机械原理总复习(12机本)

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1、机械原理总复习,第一章绪论,基本要求 搞清机械、机构、构件和零件等概念。 基本概念 1.什么是机构、机器和机械？ 2.什么是构件和零件？,第二章平面机构的结构分析,基本要求 了解平面机构的结构分析的目的和内容。搞清运动副、运动链、机构等概念。掌握机构运动简图的绘制；机构具有确定运动的条件及平面机构自由度的计算。 基本概念题与答案 1.什么是平面机构？ 2.什么是运动副？平面运动副分几类，各类都有哪些运动副？其约束等于几个？ 3.什么是运动链，分几种？ 4.什么是机架、原动件和从动件？ 5.机构具有确定运动的条件是什么？什么是机构自由度？ 6.平面机构自由度的计算式是怎样表达的？其中符号代表什么

2、？.在应用平面机构自由度计算公式时应注意些什么？,典型例题,例1试计算图示各运动链的自由度数，并判定他们能否成为机构（标有箭头的构件为原动件）。,例2、绘制机构运动简图,第三章平面机构的运动分析,基本要求 了解平面机构运动分析的目的和方法，机构位置图、构件上各点的轨迹和位置的求法。 掌握速度瞬心位置的确定。了解用速度瞬心求解速度的方法。 掌握用相对运动图解法作机构的速度和加速度的分析。熟练掌握影像法的应用。,基本概念,1.什么是速度瞬心，机构瞬心的数目如何计算？ 2.速度瞬心的判定方法是什么？直观判定有几种？ 3.用相对运动图解法求构件的速度和加速度的基本原理是什么？ 4.什么是运动分析中的影

3、像原理？注意什么？ 5什么是速度和加速度极点？,典型例题,1、图示平面六杆机构的速度多边形中矢量ed代表 ，杆4角速度的方向为 时针方向。 2、在机构运动分析图解法中，影像原理只适用于 。,1.试求机构在图示位置的全部瞬心 2.如图所示铰链四杆机构中，已知各构件尺寸，构件1以匀角速度 转动。求图示位置（ ）时，构件2、3的角速度 、角加速度 ，及C点的速度和加速度 。（要求列出矢量方程式，写出所求 各量大小的表达式，并在图上标出其方向。）,图解,3、如图所示为干草压缩机运动简图， 已 知 rad/s( 常 数)， 试用相对运动图解法求 。 4、在图所示的四杆机构中，已知各杆尺寸当构件1以等角速

4、度逆时针方向转动时，用矢量方程图解法求C点的速度。,平面机构的力分析,基本要求 了解平面机构力分析的目的和方法，熟悉运动副中的摩擦（包括平面、槽面、矩形螺旋，三角螺旋和回转副）；有摩擦时的机构受力分析。 基本概念题 1.机械力分析的主要目的是什么？ 2. 转动副中的摩擦分几种情况，摩擦力或摩擦力矩公式如何？ 3.移动副和转动副中总反力的确定方法是什么？ 4.高副中总反力的确定方法是什么？,图解,1.在如图所示铰链机构中，铰链处各细线圆为摩擦圆，驱动力矩Md，工作阻力Pr。试在图上画出各运动副总反力FR12、FR32、FR41、FR43的作用线位置和指向。 2 .在图所示曲柄滑块机构中，细线小圆

5、表示转动副处的摩擦圆。若不考虑构件的质量，当构件1主动时，试在图上画出图示位置作用在连杆上两运动副（B、C）处的全反力方向。,典型例题,例1：在图示的凸轮机构中，已知L、生产阻力Pr，求各运动副反力和平衡力矩Mb。,机械中的摩擦和机械效率,基本要求 清楚研究机械中的摩擦和机械效率的目的。熟练掌握下列内容：机械效率和机械自锁的分析和计算。 基本概念题与答案 1.什么是机械效率？考虑摩擦时和理想状态机械效率有何不同？ 2.机械效率用力和力矩的表达式是什么？ 3.什么是机械的自锁？自锁与死点位置有什么区别？ 4.判定机械自锁的方法有几种？,1、考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运

