动力传动基础期末复习

考试（开卷）60%+平时40%

单选15,每题1分，共15分

简答7-8,每题6分，共55分

计算2,每题15分，共30分

考试可以携带计算器，但不准用手机代替

注意携带尺子、铅笔和橡皮（绘图实用）

复习要点总结

以课本、PPT和课堂练习题和测验题为要，灵活运用

基本知识。

一、力学部分

1静力学部分

重点难点：1、机器的概念和术语

2、力的概念、基本性质、物体的受力分析及计算

1.1绪论部分

能够分辨出机器中的：动力部件、传动部件、控制部件和执行部件；例如：

电机在整个机床中为动力部件，而单独考虑是为机器；思考：车床的主轴是车床

的什么部件？

（一）机器的概念

1、机械：机器和机构的总称。

2、机器：

人工物体组合，各部分之间具有确定的相对运动，能够转换或传递能量、物料和

信息的机械。

3、机构：

人工物体组合，各部分之间具有一定的相对运动的机械。

4、构件：

相互之间能作相互运动的机件。

5、零件：机械的构成单元。

零件与构件的区别：

零件是制造单元，构件是运动单元，零件组成构件，构件是组成机构的各个相

对运动的实体。

机构与机器的区别：

机器能完成有用的机械功或转换机械能，机构只是完成传递运动、力或改变运

动形式，同时机构是机器的主要组成部分。

（二）机器的组成

一台完整的机器，通常由四部分组成

1、原动机部分（动力装置）：

作用是将其它形式的能量转换为机械能，以驱动机器各部分的运动。

2、执行部分（工作机构）：

机器中直接完成具体工作任务。

3、传动部分（传动装置）：

将原动机的运动和动力传递给工作机构。

4、操纵或控制部分：

显示、反映、控制机器的运行和工作。

1.2构件的静力分析

一、工程力学的几个基本概念

1、刚体

指受力时不变形的物体。

实际中刚体并不存在，但如果物体的尺寸和运动范围都远大于其变形量，则可不考

虑变形的影响，将其视为刚体，因此，刚体只是一个理想的力学模型。

2、平衡

平衡是指物体相对于地面保持静止或作均速直线运动。

3、平衡条件

作用在刚体上的力应当满足的必要和充分的条件称为平衡条件。

二、力的基本性质

（,~,）力和力系

1、力的定义

力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动状态和形状发生改变。

力使物体的运动状态发生改变的效应，称为力的外效应；使物体的形状发生改

变的效应，称为力的内效应

2、力的三要素

力的大小、方向和作用点称为力的三要素。

力的任一要素的改变，都将改变其作用效果，因此，力是矢量，用黑体字母（如

F）表示，对

应的白体字母表示其大小，力的大小以牛顿（N）为单位。

3、力的图示法

力在图中用有向线段AB表示：

线段的长度代表其大小；线段所在（----一

的直线为力的作用线，箭头代表力

的方向；线段的起点表示力的作用点。一

4、力系

1）力系的概念

作用在物体上的一群力称为力系

2）力系的等效

力系的等效是指两个力系对同一刚体的作用效果相同。等效的两个力系可以互相代替。

3）合力与分力

若一力与一力系等效，则此力称为该力系的合力，力系中各力称为此力的分力。

（二）力的基本性质（重点，考虑适合的条件：刚体和弹性体）

1）性质一（二力平衡原理）

作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小

相等，方向相反，作用在同一直线上（即两力等值、反向、共线）。

只受二个力的作用而保持平衡的刚体称为二力体。

2）性质二（力的平衡四边形法则/力三角形法））

作用在物体上同一点的两个力，可以按平行四边形法则合成一个合力。此合力

也作用在该点，其大小和方向由这两力为边构成的平行四边形的主对角线确定。

R=Fi+Fi

3）性质三（作用和反作用定律）

任意两个相互作用物体之间的作用力和反作用力同时存在。这两个力大小相等，作

用线相同而指向相反，分别作用在这两个物体上。（注意和二力平衡的区别）

4）性质四（力的可传性）

作用在刚体的力，可沿其作用线任意移动其作用点而保持它原来对刚体的作用效

5）加减平衡力系公理

可以在作用于刚体的任何一个力系上加上或去掉几个互成平衡的力，而不改变原力

系对刚体的作用。

6）推论（三力汇交定理）

当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作

