机械原理复习资料
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《机械原理》复习要点(2022-6-17)一、重要知识点(一)填空题(15%~20%)机器(由哪四大部分组成)。
自由度的定义,作平面运动的自由构件的自由度数目。
运动副如何区分高副和低副。
引入高副、低副分别会引入多少个约束。
在铰链四杆机构中,以不同的杆为机架时四杆机构的名称。
曲柄滑块机构的传动角。
四杆机构的行程速比系数K与极位夹角θ的关系。
曲柄摇杆机构以曲柄主动时最小传动角发生在什么位置。
当四杆机构的压力角α=90°时传动角的值及位置。
凸轮机构按从动件端部形式可分哪几种。
凸轮机构按凸轮形状分可为哪几种。
凸轮基圆半径、压力角的变化对机构工作情况的影响。
渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件。
斜齿轮的模数和压力角怎么取标准值。
轮系分为哪几种。
周转轮系的转化机构的含义。
瞬心的含义。
静平衡和动平衡的径宽比要求。
(二)选择题(15%~20%)机构具有确定运动的条件。
虚约束、局部自由度、复合铰链的含义。
平面四杆机构压力角α与传动角γ的关系。
平面四杆机构无急回特性时,压力角、传动角、极位夹角的情况。
以曲柄为原动件时,对心曲柄滑块机构的传动角。
为提高曲柄摇杆机构的传力性能,应该怎样做。
凸轮的从动件作等加速等减速运动时所产生的影响。
凸轮机构从动件在什么条件下时会出现刚性冲击。
减小凸轮基圆半径对凸轮压力角的影响。
对于齿数相同的齿轮,模数越大时的影响。
当两渐开线齿轮的中心距略有改变时对齿轮传动的影响。
一对渐开线齿轮连续传动的条件。
什么情况下会发生根切现象。
用范成法切制齿轮时,什么条件下可用同一把滚刀。
加工两只正常齿制渐开线直齿圆柱外齿轮时对刀具的要求。
平行轴斜齿圆柱齿轮机构与直齿圆柱具齿轮机构相比的优点。
当圆销所在拨盘作单向连续运动时槽轮的运动。
周转轮系与定轴轮系的根本区别。
惰轮的含义与在图中的识别。
绝对瞬心、相对瞬心的含义。
静平衡的方法有哪些。
(三)判断题(15%~20%)零件的含义。
平面四杆机构的传动角。
机械原理复习第2章机构的结构分析1.学习要求1)搞清构件、运动副、约束、⾃由度及运动链等重要概念。
2)能绘制⽐较简单的机械的机构运动简图。
3)能正确计算平⾯机构的⾃由度,并能判断其是否具有确定的运动;对空间机构⾃由度的计算有所了解。
4)对虚约束对机构⼯作性能的影响及机构结构合理设计问题的重要性有所认识。
52.学习的重点及难点本章的重点:构件、运动副、运动链等的概念,机构运动简图的绘制,机构具有确定运动的条件及机构⾃由度的计算。
本章的难点:机构中虚约束的判定问题。
⾄于平⾯机构中的⾼副低代则属于拓宽知识⾯性质的内容。
3. 基本概念题)对平⾯机构的组成原理有所了解。
1)何谓构件?构件与零件有何区别?2)何谓⾼副?何谓低副?在平⾯机构中⾼副和低副⼀般各带⼊⼏个约束?3)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?4)何谓机构运动简图?它与机构⽰意图有何区别?绘制机构运动简图的⽬的和意义是什么?绘制机构运动简图的主要步骤如何?5)何谓机构的⾃由度?在计算平⾯机构的⾃由度时应注意哪些问题?6)机构具有确定运动的条件是什么? 若不满⾜这⼀条件,机构将会出现什么情况?4. 运动简图绘制题4-1 试画出图⽰泵机构的机构运动简图,并计算其⾃由度。
5. ⾃由度计算题计算下列各图所⽰机构的⾃由度,并指出复合铰链、局部⾃由度和虚约束所在位置第三章平⾯机构的运动分析1.学习要求1)正确理解速度瞬⼼(包括绝对瞬⼼及相对瞬⼼)的概念,并能运⽤“三⼼定理”确定⼀般平⾯机构各瞬⼼的位置。
2)能⽤瞬⼼法对简单⾼、低副机构进⾏速度分析。
3)能⽤⽮量⽅程图解法或解析法对Ⅱ级机构进⾏运动分析。
2.学习的重点及难点本章的学习重点是对Ⅱ级机构进⾏运动分析。
难点是对机构的加速度分析,特别是两构件重合点之间含有哥⽒加速度时的加速度分析。
3. 基本概念题1)何谓速度瞬⼼?相对瞬⼼与绝对瞬⼼有何区别?2)何谓三⼼定理?3)速度瞬⼼法⼀般适⽤于什么场合?能否利⽤速度瞬⼼法对机构进⾏加速度分析?4)何谓速度影像和加速度影像,应⽤影像法必须具备什么条件?要注意哪些问题?5)既然每⼀个构件与其速度图和加速度图之间都存在影像关系,那末整个机构也存在影像关系,对吗?机构中机架的影像在图中的何处?4. 运动分析题4-1 图⽰机构构件l等速转动,⾓速度为。
第一章机械是机构和机器的总称。
机构是指一种用来传递与变换运动和力的可动装置。
机器是指一种执行机械运动装置,可用来变换和传递能量、物料和信息。
机器按其用途可分为两类:凡将其他形式的能量转换为机械能的机器称为原动机;凡利用机械能来完成有用功的机器称为工作机。
第二章任何机器都是由许多零件组合而成的。
零件是机器中的一个独立制造单元体;构件是机器中的一个独立运动单元体。
运动副是两构件直接接触而构成的可动连接;运动副元素是两构件参与接触而构成运动副的表面。
高副是两构件通过单一点或线接触而构成的运动副通过面接触而构成的运动副称为低副运动链构件通过运动副的连接而构成的相对可动的系统。
具有固定构件的运动链称为机构。
机架机构中的固定构件。
原动件按给定已知运动规律独立运动的构件。
从动件机构中其余活动构件。
