机械原理_02常见基本机构形式与特性
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第一章绪论基本概念:机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。
第二章平面机构的结构分析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。
1. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制是本章的重点,也是一个难点。
为保证机构运动简图与实际机械有完全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(运动副的性质和数目来检查)。
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: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会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常进行。
机构自由度计算是本章学习的重点。
准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束,并做出正确处理。
(1) 复合铰链复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。
正确处理方法:k个在同一处形成复合铰链的构件,其转动副的数目应为(k-1)个。
(2) 局部自由度局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。
局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。
正确处理方法:从机构自由度计算公式中将局部自由度减去,也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体,预先将滚子除去不计,然后再利用公式计算自由度。
(3) 虚约束虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。
正确处理方法:计算自由度时,首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计,然后用自由度公式进行计算。
虚约束都是在一定的几何条件下出现的,这些几何条件有些是暗含的,有些则是明确给定的。
对于暗含的几何条件,需通过直观判断来识别虚约束;对于明确给定的几何条件,则需通过严格的几何证明才能识别。
3. 机构的组成原理与结构分析机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反,前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上,以组成新的机构,它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径;后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架,以便对机构进行结构分类。
机械原理知识点总结第一章平面机构的结构分析3一. 基本概念31. 机械: 机器与机构的总称。
32. 构件与零件33. 运动副34. 运动副的分类35. 运动链36. 机构3二. 基本知识和技能31. 机构运动简图的绘制与识别图32.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别33. 机构的结构分析4第二章平面机构的运动分析6一. 基本概念:6二. 基本知识和基本技能6第三章平面连杆机构7一. 基本概念7(一)平面四杆机构类型与演化7二)平面四杆机构的性质7二. 基本知识和基本技能8第四章凸轮机构8一.基本知识8(一)名词术语8(二)从动件常用运动规律的特性及选用原则8三)凸轮机构基本尺寸的确定8二. 基本技能9(一)根据反转原理作凸轮廓线的图解设计9(二)根据反转原理作凸轮廓线的解析设计10(三)其他10第五章齿轮机构10一. 基本知识10(一)啮合原理10(二)渐开线齿轮——直齿圆柱齿轮11(三)其它齿轮机构,应知道:12第六章轮系14一. 定轴轮系的传动比14二.基本周转(差动)轮系的传动比14三.复合轮系的传动比15第七章其它机构151.万向联轴节:152.螺旋机构163.棘轮机构164. 槽轮机构166. 不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构177. 组合机构17第九章平面机构的力分析17一. 基本概念17(一)作用在机械上的力17(二)构件的惯性力17(三)运动副中的摩擦力(摩擦力矩)与总反力的作用线17二. 基本技能18第十章平面机构的平衡18一、基本概念18(一)刚性转子的静平衡条件18(二)刚性转子的动平衡条件18(三)许用不平衡量及平衡精度18(四)机构的平衡(机架上的平衡)18二. 基本技能18(一)刚性转子的静平衡计算18(二)刚性转子的动平衡计算18第十一章机器的机械效率18一、基本知识18(一)机械的效率18(二)机械的自锁19二. 基本技能20第十二章机械的运转及调速20一. 基本知识20(一)机器的等效动力学模型20(二)机器周期性速度波动的调节20(三)机器非周期性速度波动的调节20二. 基本技能20(一)等效量的计算20(二)飞轮转动惯量的计算20第一章平面机构的结构分析一. 基本概念1. 机械: 机器与机构的总称。
机械原理构件机械原理构件是机械系统中的重要组成部分,它们通过各种方式相互连接,传递力和运动,完成机械系统的各种功能。
在机械原理中,构件的选择和设计是至关重要的,它直接影响到机械系统的性能和稳定性。
本文将从机械原理构件的分类、特点和应用等方面进行介绍。
