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—海文专业课学员享有 第一章：1-3、1-7、1-15、1-16、 第二章：2-2、2-4、2-18、2-19、 第三章：3-4、3-5、3-9、3-10、3-13、 第四章：4-3、4-4、4-9、 第五章：5-6、5-8、5-9、5-13、 第六章：6-3、6-6、6-7、6-15、6-16、 第九章：9-5、 第十章：10-2、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
5.2参考书目知识点分析 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）。 5.3重点知识点汇总分析（大纲）
（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★★★ 3 Ⅱ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】
3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答：参考教材30~31页。 3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答：参考教材31页。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P ，，直接标注在图上) (a) (b) 答： 答： （10分） (d) （10分） 3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮1 ω1/ω 3。 答：1)瞬新的数目： K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15 2)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置 3） ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK 由构件1、3在K 点的速度方向相同，可知ω3与ω1同向。 3-6在图示的四杆机构中，L AB =60mm ，L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求： 1)当φ=165°时，点的速度vc ； 2)当φ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小； 3)当V C =0时，φ角之值(有两个解)。 解：1）以选定的比例尺μ机械运动简图（图b ） 2）求vc 定出瞬心p12的位置（图b ） 因p 13为构件3的绝对瞬心，则有 ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μ=10××78=(rad/s) v c =μc p 13ω3=×52×=(m/s) 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置,因BC 线上速度最小的点必与p13点的距离
最近，故丛p13引BC线的垂线交于点E，由图可得 v E=μω3=××=(m/s) 4)定出vc=0时机构的两个位置（图c）量出 φ1=° φ2=° 3-8机构中，设已知构件的尺寸及点B的速度v B(即速度矢量pb)，试作出 各机构在图示位置时的速度多边形。 答： （10分） （b） 答： 答： 3—11 速度多边形和加速度多边彤有哪些特性?试标出图中的方向。 答速度多边形和加速度多边形特性参见下图，各速度方向在图中用箭头标出。 3-12在图示的机构中，设已知构件的尺寸及原动件1的角速度ω1 (顺时针)，试用图解法求机构在图示位置时C点的速度和加速度。 (a) 答： （1分）（1分） V c3=V B+V C3B=V C2+V C3C2 （2分） a C3=a B+a n C3B+a t C3B=a C2+a k C3C2+a r C3C2 （3分） V C2=0 a C2=0 （2分） V C3B=0 ω3=0 a k C3C2=0 （3分） (b) 答： （2分） （2分） V C2=V B+V C2B=V C3+V c2C3 （2分） ω3=ω2=0 （1分） a B+a n C2B+a t C2B=a C3+a k C2C3+a r C2C3 （3分） (c) 答： （2分） V B3=V B2+V B3B2（2分） V C=V B3+V CB3 （2分）
思考题 第一章机构的结构分析 思1-1图示机构为流水线上阻挡工件前进的机构。要求汽缸右端进气时,摆杆从实线摆到虚线所示位置;汽缸左端进气时，摆杆摆回实线所示位置。问该机构运动简图能否实现上述预期运动？为什么？ 思1-2图示凸轮控制的直线往复运动机构。要求凸轮转动时冲杆上下运动。问该机构运动简图能否实现预期运动？为什么？ 思1-3图1-21列出了I I级组的五种型式。请你思考，为什么图中未包括由两个构件和三个移动副组合的型式？ 思1-4结合图1-22试说明平面机构低副代替高副时必须满足的条件是什么？ 思1-5试叙述机构组成原理的内容及结构分析的要领。 第二章平面机构的运动分析
