机械原理总结.

《机械原理总结.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理总结.（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、机械原理课程总结 绪 论 q何谓机器、机构、构件、零件 q机械系统主要由哪几部分组成 第1章 机构的组成和结构 1.基本概念 2.运动简图的绘制 3.自由度的计算 4.平面机构的高副低代 5.平面机构的组成原理与结构分析 主要的基本概念 零件 制造的单元，在加工中不可分割的单元体 构件 运动的单元，在运动中是不可再分的单元体 运动副 两构件直接接触形成的可动连接 运动链 两个以上的构件通过运动副连接而成的系统 运动副元素 构件上参与接触的部分 自由度 约束 独立运动的数目 运动副对构件的独立运动所施加的限制 1.基本概念 第1章 机构的组成和结构 杆组 从动件系统中不可再分的自由度为零的构件组

2、合。 机构 如果将运动链中的一个构件固定作为参考系， 另一个或几个构件按给定的运动规律相对于固定构 件运动，若其余构件都具有确定运动时，运动链则 成了机构。 运动链称为机构的条件：F = 原动件数 1.基本概念 第1章 机构的组成和结构 主要的基本概念 2.运动简图的绘制 第1章 机构的组成和结构 p分析机械的运动原理、组成情况，确定原动件、机架、执行部分和传动 部分； p分析构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目； p恰当地选择视图平面、适当选择比例尺，绘制机构运动简图； p标注构件编号和运动副代号，在原动件上标出运动方向。 3.自由度的计算 平面机构的结构公式 F = 3n - 2P

3、5 - P4 特别注意： 复合铰链、局部自由度、虚约束的问题 ！ p 判断运动链成为机构的可能性 p 判断机构所需原动件数目 第1章 机构的组成和结构 p代替前后机构的自由度不变； p代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变 。 4.平面机构的高副低代 用一个带有两个低副的构件来代替一个高副。 替代条件： 代替方法： 第1章 机构的组成和结构 p 杆组级别 杆组中的构件均为二副构件 级杆组 杆组中有一个三副构件 级杆组 p 机构级别的判定 基本杆组的最高级别即为机构的级别 p 机构的组成和结构分析 机构的组成原理：把若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动 件和机架上，构成新机构。 结构分析（拆

4、杆组）的原则：从远离原动件的部分开始试拆，每拆 除一个杆组后，机构剩余部分仍应是一个完整的机构；试拆时，先 按级杆组试拆，当不可能时，再试拆级杆组。 5.平面机构的组成原理与结构分析 第1章 机构的组成和结构 1）熟练掌握基本概念； 2）熟练掌握机构运动简图绘制的方法，能够用运动简图表 达自己的设计构思； 3）熟练掌握平面机构自由度的计算方法，能够准确判别机 构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束； 4）掌握机构的组成原理和结构分析的方法，了解高副低代 的方法，会判断杆组和机构的级别，以及级和级机构 的分解方法； 第1章 机构的组成和结构 基本要求： 1.连杆机构的特点和功能 2.连杆机构的基

5、本形式及其演化 3.连杆机构的工作特性 4.连杆机构的运动设计 5.连杆机构的运动分析 第2章 连杆机构 2.连杆机构的基本形式及其演化 1.转动副转化成移动副 2.取不同的构件为机架 3.扩大转动副的尺寸 4.变换构件的形态 第2章 连杆机构 演化方法： 3.连杆机构的工作特性 运动特性： p整转副的条件、急回特性 p行程速比系数、极位夹角 第2章 连杆机构 传力特性： p压力角与传动角 p死点 4.连杆机构的运动设计 p 刚体引导机构的设计（按给定连杆的位置设计） 实现连杆两位置和三位置 p 函数生成机构的设计（按给定两连架杆的对应角 位移设计）实现两对和三对对应位移 p 急回机构的设计（

6、按给定行程速比系数设计） 第2章 连杆机构 5.连杆机构的运动分析 1.用瞬心法进行速度分析 速度瞬心的基本概念 瞬心的数目 瞬心位置的确定 瞬心在速度分析中的应用 第2章 连杆机构 2.用杆组法进行运动分析(基本思路) 1）了解平面连杆机构的基本形式，掌握演化方法。 2）熟练掌握平面连杆机构的工作特性。 3）了解平面连杆机构的特点、功能和适用场合。 4）熟练掌握用瞬心的方法进行机构的运动分析，了解复数 矢量法和杆组法的基本思路。 5）熟练掌握刚体引导机构、函数生成机构、急回机构的设 计方法。 第2章 连杆机构 基本要求： 第3章 凸轮机构及其设计 1.凸轮机构的类型及应用 2.从动件的运动规