用线必定也通过这个点

7）刚化公理

设变形体在已知力系作用下维持平衡状态，则如将这个已变形但平衡的物体变成刚

体（刚化），其平衡不受影响。

三、约束和约束力

在分析物体的受力情况时，常将力分为给定力（已知力，如重力、磁力、流体压

力、弹簧弹力和某些作用在物体上的已知力）和约束力。

（一）约束和约束力

1、约束

对物体运动起限制作用的其他物体称为约束物，简称约束。

2、约束力

约束对被约束物的力称为约束力。

约束力的方向与该约束所能限制的运动方向相反。约束力的大小需由平衡条件求

（二）常见的约束类型

1）光滑接触表面约束

两物体的接触表面非常光滑，摩擦可忽略不计时，即属于光滑表面约束。

约束力作用在接触点，方向沿接触表面的公法线并指向受力物体。

7777777777777~

A

2）柔性约束

由柔软的绳索、链条等构成的约束（假设其不可伸长）称为柔性约束。

其约束力为拉力，作用在接触点，方向沿绳索背离物体。

////////

3）光滑柱金交

约束物与被约束物以光滑圆柱面相联接。其中一个为约束物，另一个为被约束物，

约束物不动时，称为固定校链支座，简称固足克摩。

约束力为过接触点K沿径向的压力，由于接触点在圆周上的位置不能预先确定，因

此，通常用两个相互垂直的分力代替。

4）可动支座（可动钱链支座的简称）

它为一种复合约束，约束力的方向与支承面垂直。

可动支座的简图和约束为画法

5）固定端约束

6）二力体（杆）

二力体为一种复合约束。工程上常见的二力体是指两端有金交且自重不计的拉杆或

压杆。

二力体对被约束物的约束力的作用线与二力体所受两力作用点的建线重合。

四物体受力分析和受力图,

受力分析就是研究某个物体受到的力，并分析这些力的三要素。

画受力图的一般步骤：

1、认定研究对象，并单独画出。

2、画给定力

3、分析并画约束力

注意：整体受力分析和局部受力分析

二力杆的运用

例题:

p

五、力矩和力偶

(-)力矩

力矩是力对一点的矩，其定义如下：

力对点的矩可以用一个代数量表示，其绝对值等于力的大小和力臂的乘积，其正

负号按如下确定：力使物体绕矩心逆时针转动时为正；反之为负。

如下图：刚体上作用一力F,取。点，0点称为矩心；d称为力臂，则F对。

点的矩用Mo(F)

表示，其计算公式如下：

Mo(F)=±Fd单位为牛顿•米(N•M)

由上式可知：

1)力的大小为零时，力矩为零

2)力的作用线通过矩心时，力臂为零，

力矩为零；

3)取不同矩心，力臂和转动方向都可

能改变，故同一力对不同矩心的力

矩并不相同。

(~)合力矩定理

平面汇交力系的合力对于平面内任一点之矩等于所有各力对该点之矩的代数和。

数学表达式为：

Mo(R)=Mo(Fi)+Mo(F2)+,,,+Mo(F,)(1—2)

(三)力偶和力偶矩

1、力偶

作用在刚体上的一对等值、反向而不共线的平行力称为力偶

2、力偶矩

由力偶产生的力矩之和。

Mo(F,F,)=Mo(F)+Mo(F')

=F(d+a)+F,,a

=F•d

Mo(F,F)=F-d(1-3)

由上表明：力偶对作用面内任一点的矩恒等于

力偶中一力的大小和力偶臂的乘积，它与力偶的旋转方向

有关而与矩心的位置无关，乘积Fd加上适当的正负号称为力偶矩

3、力偶等效变换的性质——平面力偶的等效条件

性质1：力偶可以在其作用平面内任意移动，而不改变它对刚体的作用。

性质2：只要保持力偶矩不变，可以同时改变力偶中力的大小和力臂的长短，

而不改变力偶对刚体的作用。

4、平面力偶系的合成与平衡

1）平面力偶系的合成

作用在刚体上同一平面内的几个力偶称为平面力偶系。平面力偶系能与一个力偶

等效,这个力偶称为该平面力偶系的合力偶,合力偶等于力偶系中各力偶矩的代数和。

M=Mi+M2+M3+…=SMi

2）平面力偶系的平衡

平面力偶系平衡的必要和充分条件是各力偶矩的代数和为零。

SMi=O

六、平面一般力系向一点简化

平面一般力系的简化，通常是利用下述定理，将力向一点简化。

1、力的平移定理

作用在刚体上的力，可以在附加一个力偶的条件下,平移到刚体上任一指定点,

而不改变原来对刚体的效应。附加力偶矩等于原力对指定点的矩。

2、平面一般力系向一点简化•主矢和主矩

如下图：根据力的平移定理，由（a）图可简化得（b）图；根据力的平行四边形

法则及力偶的合成，（b）图可简化得（c）图。A

即：F/=F.Mi=M0(F.)