机构具有确定运动的条件是:机构的原动件数目应等于机构的自由度数目F。
如果原动件数<F,则机构的运动将不确定;如果原动件数>F,则会导致机构最薄弱环节的损坏。
n为机构的活动构件数目;自由度计算公式F=3n-(2pl+ph)pl 为机构的低副数目;ph为机构的高副数目。
公共约束是指机构中所有构件均受到的共同的约束。
复合铰链由m个构件组成的复合铰链,共有(m-1)个转动副。
同一运动副如果两构件在多处接触而构成运动副,且符合下列情况者,则为同一运动副,即只能算一个运动副。
(1)移动副,且移动方向彼此平行或重合;(2)转动副,且转动轴线重合;(3)平面高副,且各接触点处的公法线彼此重合。
如果两构件在多处接触而构成平面高副,但各接触点处的公法线方向并不彼此重合,则为复合高副,相当于一个低副(移动副或转动副)。
局部自由度是指机构中某些构件所产生的不影响其他构件运动的局部运动的自由度虚约束是指机构中某些运动副带入的对机构运动起重复约束作用的约束,(1)在机构中,如果用转动副连接的是两个构件上运动轨迹相重合的点,该连接将带入是1个虚约束。
机械原理课程复习内容一、平面机构自由度的计算二、分析下列机构简图设计是否合理? 若需修改,请绘出修改后的机构简图。
(提示: 标有箭头的构件为主动件)。
(本题共4小题,每小题3分,共12分)三、回答题1. 从加工的角度说明什么情况下会得到标准齿轮?什么情况下会得到正变位齿轮?什么情况下会得到负变位齿轮?2. 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况?3. 铰链四杆机构什么条件下会得到曲柄摇杆机构?什么条件下会得到双曲柄机构?什么条件会得到双摇杆机构?4. 什么是机构的压力角?传动角?5. 什么是行程速比系数?6. 什么是凸轮机构的理论轮廓曲线?什么是工作轮廓曲线?7. 什么是刚性冲击?什么是柔性冲击?8. 一对渐开线斜齿齿轮传动正确啮合的条件是什么?9. 一个标准直齿圆柱齿轮(正常齿)在什么情况下会发生根切?10. 什么是斜齿圆柱齿轮的当量齿数?斜齿圆柱齿轮的当量齿数有何作用?11. 斜齿圆柱齿轮传动的优缺点各有哪些?12. 什么是定轴轮系?什么是周转轮系?13. 什么是行星轮系?什么是差动轮系?14. 什么是周转轮系的转化机构?它是什么轮系?15. 常用的间歇运动机构有哪些?16. 为什么很少使用单万向联轴节?而常用双万向联轴节?17. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法是什么?18. 什么是单面平衡?什么是双面平衡?各自的应用场合是什么?19. 图示一滚子摆动从动件盘状凸轮机构,因滚子损坏,拟用一外径与原滚子不同的新滚子更换之,试问从动件的运动规律和最大摆角是否会发生变化?为什么?20. 什么是高副低代?什么样的凸轮机构可以通过高副低代永久地转化为连杆机构?试举例说明之。
为什么凸轮机构可以比连杆机构实现更复杂的运动规律?21. 计算平面机构自由度时,应注意哪些事项?四、分析题1. 图示铰链四杆机构中,已知:l BC=50mm,l CD=35mm,l AD=30mm,AD为机架,并且:1)若此机构为曲柄摇杆机构,且AB为曲柄,求l AB的最大值。
《机械原理》期末复习资料第一章平面机构运动简图和自由度◆这种能实现确定的机械运动,又能做有用的机械功或完成能量、物料与信息转换和传递的装置称为机器。
◆无论机器还是机构,最基本的一点是都能实现确定的机械运动。
从结构和运动观点看,二者之间并无区别,所以统称为机械。
◆机械零件可分为两大类:一类是在各种机器中都能用到的零件,称为通用零件。
另一类则是在特定类型的机械中才能用到的零件,称为专用零件。
◆三个单元:装配单元、运动单元、制造单元1、零件:机械的制造单元,如螺钉、螺母、曲轴等。
通用零件:在各种机器中都能用到的零件。
专用零件:在特定类型的机器中才能用到的零件。
2、部件:由一组协同工作的零件组成的独立制造装配的组合件,如减速器、离合器、制动器等。
部件是装配的单元。
3、构件:机构中形成相对运动的各个运动单元。
可以是单一的零件,也可以是由若干零件组成的运动单元。
◆机器主要由5个部分组成,包括动力部分、控制部分、传动部分、执行部分、支撑及辅助部分。
◆机械设计的程序:1.计划阶段 2.方案计划阶段 3.技术设计阶段 4.技术文件编制阶段◆判断高低副两构件通过面接触形成的运动副,称为低副。
两构件通过点或线接触形成的运动副,称为高副。
◆自由度的计算公式:F=3n-2PL-PH◆复合铰链:两个以上构件在同一轴线处共同参与形成的转动副,称为复合铰链(两个转动副◆局部自由度:机构中与输出构件运动无关的自由度,称为局部自由度。
(可忽略)◆机构具有确定运动的条件:机构的构件之间应具有确定的相对运动。
(标箭头的都是原动件。
)✔原动件个数等于机构的自由度数。
若原动件数小于自由度数,则机构无确定运动。
若原动件数大于自由度数,则机构可能在薄弱处损坏。
第二章平面连杆机构◆铰链四杆机构的基本类型:曲柄摇杆机构:转动运动转变成往复摆动运动双曲柄机构:等速转动变为变速转动双摇杆机构:主动摇杆的摆动变为从动摇杆的摆动(补充)曲柄滑块机构:转动运动转换成往复直线运动,也可把往复直线运动转换成转动运动◆铰链四杆机构存在曲柄的条件:①机构中是否存在整转副;②选择哪个构件作为机架。