思2-1如何确定机构中不相互直接联接的构件间的相对瞬心？ 思2-2在什么情况下哥氏加速度为零、法向加速度为零及切向加速度为零？试举例说明。 思2-3当一机构改换原动件时，其速度多边形是否改变？加速度多边形是否改变？ 思2-4何谓速度影像和加速度影像？如何应用影像法求构件上速度和加速度为零的点？ 思2-5瞬心法和相对运动图解法各有什么优缺点？它们各适用何种场合？思2-6在用解析法求机构位置时，得出方程有两个解，如式(2-5)应如何确定用哪一个解合理？ 思2-7试比较图解法与解析法在机构运动分析中的优缺点。 第三章平面连杆机构及其设计 思3-1铰链四杆机构有哪几种基本型式？各有什么特点？ 思3-2铰链四杆机构可以通过哪几种方式演变成其他型式的四杆机构？试说明曲柄摇块机构是如何演化而来的？ 思3-3何谓偏心轮机构？它主要用于什么场合？ 思3-4双摇杆机构的四个构件长度应满足什么条件？ 思3-5何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？偏置曲柄滑块机构的最小传动角 发生在什么位置？ min
第三章 平面机构的运动分析 题3-3 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P ij 直接标注在图上) 解： 1 P 13(P 34)13 ∞ 题3-4 在图示在齿轮-连杆机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3 的传动比w1/w3. P 13 P 23 P 36 3 D 6 52 C 4 B P 16A 1 P 12 解：1）计算此机构所有瞬心的数目 152 ) 1(=-=N N K 2）为求传动比31ωω需求出如下三个瞬心16P 、36P 、13P 如图3-2所示。 3）传动比31ω计算公式为： 13 1613 3631P P P P =ωω 题3-6在图a 所示的四杆机构中，l AB =60mm ，l CD =90mm ，l AD =l BC =120mm ，ω2=10rad/s ，试用瞬心法求：
23 1） 当φ=165°时，点C 的速度Vc ； 2） 当φ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小； 3） 当Vc=0时，φ角之值（有两个解） 解：1) 以选定比例尺,绘制机构运动简图。(图3-3 ) 2）求V C ，定出瞬心P 13的位置。如图3-3（a ） s rad BP l l v l AB AB B 56.213 23=== μωω s m CP v l C 4.0313==ωμ 3）定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置。 因为BC 线上速度最小的点必与P 13点的距离最近，所以过P 13点引BC 线延长线的垂线交于E 点。如图3-3（a ） s m EP v l E 375.0313==ωμ 4）当0=C v 时，P 13与C 点重合，即AB 与BC 共线有两个位置。作出0=C v 的两个位置。 量得 ?=4.261φ ?=6.2262φ 题3-12 在图示的各机构中，设已知各构件的尺寸、原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动。试用图解法求机构在图示位置时构件3上C 点的速度及加速度。
东南大学-机械原理. --------------------------------------------------------------------------作者: _____________ --------------------------------------------------------------------------日期: _____________
平面机构自由度1 一、单项选择题 1、机构具有确定运动的条件是（ C ）。 A. 自由度大于1 B. 自由度大于零 C. 自由度大于零且等于原动件数 D. 原动件数大于等于1 2、当机构的自由度数F >0，且F（ B ）原动件数，则该机构即具有确定运动。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 大于或等于 3、组成平面移动副的两个构件在接触处引入（ B ）个约束。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 4、平面运动副引入的约束数最多为（ B ）个。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5、平面机构中若引入一个高副将带入（ A ）个约束。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 二、填空题 1、平面机构中的转动副引入____2____个约束。 2、由M个构件汇集而成的复合铰链应当包含有___ M-1____个转动副。 3、平面运动副的最大约束数为____2______。 4、平面运动副的最小约束数为_____1_____。 5、构件是机构中的运动单元体。 2