R'=EE'=EF,(1-4)

M0=SMi=SM0(F.)(1-5)

合力R'称为一般力系的主矢，其矩Mo称为一般力系的主矩。

3、平面一般力系简化结果讨论

1)力系平衡

当主矢和主矩同时为零时(R'=0,Mo=0),力系必定平衡。

2)力系简化为合力

当主矢R'丰0,主矩M0=0时，原力系与R'等效，这时主矢R'就是原力

系的合力R,合力的大小和方向由式(1-4)确定，其作用线通过简化中心。

当主矢和主矩均不为零(R‘丰0.Mo*0),可利用力的平移定理，将作用在同

平面内的力R'和力偶M合成一个合力。

见图2-3反向推理。

3)力系简化为合力偶

当主矢R'=0,主矩Mo丰。时，原力系与Mo等效，这时主矢Mo就是原力系

的合力偶。

综上所述：平面一般力系简化的最后结果有三种可能：平衡；简化为一个合力；

简化为一个合力偶。

三、平衡方程及其应用

(-)平面受力时的解析表示法

F

平面受力时的解析表示法是通过力在坐标轴上的

投影为基础建立起来的。

如图：在力F的作用线所在的平面建立直角坐标

系Oxy,将力F分别向x轴和y轴投影则可得下式：

Fx=F-cosa

Fy=F-cosP=F-sina

x

tana=Fy/Fx

Fx、Fy是力F沿x轴和y轴分解所得的两正交分力，其正负号的规定为：与轴

指向相同为正，反之为负。可见，利用力在直角座标轴上的投影可以表示力在直角座

标上分力的大小和方向。

(-)平面受力时的平衡方程式

由前面可知：平面一般力系平衡的必要和充分条件是主矢和主矩同时为零。

即：R'=EF.=O

MQ=2Mo(F.)=0(1-6)

设力R在两坐标轴上的投影为X/口Y,，主矢R’的投影为XR、YR。则

XR=X1+X2+-+Xn=SX1

YR=YI+Y2+…+Yn=ZYi

因而主矢R'的大小为

R，=XR，+YR.=(SXi)2+(ZY32

利用上式，招式(1-6)改写成(为简便计，将2M。(F,)简写成ZM。，并略去各投影的下

标i)：

zx=o

SY=0(1-7)该式称为平面一般力系的平衡方

程。

SMo=0

即平面一般力系平衡的必要和充分条件是：在平面内，该力系中所有各力在两个任选

的相互垂直的坐标轴上投影的代数和分别为零，以及这些力对任一点0之矩的代数和为

零。

(三)应用平衡方程解题的注意事项

1、平面汇交力系和平面力偶系都是平面一般力系的特殊情况。因此，他们的平衡方

程可作式(2-7)的特殊情况而导出。

如对平面汇交力系，无论其平衡与否，ZMo=。都能满足，平衡方程可写为：

SX=0

ZY=0

2,为使计算简便，适当选取矩心的位置和坐标轴的方向：矩心选在两未知力的交点,

坐标轴尽量与未知力垂直或与多数力平行。

3、解题的主要步骤：

(1)选取一个或多个研究对象。

(2)进行受力分析，画出受力图。

(3)选取坐标系，计算各投影；选取矩心，计算各力的矩。

(4)列出平衡方程，求知未知量。

思考题：刚体受三力作用一定处于平衡状态吗？

注意平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系的平衡条件?

