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1、复习要点及例题讲解1、自由度计算（1）单纯的自由度计算（注意复合铰链、局部自由度、虚约束 的处理）。（2）通过自由度计算发现设计方案不合理，提出修改方案（画 出机构示意图），并计算自由度，说明机构设计满足要求。辅导资料例2-4初拟机构运动方案如图2.9所示，现欲将构 件1的连续转动转变为构件3的上下直线移动。试分析该设计方案是 否合理？如不合理，如何改进？请提出修改方案并用简图表示。解：初拟机构运动方案中 n二3 ，pl = 4 ，ph =1F 3n 2R Ph 3 32 410机构的自由度为0,说明它根本不能运动，故该方案不能满足设 计要求，是不合理的。修改方案时应考虑使机构有 1个自由度（
2、与原 动件个数相同），这可以从以下两个方面着手：（1）增加一个构件和 连接它的低副；（2）改低副为高副。具体修改方案可以有多种，下面例举其中的三种方案。(a)(b)(c)修改方案(a)、(b)中，n 二 4，pl = 5 ，ph = 1F 3n 2R Ph 3 4 2 5 1 1修改方案(c)中，n 二 3 , pl = 3 , ph = 2F 3n 2R Ph 3 3 2 321机构的自由度数等于原动件数，故机构具有确定的运动，能够满 足设计意图。说明：考试时只要求一种方案。2、运动分析(1)瞬心法速度分析 (2)矢量方程图解法。辅导资料例3-1已知图32(a)所示机构的输入角速度1,试 用
3、瞬心法求机构的输出速度 3。要求画出相应的瞬心，写出 3的表 达式，并标明方向。2解：由由相对瞬心P13的定义可知:1RO1R3? L3RO3R3? L所以方向为逆时针转向，(如图32(b)所示)辅导资料习题4、在图示的各机构中，设已知构件的尺寸及 点B的速度vB (即速度矢量pb)。试作出各机构在图示位置的速度多边形题图3.4解：a）、b）两机构的速度多边形如下：题图 3.1辅导资料习题1、已知题图3.1 示机构中各构件的尺寸，原动件 1以匀 速Vi移动，求出图示位置时构件 3的角 速度3 3和角加速度3。要求列出矢量方 程式、分析各矢量的大小和方向、作出速度与加速度多边形（可不按比例）、并
4、列出3 3和3表达式。解：矢量方程如下：VB2VB1VB2B1大小？ V i?方向丄AB 水平 / 导路3、机构受力分析（带转动副的受力分析）辅导资料习题4、图题4.4图所示的夹紧机构中，已知各构 件的尺寸，摩擦圆如图中虚线小圆所示。试求图示位置欲产生Q的a b 2na b 2ta b 2a b ika B 2 B 1ra B 2 B 1大小3 Lab?00?方向ABAB/ 导路3=VB2 / L AB =pb2 v /L ABb2 a /L AB夹紧力时所需的压力P。解：分析图如下:注鳶构件2是二力杆 分析机构的运动趋势.1、2F21=Q补充（以前考过的题，黄老师班作为例题讲过）：图示机构中
5、，已 知各转动副中摩擦圆和移动副中的摩擦角 如图所示，P为驱动力,Q为阻抗力，试在图上作出各运动副的总反力的方向。4、连杆机构（1） 曲柄存在的条件；机构类型判断（双曲、双摇、曲摇）。（2）压力角、传动角、死点（同一机构原动件不同，可能有或 没有死点）。辅导资料 例8.4在图示8.5铰链四杆机构中，已知： lBc=50mm, lcD=35mm, Iad =30mm, ad 为机架，试求：1）若此机构为曲柄摇杆机构，且 AB为曲柄，求Iab的最大值;2）若此机构为双曲柄机构，求Iab的范围；3）若此机构为双摇杆机构，求Iab的范围。圏3.5解：1）该机为曲柄摇杆机构，且 AB为曲柄，则AB应为最
6、短杆。其中已知BC杆为最长杆50。-l ab+I bcW l ad+I CD2)该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且 应以最短杆为机架。现 AD为机架，贝枳能最短杆即为 AD= 30,则最 长杆可能为BC杆，也可能是AB杆。(1) 若 AB杆为最长杆：I Ad+I AbW I Bc+I CD I abW 55 即 50v I abV 55(2) 若EC杆为最长杆：I ab+I bcW I ab+I cd I ABW 45 即 45W I ABV 50若该机构为双曲柄机构，则AE杆杆长的取值范围为： 45W I ABW 503)欲使该机构为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和应大于另