第一章绪论基本要求1.机械原理的研究对象和内容;2.机构、机器、机械的基本概念;3.机械运动计划设计的基本要求;复习题1. 机械原理:研究机构和机器的运动及动力特性以及机械运动计划设计的一门基础技术学科. 内容包括机构结构分析机构运动分析机器动力学常用机构分析与设计机构系统的计划设计2. 机械――机构与机器的总称3机器――是一种由人为物体组成的具有决定机械运动的装置,它用来完成一定的工作过程,以代替人类的劳动。
4机构――具有决定运动的构件系统5构件――是机器中运动的单元体6执行动作:完成机器工艺动作过程中的某一动作7执行构件:完成执行动作的构件8执行机构:完成执行动作的机构9执行机构系统:是机器的核心第二章机构的结构分析基本要求机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。
第1 页/共28 页1. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制是本章的一个重点,也是一个难点。
初学者普通可按下列步骤举行。
①分析机械的实际工作情况,决定原动件(驱动力作用的构件)、机架、从动件系统(包括执行系统和传动系统)及其最后的执行构件。
②分析机械的运动情况,从原动件开始,循着运动传递路线,分析各构件间的相对运动性质,决定构件的总数、运动副的种类和数目。
③合理挑选投影面。
④测量构件尺寸,挑选适当比例尺,定出各运动副之间的相对位置,用表达构件和运动副的容易符号绘出机构运动简图。
在机架上加上阴影线,在原动件上标上箭头,按传动路线给各构件依次标上构件号1,2,3,…将各运动副标上字母A,B,C,…⑤为保证机构运动简图与实际机械有彻低相同的结构和运动特性,对绘制好的简图需进一步检查与核对。
2. 运动链成为机构的条件判断所设计的运动链能否成为机构,是本章的重点。
运动链成为机构的条件是:运动链相对于机架的自由度大于零,且原动件数目等于运动链的自由度数目。
机构自由度的计算错误解导致对机构运动的可能性和决定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常举行。
机械原理复习资料机械原理复习资料机械原理是机械工程的基础学科之一,它研究物体在受力作用下的运动规律和相互作用关系。
在机械设计和工程实践中,掌握机械原理的基本概念和方法是非常重要的。
本文将为大家提供一些机械原理的复习资料,帮助大家巩固和加深对机械原理的理解。
一、力的基本概念力是物体之间相互作用的结果,它是使物体产生运动、改变形状或者产生变形的原因。
力有大小、方向和作用点三个基本特征。
力的大小用牛顿(N)作为单位,方向用箭头表示,作用点是力作用的位置。
力的作用可以分为接触力和非接触力两种。
接触力是指物体之间直接接触产生的力,如摩擦力、弹簧力等;非接触力是指物体之间不直接接触产生的力,如重力、电磁力等。
二、力的合成与分解力的合成是指将多个力合成为一个力的过程。
力的合成可以用几何方法或者代数方法进行计算。
几何方法是利用力的大小和方向在图纸上进行绘制,然后测量得到合力的大小和方向;代数方法是将力的大小和方向表示为矢量,然后进行矢量的加法运算。
力的分解是指将一个力分解为若干个力的过程。
力的分解可以利用三角函数进行计算。
将力的大小和方向表示为一个矢量,然后通过三角函数计算出分解后的力的大小和方向。
三、力的平衡力的平衡是指物体受到的合力为零的状态。
力的平衡可以分为平衡力的合成和平衡力的分解两个方面。
平衡力的合成是指将多个平衡力合成为一个平衡力的过程。
平衡力的合成可以用几何方法或者代数方法进行计算。
几何方法是利用力的大小和方向在图纸上进行绘制,然后测量得到合力的大小和方向;代数方法是将力的大小和方向表示为矢量,然后进行矢量的加法运算。
平衡力的分解是指将一个平衡力分解为若干个平衡力的过程。
平衡力的分解可以利用三角函数进行计算。
将力的大小和方向表示为一个矢量,然后通过三角函数计算出分解后的力的大小和方向。
四、力的矩和力偶力的矩是指力对物体的转动效果。
力的矩可以通过力的大小、作用点到转轴的距离以及力的方向与转轴的夹角来计算。
01机械:是机器和机构的总称02机器三要素:是一种人为的实物组合;各部件之间具有确定的相对运动;能够实现能量转换或代替人类劳动(前两条是机构,三条是机器)03构件:机器中每一个独立运动的单元体09运动副:两个构件直接接触并能产生一定相对运动的链接04运动副三要素:两构件、直接接触、可动联结05高副:点、线接触 低副:面接触(转动副、移动副)5 机构:具有固定构件的运动链称为机构06机构组成:机架、原动件、从动件07机构运动简图:根据机构的运动尺寸,按一定的比例定出各运动副的位置,采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的表示方法,将机构运动传递情况表达出来的简化图形08机构示意图:不按严格的比例绘制的,只表示机械结构状况的简图(区别)10结构具有确定运动的条件是:结构的原动件数目应等于机构的自由度数目F (小于:机构运动不确定 大于:机构最薄弱环节损坏)11 平面自由度计算公式:)2(n 3h P P F I +-=11连杆机构传动特点:运动副一般为低副,承载力大,易制造;构件多呈杆的形状;可实现多种运动变换和运动规律;连杆曲线形状丰富,可满足各种轨迹要求。
运动长,累积误差大,效率低;惯性力难以平衡,动载荷大,不应用于告诉运动;一般只能近似满足运动规律要求。