2材料力学部分

内谷

1、本章研究的内容属材料力学范筹，所学习的内容，为材料力学中的一些基本

知识。主要研究杆件的四种变形：

1）轴向拉压变形；

2）剪切变形；

3）扭转变形；

4）弯曲变形。

2、各种机械、设备和建筑，都是由许多构件或零件组成，受外力作用的构件，

要能够正常的工作，一般须满足下面三个方面的要求：

1）足够的强度

2）必要的刚度

3）足够的稳定性

构件的强度、刚度和稳定性，有时统称为构件的承载能力。材料力学研究的

是构件在外力作用下变形和破坏的规律，研究材料的力学性质，并根据构件受到的

载荷及其工作要求，为构件选择材料、确定截面形状及尺寸，使其具有相应的承载

能力。

材料力学的基本概念和基本假设

1,强度

构件在外力的作用下，抵抗变形和破坏的能力。

2、刚度（了解即可）

构件在一定外力的作用下，抵抗弹性变形的能力。

3、*稳定性（了解即可）

在一定外力的作用下，构件维持其原有的平衡形式的能力。

4、材料力学的基本假设（了解）

材料力学研究的是构件在外力作用下变形和破坏，这时不能象理论力学那样，

再把物体看成

为绝对刚体，而必须将物体视为右变形体。为便于研究，作如下假设：

1）连续均匀性假设：认为物体在其整个体积内毫无空隙地充满了物质，各点处的

力学性质是完全相同的。

2）各向同性假设：认为物体沿各个方向的力学性质是相同的。

2.1杆的拉伸和压缩

（一）内力与截面法

1、内力的概念

内力，即是构件内部之间或各质点之间的相互作用力。

构件在未受外力作用时，其中即有内力存在；当受到外力作用时，这些构件内力

就要发生相应的变化，可以认为，在外力作用下出现了附加内力，材料力学中，只研究

外力与附加内力的关系，故将附加内力简称为内力（杆件的外力作用下产生变形，其内

部一部分对另一部分的作用称为内力）。

2、截面法

1）概念

将受外力作用的杆件假想地切开以显示内力，并以平衡条件来确定其合力的方

N-F=0N=F--------------

3）轴力

上述内力N为沿杆的轴线，称为截面m-m上的独力。

由上可见，留下左侧或右侧，所求得的内力合力大小相等而指向相反。

当杆件受拉伸时，则轴力背离截面时为正号；反之，杆件受压缩，轴力指向截面

时为负号。

（二）杆件拉伸与压缩的受力、变形特点•应力与应变

1、受力特点•应力

1）受力特点

作用于杆件上的外力合力的作用线沿杆件轴线。

2）平面假设

根据实验，可作用出如下假设：直杆在轴向拉压时横截面仍保持为平面。

3）应力

根据“平面假设”可知，内力在横截面上是均匀分布的，若杆轴力为N,横截面

面积为A,则单位面积上的内力为：

o=N/A

式中。称为正应力，它反B内力在横截面上分布的密度,国际单位为帕斯卡

（Pa）o

当轴力为正号（拉伸）时，正应力也得正号，林为拉应力,常以。I表示；

当轴力为负号（压缩）时，正应力也得负号，称为压曲7;常以oy表示。

2、变形特点•应变

1）变形特点

杆件在拉力或压力的作用下，沿轴线方向产生纵向伸长或缩短。

2）线应变

杆件单位长度的伸长或缩短，称为线应变（简称应变）£,即

e-Al/1

3）胡克定律

实验表明，工程上使用的材料大都有一个弹性阶段，在此范围内轴向拉、

压杆件的伸长或缩短量A1与轴力N和杆长1成正比，与横截面A成反比，即

AlocNl/A

引入比例常数E,得到

△1=N1/EA

式中E称为弹性模量（杨氏模量）。上式改写为

N/A=E（Al/1）

其中：N/A=oAl/l=e

Dll

o=Ee

在弹性范围内,正应力与线应变成正比。这一关系，称为虎克定律。

虎克定律适用的条件是？

注意：拉压杆的应力、应变、变形、轴力的关系？

（三）拉伸（压缩）时材料的力学性质

材料的力学性质，主要是指材料受力时在强度、变形方面表现出来的性质。

1、低碳钢拉伸时的力学性质

1）弹性阶段

2）屈服阶段

3）强化阶段

4）破坏阶段

塑性变形和弹性变形的区别，查PPT

2、脆性材料的拉压时的力学性质

（四）计算强度的许用应力和安全系数

根据前面知道，受拉压材料在达到或超过材料的极限应力0s时，材料就会破

坏，为保证构件的安全，将测定的极限应力。s作适当降低，规定出杆件能安全工

作的应力最大值，这就是许用应力（。）。

〔0〕=0s/n

式中，n称为安全系数

为保证零件有足够的强度，必须使零件在受载后的最大工作应力不超过许用应力。

°max=Nmax/AV[o]