6、组成构件的零件是制造单元。 三、计算题 1、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)F处复合铰链——1分 (2)F=3×9－2×13＝1——5分 2、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 3
《机械设计基础》作业二--平面连杆机构 姓名班级学号成绩 一、填空题：（24分） 1、平面连杆机构，至少需要4个构件。 2、平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。 3、在铰链四杆机构中，运动副全部是转动副。 4、在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 5、某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 6、对心曲柄滑快机构无（有，无）急回特性；若以滑块为机架，则将演化成移动导杆机构。 双曲柄机构和双摇杆机构。如图所示铰链四 杆机构中，若机构以AB为机架时，则为双曲柄机 构；以BC杆为机架时，它为曲柄摇杆机构； 以CD杆为机架时，它为双摇杆机构；而以 AD杆为机架时，它为曲柄摇杆机构。 8、在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。 9、压力角指：从动件上作用的力F 与该力作用点的速度（绝对速度）方向所夹的锐角α。 10、机构的压力角越小（大，小）对传动越有利。 11、运动副中，平面接触的当量摩擦系数为 f ，槽面接触的当量摩擦系数为f/sinθ，圆柱面接触的当量摩擦系数为ρ/r 。 12、移动副的自锁条件是驱动力F 与法向反力N的夹角β小于摩擦角?，即驱动力作用在摩擦角之内，转动副的自锁条件是驱动力作用在摩擦圆之内，即e<ρ，其中e为驱动力臂长，螺旋副的自锁条件是螺纹升角α小于或等于螺旋副的摩擦角或当量摩擦角，即α≤?。 二、选择题（27分） 1、当四杆机构处于死点位置时，机构的压力角____B____。 A.为0o B.为90o C.与构件尺寸有关 2、四杆机构的急回特性是针对主动件作___A_____而言的。 A. 等速转动 B. 等速移动 C. 变速转动或变速移动 3、对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和____B____大于其它两构件长度之和。 A . 一定 B. 不一定 C. 一定不 4、曲柄摇杆机构___B_____存在急回特性。 A . 一定 B. 不一定 C. 一定不 5、平面四杆机构所含移动副的个数最多为____B____。 A. 一个 B. 两个 C. 基圆半径太小
平面机构自由度1 一、单项选择题 1、机构具有确定运动的条件是（ C ）。 A. 自由度大于1 B. 自由度大于零 C. 自由度大于零且等于原动件数 D. 原动件数大于等于1 2、当机构的自由度数F >0，且F（ B ）原动件数，则该机构即具有确定运动。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 大于或等于 3、组成平面移动副的两个构件在接触处引入（ B ）个约束。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 4、平面运动副引入的约束数最多为（ B ）个。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5、平面机构中若引入一个高副将带入（ A ）个约束。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 二、填空题 1、平面机构中的转动副引入____2____个约束。 2、由M个构件汇集而成的复合铰链应当包含有___ M-1____个转动副。 3、平面运动副的最大约束数为____2______。 4、平面运动副的最小约束数为_____1_____。 5、构件是机构中的运动单元体。 6、组成构件的零件是制造单元。 三、计算题 1、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。
(1)F处复合铰链——1分 (2)F=3×9－2×13＝1——5分 2、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)复合铰链1处，虚约束1处——2分 (2)F=3×6－2×8－1＝1——4分 3、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)复合铰链1处，局部自由度1处，虚约束4处——3分 (2)F=3×9－2×12－2＝1——3分 4、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)复合铰链1处，局部自由度1处——2分 (2)F=3×6－2×8－1＝1——4分 5、图示机构。 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)局部自由度1处——1分 (2)F=3×8－2×11－1＝1——5分 6、图示机构。 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出；