7、律及其选择 3.凸轮机构基本尺寸的确定 4.凸轮廓线的设计 运动规动规 律冲击击特性 适用场场 合 等速 （直线线） 刚刚性1.00 低速轻轻 载载 等加等减 （抛物线线） 柔性2.004.00 中速轻轻 载载 简谐简谐 （余弦加速度） 柔性1.574.93 中速中 载载 摆线摆线 （正弦加速度） 无2.006.2839.5 高速轻轻 载载 多项项式 （五次多项项式） 无1.885.7760.0 高速中 载载 q 选择的基本原则 2.从动件运动规律 第3章 凸轮机构 p压力角及许用值 压力角与传力特性的关系 压力角与机构尺寸的关系 压力角的确定 p凸轮基圆半径的确定 保证rb尽可能小 3.基本

8、尺寸的确定 第3章 凸轮机构 F rb p从动件偏置方向的选择尽可能使推程压力角小 p滚子半径的选择保证 3.基本尺寸的确定 第3章 凸轮机构 p反转法的原理 p用图解法设计凸轮廓线 p用解析法设计凸轮廓线 4.凸轮廓线的设计 第3章 凸轮机构 1）了解凸轮机构的类型及各类凸轮机构的特点和应用 场合，能根据工作要求和使用场合选择凸轮机构的类型 。 2）掌握从动件基本运动规律的特点和适用场合，能根 据工作要求选择或设计从动件的运动规律。 3）熟练掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则，并能根据 这些原则确定凸轮机构主要参数、尺寸等。 4）熟练掌握并运用反转法原理，掌握盘形凸轮轮廓曲 线的设计原理与方法。

9、 本章基本要求 第3章 凸轮机构 第4章 齿轮机构 1.齿轮机构的应用及分类 2.齿廓啮合基本定律 3.渐开线及渐开线齿廓 4.齿轮啮合特性 5.齿轮传动的基本条件 6.标准直齿圆柱齿轮机构 7.变位直齿圆柱齿轮机构 8.直齿圆柱齿轮的设计 9.其他齿轮机构 1.渐开线齿廓 2.渐开线标准直齿圆柱齿轮 3.渐开线变位直齿圆柱齿轮 4.渐开线直齿轮传动的基本条件 5.渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计 6.其他齿轮机构 主要内容： 第4章 齿轮机构 2.齿廓啮合基本定律 第4章 齿轮机构 O1 O2 1 2 G1G2 K C n n = 常数圆形齿轮 渐开线齿廓的形成：直齿圆柱、斜齿圆柱、蜗轮蜗杆、圆

10、 锥 1.渐开线齿廓 渐开线方程 渐开线特性 第4章 齿轮机构 齿廓的啮合特性 1）相当于两节圆作纯滚动（实际滚动兼滑动） 2）啮合线为定直线（实际啮合线、理论啮合线） 3）能够实现定传动比传动 4）中心距具有可分性 1.渐开线齿廓 第4章 齿轮机构 2.渐开线标准直齿圆柱齿轮 为标准值 第4章 齿轮机构 ssasfhahfrarf 正变位 负变位 ha hf 分度圆分度圆 标准齿轮标准齿轮正变位齿轮正变位齿轮负变位齿轮负变位齿轮 3.渐开线变位直齿圆柱齿轮 不变 变位尺寸的变化 基本参数不变 第4章 齿轮机构 4.渐开线齿轮传动的基本条件 正确啮合条件（直齿、斜齿、蜗轮蜗杆等） 连续传动条件

11、（影响重合度的因素及改善的措施） 无侧隙啮合条件（如何保证无侧隙啮合） 不根切条件（标准齿轮、变位齿轮） 齿顶厚条件（在什么情况下易出现齿顶变尖） 第4章 齿轮机构 正确啮合条件 直齿 斜齿 蜗轮蜗杆 圆锥齿轮 4.渐开线齿轮传动的基本条件 第4章 齿轮机构 连续传动条件（影响重合度的因素及改善的措施） Z高变位传动 正传动 负传动 重合度略有下降 重合度减小 重合度增大 第4章 齿轮机构 4.渐开线齿轮传动的基本条件 无侧隙啮合条件： 标准齿轮传动 保证无侧隙啮合 第4章 齿轮机构 不根切条件 4.渐开线齿轮传动的基本条件 变位齿轮 标准齿轮 保证齿顶厚条件 第4章 齿轮机构 5.渐开线直齿

