东南大学内部机械原理资料

第一题，齿轮连杆机构求自由度，用瞬心法求传动比相对角速度方向高副低代，划分杆组。第二题，连续两年偏心圆盘后今年考的是动平衡，难度很小第三题，轮系传动比计算，难度很小第四题，飞轮，还是那三个问题，难度很小第五题，斜齿轮的参数计算。关键记清楚法向模数，端面模数和螺旋角之间的关系，剩下就是解方程了。第六题，延续了11年的六杆风格，但略有变化，判断四杆机构类型，求行程，最小传动角，判断有无急回特性，还有个dt的定性分析传动角变化规律第七题，核心是考了转换机架法。简单第八题，凸轮机构，求转角，推程和回程运动角，各运动副总反力和方向，力多边形和求驱动力矩课程内部讲义一海文专业课学员享有第一早第二早—*第二章第四早第五早第六早第九章第十章1—3、1—7、1—15、1—16、2—2、2—4、2—18、2—19、3—4第一早第二早—*第二章第四早第五早第六早第九章第十章1—3、1—7、1—15、1—16、2—2、2—4、2—18、2—19、3—4、3—5、3—9、3-10、3-13、4—3、4—4、4—9、5—6、5—8、5—9、5—13、6—3、6—6、6—7、6—15、6—16、5、2、10—3、10—6、10—7、第五部分东南大学机械工程专业初试专业课考研知识点深度分析5.1真题分析章节涉及真题年份及内容1-32002，2003，2004涉及考题1-42000,2001,2005,2007相关大题2-2至2-32000有道大题第二章为一个大问题2000,2002,2003,2004，2005,2007都是以大题的形式出现4-32000，2003,2004都是大题5-42000年填空题5-52000年填空题5-61998年大题6-2至6-41999,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007都是大题7-11999年涉及万向联轴器9-32000,2004,2005大题10-2,10-31998,2000,2001,2002,2004,2005大题11-22000年填空，2001大题12-22000年填空12-32005大题12-4，12-51999年大题，2002,2003,2004涉及，2007大题5.2参考书目知识点分析初试专业课《机械原理》总共包括__1__本书，就是招生简章中的指定书目《机械原理（第七版）》（郑文纬吴克坚主编）。

早节注意点重点/\\\难点必考点考试题型分值1-2运动链和机构的区别20左右1-3理解其内容1-4咼副低代、虚约束、局部自由度、自由度的计算、拆分杆组并判断机构的级别大题2-2掌握速度瞬心法X大题10-202-3用图解法分析机构的速度加速度X大题弟三早四杆机构的计算和设计大题35左右4-1至4-3指出凸轮基圆、基圆半径、特定运动的对应转角，推程回程运动角，最大最小压力角，凸轮机构的设计等等大题15-20左右4-5其中的一些基本概念XXAA--J-*弟五早除了打星号的章节，其他都要看。齿轮参数计算，啮合条件，重合度，用图解法求重合度，啮合角，啮合线，压力角大题6-2至6-4结合起来考题，多做练习，做课后的习题。大题15-20第七章了解即可XXX填空，选择第九章及其第十一-早两章结合起来考题。其中9-3为重点章节，其他全看。主要考察摩擦力及总反力的确定，机构力的分析，机械效率的计算等等大题10-20第十章10-1,10-2,10-3,10-5都为重点，计算动平衡的质量问题大题15左右12-2至12-5等效驱动力矩及阻力距，等效构件的波动系数、最高最低转速，飞轮的转动惯量等大题15左右5.3重点知识点汇总分析（大纲）序号知识点细分难易程度（最大为★★★）1复合铰链、局部自由度、虚约束的识别，平面机构自由度的计算★★2高副低代★★★3II级、III级杆组的类型及结构特点★