12曲柄:四杆机构中能做整周回转的杆件13 铰链四杆机构:包含4个杆(包括机架),每每两个杆之间用铰链连接13四杆机构的基本形式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构(平行、逆平行四边形机构)、双摇杆机构(等腰梯形机构)14铰链四杆机构:杆与杆之间由铰链链接的四个杆组成的机构15周转副:能做整周回转的转动副 摆转副:不能做整周回转的转动副16存在周转副的条件:最短杆+最长杆小于等于其余两杆长度之和;(杆长条件)组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆说明:最短杆两端的转动副均为周转副;其余转动副为摆转副17曲柄存在的条件:前提:运动副中必有周转副存在;各杆的长度应满足杆长条件最短杆为机架(双曲柄)、最短杆的相邻杆为机架(曲柄摇杆);18满足杆长条件时:最短杆为连杆(双摇杆) 不满足杆长条件:无周转副(双摇杆) 19运动不连续问题:错位不连续、错序不连续21 急回特性及行程速比系数:θθ-180180+=K 或11180+-⨯=K K θ22 四杆机构传动角 压力角及死点 :γ↑(ɑ)↓→F '↑→机构传动越有利;曲柄与机架共线时,出现最小传动角20凸轮机构的组成:凸轮、推杆、机架、锁合装置21凸轮机构特点:可使从动件得到各种预期的运动规律、结构紧凑、实现停歇运动;高副接触,易于磨损,多用于传递力不大的场合、加工比较困难、从动件行程不宜过大,否则会使凸轮变得笨重22机构命名:盘形、圆柱形;尖顶、滚子、平底;直动推杆、摆动推杆;对心、偏置23锁合装置:力锁合、形锁合24刚性冲击:从动件在起始和终止点速度有突变,使瞬时加速度趋于无穷大,从而产生无限值惯性力,并由此对凸轮产生冲击25柔性冲击:从动件在起点、中点和终点,因加速度有有限值突变引起推杆惯性力的有限值突变,并由此对凸轮产生有限值冲击26运动规律:等速运动(刚性)、等加等减速(柔性)、余弦加速度(柔性)、正弦加速度(无)、五次多项式(无)27压力角a :推杆所受正压力的方向与推杆上点B 的速度方向之间所夹的锐角在其他情况不变的情况下,a 越大,F 越大,若a 大到使F 增至无穷大时(称为临时压力角),机构将发生自锁,为保证凸轮机构能正常运转,应使其最大压力角max α小于临界压力角c α30出现尖点或失真应采取的措施:适当减小滚子半径;增大基圆半径31偏置问题: 正偏置:当凸轮逆时针方向回转时,若推杆处于凸轮回转中心右侧,e 为正。
《机械原理》复习资料(主要)《机械原理》复习资料第一部分课程重点内容1. 机械原理研究的对象和内容2. 机构的组成;★机构运动简图;★机构具有确定运动的条件;★平面机构的自度计算;★计算平面机构自度时应注意的事项;平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。
3. ★利用速度瞬心对平面机构进行速度分析;平面机构运动分析的图解法。
4. 构件惯性力的确定;运动副中的摩擦:移动副中的摩擦;螺旋副中的摩擦;转动副中的摩擦;不考虑摩擦时机构的力分析。
5. 机械效率;机械的自锁。
6. 刚性转子的静平衡和动平衡的条件、平衡原理和方法。
7. 连杆机构的传动特点及其应用;★平面四杆机构的基本型式及其演化;★平面四杆机构的基本特性;★平面四杆机构的设计。
8. 凸轮机构的应用和分类;推杆常用的运动规律及其选择原则;★用作图法设计平面凸轮的轮廓曲线;平面凸轮的压力角、自锁及其基本尺寸的合理选择。
9. 齿轮机构的类型及特点;★齿轮的齿廓曲线;★渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸、啮合传动;渐开线标准齿轮的加工与变位齿轮;斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮及蜗杆蜗轮的基本参数及几何尺寸、啮合传动10. 轮系的分类和应用;★定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。
11. 棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋机构、万向联轴节、组合机构基本原理和应用。
注:★为课程的重点和难点《机械原理》第 1 页共 40 页第二部分分类练习题一.填空题1. 构件和零件不同,构件是,而零件是。
2. 两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为,按照其接触特性,又可将它分为和。
3. 两构件通过面接触组成的运动副称为,在平面机构中又可将其分为和。
两构件通过点或直线接触组成的运动副称为。
4. 在平面机构中,若引入一个高副,将引入个约束,而引入一个低副将引入个约束。
5. 在运动链中,如果将其中某一构件加以固定而成为机架,则该运动链便成为。
6. 在机构中与其他约束重复而不起限制运动的约束称为。
机械原理复习要点机械原理复习要点绪论1.何为机器?其三个特征是什么?2.何为机构?其三个特征是什么?机器和机构有何异同?3.何为构件?构件是什么单元?4.何为零件?零件2345565件是什么单元?5.机械、机器、机构、构件、零件间的关系。
6.机械原理的三大内容:(1)结构分析(2)运动分析(3)动力分析第二章机构的结构分析1.运动副的分类。
2.何为构成运动副的元素。