第八章 平面连杆机构及其设计 题8-1 试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明他们各为何种机构。在图a 中偏心盘1绕固定轴O 转动，迫使滑块2在圆盘3的槽中来回滑动，而圆盘3又相对于机架4转动；在图b 中偏心盘1绕固定轴O 转动，通过构件2，使滑块3相对于机架4往复移动。（图a 的机构运动简图可有两种表达方式，绘出其中之一即可） A B (a) O 12 3 4 A B O 123导杆机构 或 O 曲柄摇块机构 题8-1 (b) 题8-2如图所示，设已知四杆机构各构件的长度a=240mm ，b=600mm ，c=400mm ，d=500mm ，试回答下列问题： 1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？__________若有曲柄，则杆a 为曲柄，此时该机构为__________机构。 2）要使机构成为双曲柄机构，则应取杆_________为机架。
3) 要使此机构成为双摇杆机构，则应取杆_______为机架，且其长度的允许变动范围为_______________. 4) 如将杆４的长度改为ｄ＝４００ｍｍ，而其他各杆的长度不变，则当分别以１、２、３杆为机架时，所获得的机构为___________机构。 解：1）因900500400600240=+=+≤+=+d c b a 且最短杆1为连架杆，故当取杆4为机架时，有曲柄存在。此时该机构为曲柄摇杆机构。 2）要使此机构成为双曲柄机构，则应取最短杆1为机架。 3）要使此机构成为双摇杆机构，则取最杆3为机架，其长度的允许变动范围为： （1）因最短杆1为连杆，即使满足杆长条件，此机构也不能成为双摇杆机构 （2）不满足杆长条件时，b 为最长杆，c 为最短杆，d a c b +>+ 140>c c 为最长杆，但不可能大于三杆长度之和 d b a c ++< 故1340 机械原理2013—2014学年 大作业 设计题目：四连杆式门座起重机 工作机构设计 姓名：瑞 学号： 20116447 专业班级： 11级铁道车辆一班 指导教师：何俊 2013/11/10 题目介绍、要求以及数据 设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计 一、设计题目简介 四连杆门座起重机 是通用式门座起重机, 广泛应用于港口装卸、 修造船厂、钢铁公司,主 要由钢结构、起升机构、 变幅机构、回转机构、 大车运行机构、吊具装 置（抓斗、简易集装箱 吊具、吊钩）、电气设备 及其它必要的安全和辅助设备组成。通过四连杆控制在吊臂前后运动的时候）起吊节点保持水平高度不变。 二、设计数据与要求 题号起重量 t 工作幅度（米）起升高度（米）工作速度m/min 装机容量 KW L2 L1 H1 H2 起升变幅回转运行 C 10 25 8 15 9 50 50 1.5 25 330 三、设计任务 1、依据设计参数绘出机构运动简图，并进行运动分析，确定实现起 吊点轨迹的机构类型 2、依据提供的设计数据对四连杆起吊机构进行尺度综合，确定满足 使用要求的构件尺寸和运动副位置； 3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构 进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 4、编写说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程 以及效果分析等。 5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。 第一章、四连杆式门座起重机的介绍 第一节、四连杆式门座起重机的概述 门座起重机是起重机的一种，是随着港口事业发展起来的。第一次在港口上运用门座式起重机是在1890年将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机横跨在窄型码头上，这是门座起重机的第一次运用。在第二次世界大战之后港用门座起重机迅速发展，在发展的过程中门座起重机还逐渐应用到作业条件与港口相近的船台和水电站等工作地点。 图1-1 M10－30门座起重机总图 ⒈电缆卷筒；2.转柱；3.门座；4.转台；5.机器房；6.起重量限制器；7. 变幅机构；8.臂架系统；9.防转装置；10.吊钩装置；11.抓斗稳定器；12. 抓斗；13.司机室；14.回转机构；15.起升机构；16.运行机构 机械原理课程设计 任务书 题目：连杆机构设计B4 姓名：戴新吉 班级：机械设计制造及其自动化2011级3班 设计参数 设计要求： 1.用解析法按计算间隔进行设计计算； 2.绘制3号图纸1张，包括： (1)机构运动简图； (2)期望函数与机构实现函数在计算点处的对比表； (3)根据对比表绘制期望函数与机构实现函数的位移对比图； 3.设计说明书一份； 4.要求设计步骤清楚，计算准确。说明书规范。作图要符合国家标。按时独立完成任务。 目录 第1节平面四杆机构设计............................................ 1.1连杆机构设计的基本问题........................................... 