机械原理复习2教材

1、自由度计算自由度计算 F372101 F372101 注意：构件注意：构件2、3、4 连接处为复合铰链。连接处为复合铰链。 滚动杠杆机构滚动杠杆机构 F342511 F35271（高副低代后）（高副低代后） 凸轮拨杆机构凸轮拨杆机构 F332321 F35271（高副低代后）（高副低代后） 2 1 6 D K O 3 4 5 7 C B A 10 9 H G F E I J 8 电锯机构电锯机构 O 6 D O13 4 5 7 2 1 C B A 11 9 H G F E I J 8 F 3n 2pL pH 3 8 2 11 1 1 1 速度瞬心速度瞬心 速度多边形速度多边形 联接联接p点和任

2、一点的向量代表该点和任一点的向量代表该 点在机构图中同名点的绝对速点在机构图中同名点的绝对速 度，指向为度，指向为p该点。该点。 联接任意两点的向量代表该两点联接任意两点的向量代表该两点 在在机构图中同名点的相对速度，机构图中同名点的相对速度， 指向与速度的下标相反。如指向与速度的下标相反。如bc代代 表表VCB而不是而不是VBC ，常用相对速，常用相对速 度来求构件的角速度。度来求构件的角速度。 abcabcABCABC，称，称abcabc为为ABCABC的速的速 度影象，两者相似且字母顺序一致。度影象，两者相似且字母顺序一致。 前者沿前者沿方向转过方向转过9090。称。称pabcpabc为

3、为 PABCPABC的速度影象。的速度影象。 极点极点p代表机构中所有速度为零的代表机构中所有速度为零的 点的影象。点的影象。 -在图示摆动导杆机构中，900,lAB=60mm,lAC=120mm,曲柄的等角 速度w1=30rad/s，求构件的角速度和角加速度 0.8m/s1.61m/s1.8m/s uv=0.6m/s/m m uv=0.6m/s/mm 54m/s24.8m/s229.1m/s2 19.2m/s2 + akB3B2 大小：大小： 方向：方向： ? ? ? 2 23 3l lBC BC B BC C ? ? l112 21 1 B BA A ? BCBC 2 2VB3B23 3

4、aB3 = anB3+ atB3 = aB2+ arB3B2 ua=9m/s2/mm (1) 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 计算计算180(K-1)/(K+1); 已知：已知：CD杆长，摆角杆长，摆角及及K， 设计此机构。步骤如下：设计此机构。步骤如下： 任取一点任取一点D D，作等腰三角形，作等腰三角形 腰长为腰长为CDCD，夹角为，夹角为; 作作C2PC1C2，作，作C1P使使 作作P P C1C2的外接圆，则的外接圆，则A A点必在此圆上。点必在此圆上。 C2C1P=90,交于交于P;P; 选定选定A A，设曲柄为，设曲柄为a ，连杆为，连杆为a ，则，则: : 以以A A为圆心，为圆心，A

5、 A C2为半径作弧交于为半径作弧交于E,E,得：得： a =EC1/ 2 b = A = A C1EC1/ 2 ,A,A C2= =b- - a= = a =( A A C1A A C2)/ 2 A A C1= = a+ +b 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计 (2) 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 已知已知K K，滑块行程，滑块行程H H，偏距，偏距 e e，设计此机构，设计此机构 。 计算计算: 180180(K-1)/(K+1);(K-1)/(K+1); 作作C1 C2 H H 作射线作射线C1O O 使使C2C1O=90, 以以O O为圆心，为圆心，C1O O为半径作圆。为半径作圆。

6、以以A A为圆心，为圆心，A A C1为半径作弧交于为半径作弧交于E,E,得：得： 作射线作射线C2O O使使C1C2 O=90。 作偏距线作偏距线e e，交圆弧于，交圆弧于A A，即为所求。，即为所求。 l1 =EC2/ 2l2 = A = A C2EC2/ 2 S=hF-hE Sin =(e-loAcos )/(R+rT) =180时,为 max O A F r0 E max hE hF R E e 理论廓线理论廓线 F S 凸轮机构凸轮机构 A B O R r0 F n n v F E B1 - D 理论廓线理论廓线 A B O R F E - 理论廓线理论廓线 B2 n n v max

7、 高副低代高副低代 齿轮机构齿轮机构 分度圆直径：分度圆直径： d=mzd=mz 全齿高：全齿高：h= ha+hf 齿顶圆直径：齿顶圆直径： d da a=d+2h=d+2ha a 齿根圆直径：齿根圆直径： d df f=d-2h=d-2hf f =(=(2ha* +c*) )m =(z+2h=(z+2ha a* *)m)m =(z-2h=(z-2ha a* *-2c-2c* *)m)m 基圆直径：基圆直径： d db b=dcos=dcos 任意圆压力角任意圆压力角i i=arccos(r=arccos(rb b/r/ri i) ) 重要结论：重要结论：acoscos= = a cos co

8、s 非标准装时，非标准装时，两分度圆将分离，此时有：两分度圆将分离，此时有：a a 基圆不变：基圆不变： = = acoscosrb1rb2 = = ( (r1+r2)cos)cos 两轮节圆总相切两轮节圆总相切 a=r1+ + r2 两轮的传动比：两轮的传动比： i12 = r2 / r1 在图示的在图示的3K型行星减速机中，已知型行星减速机中，已知Z1=10，Z2=32，Z3=74， Z4=72，Z2=30及电动机转速为及电动机转速为1450r/min。求输出轴转速。求输出轴转速 n4。 解：解： 分析轮系，此轮系是由两个周转轮系组合而成。第分析轮系，此轮系是由两个周转轮系组合而成。第 一

9、个是一个是1-2-3-H，第二个是，第二个是4-2-2-3-H。 在在1-2-3-H的转化机构中：的转化机构中： 4 . 7 10 74 ) 1( 1 31 3 1 13 z z nn nn i H HH 4 . 8 1 H n n 代入代入n3=0，得：，得： 在在4-2-2-3-H的转化机构中：的转化机构中： 576 555 3272 7430 ) 1( 0 24 32 3 4 43 zz zz nn nn i H HH 齿轮系齿轮系 576 21 4 H n n 代入代入n3=0，得：，得： 75 576 3010 7232 ) 1( 21 42 1 4 1 14 zz zz nn nn

10、 ：i H H H 或 576 21 4 H n n 代入代入n1=8.4nH，得：，得： 4 .230 576 21 4 . 8 4 1 4 1 14 H H n n n n n n i min/29. 6 4 .230 1450 14 1 4 r i n n 转向与齿轮转向与齿轮1相同。相同。 6-6 在图示双螺旋桨飞机的减速器中，已知z1=26, z2=20, z4=30, z5=18 及 n1 = 15000 r/min , 求：nP和nQ的大小和方向 解：解：d3 = 2d2 + d1 mz3=2mz2+mz1 z3=2z2+z1=220+26=66 d6 = 2d5 + d4 mz6=2mz5+mz4 z6=2z5+z4=218+30=66 26 66 1 3 3 1 13 z z nn nn i H H H PH nnn , 0 3 rpm nnP 4239 15000 92 26 92 26 1 26 66 0 1 3 1 13 P P H H H n nn nn nn i 26 92 26 6626 26 66 1 11 P PPP n n innn nP和和n1 同向同向 齿轮系齿轮系 30 66 4 6 6 4