12、圆柱齿轮的传动设计 主要参数公式 基本参数 第4章 齿轮机构 5.渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计 传动类型、特点及适用场合 标准齿轮传动 高变位齿轮传动 角变位齿轮传动 正传动 负传动 零传动 第4章 齿轮机构 确定传动方案 确定基本参数 计算几何尺寸 校核基本条件 5.渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计 基本思路： 第4章 齿轮机构 6.其他齿轮机构 斜齿圆柱齿轮机构： 齿廓的形成、 啮合特点及应用场合、正确啮合 条件和基本参数（法面、端面）、当量齿轮及当量 齿数（由来、用途、计算） 第4章 齿轮机构 6.其他齿轮机构 蜗轮蜗杆机构： 机构形成、啮合特点及应用场合、正确啮合条 件和基本参数、蜗轮蜗杆

13、的旋向及转向判定。 第4章 齿轮机构 6.其他齿轮机构 圆锥齿轮机构： 齿廓形成、啮合特点及应用场合、基本参数、 当量齿轮及当量齿数 第4章 齿轮机构 1）了解齿轮机构的类型及功用 2）理解齿廓啮合基本定律 3）熟练掌握渐开线的形成过程，掌握渐开线的性质、方程 及渐开线齿廓的基本啮合特性。 4）熟练掌握渐开线齿轮需要满足的基本条件。 5）了解范成法切齿的基本原理和根切的原因，熟练掌握不 根切的条件。 6）熟练掌握直齿圆柱齿轮机构的传动类型及特点，学会根 据工作要求和已知条件，正确选择传动类型，进行直齿 圆柱齿轮机构的传动设计。 7）了解斜齿圆柱齿轮机构、蜗轮阿基米德蜗杆蜗轮传动、 直齿圆锥齿轮

14、机构的传动特点和适用场合。 基本要求 第4章 齿轮机构 第5章 轮系 1 .轮系的类型及其应用 2 .轮系传动比的计算 3 .行星轮系的设计 2.轮系传动比计算 定轴轮系： 从动轮转向判定： 第5章 轮系 空间轮系：用箭头表示，若首尾两轮轴线平行，则在 结果中加符号 平面轮系： 或用箭头 m ) 1 (- 2.轮系传动比计算 周转轮系： 从动轮转向判定： 转化轮系与定轴轮系相同； 从动轮实际转向根据计算结果的正负号确定。 第5章 轮系 2.轮系传动比计算 混合轮系： 注意正确区分基本轮系！ 第5章 轮系 3.行星轮系设计条件 p传动比条件 p同心条件 p装配条件 p邻接条件 第5章 轮系 1）

15、了解各类轮系的组成和运动特点，学会判断轮系的类型 。 2）熟练掌握各种轮系传动比的计算方法，会确定主、从动 轮的转向关系。 3）了解轮系设计的基本思路和条件。 基本要求 第5章 轮系 第6章、第7章、第8章 了解所介绍的间歇运动机构、其他 常用机构和组合结构特点、运动原理 和适用场合。 基本要求 第10章 机械系统动力学 1.作用在机械上的力及机械的运转过程 2.机械的等效动力学模型 3.机械运动方程式的建立及求解 4.机械的速度波动及其调节方法 5.飞轮设计 2.等效动力学模型的建立 等效模型：单自由度机械系统 等效的原则：使该系统转化前后的动力学效果保持不变。 等效构件：绕定轴转动或作直线

16、移动的构件 一个等效构件 等效构件的质量或转动惯量所具有的动能等于系 统的总动能； 等效构件上的等效力（等效力矩）所作功或所产 生的功率，等于整个系统的所有力（力矩）所作功 或所产生的功率之和。 等效条件： 第10章机械系统动力学 10.2.2 等效量的计算 等效构件的等效力、等 效力矩所做的功或所产生 的功率，等于整个系统的 所有力和力矩所做功或所 产生的功率之和。 等效构件的质量或转动 惯量所具有的动能应等于 整个系统的总动能。 等效量与作用于机械系统中的力、力矩以及各活动构件的质量、转动惯量有关 ，而且和各构件与等效构件的速比有关，但与系统的真实运动无关。 第10章机械系统动力学 能量形式的机械运动方程式 3 .机械运动方程式的建立及求解 等效构件为转动构件 等效构件为移动构件 力矩（力）形式方程式当Je和me为常数时 第10章机械系统动力学 非周期性速度波动及其调 节 4.机械的速度波动及其调节方法 周期性速度波动及其调节 调速器 飞轮 设计要求 第10章机