1.2作图法设计四杆机构 (3) 1.3作图法设计四杆机构的特点 (3) 1.4解析法设计四杆机构 (3) 1.5解析法设计四杆机构的特点 (3) 第2节设计介绍.................................................... 2.1按预定的两连架杆对应位置设计原理 ................................ 2.2 按期望函数设计.................................................. 第3节连杆机构设计................................................ 3.1连杆机构设计..................................................... 3.2变量和函数与转角之间的比例尺 (8) 3.3确定结点值 (8) 部讲义，请勿流传 第五讲 平面连杆机构及其设计 连杆机构的传动特点： 1．因为其运动副一般为低副，为面接触，故相同载荷下，两元素压强小，故可承受较大载荷；低副元素便于润滑，不易磨损；低副元素几何形状简单，便于制造。2．当原动件以同样的运动规律运动时，若改变各构件的相对长度，可使从动件得到不同的运动规律。3．利用连杆曲线满足不同的规矩要求。4．增力、扩大行程、实现远距离的传动（主要指多杆机构）。 缺点： 1．较长的运动链，使各构件的尺寸误差和运动副中的间隙产生较大的积累误差，同时机械效率也降低。2．会产生系统惯性力，一般的平衡方法难以消除，会增加机构动载荷，不适于高速传动。 平面四杆机构的类型和应用 一、平面四杆机构的基本型式 1．曲柄摇杆机构2．双曲柄机构 3．双摇杆机构 二、平面四杆机构的演化型式 1．改变构件的形状和运动尺寸 曲柄摇杆机构 -----曲柄滑块机构 2．改变运动副的尺寸 偏心轮机构可认为是将曲柄滑块机构中的转动副的半径扩大，使之超过曲柄的长度演化而成的。 3．选用不同的构件为机架 （a ） 曲柄滑块机构 （b ）AB ①以最短构件的相邻两构件中任一构件为机架时，则最短杆为曲柄，而与机架相连的另一构件为摇杆，即该机构为曲柄摇杆机构。 ②以最短构件为机架，则其相邻两构件为曲柄，即该机构为双曲柄机构。 ③以最短构件的对边为机架，则无曲柄存在，即该机构为双摇杆机构。 3.不满足杆长条件的机构为双摇杆机构。 注：曲柄滑块机构有曲柄的条件：a + e ≤ b 导杆机构：a < b时，转动导杆机构； a > b时，摆动导杆机构。 例题： 第3章 3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答：参考教材30~31页。 3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答：参考教材31页。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P，，直接标注在图上) (a) (b) 答： 答： （10分） (d) （10分） 3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心，并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。 答：1)瞬新的数目： K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15 2)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置 3） ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK 由构件1、3在K 点的速度方向相同，可知ω3与ω1同向。 3-6在图示的四杆机构中，L AB =60mm ，L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求： 1)当φ=165°时，点的速度vc ； 2)当φ=165°时，构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小； 3)当V C =0时，φ角之值(有两个解)。 解：1）以选定的比例尺μ机械运动简图（图b ） 2）求vc 定出瞬心p12的位置（图b ） 因p 13为构件3的绝对瞬心，则有 ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μl .Bp 13=10×0.06/0.003× v c =μc p 13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s) 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点线上速度最小的点必与p13点的距离 最近，故丛p13引BC 线的垂线交于点 v E =μl.p 13E ω3=0.003×46.5× 平面机构的结构分析 1、如图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图并提出修改方案。 解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。 2）分析其是否能实现设计意图。 图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+?