2.2剪切和挤压

（一）剪切

1.剪切的概念

如图，这种相邻截面间的相互错动称为剪切变形

2、剪切应力

如图，钢板在外力作用下发生剪切变形，此时，在零件内部产生的抵抗变形的

力，称为剪力剪力的大小与外力相等且与该受力截面相切。假设剪力均匀分布,

可得剪切应力《：

T=FQ/A

3、剪切强度

剪切面上的最大剪切应力，即抗剪强度Tmax不得超过材料的许用切应力,

Tmax=FQ/A<[T]而[T]=Tb/n

Tmax-------------破坏时的抗剪强度应力极限;

A--------剪切截面积；

[T]------许用切应力

n---------安全系数

（二）挤压

1、挤压力的概念

零件彼此相互挤压的作用力称为挤压力。

2、挤压应力

挤压面上单位面积所受到的挤压力，称为挤压应力。

°B=FB/AB

3、挤压强度

挤压面上的最大挤压应力不得超过挤压许用应力，即

OBmax=PB/AB^〔OB〕

式中

°Bmax最大挤压应力

FB-----接面挤压力

AB-----挤压计算表面积

[OB]-----挤压许用应力

2.3圆柱扭转(红笔标出公式要熟练)

(-)扭转概念

在力偶的作用下，回转件会产生扭转变形，杆件的扭转变形特点:

1、杆件两端受到大小相等，方向相反的一对力偶的作用。

2、杆件上各个横截面均绕杆件的轴线发生相对转动。

(-)圆柱扭转的外力偶矩计算M,

由理论力学可知:力偶在单位时间所作之功即功率NP等于其力偶矩M与相应角

速度s的乘积，即

Np=Mco

扭矩图绘画，扭矩的正方向？

根据静力学关系可导出切应力的计算公式为：

T=T•P/Ip

式中：T一—横截面上的扭矩

P一—横截面上任一点的半径

IP——称为圆截面对0点的极惯矩(或称截面二次极矩)。

Mn=J.PT。dA(横截面上力矩积分)工“=GPIp=JAP2dA

当P=R时，切应力最大，即

Tmax=T•R/【P

令Ip/R=W,则Tmax=T/W,

M称抗扭截面系数

Ip和W、的计算

(1)实心圆轴

截面二次极矩：IP=7tD732%0.1D"

3

抗扭截面系数：Wt=KD716«0.2D

(2)空心圆轴

4

截面二次极矩：IP=0.1D(1-a')

抗扭截面系数：叭=0.2D3(1-a')

式中:a=d/D

(五)圆柱抗扭强度计算

为保证圆轴正常工作，圆轴内的最大工作应力不得超过材料的许用切应力

Tmax=Tmax/M«[1]

在静载荷作用时，1T）和[。]之间存在如下关系

塑性材料[T]=（0.5-0.6）[o]

脆性材料〔心=（0.8-1.0）[o]

2.4直梁弯曲

（-）弯曲的概念

（二）平面弯曲

（三）梁的基本形式

1、简支梁

一端固定较支承，另一端可动较对承的梁。

2、悬臂梁

一端固定校支承，另一端自由的梁。

3、外伸梁

具有一个或二个外伸部分的梁。

受力分析

（四）梁的内力（剪力与弯矩图）重点

梁的内力包括剪力FQ和弯矩M,其计算步骤如下：

1、受力分析求出梁上所受的外力（约束反力）

FRA=F-b/LFRB=F・a/L

2、用截面法求内力

（1）在截面m-m处假想将梁切成两段。

（3）建立平衡方程：

由EY=O,得：FRA—FQ=O,

由EM=0,得：M=FRA•K

由此可见：梁的横截面上产生两种力：剪力和弯矩。

3、剪力和弯矩符号的确定

剪力符号规定：左上右下为正，反之为负。

弯矩符号规定：使梁微段上凹为正，反之为负。

4、建立剪力、弯矩方程，绘制剪力、弯矩一图

一般情况下，在梁的不同截面上，剪力F。和弯矩M是不同的，并随横截面位置

的不同而改变。若以横坐标x表示横截面在梁轴线上的位置，则剪力和弯矩皆可表达为x

的函数：

凡=%（x）,M=M（x）

上式函数表达式为剪力、弯矩方程

把W和弯矩M沿X轴的变化情况用图线在坐标内表达出来，所得的图分别为剪力图

和弯矩图

F«（x）=M（x）=FHA■X—F-bx/L0

(0<X<a)(0<x<L)