4平面机构的结构分析、拆分杆组★★5瞬心的标定，三心定理★★6瞬心法在求解简单机构运动分析中的应用★7平面连杆机构的工作特性：整转副存在条件★★8平面连杆机构尺寸关系★★9平面连杆机构的压力角★★★10四杆机构的设计问题★★★11对于尖底或平底滚子直动或摆动从动件凸轮机构的分析★★12对于直动或摆动从动件偏心圆盘等特殊形状凸轮机构，确定机圆半径、推程运动角、远休止角、回程运动角、近休止角、行程、压力角及其极限值★★★13啮合正确、连续传动、无侧隙条件的正确理解★★14变位齿轮对于齿轮参数的影响★★15涡轮蜗杆的转向旋向问题★★16周转轮系传动比计算★★★17复合轮系传动比计算及主、从动轮转向关系的确定★★★18动平衡和静平衡的计算问题★★19移动副、高副、径向轴颈转动副中摩擦力及总反力的确定★★20运动副摩擦时机构的力分析、基于力分析的机构自锁性判别★★21单自由度机械系统的等效动力学模型★22周期性速度波动的调节问题★★★第七部分东南大学机械工程专业基础知识点框架梳理及其解析第一章平面机构的结构分析【例题1】计算下图机构的自由度分析：图示的机构中，活动构件包括3个齿轮和杆4。这里A点包含齿轮1、杆4以及机架等3个构件，因此是一个复合皎链，这是本题较容易出错的地方，B、C点各有一个转动副，D、E点处各有一个高副。解题：根据以上分析，n=4,P=4,P=2,所以该机构的自由度为L HF=3n-2P-P=3x4—2x4—2=2LH易错点：A点处为复合钗链【知识点2】高副低代的问题【例题2】对下图机构进行分析分析：图中有一咼副，要进行咼副低代解题：易错点：高副低代，找到曲率圆的圆形【知识点3】II级、III级杆组的类型及结构特点【例题3】计算电锯机构的自由度，并将其中的高副化为低副以及确定机构所含杆组的数目和级别并判定机构的级解题:F=3n-(2^f+pB)=3x8-(2x114-1)-1=1或F=3n-(2 +ph』p')—F'=3x9亠(2x12+1—0)—1=1将髙副化为低副后该机构示意图如例17答图示。该机构所含基本杆组：构件2、3组成II级组；构件4。蛆成H缓组；构件丄7组成【!级组：柄件凱9组成H级组，共4个口级组(例1.7答图3)示爲该机构为U级机构。第二章平面机构的运动分析【例题1】據:察*（武汉吏通科技大学1999年考研试鹽）已知图示机构的位置，构件尺寸及原动件以等魚速度s逆时针方向转动，试求：U4分）〔1】在图上标出全部速度瞬心Pc、Pn、Pv■%、％和土，并指出其中的绝对瞬心心〔2）用相对运动图解法以任意比例尺作出机构的速度图和加速度图，求构件3的甫速度緋和南加速度…（要求：①写岀作图的矢量方程和主要步骤；②写出饥及的表达式」分析:i）爾构件以转动副相联接，其转动副中心为其瞬心；两构件以移动副相联接「其瞬心在垂直于导路的无穷远处'绝对速度为零的瞬心称绝时瞬心rl点与点始终重合,其速度、加速度相新S点与乱威是瞬时重会点■二者之间只有相对移动而没有相对转动，两者之间的相对角速度为零，两者的绝对角速度及绝財角加速度时时相等口in）瞬时重合点b2与位之间有相对移动知挝，由于其豪连运动为转动（旳），所以我33哥氏加速度，其大小--糾苗疋6[6-9伊乙其方向是将沿3工的转动方向转9（^0解题：（1） 卩壮在B点*P|4在A点，P”在C点,P找在过R点垂直导杆BC的无穷远处口根据三心定理;P"在过C点的导杆3C垂线AB直线交点即无穷远处，P口为CA与PF踣的交点%、P“及为绝对速度瞬心。（2） yS3=『战十卩町阻大小 1由"肺? '方向 丄BC^AB//BC因为 AB^BC所以 ，町时=-状时ufia-0 3.1=0 （^2=0例2.1答图(h)大小方向B—C 丄例2.1答图(h)大小方向B—C 丄8C由于皿=站二0，所以fi'^2=。，Q，熨=Oo口卧戒*^BiB22糾5粗=。 ？