-?='-'-+-=F p p p n F h l 因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。 图 b ） 3）提出修改方案（图c ）。 为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c 给出了其中两种方案）。 图 c1） 图 c2） 2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 图a ） 解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F 图 b ） 解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F 3、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。 3－1 解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。 3－2 解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度 第三章 平面连杆机构及其设计 1、如图示的铰链四杆机构中，AD 为机架，AB a ==35 mm ，CD c ==50 mm ，30==d AD mm ，问BC b =在什么范围内该机构为双摇杆机构；该机构是否有可能成为双曲柄机构？ 2、试画出图示机构的传动角γ和压力角α，并判断哪些机构在图示位置正处于“死点”？ （1） （2） （3） （4） 5、在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度25=AB l mm ，55=BC l mm ，40=CD l mm ， 50=AD l mm 。 （1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄； （2）该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围； （3）以AB 杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位夹角θ，并计算行程速度变化系数K ； （4）以AB 杆为主动件，确定机构的αmax 和γmin 。 6、图示为开关的分合闸机构。已知150=AB l mm ，200=BC l mm ，200=CD l mm ， 400=AD l mm 。试回答： （1）该机构属于何种类型的机构； （2）AB 为主动件时，标出机构在虚线位置时的压力角α 和传动角γ； （3）分析机构在实线位置（合闸）时，在触头接合力Q 作用下机构会不会打开，为什么？ 7、试设计一曲柄摇杆机构。设摇杆两极限位置分别为4090,15021===CD l ； ??mm ，50=AD l mm 。求AB l 、BC l 及行程速比系数K 和最小传动角γmin 。 （用图解法求解用图解法求解，简述作图步骤，并保留作图过程） 8、现需设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD 的长度l CD =150mm ，摇杆的两极限位置与机架AD 所成的角度 903021==??，，机 构的行程速比系数K =1，试确定曲柄AB 和连杆BC 的长度。 10、设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数K =1.5，滑块的行程10021=C C l mm ，导路的偏距20=e mm 。 （1）用作图法确定曲柄长度l AB 和连杆长度l BC ； （2）若滑块从点C 1至C 2为工作行程方向，试确定曲柄的合理转向； （3）用作图法确定滑块工作行程和空回行程时的最大压力角。 东南大学机械原理 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT 平面机构自由度1 一、单项选择题 1、机构具有确定运动的条件是（ C ）。 A. 自由度大于1 B. 自由度大于零 C. 自由度大于零且等于原动件数 D. 原动件数大于等于1 2、当机构的自由度数F >0，且F（ B ）原动件数，则该机构即具有确定运动。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 大于或等于 3、组成平面移动副的两个构件在接触处引入（ B ）个约束。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 4、平面运动副引入的约束数最多为（ B ）个。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5、平面机构中若引入一个高副将带入（ A ）个约束。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 二、填空题 1、平面机构中的转动副引入____2____个约束。 2、由M个构件汇集而成的复合铰链应当包含有___ M-1____个转动副。 3、平面运动副的最大约束数为____2______。 