3.何为I级副?II级副?III级副?如何确定机构的级别?4.何为运动链?运动链按开、闭形式可分为几类?常见的运动链为何种形式?5.何为机架?何为原动件?6.运动简图和示意图的区别?7.绘制运动简图应搞清那些问题?8.机构具有确定运动的条件是什么?9.当m个构件在一处构成转动副,其转动副应为几个?10.虚约束有几种类型?11.局部自由度常见的场所?12.计算机构自由度时,若不剔除虚约束的影响,机构的自由度会如何?13.当不剔除机构的局部自由度时,机构自由度的计算结果如何?14.当计算一个运动链的自由度时,计算的结果F=0,这时:(1)若想使其成为自由度为F=1的机构应如何?(2)若想使其成为自由度为F=2的机构又如何?15.高副低代是瞬时替代还是永久替代?16.高副低代必须满足的条件是什么?第三章平面机构的运动分析1.速度瞬心的概念?2.何为绝对瞬心?何为相对瞬心?当两构件之一为固定不动,另一构件为活动时,它们的瞬心为什么瞬心?3.当运动副为下列几种类型时,瞬心位置如何确定?1)移动副。
2)转动副。
3)高副(滚滑副、滚动副)4.瞬心的数目如何确定?5.瞬心法是否可用来求加速度?6.当机构位置改变时,瞬心位置是否改变?(哪些改变?哪些不变?举四杆机构为例)7.当已知某一构件上一点速度,求其他点速度时,用什么方法?8.当机构中存在滑动副(导杆与滑块)时,求它们某重合点间的速度时,用什么方法?1)一般动点选在何处? 2)动系选哪个构件?9.相对速度矢量下标与其矢量图中代表矢量下标字母顺序是否一致?10.在矢量图中:1)P点代表什么? 2)bc代表什么? 3)pc代表什么? 4)相对速度矢量是从那里画出的?5)绝对速度矢量是从那里引出的?11.何为速度影像定理?加速度影像定理?速度多边形、加速度多边形与机构中某一构件上各同名点构成的多边形是什么关系?顺序字母是什么关系?12.速度影像定理,加速度影像定理是否可用来求不同构件间的速度和加速度?13.在什么情况下,存在哥氏加速度?哥氏加速度a k = 2w k vjk中, ωk是指哪个构件的角速度?14.在什么情况下,不存在哥氏加速度?第四章力分析1.驱动力与其作用构件运动间的关系?2.阻力与其作用构件运动间的关系?3.机械上的平衡力是否一定为驱动力?4.低速机构是否需要作动态静力分析?高速机构呢?5.何为动态静力分析?6.分别在下列几种情况下分析构件的惯性力,惯性力矩?1)匀速移动的滑块. 2) 加速移动的滑块.3)匀速定轴转动的曲柄(质心S在转轴,质心S不在转轴).4)加速定轴转动的曲柄(质心S在转心处,质心S不在转心处).5)做平面运动构件的惯性力和惯性力矩.7.总惯性力是如何求得的?(当已知F i,M i如何合成F i总)8.质量代换应满足的三个条件?9.何为动代换,何为静代换,哪一种代换求出来的总惯性力与采用一般力学方法求出的总惯性力完全等效?4--31.分别在三种情况下讨论移动副中的摩擦力F f和摩擦系数f ,f v.1)平滑块. 2)v形槽滑块. 3)半圆形槽滑块.2.转动副的摩擦的总反力作用的位置?其对转心所取力矩与构件转动的关系如何?3.滑动副总反力的作用位置和与构件相对运动的关系如何?4.摩擦圆直径等于多少?5.轴端摩擦力矩如何求?1)未跑合轴端. 2)跑合轴端.6.不考虑摩擦时,下列情况的运动副反力的方向和大小(或作用点)两因素哪个是未知.1)转动副的F R(大小,方向,作用点);2)移动副的F R (大小,方向,作用点);3)高副中的F R (大小,方向,作用点);7.每个构件可列出几个独立的力平衡方程?8.构件组的静定条件是什么?第八章四杆机构1.铰链四杆机构的基本类型有几种?2.原动件运动规律一定时,可通过改变各构件的相对杆长而使从动件具有不同的运动规律(对;错?)3.连杆机构中有曲柄的条件是什么?4.四杆机构中的周转副、摆动副的含义?5 .图8—2中,杆AB为主动件时,求机构该位置的压力角和传动角?6.双曲柄有几种类型?它们各自的运动特征为什么?(共3种类型)7.等腰梯形机构是什么机构?8.曲柄滑块机构是由什么机构演化而来的?滑块是哪个杆演化而来的?如何演化的?9.图8—16(a)、(b)两机构的关系?10.在曲柄滑块的基础上通过机构的倒置,可分别获得哪些机构?(第197页,图8—17)11.运动副元素的逆换?(第199页,图8—22)12.四杆机构的急回运动特性可用哪两个参数来描述13.行程速比系数K和极位夹角θ的关系是什么?K=?θ=?有急回运动?K=?θ=?无急回运动?14.何为机构的极位?何为机构的极位夹角?何为摇杆的最长摆角?15.何为机构的压力角、传动角?这两个角在哪个构件的哪一点上?16.为何用传动角来描述四杆机构的传力特征?17.最小传动角的位置?18.对应机构的极位,曲柄的位置是什么?19.当连杆与摇杆间所夹的位置角为锐角(钝角)时,传动角与其位置角的关系是什么?20.四杆机构在什么条件下具有死点?死点的位置是什么?死点产生的原因是什么?21.举例说明死点的利与弊?22.掌握四杆机构如下设计方法:按给定的行程速比系数设计。
填空、选择、判断1、平面运动副的最大约束数为2,最小约束数为1 ;引入2个约束数的运动副为低副,自由度1,引入1个约束数的运动副有高副,自由度2。
面接触的运动副称为低副,点或线接触的运动副为高副。
2、机构中具有确定运动的条件:(1)机构自由度F>0(2)原动件的数目等于机构的自由度。
3、驱动副位于机架的平面机构组成原理:机构可视为由原动件、机架及从动件系统通过运动副联接而成,从动件系统是由一个或若干个不可再分解的自由度为零的基本系统组成的,这种基本系统称为基本杆组,简称杆组。