丄8C//BC由任意点p'作pM=电/松，方向由B—妇再由卩，作p们丄8"此与prb\重合a它3=&j=丄P3，二幻】，，［＞C作业：《机械原理》P505页第2-1、2-2、2-4题第三章平面连杆机构及其设计【知识点1】平面四杆机构的尺寸关系、四杆机构的设计问题【例题1】设计一较链四杆机构，已知该机构的行程速比系数K=1,摇杆的两极限位置分别与机架所成的角度为匕1二30。,/2二90气如图3.19所示凸求曲柄偽和连杆此的长度。分析:本题目考察的知识点为用图解法设计装链四杆机构。根据绐定的行程速比系数可以首先解出极位夹角们然后再根据出现彼位夹角时甫柄两次与连杆共焼的特性即可求解口解题:®选择合适的长度比例尺，绘制出固定饺链D和摇杆的两极限位置，如图3.19所②根据已知条件行程速比系數束=1,可以解出该机构极位夹角日=驴,即出现极位夹角时，两次曲柄与连未F的共线的位置重合，根据这一分析，捶接揺杆在两极限位置时的活动较链&点和％,即G%与机架的交点就是固定皎链A点的位置?如图3.20所n—z5dA点的位置确定后，由：ACjxfiC—AHAC'2—BC+Ad即可解岀曲柄和连打丄恥的长度口第四章凸轮机构及其设计【知识点1】滚子从动件凸轮机构【例题1】凸轮机构如图所示，请用作图法(保留作图痕迹)求凸轮的基圆举径队及从动件的推程＞当淀了分别与凸轮上M、B两点接触时，求从动件的飽对位移S』、我及压力角七

分析:i）基圓半径，从动件位移、压力角均是在凸轮的理论廓线上度量的口浪子从动件凸轮的理论廓线是滾子中心的執迹，ii）题图为偏置的滚子移动从动件凸轮机构，从动件移动导轨始终与偏距圖相切，基圆与理论轮廓圆内切于。点，［顽与基圆交于点，。点为从动件推程的起始点，推程终止时，导轨线过d点与基圆相切”iii.）压力角应是凸轮抡廊接触点法线与从动件位務方向所夹的锐角。图中法线应通过回偏心凸轮的几何中心（T,而不是通过回转中心。白解题:（］）以。'为圆心，过滚子中心0*作圆，该圖即凸轮的理论廓线；以0为圆心♦作圆与理论廓线圆内切于C点，该圓即基圆，其半径为r0;以。为圆心，作圆与推杆导轨线相切，该圆即偏距圆i过C、D点在0点右側作偏距圆切线，这两条切线分别为推程起始、终止时推杆导轨线口终止导轨线与理论轮廓圆交于Ofl点，从动件的导程h二OlsDa⑵网点样触时演子中心为0A，导軌线与基圆相交于E点「S』=作A0,H线，它与例6一I答图例6一I答图过B点作0的交理论廓壊圆于Oh点，过孔作偏距圆切线交基圆于「点，Sa二0M”；作旳直絞，它与POfl统（导轨线）所夾锐角即丑。作业：《机械原理》P523页第4-9题【知识点2】直动从动件或摆动从动件凸轮机构【例题2】按如图所示的位移曲线，设计尖端直动从动件盘形凸轮的轮廓，并分析最大压力角发生

在何处分析：利用凸轮不动，原机架反转的“反转法”作轮廓线解题:5—0,即哲二莅，卩=3o(r,此两位置压力伯澤最大口作业：《机械原理》P524页第4-10题第五章齿轮机构及其设计【知识点1】渐开线直齿轮【例题1】如图所示为同一基圆的两同侧渐开线，基圆半径^=20mm,K点及K"点的回转半径分别为fK=30mm, =45mmD试求：分析:题目中笫一问要求解K点及廿点的展角凸只要解出K点及A"点的压力席，就可以根据浙开线方程得到待求展角双由于凉长度已知，因此只要解iUZKOK就可以算出弧长的大小°ZKOK的大小可以由ZKOr和匕快。順求和得到，而/KOAT为K点及尺点的压力角的差，匕右OK为犬点及昭点的展角的差.解题：①在LBOK中，根据几何关系可得口K=匕BOK-arccos===arccoa—OK rK同理，在AgOr中，根据几何关系可得&K*二/月OK"=arccos5^=arccosOK rk按照渐开线方程，K=tg縣-欧，将北和的值代入，即可解出处及8宀作业：《机械原理》P526页第5-4、5-6题

