆组及杆组的级别 自由度为零的，不能再拆分的构件组 级杆组：二杆三低副组 级杆组：四杆六低副组 含有一个带三低副的中心构件 5 机构的拆组及机构的级别 从远离原动件的构件开始拆分杆组 机构的级别由机构中杆组的最高级别所决定 机构的组成原理 把杆组依次与机架和原动件相联得到机构 第二章 平 面 机 构 的 运 动 分 析 一. 基本概念: 瞬心 1. 瞬心的定义 瞬心是两构件的瞬时等速重合点 2. 机构中的瞬心数目 机构中，每两个构件有一个瞬心。 机构中的瞬心数 N = k/2 3. 机构中各瞬心的位置 以运动副直接相联的两构件的瞬心位置 以转动副相联：瞬心在转动中心 以移动副相联：瞬心在垂直于导路的无穷远处 以纯滚动的高副相联：瞬心在高副接触点处 以一般高副相联：瞬心在高副接触点的公法线 (2) 不以运动副直接相联的两构件的瞬心位置 用三心定理确定 常需借助於瞬心多边形。 在瞬心多边形中： 每一个点代表一个构件； 每两点间的连线代表该两构件的瞬心； 每个三角形的三条边所代表的三个瞬心在一直线上； 每两个三角形的公共边所代表的瞬心为两三角形中 另两个瞬心连线的交点 二. 基本知识和基本技能 用瞬心法作机构的速度分析(不能作加速度分析) 用矢量方程图解法作机构的运动分析 1. 运动学原理 同一构件上两点间的速度和加速度的关系 用刚体平面运动原理求解 两构件的重合点间速度和加速度的关系 用点的复合运动原理求解 6 2. 矢量加法的图解法则 从原动件开始，按运动传递的路线，根据运动学原理写出 规范的矢量方程，按方程图解。 (三) 用解析法作机构的运动分析 1. 建立坐标系。 2. 画出杆矢量。 3. 列出矢量方程。 4. 写出位置方程 由矢量方程投影而得； 由复数矢量方程分别取实部、虚部相等而得。 5. 解出各构件的位置关系。 6. 对位置方程求导数并解出速度关系。 7. 对速度方程求导数并解出加速度关系。 第三章 平 面 连 杆 机 构 一. 基本概念 平面四杆机构类型与演化 1. 类型 铰链四杆机构基本类型 曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。 含一个移动副的四杆机构 曲柄滑快机构，转动导杆机构，摆动导杆机构， 移动导杆机构，摇块机构。 含两个移动副的四杆机构 正弦机构，正切机构，双转块机构，双滑快机构等 偏心轮机构 2. 演化方法 改变构件形状 改变构件相对尺寸 改变转动副尺寸 机构的倒置 由四杆机构的演化理解各种四杆机构间的内在联系，从而把曲柄摇杆机构的性质分析结论直接用于分析其他四杆机构。 二）平面四杆机构的性质 1. 整转副存在的条件 有曲柄的条件 必要条件 杆长和条件 充分条件 带整转副的构件作机架 2. 急回作用 存在的机构 一般的三类机构 产生的条件 0 极位夹角的概念 行程速比系数 K 的定义 计算式 7 3. 传力性能 压力角和传动角 定义，标注 许用压力角和许用传动角 机构最小传动角的位置 原动曲柄与机架的两个共线位置之一 4. 死点位置 存在的机构 往复运动构件作原动件的机构 机构的死点位置 连杆与从动曲柄的两个共线位置 二. 基本知识和基本技能 几种平面四杆机构的设计 图解法 1. 按给定连杆二、三个位置的设计 2. 按给定连架杆二、三组对应位置的设计 3. 按给定行程速比系数的设计 解析法 会列出数学模型 第四章 凸 轮 机 构 一. 基本知识 名词术语 1. 基圆、基圆半径；滚子、滚子半径。 2. 推程、推程运动角；远休止、远休止角； 回程、回程运动角；近休止、近休止角。 3. 升程 h；角升程 。 4. 偏距 5. 压力角 6. 理论廓线、实际廓线 从动件常用运动规律的特性及选用原则 1. 等速运动 在运动过程开始与终止的两个瞬时有刚性冲击 2. 等加速等减速运动 在运动过程开始、中间与终止的三个瞬时有柔性冲击 3. 五次多项式运动 无冲击 4. 简谐运动 余弦加速度运动 在运动过程开始与终止的两个瞬时有柔性冲击 5. 摆线运动 无冲击 从动件常用运动规律的特性基本方程 三）凸轮机构基本尺寸的确定 1. 压力角与自锁 压力角：凸轮给从动件的正压力的方向线与从动件上 力作用点的速度方向间所夹的锐角. ,有效分力Ft，有害分力Fn 当 加大到一定值时 Fn造成的摩擦力Ff > Ft，机构自锁。为保证 8 机构的传力性能，设计时应使机构的 推程时：直动从动件 摆动从动件 回程时： 几种凸轮机构的压力角： =30° 38° =40° 50° =70° 80° amax£aa2. 与基圆半径r ； r ， 的前提下，取较小的r， r，aa 。 应在满足 当 3. > 时可加大 r，