4、转动副的瞬心位于转动副中心处,移动副的瞬心位于垂直于导路方向无穷远处;兼有滑动和滚动的高副,其瞬心位于接触点法线上。
5、凸轮机构从动件采用等加速等减速运动规律运动时,将产生柔性冲击。
等速运动,刚性冲击;简谐运动,柔性冲击;摆线运动,无冲击。
6、对不通过运动副直接相联的两构件间的瞬心位置,可借助三心定理来确定,即作平面运动的三个构件共有3个瞬心,且位于同一直线上。
7、机构的急回运动特性取决于极位夹角的大小,Θ=0°,K=1,无急回特性;θ>0°,k>1,有急回特性。
在平面四杆机构中,能实现急回运动的机构有曲柄摇杆机构,偏心曲柄滑块机构,摆动导杆机构。
基圆半径小:优点:压力角大、有害分力大缺点:结构紧凑从动件运动规律确定后,凸轮基圆半径↓9、渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件:两轮的模数和压力角应分别相等m1=m2=mα1=α2=α10、周转轮系根据自由度不同可分为差动轮系和行星轮系,其自由度分别为2和1。
11、标准齿轮的标准安装:两轮的节圆与分度圆重合,啮合角等于分度圆压力角。
12、不发生根切的最少齿数为17;若z<17,为了避免根切要采用正变位;当z>17时,采用负变位也不会产生根切。
13、齿轮连续传动的条件为:重合度≥1,重合度与齿数有关,与模数无关,齿数↑,重合度↑14、基圆内无渐开线,齿根圆与基圆之间的部分不算入渐开线。
机械原理复习资料一、选择题1、对于以曲柄为原动件的曲柄摇杆机构,当时,机构处于极限位置。
A)曲柄与机架共线; B)摇杆与机架共线;C)曲柄与连杆共线; D) 摇杆与连杆共线。
2、曲柄摇杆机构中,曲柄为主动件,则传动角是()。
(A) 摇杆两个极限位置之间的夹角(B) 连杆与摇杆之间所夹锐角(C) 连杆与曲柄之间所夹锐角(D) 摇杆与机架之间所夹锐角3、当凸轮机构的从动件推程按正弦加速度运动规律运动时,推程开始和结束位置冲击。
A) 存在刚性; B) 存在柔性; C) 不存在。
3、曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件时,()死点位置。
(A)不存在(B)曲柄与连杆共线时为(C)摇杆与连杆共线时为5、对于滚子从动件盘形凸轮机构,滚子半径________理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。
A)必须小于; B)必须大于;C)可以等于。
6、为保证四杆机构良好的机械性能,()不应小于最小许用值。
(A)压力角(B)传动角(C)极位夹角7、单缸内燃机中的曲柄滑块机构,是原动件。
A) 曲柄; B) 滑块; C) 连杆。
8、凸轮机构从动杆的运动规律,是由凸轮()所决定的。
(A)凸轮转速 (B)轮廓曲线 (C)从动杆与凸轮的接触方式9、齿数为15,螺旋角为20 的斜齿圆柱齿轮根切现象。
A) 存在; B) 不存在。
10、平面四杆机构无急回特性时()。
(A)压力角α=0 (B)传动角β=0 (C)极位夹角θ=011、机器发生自锁是由于其的效率不大于零。
A) 正行程; B) 反行程; C) 正、反行程。
12、凸轮机构中,基圆半径是指凸轮转动中心到()半径。
(A) 理论轮廓线上的最大 (B) 实际轮廓线上的最大(C) 实际轮廓线上的最小 (D) 理论轮廓线上的最小13、渐开线直齿圆柱齿轮机构的可分性是指不受中心距变化的影响。
A) 节圆半径; B) 传动比; C) 啮合角。
14、通常情况下,避免滚子从动件凸轮机构运动失真的合理措施是()。
A)增大滚子半径 B)减小滚子半径C)增大基圆半径 D)减小基圆半径15、蜗杆蜗轮机构中,蜗杆和蜗轮轮齿的旋向相同。
《机械原理》综合复习资料中国石油大学(华东)现代远程教育1.蜗杆传动可实现较大的传动比。
()2、凸轮副属于高副。
()3、活塞式内燃机主机构是双摇杆机构。
()4、可以通过惯性来克服机构运动过程中的死点问题。
()5、任何机构必须有机架。
()6、在考虑摩擦的转动副中,总反力作用线永远切于摩擦圆。
()7、在机械运动中总是有摩擦力存在,因此,机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。
()8、在平面机构中存在球面副。
()9、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓的等距曲线。
()10、直线是渐开线的特例。
()11、构件是运动的单元体、零件是加工制造的单元体。
()12、运动链固定一个构件为机架便成为机构。
()13、平面渐开线上的每一点压力角都相等。
()14、齿轮节圆上的压力角总是等于啮合角。
()15、飞轮应该装在机器的低速轴上。
()16、凸轮机构可是实现从动件任意运动规律。
()17、进行平面机构力分析,杆组一定是静定的。
()18、范成法加工压力角为0的齿轮,每个模数对应需八把刀具。
() 2019、经过动平衡后转子任何一个平面内一定是满足静平衡条件的。
()20、蜗杆传动必定自锁。
()21、标准齿轮必须标准安装。
()22、蜗杆传动可实现较大的传动比。
()23、凸轮副属于高副。
()24、活塞式内燃机主机构是双摇杆机构。
()25、可以通过惯性来克服机构运动过程中的死点问题。
