机械原理总复习

1、机械原理总复习一、机构的结构分析一、机构的结构分析 1 1 机构机构组成组成机构具有确定运动条件机构具有确定运动条件构件构件运动副运动副运动链运动链2 平面机构自由度计算平面机构自由度计算局部自由度局部自由度正确计算运动副数目正确计算运动副数目虚约束虚约束3 高副低代高副低代曲线对曲线曲线对曲线曲线对直线曲线对直线曲线对点曲线对点点对直线点对直线4 机构级别的判定机构级别的判定杆组类型杆组类型拆杆组拆杆组1234567891211229323HLPPnF1 试求图示机构的自由度。复合铰链局部自由度局部自由度复合铰链虚约束2 试问图示机构运动确定与否？二、平面机构的运动分析二、平面机构的运动分析

2、 平面机构的运动分析平面机构的运动分析速度瞬心法速度瞬心法矢量方程图解法矢量方程图解法瞬心定义、数量、位置瞬心定义、数量、位置直接接触：低副、高副直接接触：低副、高副间接接触：三心定理间接接触：三心定理下标补遗下标补遗多边形法多边形法同一构件同一构件不同点不同点两构件两构件同一点同一点两点间速度及加速度的关系两点间速度及加速度的关系三点间速度及加速度的关系三点间速度及加速度的关系速度影像和速度影像和加速度影像加速度影像两构件间速度及加速度的关系两构件间速度及加速度的关系重合点选取重合点选取原则和科氏原则和科氏加速度加速度确定速度角速度确定速度角速度确定加速度角加速确定加速度角加速度度1 找出下

3、列机构在图示位置时的所有瞬心；若已知构件1的角速度1，求图示位置时构件3的速度或角速度（用表达式表示）。24PP13p14p34p12p23p12p14P14P34 P24P12P23P13vp1314P12P23P34Pvp132 图示机构中，已知主动件2的角速度2（ 2为常数）用速度和加速度多边形法求构件3、4的角速度、角加速度和构件4上各点的速度和加速度（不考虑比例尺的具体大小）。2323BBBBVVVcBC AB AB ? 2LAB ?pb2b33= 2 40V4=pb3rBBkBBnBBaaaa232323pb2kb33= 2 0 40a4=pb36 在图示机构中，已知lAB=50m

4、m，lBC=200mm，lCD=lDE=100mm，1=12，3=35=45，1=10rad/s。求构件5的速度和加速度，以及构件3的角速度和角加速度。3434EEEECBBCVVVVVVpbce3e4,e53434EEEECBBCVVVVVVrEEkEEEEtCBnCBnBtCnCaaaaaaaaa343434pbce3e4,e5pbn2e3n3c3ke4,e5三、平面连杆机构及其设计三、平面连杆机构及其设计 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计四杆机构基本型式及其演四杆机构基本型式及其演化型式化型式有关四杆机构的基本知识有关四杆机构的基本知识图解法设计四杆机构图解法设计四杆机构构件形状

5、或尺寸变换构件形状或尺寸变换运动副尺寸的变换运动副尺寸的变换机架的变换机架的变换运动副元素的逆换运动副元素的逆换曲柄存在的条件曲柄存在的条件行程速比系数行程速比系数K传动角传动角(压力角压力角)与死点与死点运动的连续性运动的连续性按连杆位置设计按连杆位置设计按连架杆对应位置设计按连架杆对应位置设计按行程速比系数按行程速比系数K设计设计判断类型判断类型确定某杆长范围确定某杆长范围周转副和摆转副周转副和摆转副已知连杆预定位置已知连杆预定位置已知连杆标线位置已知连杆标线位置确定相对机架和确定相对机架和相对连杆相对连杆4 设计一铰链四杆机构，已知摇杆长度lCD=56mm，摇杆最大摆角=40,行程速比系

6、数k=1.4,机架长度lAD=45mm。试求：（1）曲柄长度与连杆长度各为多少？（2）当AB杆为主动件时，最大压力角在什么位置？在图上标出。（3）该机构在什么情况下，在什么位置出现死点位置？四、凸轮机构及其设计四、凸轮机构及其设计 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计凸轮机构的类型凸轮机构的类型推杆运动规律及其特性推杆运动规律及其特性用图解法设计平面凸轮轮廓曲用图解法设计平面凸轮轮廓曲线线凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定vmaxamax冲击性质冲击性质冲击位置冲击位置适用范围适用范围偏置直动尖端推杆凸轮机构凸轮廓线偏置直动尖端推杆凸轮机构凸轮廓线摆动尖端推杆凸轮机构凸轮廓线摆动尖端推杆