【知识点2】平行轴斜齿轮传动【例题2】1.今有一对标准斜齿圆柱齿轮传动，已知斜齿轮的法面参数！R=4 二20\=1•£：二0,2丄齿宽B口30inni.中心距a=121,5mm,齿数跖二皿轮s40^试求这对斜齿轮的燃族角甘及軸向重合度与占分析：i)餅齿圆柱齿轮传动的中心距口等于两轮分度圆半径之和，分度圆半径是以端面参数叫三m/cs#计算的，由此可计算出螺旋角傀n)斜齿圆柱齿抡传动的重合度£,包括端面重合度丄和轴面重合度尊两部分e二孔+£混，其端面重合度可用直齿圆柱齿轮传动的重合度计算公式计算，但要代人斜齿轮的端面参数；轴面重合度的大小与斜齿轮的螺旋角8和齿宽占有关，亀产解题：B-arccofiB-arccofi—=9-01^知—Bsin/SZkmn=0.3739作业：《机械原理》P529页第5-18题【知识点3】蜗轮蜗杆传动【例题3】-对蜗轮蜗杆传动的参数如下：蜗杆。私蜗轮瓦=46,模数m=8tnm。求十(1)它們的传动比L”(2)中心距5(3)蜗杆和蜗轮的分度圆直径,(4)蜗籽和蜗轮的主要尺寸.解题:<1>传动比上(2)中心距＜1師=釦岫时，査找特性系数9的表，。值页以足八9、W或12中如果取9*»＞则m $Q=5*(勺十)—y(8+^6)-216tnm(3】蜗杆和蜗轮的分度圆直径上和心di=毋g=8X3=64mmd产睥*=&乂46=368mm(4)主要尺寸蜗杆的主要尺寸如i=h*mn1X88m.ni.A/1=(Ap+c*)m=(14-0-2)x8=9.6mm.h=方心+如1=8+9,6=17.6mm,du=d，+2A-i=64+2x8=80mm,d,i=di—2加1=64—2択9.6=44■8mm.2 2^=sarctg——arctg—=I4'?2y10.5ro蜗轮的主要尺寸h皿=h^m=1、8=8rnm*A/z=(方】十。=(1+0.2)x8=9・8nini,h=农2+力"=1+9-6=17.6mm,t/a—di-?2力,」卫=36312 8—3S4mmjdf%一-d2—2/i＜-=3^8—2x9.6—348*Snimj屁=尢=1矿g'lO.S*。作业：《机械原理》P529页第5-22题第六章轮系及其设计【例题1】

已知轮系中各齿轮齿数z/=15,诳，=30,z445,z3z=60, =25“/-20tz3二25」l-20, =14z4=40,轴I转速疆二1000r/min.转向如图所示，求蜗轮6的转速和转向。分析：ii）分别列出各基本抡系传动比计算式,联立求解。H）根据蝎杆转向及其旋向，判断蝎轮转向的方法：恥通过画曠合点处速度图来确定：&=町】+戸相對,蜗杆、蜗轮啮合点速度都垂宜于各自轴线，啮合点处相对速度平行于螺族线切线方向nb.根据“右旋蜗杆左手握，左旋蜗杆右手握，四指s，拇指判定，解题:16旳二云S对I、2-2,、3轮系：f$=-=―-—7二16旳二云Sjz|乳16対E_4F及刊⑸轮系勇二*■^成=rl/i|^-10^6r/min=rl/i|^-10^6r/mino转向判断：因de所以，蜗杆5与齿轮1同向；蜗杆为右旋，用左手判定（四指叱，拇指糾），蜗轮转向为逆时针。械原理》P530页第6-1、6-2、6-3、6-4.、6-5、6-6、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8、6-9、6-10、6-11、6-15题第十章平面机构的平衡【例题1】所示盘形回转体中，有四个偏心质量位于同一回转平面内口它们的质量大小及其质心至回转轴的距离分别为顽1二m2= =80小吨二1虹；ri=100mm、g=200mm、书=150mm、“=100mm;各偏心质量■的方位如图所不口设平衡质量的质心至回转轴的距离飞二150mm,试求平衡质量的大小和分位領優解题：该回转体为静不平衡會要取得静平衡,根盪静平衡公式有：S-0BP：Mj7]+m2r2+mm+m4r4+mbrb-0以上关系式既可以用解析法进行求解，也可以通过向量图的方法进行求解，这里采用解析法。