一、机械原理构件的分类。
机械原理构件根据其功能和作用可以分为传动构件、支撑构件和连接构件三大类。
1. 传动构件,传动构件是用来传递动力和运动的构件,包括齿轮、皮带、链条等。
它们通过相互啮合或者摩擦传递力和运动,实现机械系统的传动功能。
2. 支撑构件,支撑构件是用来支撑和固定其他构件的构件,包括轴承、轴、联轴器等。
它们通过固定和支撑作用,保证机械系统的稳定性和正常运行。
3. 连接构件,连接构件是用来连接其他构件的构件,包括螺栓、螺母、销轴等。
它们通过连接作用,将其他构件连接在一起,形成完整的机械系统。
二、机械原理构件的特点。
机械原理构件具有以下几个特点:1. 刚性强,机械原理构件通常需要承受较大的力和扭矩,因此需要具有较强的刚性,以保证其在工作过程中不发生变形和破坏。
2. 精度高,机械原理构件的加工精度要求较高,尤其是传动构件,其啮合面和传动比需要保持一定的精度,以确保传动的平稳和可靠。
3. 耐磨性好,由于机械原理构件在工作过程中需要承受摩擦和磨损,因此需要具有较好的耐磨性,以延长使用寿命。
4. 结构合理,机械原理构件的结构需要合理,既要满足功能要求,又要尽量减少材料消耗,降低成本。
三、机械原理构件的应用。
机械原理构件广泛应用于各种机械设备和工程中,例如汽车、船舶、飞机、工程机械等。
在这些设备中,传动构件用于传递动力和运动,支撑构件用于支撑和固定其他构件,连接构件用于连接各个部件,共同完成各种工作任务。
此外,机械原理构件也被广泛应用于工业自动化和机器人领域,通过各种传动装置和连接装置,实现机械臂、输送设备、装配线等自动化设备的运动和控制。
总之,机械原理构件作为机械系统中的重要组成部分,其选择和设计对机械系统的性能和稳定性具有重要影响。
机械原理机构的定义一、机械原理机构的概念机械原理机构是指由两个或更多连接的零件组成的结构,能够将输入的运动、力或能量转换为需要的输出。
机械原理机构广泛应用于机械工程中,用于实现运动传递、力传递和能量传递等功能。
机械原理机构的设计需要考虑运动学、动力学、强度和刚度等方面的问题,是机械工程的基础。
二、机械原理机构的分类机械原理机构按照其构造形式和功能特点可以分为以下几类:1. 基本机械原理机构基本机械原理机构包括齿轮、链条、曲柄滑块、凸轮和蜗轮蜗杆等。
它们是最基本、最常用的机械原理机构,具有简单的结构和可靠的传动效果。
2. 摇杆机构摇杆机构是由两个或更多杆件连接而成的机械结构,常用于旋转运动的传递和转换。
摇杆机构的特点是具有固定和摇动两种状态,能够实现不同运动轨迹和转动速度。
3. 连杆机构连杆机构是由两个或更多杆件和连接件组成的机械结构,常用于直线运动和复杂运动的传递。
连杆机构的特点是能够实现多种运动模式和复杂的轨迹变化。
4. 齿轮机构齿轮机构是由齿轮和齿轮相互嵌合而成的机械结构,常用于转动运动的传递和变速。
齿轮机构的特点是传动效率高、传动比稳定,能够实现大范围的速度调节。
5. 平行四边形机构平行四边形机构是由四个杆件和连接件组成的机械结构,常用于平行运动和复杂轨迹运动的传递。
平行四边形机构的特点是能够实现平稳的运动传递和定位,广泛应用于自动控制系统。
三、机械原理机构的设计原则机械原理机构的设计需要遵循以下几个原则:1. 传动可靠性机械原理机构的设计应保证传动的可靠性,包括传动的稳定性、精度和寿命等方面的要求。
传动可靠性是机械工程设计的核心要求之一。
2. 运动特性机械原理机构的设计应考虑运动特性的要求,包括速度、加速度、运动轨迹和周期等方面的问题。
运动特性是机械原理机构功能实现的基础。
3. 强度和刚度机械原理机构的设计应考虑强度和刚度的要求,保证机械结构在运动过程中不产生变形和破坏。
强度和刚度是机械原理机构设计的基本要求。
机械原理知识点汇总机械原理是研究机械中机构的结构和运动,以及机器的动力和传动的学科。
它是机械工程的基础,对于设计、制造和维护各种机械装备都具有重要的指导意义。
以下是对机械原理中一些关键知识点的汇总。
一、机构的结构分析机构是由若干个构件通过运动副连接而成的具有确定相对运动的组合体。
在机构的结构分析中,需要了解构件、运动副和运动链的概念。
构件是机器中独立的运动单元,它可以是一个零件,也可以是由若干个零件刚性连接而成的组合体。
运动副是两个构件直接接触并能产生相对运动的连接,常见的运动副有低副(如转动副、移动副)和高副(如齿轮副、凸轮副)。
运动链是由若干个构件通过运动副连接而成的相对可动的系统。
机构的自由度是指机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。
通过计算机构的自由度,可以判断机构是否具有确定的运动,以及其运动的可能性和复杂性。
二、平面连杆机构平面连杆机构是由若干个刚性构件用平面低副连接而成的机构。
常见的平面连杆机构有四杆机构、曲柄滑块机构和导杆机构等。
四杆机构是平面连杆机构中最基本的形式,根据其有无曲柄,可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
在四杆机构中,存在着一些重要的特性,如急回特性、压力角和传动角等。
急回特性可以使机构在工作行程和回程中具有不同的速度,提高工作效率;压力角是作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角,传动角则是压力角的余角,传动角越大,机构的传动性能越好。
曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的,它可以将曲柄的转动转化为滑块的直线运动,或者将滑块的直线运动转化为曲柄的转动。
导杆机构则是通过改变构件的形状和运动副的位置,实现不同形式的运动传递。
三、凸轮机构凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构。
凸轮通常作为主动件,通过其轮廓曲线的形状和运动规律,推动从动件实现预期的运动。
凸轮的轮廓曲线决定了从动件的运动规律,常见的运动规律有等速运动、等加速等减速运动和简谐运动等。