7、凸轮机构凸轮廓线滚子推杆和平底推杆凸轮机构凸轮廓线滚子推杆和平底推杆凸轮机构凸轮廓线基圆半径基圆半径压力角压力角滚子半径滚子半径平底长度平底长度1 一滚子直动从动件偏置的盘形凸轮机构以1：2的比例尺所作的如图所示，凸轮按顺时针方向回转，请用图解法求：（1）从动件最大升程；（2）凸轮从图示位置转60时从动件的升程；（3）在图上标出凸轮回转45时的压力角。五、五、 齿轮机构及其设计齿轮机构及其设计 渐开线齿廓渐开线齿廓齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律渐开线性质及其方程渐开线性质及其方程d，（啮合、节圆），（啮合、节圆），db“四线合一四线合一”；啮合角恒等于节圆压力角；中心距；啮合角恒等于节圆压力

8、角；中心距可变。可变。单个渐开线齿轮单个渐开线齿轮标准齿轮标准齿轮变位齿轮变位齿轮当量齿轮当量齿轮斜齿斜齿锥齿锥齿标准直齿标准直齿标准斜齿标准斜齿直齿锥齿直齿锥齿蜗杆蜗轮蜗杆蜗轮主要参数几何计算主要参数几何计算定义定义加工加工根切现象根切现象最少齿数最少齿数一对渐开线齿轮的啮合传动一对渐开线齿轮的啮合传动正确啮合：直、斜、锥、蜗杆正确啮合：直、斜、锥、蜗杆按要求安装按要求安装标准中心距标准中心距非标中心距非标中心距实现连续传动实现连续传动侧隙、顶隙重合度重合度传动比传动比1 一对标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知：m=4mm，=20，Z1=25，Z2=35，ha*=1，c*=0.25,安装中心距比标

9、准中心距大2mm。试求：（1）中心距a；（2）啮合角；（3）有无齿侧间隙；（4）径向间隙c；（5）实际啮合线长度。2 已知一对齿数相等，=20，模数m=5 mm的渐开线直齿圆柱齿轮。为了提高其重合度而又不希望增加齿数，故增加主、从动轮的顶圆，使其刚好通过彼此的极限啮合点。若要求重合度=1.62l，试求：(1)两轮齿数；(2)齿廓曲线在分度圆上的曲率半径；(3)两轮的齿顶圆直径及齿厚，并检查齿顶齿厚是否变尖(inv20=0.014 904)；(4)中心距为a=m(z1+z2)2时，其径向间隙c是多少?(齿轮用标准正常齿刀具切削)解答：(1)求两轮齿数：作齿轮啮合图帮助解答，由图可得实际啮合线:s

10、insinsin2121）（rrrrCBACABcoscosmppb621. 1tan2cossin2121mzzmmrrpABb）（）（14969.27tan621. 122121zzzz(2) 求分度圆上曲率半径：mmrmmrrmmmzrrbb97.11tan89.32cos352/21（3）求齿顶圆直径及齿厚：mmrrrABrrba68.40sin)()cos(2212122mminvinvrrrssmmmsinvrrmmmmrdaaaaaaaabaaa069. 1)(285. 72/099004465. 0tan05.36arccos36.8168.4022sa(0.250.4)m,齿

11、顶变尖了。（4）求中心距及径向间隙：mmrracmmmchrrmmzzmaafaf57. 075.2868.407075.28)(702/ )(21六、轮系六、轮系轮系传动比计算轮系传动比计算l传动比的大小传动比的大小l从动轮的转向从动轮的转向定轴轮系传动比计算定轴轮系传动比计算基本周转轮系传动比计算基本周转轮系传动比计算复合轮系传动比计算复合轮系传动比计算空间定轴空间定轴:箭头箭头标注标注平面定轴平面定轴:箭头标注或符号标注箭头标注或符号标注从动轮转向从动轮转向转化机构转化机构等式左边符号等式左边符号:自身、公式自身、公式等式右边符号：符号标注等式右边符号：符号标注平面平面空间空间等式左边符

12、号等式左边符号:自身、公式自身、公式等式右边符号：箭头标注（首轮与等式右边符号：箭头标注（首轮与末轮轴线重合或平行时可标正负号末轮轴线重合或平行时可标正负号）分清轮系分清轮系分别列式分别列式综合求解综合求解大小大小:）主从ZZi/(主从ZZimHkHHk) 1(11主从ZZiHkHHk111 在图示轮系中，已知各轮齿数Z1=24，Z2=20，Z2=22，Z3=26，Z4=24，Z5=20，Z5=22，Z6=26，试求传动比i1H。43561666611Hi1分清轮系周转轮系：1-2(2)-34周转轮系：4-5（5）-6H2 分别列式 23124341413ZZZZnnnni3 综合求解 56456446ZZZZnnnniHHH七、其他常用机构七、其他常用机构 其他常用机构其他常用机构槽轮机构槽轮机构棘轮机构棘轮机构万向联轴节万向联轴节组成及运动特点组成及运动特点分类分类机构特点及应用机构特点及应用设计要点设计要点内内外外可变向可变向摩擦式摩擦式进给、制动、超越、转位及分度进给、制动、超越、转位及分度棘轮转角调节棘轮转角调节槽轮机构的运动系数槽轮机构的运动系数槽轮机构运动特性槽轮机