PPT中的例题

［例5］图示外伸梁4J,受力

作用。试画出该轴的剪力图和弯矩图，并求Qmax和"max。

解：1-外力分析：求支座约束反力。研究梁AD,受力分析如图，列平衡方程:

]£月,=刈+3+。—”1=0

[zmA(F)=NBx2+Px3+m-^xlx2.5=0

=NA=3kN,NR=—IkN

2.内力分析：首先列出各段的剪力方程和弯矩方程，

£y=N,「Q=0Jg=N，=3(kN)

［z加I=%-N.「怎=0［必=押「内=3$(kN-m)

CBt2=；M.,=3(kN)

E小三=+加一y「4二0Af,=•*「6=3x:-6(kN­m)

£y=P+Qi-q(3-A,)=0

=尸,(3_*3)_"、_q(3_/)二=0

/2=4(3-当)-2

=1知3=-2(3-/)：+2(3-&)

然，根据卜而•剪刀方程和弯矩方程分区段绘制剪力图和方

矩国，如㈤、电:图所示

如果此截面为下列T字梁求最大拉应力和最大压应力要会求。

w7n抗弯截面模量。

ymax

M

°max=

WZ

复习资料

以课本、PPT和课堂练习题和测验题为要，灵活运用

基本知识。

剪力、弯矩与外力间的关系

外无外力段均布载荷段集中力集中力偶

力m

Hh”“III.

C

水平直线斜直线自左向右突变无变化

自左向右折角自左向右突变

与不，

m1r

同“他、

第一章机构分析的基本知识

1.1机构的组成和运动副

熟悉各种运动副，可以分辨出各种运动副及约束自由度的数目;

IWJ副、低副概念

1.2机构自由度的计算

1）机构具有确定性运动的条件？

2）机构自由度的计算

分辨出各种运动副类型

机构自由度的公式：F=3n—（20+口卜・一p'）一尸

可动构件数n

高副Ph：_

低副2加_

复合较链：_

局部自由度F：_

虚约束/：_

各种校链的判断，主要将PPT中的典型例题作一下。

第二章平面连杆机构

2.1平面四杆机构的分类及其应用

一、全转动副的四杆机构（又称钱链四杆机构）

钱链四杆机构可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种。

二、含有移动副曲柄滑块机构

2.2其他常见的四杆机构四杆机构的演化

平面四杆机构中曲柄存在的条件；双摇杆；双曲柄；曲柄摇杆机构演化。

2.3钱链四杆机构存在曲柄的条件

3、全交链四杆机构存在nil柄的条彳上

1.较铤四杆机和方曲柄的条件

C*>

CD址短杆氏，出土圾氏本下氏，生W我氽两军F氏，置之和；

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a）M»F4fe*K*H*F工

结论：

>如果较链四杆机构各杆长度满足杆长条件，当最短杆为连架

杆时则机构为曲柄摇杆机构：当最短杆为机架时,则机构为双

曲柄，构当最短杆的相对杆为机架时，机构为双摇杆机构.

■加巢各杆K度不满足杆氏条件，则机构无周转副，此时不论

以何臃矗懒潞摇杆机构.

偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件：

①最短杆长度+偏距w连杆的长度;

②连架杆为最短杆。

对心曲柄滑块机构有曲柄的条件：

①最短杆长度W连杆的氏度：

②连架杆为最短杆。

2.4平面四杆机构的特性

针对平面四杆机构-压力角；死点；急回特性；极位夹角；行程速比系数k的概

念，对一个机构来时如何确定死点、急回特性、极位夹角、行程速比系数k。

同样针对曲柄滑块机构:急回特性；压力角、极位夹角；行程速比系数k

详见ppt和课本

第三章凸轮机构和间歇运动机构

3.1凸轮机构的组成'特点

1、组成

由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高付机构。

2、特点

能使从动件获得较复杂的运动规律。为了保证机构的正常运转，凸轮一般都作为主动

件并匀速转动。凸轮机构是高副机构，接触应力大，一般用于传力不大的场合。

(-)凸轮机构的类型

了解

3.2从动件常用的运动规律及其选择

基圜基圆半径G

推程推程运动角4

远体量休止角小

回程回程运动角步

近休近休止角心

行程力

推杆运动规律：

s=s(t)=s(6)

v=v(t)=仪6)