7、 外二杆之和。现在的关键是谁是最短、最长杆？(1) 若AB杆最短，则最长杆为BC I ab+I bcI cd+I ad I ab 15(2) 若 AD杆最短，BC杆最长：I Ad+I AB I Bc+I CD I ABV 45AB杆最长：I ad+I abI bc+I cdI ABV I AD+I CD+I BC I AB 55, I ABV 115综上分析：AB杆的取值为：15V I ABV 45 或者55Vl abV 115补充：（1）作出AB为原动件时机构在图示位置的传动角 Y（2）什么时候存在死点？5、凸轮机构（1）几种基本运动规律的特点。（2）带滚子推杆的盘形凸轮机构的作图分析（包括
8、简单计算）辅导资料习题9.8如图9.28（ a）所示偏置直动滚子推杆盘形 凸轮机构，凸轮以角速度逆时针方向转动。1）试在图中画出凸轮的理论廓线、偏置圆和基圆；2）用反转法标出当凸轮从图示位置转过 90度时机构的压力角 和从动件的位移s。3）试分别标出三种凸轮机构在图示（9.28（b）位置的压力角（凸 轮转向如箭头所示）。电解：根据图9.28（ a）得到（1）、（2）小题图解如下:2基圆0偏HUaaoo根据图9.28 (b)得到(3)小题图解如下:6、齿轮机构(1)直齿圆柱齿轮的几何参数计算(记公式、会应用)(2)直齿圆柱齿轮啮合条件、连续转动条件；压力角与啮合角、分度圆与节圆的区别等。(3)斜
9、齿轮、锥齿轮、蜗杆传动的基本概念(补充题)1、已知一对标准安装(无侧隙安装)的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮的中心距a=360mm,传动比ii2=3,两轮模数理论廉线a 二Qam=10mm,且均为正常齿制。试求：两轮齿数，分度圆直径、齿顶圆直 径和齿根圆直径、齿厚和齿槽宽，以及两轮的节圆直径和顶隙c。解：计算如下：m10a(Zi Z2)(Zi Z2) 36022z2ii23ZiZi 18z254d仁mZi=i0x i8=i80mmd2二mz2=i0x 54=540mmdai=di+2ha=i80+20=200mm da2=d2+2ha=540+20=560mmdfim(Zi2ha2c)10 (1
10、8 2 1 2 0.25)155mmdf2 m(z22h；*2c)10 (54 2 1 2 0.25)515mmm3.1410s e15.7mm22di/ di i80mmd； d2 540mmc c m 0.25 i0 2.5mm7、轮系(1) 重点掌握混合轮系。(2) 蜗杆转动转动方向判断。辅导资料例ii-3在图ii.5 (a)所示轮系中，单头右旋蜗杆 i的回转方向如图，已知各轮齿数Z2 = 37, Z2二i5, Z3 = 25, Z3= 20, Z4 = 60,蜗杆i的转速ni= i450 r/min。试求构件H的转速nH的大小 和方向。图 11.5解：首先应对轮系进行分析，以判明轮系的
11、类型。从图中可以看 出，双联齿轮3-3的几何轴线位置不固定是行星轮，支承它的构件H 即为行星架，与之相啮合的齿轮 2、4是太阳轮，它们共同组成了一 个基本的周转轮系，剩余部分蜗杆和蜗轮则为定轴轮系， 故整个轮系 是一个复合轮系。对周转轮系部分，由于 帀=0，则有i240 nHZ3Z4Z2 Z325 6015 20由于在转化轮系中4轮与2轮的转向相反，故上式中传动比为。对蜗杆蜗轮组成的定轴轮系，单头蜗杆即z1 =1，故有i12n2Z2Z137137说明：蜗杆和蜗轮的几何轴线垂直，它们不在同一平面内运动， 根本谈不上转向是相同还是相反，故传动比计算结果中不应加“+ ”或“-”号。蜗杆蜗轮间的转向关
12、系可以借助于 “主动轮左右手定则” 来判定，见图5(b)。由式解得n2 6nH，代入式可解得nH6 3714506 376.53 r/min因为行星架H与蜗轮2的轴线相重合，而由n26nH可知，行星架H与蜗轮2的转速同符号，即它们的转向相同，见图 11.5(b)7、速度波动及调节辅导资料习题7.6已知某机器主轴转动一周为一个稳定运动循环，取主轴为等效构件，其等效阻力矩，如图7.14所示，设等效驱动力矩及等效转动惯量均为常数，试求：(1)最大盈亏功，并指出最大和最小角速度 及出现的位置；(2)说明减小速度波动可采取的方法。(3)设主轴的平均角速度 3 =100 rad/s，在主轴上装一个转动惯量
13、L =0.5235kg I訂的飞轮，试求运转不均匀系数。100等效驱动力矩图能量指示图图 7.14解：(1)最大盈亏功作等效驱动力矩，如图所示，可建立如下方程Med 100 3 Med2M ed 100M ed33解之得到M ed 50NmT 3已J 1kiIFbd2100所以 Wmax Emax Emin 50J33min对应其中，最大角速度max对应 角在a位置，最小角速度角在b位置。（2）减小速度波动可米取安装飞轮进行调节。（3）试求运转不均匀系数由于没有给出等效转动惯量，设JfJe， Je忽略不计由公式JF话得W maxJf m1003 0.5235 10020.02所以0.02，转速误差不超过 1%。说明：（1）此题可以变为已知不均匀系数，求飞轮。（2）此题可以将角速度 变为转速n。&题型（1）填空题；（2）综合题（计算、作图等）