()26、任何机构必须有机架。
()中国石油大学(华东)现代远程教育27、曲柄滑块机构是属于铰链四杆机构。
()28、内齿轮只能与外齿轮啮合。
()29、大批量生产齿轮应该采用仿形法。
()30、曲柄摇杆机构当摇杆作为主动件时才存在死点问题()31、运动链要成为机构,必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度数。
()32、在平面机构中一个高副引入两个约束。
()33、构件组合的自由度数F>0,且等于原动件数,则该构件组合即成为机构。
( )34、任何机构都是由机构加原动件再加自由度为零的杆组组成的。
第二章构件 机器中每一个独立的运动单元。
构件的自由度:构件的独立运动参数的数目。
一个作平面运动的自由构件有三个自由度。
运动副: 两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接* 1. 平面机构运动简图用简单的线条和符号来表示构件和运动副,并按比例定出各运动副的位置。
这种说明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。
和运动有关的:运动副的类型、数目、相对位置、构件数目和运动无关的:构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、 运动副的具体构造2.运动简图的绘制步骤(1)分析机构运动,弄清构件数目;(2)判定运动副的类型和数目; ——按接触情况和相对运动 (3)测尺寸(转动副中心距和移动副导路位置方向(4)从原动件开始按比例画出运动副相对位置和构件(三选——选视图、选比例、选位 置)(5)标注——构件编号、运动副字母、原动件箭头。
3. 平面机构运动简图绘制时注意问题(1)忽略构件外形,关注运动副关系(转动副回转中心位置;移动副导路位置方向;高副接触点及法线方向) (2)视图平面一般选择为构件的运动平面;)图示构件长度()实际构件长度(比例m m m =l μ(3)选择各构件处于一般位置(不选特殊位置画);(4)同一构件用同一数码标注(特别注意机架)。
二、机构具有确定运动的条件F<0 或 F=0 无法运动F>0 时若F>W ;运动不确定若F=W;确定运动若F<W;薄弱构件破坏通常,每个原动件只具有一个独立运动,因此,机构自由度数F与原动件数W相等时,机构才能有确定的运动。
结论:机构具有确定运动的条件是: F>0且F等于原动件数W三、计算平面机构自由度时的注意问题(1).复合铰链——两个以上的构件同在一处以转动副相连接。
K个构件,构成(K-1)个转动副。
(2).局部自由度F’——不影响其他构件运动的局部运动。
(3).虚约束——重复限制机构运动的约束。
a. 轨迹重合—被连接件上的轨迹和机构上连接点的轨迹完全重合。
(火车轮平行四边形机构)b. 移动副导路平行——两构件在多处构成移动副且移动方向彼此平行时,只有一个移动副起约束作用,其余都是虚约束c. 转动副轴线重合——两构件有多处接触而构成转动副且转动轴线相互重合时,只有一个转动副起约束作用(a) (c)(d). 高副接触点公法线重合——两构件在多处接触而构成平面高副且各接触点处的公法线彼此重合时,只有一个高副起约束作用,(e). 对称部分——机构中存在对传递运动不起独立作用的对称部分。
(d) (e) (b) 四. 平面机构的结构分析① 正确计算机构自由度。
② 从远离原动件的构件开始拆杆组 ,先试拆Ⅱ级组,不成, 再拆Ⅲ级组。
每拆出一杆组后, 剩下部分仍是一个与原机构有 相同自由度的机构,直至只剩下基本机构。
③对含高副的机构,进行第②步前,先高副低代。
3). 平面高副机构的分析方法——高副低代(1)高副低代:将机构中的高副根据一定的条件,虚拟地用低副代替。
(2)高副低代必须满足的条件方法:高副用一个构件、两个低副代替。
过接触点找曲率中心 。
第三章速度瞬心——互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。
三心定理:作平面运动的三个构件,共有三个瞬心,它们位于同一 条直线上。
结论:两构件的角速度之比—传动比等于它们的绝对瞬心被相对瞬心所分线段的反比内分时反向;外分时同向(或者说相对瞬心在两绝对瞬心之间时,两构件转向相反,否则转向相同。
)速度瞬心法总结:找出已知运动构件和待求运动构件的相对瞬心和它们的绝对瞬心。
其中: 绝对瞬心—求一个构件上各点速度;相对瞬心—找两构件上各点速度关系;绝对(待求)相对待求绝对(已知)相对已知P P P P ∙=∙ωω 速度分析小结:1)每个矢量方程可以求解两个未知要素。
2)在速度图中,p 点称为极点,代表所有构件上绝对速度为零的影像点。
3)由p 点指向速度图上任意点的矢量均代表机构中对应点的绝对速度。
4)除p 点之外,速度图上任意两点间的连线均代表机构中对应两点间相对 速度,其指向与速度的角标相反( )。
5)角速度可用构件上任意两点之间的相对速度除以该两点之间的距离来求 得,方向的判定采用矢量平移法(将代表该相对速度的矢量平移到对应 点上)。
6)速度影像原理:同一构件上各点的绝对速度矢量终点构成的多边形与其 在机构图中对应点构成的多边形相似且角标字母绕行顺序相同。
7)当同一构件已知两点速度求第三点速度时才能使用速度影像原理 加速度分析小结:1)在加速度图中,p ,点称为极点,代表所有构件上绝对加速度为零的影像点。