将上式分别向X、Y方向投影，有：m22—忻4‘4~"件〃rbCg女=0一 〜ffifeTbSina=0以上两式联立，解得5b=53・33&.至60.255°《机械原理》P551页第10-1、10-2、10-5题第九章，第十一章机械中的摩擦及机械效率【例题1】在图示机构中，构件1为原动件，P为作用在构件3上的力，转动副B于C上所画的虚线小圆为摩擦圆。试分析该瞬时位置时，机构的传动角7,压力角°;作出机构在图示位置时的速度图和加速度图（不要求严格按照比例作图），以及作用在连杆BC上作用力的真实方向。诸构件的重量及惯性力忽略不计。分析:）传动角/是压力角的余帝,亦即连杆与从动件（滑块3导路法线方向）所夹的锐角。）从动件滑块的速度和加速度分别等于连杆上G点的速度和加速度，m1连杆2为一力杆「受到的压力火口与村技均应切于摩擦圆,方向相对1且共线，它们对转动副中心的力矩方向分别与方向相反口解题：卩£乏—秘閃十^<2^2大小 ？ S爲 ?方向 //AC 1AB 1BC选适当0画速度矢量多边形（例4,1答图（h）所示）”大小大小方向 //ACS-*,4 _LCB选适当丄画加速度矢量多边形（例4.1答图（c）示）四逆时针，R”切于摩擦圆上方冲由逆时针，心切于摩擦圆下方「二力共乱方向彳对。对。例L」答图作业：《机械原理》P547页第9-7题【例题2】破碎机原理的简图如图所示。设要破碎的块料为球形，其重量可以忽略不计。块料与板之间的摩擦系数为f。求块料被夹紧（不会向上脱落）时板夹角a为多大？分析:求料块被夹紧时的颗板夹角J实际上就是要找出顎板能使球状块料发生自锁时的最大夹角n当推动力/?在料块沿底板移动方向上的有效分力小于推动时产生的极限摩擦力酎，料块将出现自锁，如图&9所示.解题：把推动力R分解为垂直于底板的分力营与沿着底板的分力矶前者使料块对底板产生正压力，进而产生摩擦力;后者为推动料块沿底板向上移动的有效分力由图8.9所示的几何关系可知，有效推力为；尺-/isin（a-寧）由正压力/产生的极限摩擦力为；F— =Z?cds（<j—w）tg归在自锁时,有R'<F,即-甲）M/?cos（a-卩）tg中解得 t认許由此得自锁条件为：心如13章机器的运转及其速度波动的调节【知识点1】单自由度机械系统的等效力学模型【例题1】图示为一机器转化到曲柄上等效阻力矩曲线，在一个循环中，等效驱动力矩不变，机组活动构件的等效转动惯量J=0.12kg•m，已知曲柄的角速度w=30s-1，机器运转的不均匀系数8=0.02，试确定安装在曲柄上的飞轮的转动惯量J为多少?MiMtIMNm呻2/37：MiMtIMNm呻2/37：n分析:）在稳定运转状态下周期性速度波动的机器，在一个运转循环周期始末，其机构动能的增量为零，1F,= 由此可求得）在M-中图上确定能置最大值、最小值出现点，从而求岀最大盈亏功乙阿…。解题:WrW4=wrwr=Afrd^=30xy+120xj7t+30^^90ttAfj-45N*m设皿点的动能为歸则7虬=E.+(45-30)・%二 +mE.=E&+(45-120)^y=E”-15k巴二虬+(45一30)・兀二虬A歌…=E-- =E』-氏二25tt人=靠丄"商关W厂°'S4.24kZAf(Nm)Mr4530b2/37Zn271【例题2】如图所示的齿轮传动，七=20,z广60轮1为主动驱动力矩M广常数,加上轮2上的阻力距M的变化规律如图b所示。两齿轮对各自回转中心的转动惯量rJ€0.01kg•m2,J€0.03kg•m2,轮1的平均角速度w=100rad/s，若不均匀系1 2 m数S€1/50，试回答:(1)画出以构件1为转化构件(等效构件)时的等效阻力距M，-甲图，并求r1出等效驱动力矩Md(2) 求出飞轮的转动惯量J并说明飞轮是装在I轴上还是II轴上好解题：(1)加在轮2上的阻力矩M,换算到等效构件1上的等效阻力矩为Mt\贮=也3)