。=州=。(6)

由于决定了从动件预定的运动规律凸轮轮廓曲线，对于凸轮的轮廓曲线几种运

动规律及特点要掌握：参考PPT的表

最大速度叫„

最大加速度0mM最大跃度jmo

运动规律2适用场合

23/闻X(h«7<so)x

等速运动1.00g低速轻载

等加速运动2.004.008中速轻载

OQ

余弦加速度1.574.93中低速重载

正弦加速度2.006.2839.5中高速轻毂

5次多项式1.885,7760,0高速中教

摆线运动高速

3.3用作图法设计盘形凸轮的轮廓曲线

1、尖顶对心直动从动件盘形凸轮反转法原理

2、滚子从动件盘形凸轮

滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓线是理论轮廓线的等距线。因此，其实际轮

廓线上各点的向径就等于理论轮廓线上各点的向径减去滚子的半径，为了避免从

动件运动失真和凸轮轮廓曲线变尖则凸轮轮廓曲线半径夕和滚子半径r应满足

的条件。

3.4凸轮机构基本尺寸的确定

1、凸轮压力角的概念

1、压力角的概念

凸轮机构的压力角是指推杆所受正

压力的方向与推杆上点8的速度方向之

间所夹的锐角，常以a表示。

它是影响凸轮机构受力情况的一个

重要参数

『-F'tana

驱动从动件的有效分尸一定时，压力角a

越大,则有害分力就越大，机构的效率就

越低.

生产实际中，为了提高机构的效率，改善共受力械篱

规定：凸轮机构的戢大压力角0m「应小于某一许用压力角[闲，即

许用压力角[a]的一般取值为

推程时：直动推杆£a]=30°

搓动推杆[a]=35°~45°

回程时*[a]=70"〜80"

因此说，基圆半径越小凸轮机构越紧凑，带凸轮传力性能主要取决与压力角的大

小，一般说压力角越小力的传递性越好，运转越灵活。

2.凸轮基圆半径的确定

3.滚子推杆滚子半径的选择

采用滚子推杆时，滚子半径的选择，要考虑滚子的结构、强

度及凸轮轮廓曲线的形状等多方面的因素。

(1)凸轮轮廓曲线与滚子半径的关系

1)为凸称■论口纥内凹时，则P・=p+a。

此时，无论滚子半径大小如何，凸轮的工作廊线总是可以平

滑地作出来的。

2)当凸HiMHI外凸廿，则P・=P-G

若p=r,时，则p.=0,即工作廓线出现变尖现象.

若pv4时，则p.<0,即工作廓线出现交叉，推杆运

动规律出现失真现象。

3.5间歇运动机构

1)棘轮机构的组成及工作特点

2)槽轮机构的组成及工作特点

(1)普通槽轮机构的运动系数

1)外槽轮机构

槽轮机构的运动:翻&当主动拨盘

回转一周时，槽轮的运动时间匕与主动

酱盘转一周的总时间t之比，以上表示。

k—tjt=2«)/(27?)=(n—29>J/(2n)

=7r-(2n/?)/(2n)=l/2-l/z(a)

由于k>0,故槽数於3°

又因kvO.5,故此种单销槽轮机构的

槽轮运动时间总是小于其静止时间.

具有〃个均布圆销的槽轮机构的运动

系数k为fc=n(l/2-l/z)

第四章带传动及链传动

4.1带传动及链传动概述

4.1.1带传动及链传动组成及特点

带传动的组成：主动轮、从动轮、环形带。安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使

得带与带轮之间产生压力。主动轮转动时，V带传动主要依靠带和带轮接触面间的摩擦力传

递运动和动力的。

传动带

动附优疝，

1.JuSJIJ丁中心即牧大的传M

2.-jirnYrinftfiXUAsMi.和》i，.以、吸力女4«劭；

M树向，K、IA小｛氏雕.

dIHC动的玦巾*

1.彳。必的夕卜所UC寸较大W

2.1埼傀号及烧裳2轨IJK刀比，文大：

3.田丁喟7的泞fzUj・不陋保1正阳也食gJVRj比B

4卅的用命卒文知［・传旬效小较

3.不TtJHTFHiU.必恻〜M坟.明］近

链传动的组成：由主动轮1,从动链轮2,两轮上链条3组成.靠链条和链轮齿啮合传递

运动和动力.链传动的使用范围是：传动功率一般为lOOkW以下，效率在0.92〜

0.96之间，传动比i不超过7,传动速度一般小于15m/s。

链条

优点：

①没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比，传动效

率较高（封闭式链传动传动效率=0.95~0.98）s

②链条不需要像带那样张得很紧,所以压轴力较小；

③传递功率大，过我能力强；能在低速重我下较好工作；

④能适应恶劣环境如多尘、油污、腐蚀和高强度场合.