4、平面运动副的最小约束数为_____1_____。 5、构件是机构中的运动单元体。 6、组成构件的零件是制造单元。 三、计算题 1、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)F处复合铰链——1分 (2)F=3×9－2×13＝1——5分 2、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)复合铰链1处，虚约束1处——2分 (2)F=3×6－2×8－1＝1——4分 3、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)复合铰链1处，局部自由度1处，虚约束4处——3分 (2)F=3×9－2×12－2＝1——3分 4、图示机构 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)复合铰链1处，局部自由度1处——2分 (2)F=3×6－2×8－1＝1——4分 5、图示机构。 (1)该机构若存在复合铰链、局部自由度和虚约束，试在图上指出； (2)求该机构的自由度（要求有具体计算过程）。 (1)局部自由度1处——1分 (2)F=3×8－2×11－1＝1——5分 第五讲 平面连杆机构及其设计 连杆机构的传动特点： 1．因为其运动副一般为低副，为面接触，故相同载荷下，两元素压强小，故可承受较大载荷；低副元素便于润滑，不易磨损；低副元素几何形状简单，便于制造。2．当原动件以同样的运动规律运动时，若改变各构件的相对长度，可使从动件得到不同的运动规律。3．利用连杆曲线满足不同的规矩要求。4．增力、扩大行程、实现远距离的传动（主要指多杆机构）。 缺点： 1．较长的运动链，使各构件的尺寸误差和运动副中的间隙产生较大的积累误差，同时机械效率也降低。2．会产生系统惯性力，一般的平衡方法难以消除，会增加机构动载荷，不适于高速传动。 平面四杆机构的类型和应用 一、平面四杆机构的基本型式 1．曲柄摇杆机构2．双曲柄机构 3．双摇杆机构 二、平面四杆机构的演化型式 1．改变构件的形状和运动尺寸 曲柄摇杆机构 -----曲柄滑块机构 2．改变运动副的尺寸 偏心轮机构可认为是将曲柄滑块机构中的转动副的半径扩大，使之超过曲柄的长度演化而成的。 3．选用不同的构件为机架 （a ） 曲柄滑块机构 （b ）AB 第二章连杆机构 2.1试绘制出图（1）所示机构的运动简图，并说明它们各为何种机构。 图（1） 2.2图（2）所示四铰链运动链中，已知各杆件长度l AB=55mm,l BC=40mm,l CD=50mm,l AD=25mm。（1）该运动链中是否具有双整转副构件？ （2）如果具有双整转副构件，则固定哪个构件可获得曲柄摇杆机构？ （3）固定哪个构件可获得双曲柄机构？ （4）固定哪个构件可获得双摇杆机构？ 图（2） 2.3在图（3）所示的铰链四杆机构中，各杆件长度分别为l AB=28mm, l AD=52mm,l CD=50mm, l AD=72mm。 （1）若取AD为机架，求该机构的极位夹角θ，杆CD的最大摆角φ和最小传动角γmin ；（2）若取AB为机架，该机构将演化为何种类型的机构？为什么？请说明这时C、D两个转动副是整转副还是摆动副？ 图（3） 2.4对于一偏置曲柄滑块机构，试求： （1）当曲柄为源动件时机构传动角的表达式； （2）试说明曲柄r，连杆l和偏距e对传动角的影响； （3）说明出现最小传动角时的机构位置； （4）若令e=0（即对心曲柄滑块机构），其传动角在何处最大？何处最小？ 2.5图（5）所示为六杆机构。已知l AB=200mm, l AC=585mm, l CD=300mm, l DE=700mm，A C⊥EC，ω1为常数。试求： （1）机构的行程速度变化系数； （2）机构5的冲程H； （3）机构最大压力角αmax发生的位置及大小； （4）在其它尺寸不变的情况下，欲使冲程为原冲程的2倍，问曲柄长度应为多少？ 图（5） 2.6试求图（6）所示连杆机构中构件4与构件2的角速度比ω4/ω2。 图（6） 2.7在图（7）所示的机构中，已知曲柄2顺时针方向匀速转动，角速度ω2=100rad/s,试求在图示位置导杆4的角速度ω4的大小和方向。 平面连杆机构的运动分析（题号：平面六杆机构） 一、题目说明 图示为一平面六杆机构。设已知各构件的尺寸如表1所示，又知原动件1以等角速度ω1=1 rad/s沿逆时针方向回转，试求各从动件的角位移、角速度及角加速度以及E点的位移、速度及加速度的变化情况。 已知其尺寸参数如下表所示： 二、题目分析 1、建立封闭图形： L 1 + L 2= L 3+ L 4 组 号 1l l 2 l 3 l 4 l 5 l 6 α A B C 2-A 2-B 2-C 26.5 67.5 87.5 52.4 43.0 60 l 2=116.6 l 2=111.6 l 2=126.6 L 1 + L 2= L 5+ L 6+AG 2、机构运动分析： a 、角位移分析 由图形封闭性得： ??? ???? ?-?+=+-?-?+??-?+=+-?-?+??=?+?+?=?+?55662'2221155662'22211 3322114332211sin sin )sin(sin sin cos cos )cos(cos cos sin sin sin cos cos cos θθθαπθθθθθαπθθθθθθθθL L y L L L L L x L L L L L L L L L L G G 将上式化简可得： ??? ???? =?