2)由p ,点指向加速度图上任意点的矢量均代表机构图中对应点的绝对加速度。
34)除 p ′点之外,加速度图中任意两个带“ ′”点间的连线均代表机构图中对应两点间的相对加速度,其角标与相对加速度的指向相反。
4)角加速度可用构件上任意两点之间的相对切向加速度除于该两点之间的 距离来求得,方向的判定采用矢量平移法(将代表该相对切向加速度的 矢量平移到对应点上)。
v CB5)加速度影像原理:在加速度图上,同一构件上各点的绝对加速度矢量终点构成的多边形与机构图中对应点构成的多边形相似且角标字母绕行顺序相同。
6)当同一构件已知两点加速度求第三点加速度时才能使用加速度影像原理柯氏加速度ω2(= ω3 )杆块共同转动的角速度的矢量方向向相对速度v B3B2 方向方向判定:按右手规则将四指沿牵连角速度ω2握,大拇指方向即为哥氏加速度方向。
第四章(课本例题)P52---59第五章§5-1 机械的效率W d(输入功(驱动力))=W r(输出功(生产阻力))+W F(损失功(摩擦等))机械效率:η = W r / W d = 1 - W f / W d机械损失率:ξ = W f / W dη + ξ = 1 损失不可避免W f →ξ> 0;η< 1机械效率可表示为:(1)在克服同样生产阻力(力矩)的情况下,理想驱动力(力矩)与实际驱动力(力矩)之比值(2)在同样驱动力(力矩)的情况下,机械所能克服的实际生产阻力(力矩)与理想生产阻力(力矩)之比值第六章一、刚性转子的静平衡平衡原理:在重心的另一侧加上一定的质量,或在重心同侧去掉一些质量,使质心位置落在回转轴线上,而使离心惯性力达到平衡。
特点:若重心不在回转轴线上,则在静止状态下,无论其重心初始在何位置,最终都会落在轴线的铅垂线的下方。
这种不平衡现象在静止状态下就能表现出来,故称为静平衡。
计算方法p78—80二、刚性转子的动平衡(同上)第七章(1)对于一个复杂的单自由度机械系统,可以等效成为一个简单的定轴转动或移动的模型进行研究。
(瞬时)(2)不知道机构真实运动的情况下,可以求出等效量(F e、M e、m e、J e)(3)等效量(F e、M e、m e、J e)均为为机构位置(速度、时间)的函数。
(4)等效量(F e、M e、m e、J e)均为假想的量,不是机构真实的合力、合力矩、总质量和总转动惯量。
`急回运动特性机构极位——曲柄与连杆两次共线时的位置。
摆角——从动件摇杆两极限位置的夹角ϕ。
极位夹角——原动件曲柄在机构极位时所夹的锐角θ。
四杆机构从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度的比值称为行程速比系数,用 K 表示:(1) 当 θ = 0°,K = 1,机构无急回作用。
(2) 当 θ > 0° ,K > 1,机构有急回作用。
死点位置——从动件的传动角γ 等于零时机构所处的位置 连杆与曲柄共线。
克服死点的措施:① 利用惯性,如飞轮。
② 采用几套相同的机构错位。
③利用虚约束,如蒸汽机车中的平行四边形机构。
死点 极位 自锁死点和极位为同一位置,只是原动件不同。
死点和自锁关系死点可认为是不考虑摩擦时的自锁,此时摩擦圆半径ρ为0,驱动力作用线过转动副中心则机构自锁,不能动。
设计如题图所示铰链四杆机构,已知其摇杆CD 的长度l CD =75mm ,行程速度变化系数k =1.5,机架AD 的长度l AD =100 mm ,摇杆的一个极限位置与机架的夹角φ=45°,用作图法求曲柄的长度l AB 和连杆的长度l BC 。
按题意作图,θ=180*(k-1)/(k+1)=36°AC 1=b-a AC 2=b+a 由此得曲柄a 和连杆b 的长度。
11180+-=K Kθ设计一个偏心曲柄滑块机构。
已知滑块两极限位置之间的距离21C C =50㎜,导路的偏距e=20㎜,机构的行程速比系数K=1.5。
试确定曲柄和连杆的长度BC AB l l ,。
:行程速比系数K=1.5,则机构的极位夹角为选定作图比例,先画出滑块的两个极限位置C 1和C 2,再分别过点C 1、C 2作与直线成︒=-︒5490θ的射线,两射线将于点O。
以点O为圆心,OC 2为半径作圆,最后再作一条与直线C 1 C 2相距为mm e 20=的直线,该直线与先前所作的圆的交点就是固定铰链点A。
作图过程如题24图所示。
直接由图中量取mm AC 251=,mm AC 682=,所以曲柄AB 的长度为mm AC AC l AB 5.2122568212=-=-=连杆BC 的长度为mm AC AC l BC 5.4622568221=+=+=第九章(凸轮设计) 第十章.渐开线齿轮的啮合特点特性1. 渐开线齿廓满足定传动比要求i 12=ω1/ω2=O 2P/ O 1P = consti 12为常数可减少因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音,延长齿轮的使用寿命,提高机器的工作精度。
特性2.齿廓间正压力方向不变 特性3. 渐开线齿轮中心距的可分性变位齿轮 1用改变刀具与轮坯的相对位置来切制齿轮的方法——变位修正法。
变位修正法切制的齿轮——变位齿轮2刀具沿轮坯径向移动的距离——变位量,用xm 表示。
x ——变位系数 3刀具远离轮坯中心——正变位,x 为正;加工出的齿轮——正变位齿轮 4刀具移近轮坯中心——负变位,x 为负; 加工出的齿 轮——负变位齿轮 第十一章(复合轮系传动比 行星轮系中各轮齿数的确定)C C。