缺点：

瞬时链速和瞬时传动比不为常数，传动平稔性较差

工作中有冲击和喋声，磨损后易发生跳齿，不宜在我

荷变化很大和急速反向的传动中应用.

因此当要求在两轴相距较远、工作环境恶劣的情况下传递较大功率，宜选用

链传动

4.1.2带传动分类及传递力的特性

P45页

r平皮带

IV型推序擦牵引力人

-朦擦型

■j多楔带原操牵引力人

类型V

圆形带牵引力小，用于仪器

'哨合型----同步带

一般说摩擦牵引力大，其传动效率越高。

所以V型带比平带传动最大优点是传动效率高，比较常用。

4.2V带传动的基本结构

V（三角带）七种型号，尺寸的大小顺序及传递功率的大小顺序。

V带规格和基本尺寸

i.4Mf代号：Kz、瓜队队窿

2.基本参数*

节宽4、基准宽度用、墨福*&4,mm（指按惭

轮基濯虫径4计算的数值）等.

3.型号组成，

由截血代号和号准氏度组成，

如A160。表示A曳V带，

施液饺度为160Omn.

4.3带传动的工作原理及工作情况分析

1）带的受力特点，有松边和紧边之分

2）带传动的运动分析

弹性打滑和打滑的概念PPT或课本

弹性滑动与打滑的区别

弹性滑动打滑

现象局部带在局部带轮面上发生微小滑动整个带在整个带轮面上发生显著滑动

产生原因带轮两边的拉力差，产生带的变形量变化所需有效13周力超过摩擦力最大值

性质不可避免可以且应当避免

后果打小于，，1；效率下降；带磨损传动失效；引起带的严重磨损

一般情况下，由于小带轮的包角小，带传动的打滑首先发生在小带轮上。

3）带的应力分析

应力是由哪及部分组成，应力的分布特点，最大应力的位置。

4.4V带传动的设计计算

步骤简单了解:

TONGJIUNIVERSITY热、

X®0

Electonic&lnformaHonEngineeringCollege

日工

四、V带传动的设计过程

①按工作惘况确定工作情况系数Ms后计糅巴产KAXP

②根据心，和小从选型图中确定V带的截型

③根据带的截型选检验带速।­后确定好=泓》＜39＞

④根据空间限制初选中心跑加，由的、而、dw估算带长“（组哂51）

⑤根据估计的带K〃＞和带的被型选定鲤乙，并验算小轮包角幺

⑥根据带速、带轮直径、传动比、包角、带长等确定额定功率凡

以及系数后、&.、△△等

⑦计舞所需带的根数z=,d”“

（吊,^P）KiKu

⑧设计结果：带型、根数Z、带KA、中心距“、带轮幕准直径dmdg

注意:

1）带轮直径的选择

确定带轮的基准直径原则：一般小带轮直径不应小于课本表中所列的最小直

径。带轮的直径越小，则带在带轮上的弯曲就越厉害，在传动过程中就越容易失

效，从而降低带的使用寿命。因此，在条件允许的情况下，小带轮的直径应取得

大一些。这样可以减小弯曲应力，提高承载能力和延长使用寿命。

2）小带轮的包角的概念

中心距、小带轮的包角（也称带轮包角）的概念，中心距、包角、带轮直径

之间的关系。

%=180°-‘=一也x57.3°

a

4.5带传动的张紧

一、v带传动的张紧

1.张联的U的

1）根据原掾传动原理，带终须在颈张票后才能正常，工作带传动

采用张聚轮的目的是圈节带的初拉力和张紧力；

2）运转•定时间后，带会松地，为了保证带传动的能力，

必须重新张紫，才能正常工作。

2.带传动的张案方法

1.调整中心距

2.采用张案轮

3.自动张紧