-?+-?+?-=?-?+-?+??-=?-??-=?-?G G y L L L L L x L L L L L L L L L L L 66552'233466552'233 1133221143322sin sin )sin(sin cos cos )cos(cos sin sin sin cos cos cos θθαθθθθαθθθθθθθθ b 、角速度分析 上式对时间求一阶导数，可得速度方程： 化为矩阵形式为： 机械工程专业初试专业课复习资料分析 4.3考前三套模拟试题及其解析 在距离考研将近30天左右的时间，将给学员下发三套模拟试题。 4.4典型与重点题及其解析 针对东南大学机械工程专业的专业课《机械原理》的专业课考试，找到《机械原理》课后习题，以下罗列了课后习题的重点章节的重点题目： 第一章：1-3、1-7、1-15、1-16、 第二章：2-2、2-4、2-18、2-19、 第三章：3-4、3-5、3-9、3-10、3-13、 第四章：4-3、4-4、4-9、 第五章：5-6、5-8、5-9、5-13、 第六章：6-3、6-6、6-7、6-15、6-16、 第九章：9-5、 第十章：10-2、10-3、10-6、10-7、 4.5真题及其解析 该专业课可以为考研学生提供15年历年真题，并在真题精讲班中讲解历年真题的各种题型科学解法，同时也告知学员如何分析真题、找出真题的考点、命题规律，如何通过相应题目练习达到掌握相关真题对应知识点的目的。 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 综合来说，《机械原理》这几年的题型变化不大，并且趋于稳定，都是大题以大题的问题出现，每年有7-9道大题，难度基本不变，侧重于对基础知识点的掌握以及对知识点的灵活运用，在复习时，对于了解的知识点，复习的时候，要多看指定参考书目，熟悉掌握，课后习题要多加练习，遇到不懂的再回归课本，然后运用自己的知识加以解决；对于熟悉的知识点，也要重点掌握，要巩固，要知道一切的一切都来源于课本，课本才是最重要的；对于掌握的知识点，复习的时候要不断的回头来温习，要懂得温故而知新的道理，必须要求自己在做题时要熟练，再看到习题时就能熟练运动其知识点。 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）。 下面我将主讲这本书的复习概要，同学可以做个标注： §招生单位：005机电学院§招生专业：080201机械制造及其自动化 §考试科目：（点击科目名称可以查看该科目的详细信息，包括考试大纲和参考书目录）政治理论-->101思想政治理论 外国语-->201英语一 业务课一-->301数学一 业务课二--> 815理论力学823电工电子学（报名时在2门中任选一门作为该单元考试科目） 专业课加试--> 551机械原理552微机原理及应用（复试时在2门中任选一门作为该单元考试科目） §研究方向： 01机械加工及其自动化 02特种加工及其自动化 03大型结构加工技术 04表面技术 §该专业招生说明： 第四门课选考理论力学，复试考试科目请选择微机原理及应用；第四门课选考电工电子学，复试考试科目请选择机械原理。同等学力加试：材料力学、机械设计 §理论力学参考书目：《理论力学》（第六版，上、下册），哈尔滨工业大学编，高等教育出版社§理论力学考试大纲： 1．物体的受力分析力、刚体、平衡的概念，静力学公理，约束和约束力，分离体，受力图。2．平面汇交力系与平面力偶系力的投影，平面汇交力系的合成与平衡，平面力对点的矩，平面力偶理论。 3．平面任意力系力线平移定理，平面力系简化理论，主矢，主矩，平面任意力系的平衡方程及其应用，物体系统的平衡，平面桁架。 4．空间任意力系空间汇交力系，空间力对点的矩和对轴的矩，空间力偶理论，空间力系简化理论，主矢，主矩，空间任意力系的平衡方程及其应用，重心。 5．摩擦摩擦角与滚动摩阻的概念，考虑摩擦的平衡问题。 6．点的运动学点的运动的矢量法，直角坐标法和自然法。 7．刚体的基本运动刚体的平移及其特征，刚体的定轴转动。 8．点的合成运动绝对、相对和牵连运动，点的速度合成定理，点的加速度合成定理。 9．刚体平面运动平面运动的概念，平面图形上两点速度关系式，速度投影定理，速度瞬心法，平面图形上两点加度关系式。 10．刚体运动的合成刚体平动与平动的合成，刚体绕平行轴转动的合成。 11．质点运动微分方程动力学基本定律，质点运动微分方程及其应用。 12．动量定理和质心运动定理动量、冲量，动量定理，质心运动定理。 13．动量矩定理质点和质点系的动量矩，动量矩定理，刚体定轴转动微分方程，刚体平面运动微分方程。 14．动能定理力的功及其计算，理想约束的概念。质点系和刚体的动能及其计算，质点系的动能定理及其应用，势能，机械能守恒。动力学基本定理综合应用。 15．达朗贝尔原理达朗贝尔原理，动静法，刚体惯性力系的简化，动静法的应用，刚体绕定轴转动时的动平衡问题。 16．虚位移原理自由度，广义坐标，约束方程，虚位移的概念，虚位移原理及其应用，用广义坐标表示的虚位移原理，广义力。机械原理四连杆门座式起重机
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