6、转，其总反力的作用线 切于摩擦圆。 A)都不可能； B)不全是； C)一定都。 2、在机械中驱动力与其作用点的速度方向 。 A一定同向； B可成任意角度； C相同或成锐角； D成钝角。,平面连杆机构,基本要求 了解平面连杆机构的应用及其演化。掌握有关四杆机构的基本知识，如：曲柄存在条件、传动角、压力角、死点、极位夹角、行程速比系数等。学会用图解法设计四杆机构。 基本概念题与答案 l.平面四杆机构的基本类型有几种？是什么？ 2铰链四杆机构的演化方法有几种？是什么？ 3.铰链四杆机构曲柄存在的条件是什么？ 4.满足杆长条件的四杆机构，取不同构件为机架可以得到什么样的机构？ 5.不满足杆长条件的四杆

7、机构是什么机构？ 6.什么是极位夹角？有什么用处？ 7.什么是从动件急回，用什么系数来衡量其大小？ 8.什么是压力角和传动角，有什么作用？ 9.曲柄摇杆机构最小传动角出现在什么位置上？如何判定？ 10.什么是死点位置，在这个位置机构有什么特征？,图解,1. 在图所示铰链四杆机构中，已知lBC=50mm， lCD=35mm， lAD=30mm，取AD为机架。 （1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB是曲柄，求AB的最大值 （2）使用（1）的计算结果，若取AB杆为机架，得到什么机构？铰链C、D是周转副还是摆转副？ 2画出图示机构的极位和极位夹角。,3.用图解法设计如图三（4）所示的铰链四杆机构。

8、已知其摇杆CD的长度lCD=75mm，行程速比系数K=1.5 ，机架AD的长度lAD=100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角=450，试用图解法求其曲柄的长度LAB和连杆的长度LBC 。 4设计一铰链四杆机构。已知机构的行程速比系数k=1.4，摇杆长度lCD=60mm，摇杆摆角=45，摇杆的左右极限位置如图三（4） C1D、C2D所示，机架长度lAD=50mm，选取长度比例尺l =2mm/mm，试确定：曲柄AB的长lAB=？ 连杆BC的长lBC=？,典型例题,例1 在偏置曲柄滑块机构中，已知滑块行程为H，当滑块处于两个极限位置时，机构压力角各为1和2，试求： （1）杆长lAB,lBC

9、，及偏距e； （2）该机构的行程速度变化系数K； （3）该机构的最大压力角max；,例3 设计一曲柄摇杆机构，已知：曲柄为主动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆的两铰链点的连线正好处于图示之C1和C2位置，且连杆处于极限位置C1时机构的传动角为400。若连杆与摇杆的铰接点取在C点（即图中之C1点或C2点），试用图解法求曲柄AB和摇杆CD之长。,判断,1、杆长不等的双曲柄机构无死点位置。-（） 2、在铰链四杆机构中，如存在曲柄，则曲柄一定为最短杆（） 3、图示铰链四杆机构ABCD中，可变长度的a杆在某种合适的长度下，它能获得曲柄摇杆机构。-（）,凸轮机构及其设计,基本要求 了解凸轮机构的应用及其

10、分类。介绍推杆常用的运动规律及其选择。学会用图解法设计盘形凸轮的轮廓曲线。掌握凸轮机构基本尺寸的确定。 基本概念题与答案 1.什么是基圆、基圆半径？ 2.什么是推程、升程（又称行程）、推程运动角？ 3.什么是远休止角、回程运动角、近休止角？ 4.什么是刚性冲击和柔性冲击？ 5.滚子从动件盘形凸轮廓线设计，以哪一点作为尖顶来设计理论廓线？ 6.偏置直动从动件盘形凸轮机构设计中什么线与偏距圆相切？ 7.什么是凸轮机构压力角？ 8.凸轮机构压力角与基圆半径大小有何关系？对凸轮机构有何影响？,图解,1.图示凸轮机构。在图中画出： （1）凸轮的基圆、偏距圆、理论廓线。 （2）图示位置的压力角。 2. 如

11、图所示，有一对心直动尖顶推杆偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心。试确定： 基圆半径b；行程；C 点压力角c；D 点接触时的位移sD ；压力角D 。,3、有一对心直动尖顶从动件偏心圆凸轮机构，O为凸轮几何中心，O1为凸轮转动中心，直线ACBD，O1O=OA/2，圆盘半径R=60mm。 （1）根据图a及上述条件确定基圆半径r0、行程h，C点压力角和D点接触时的位移、压力角。 （2）若偏心圆凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖顶改为滚子，见图b，滚子半径rT=10mm。试求上述参数r0、h、C点压力角c和D点接触时的位移h。,解,典型例题,例1图示为一尖端移动从动件盘形凸轮机构。已知从

12、动件尖端与凸轮廓线在B点接触时为起始位置（=0），试用图解法求出：（1）图示位置，从动件的位移量s。 （2）图示位置压力角。 （3）正偏置还是负偏置？,齿轮机构及其设计,基本要求 了解齿轮机构的应用及其分类以及齿廓啮合的基本定律、共轭齿廓等概念。熟练掌握渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算以及一对轮齿的啮合过程、正确啮合条件、连续传动条件、渐开线齿轮传动的特点等。了解渐开线齿轮的切制原理。掌握标准齿轮不发生根切的最少齿数以及最小变位系数的计算和变位齿轮几何尺寸的计算。了解斜齿圆柱齿轮传动的特点、齿廓的形成。掌握端面和法面参数之间的关系转换及基本尺寸的计算。了解圆锥齿轮和蜗轮蜗杆传动的特点以及主要几

13、何尺寸的计算。,基本概念,1.什么是齿廓啮合基本定律，什么是定传动比的齿廓啮合基本定律？齿廓啮合基本 2.什么是节点、节线、节圆？节点在齿轮上的轨迹是圆形的称为什么齿轮？ 3.什么是共轭齿廊？ 4.渐开线是如何形成的？有什么性质？ 5.请写出渐开线极坐标方程。 6.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律的原因是什么？ 7什么是啮合线？ 8渐开线齿廓啮合有哪些特点，为什么？ 9.什么是模数和分度圆？ 10.什么是齿距，齿厚和齿槽宽？,11.什么是标准齿轮？ 12.齿条的特点是什么？ 13.什么是理论啮合线、实际啮合线和齿廓工作段？ l4.什么是渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续啮合传动条件？ 15.

14、重合度的实质意义是什么？重合度与什么有关？ 16.什么是标准齿轮的标准安装中心距。标准安装有什么特点？ 17.什么是非标准安装（实际）中心距？实际安装中心距有什么特点？ 18.齿轮与齿条啮合传动的特点是什么？ 19.标准齿条刀具加工标准齿轮的特点是什么？ 20.同齿数的变位齿轮与标准齿轮相比，哪些尺寸变了，哪些尺寸不变，为什么？ 21.斜齿轮渐开线螺旋曲面齿廓是如何形成的？,26.斜齿轮齿廓所在的各个同轴圆柱面螺旋线的螺旋角是否相同，为什么？ 27.斜齿轮啮合特点是什么？ 28.斜齿轮的标准参数面为哪个面，哪个面是标准渐开线？说明原因。 29.斜齿轮端面与法面几何参数有什么关系，为什么要端面参

15、数？ 30.一对斜齿轮的正确啮合条件和连续传动条件是什么？ 31什么是斜齿轮的当量齿轮和当量齿数？当量齿数的用途是什么？ 32.蜗轮蜗杆的标准参数面是哪个面；正确啮合条件是什么？ 33.圆锥齿轮的标准参数面是哪个面？,计算,1.一对标准安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动。已知a=100mm，z1=20，z1=30，=200，da1=88mm。 （1）试计算下列几何尺寸模数m；分度圆直径，；齿根圆直径，；基圆直径，； （2）若安装中心增至=102mm，试问： 上述各值有无变化，如有应为多少？ 两轮的节圆半径、和啮合角为多少？ 2.一对标准渐开线圆柱直齿轮外啮合传动，正确安装（齿侧间隙为零）后，

16、中心距为144mm，其齿数为z1=24，z2=120，分度圆上压力角=200。求： 1）齿轮2的模数m2； 2）轮1在分度圆上的齿厚S1； 3）如已求得它们的实际啮合线长度B1B2=10.3mm，试计算该对齿轮传动的重合度； 4）说明该对齿轮能否实现连续传动。,3.如图所示为齿条型刀具加工渐开线齿轮示意图，指出刀具的分度线、节线；被切齿轮分度圆的位置，并说明图示位置是标准切削位置还是变位切削位置？ 4、用齿条刀加工一正常齿制渐开线直齿圆柱齿轮。Z=12，m=4，为避免根切，加工变位齿轮。说明图中a-a、b-b各是什么线？它们之间的距离L至少为多少？,4.试 在 图 中 标 出 理 论 啮 合 线 、 实 际 啮 合 线 ; 啮 合 角 。 画出：基圆、节点和节圆,填空,1、用标准齿条插刀加工标准齿轮时，是刀具的 线与轮坯的 圆之间做纯滚动；加工变位齿轮时，是刀具的 线与轮坯的 圆之间作纯滚动。 2、一对渐开线齿廓啮合时，接触点在啮合线上移动