机械设计基础总结
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自由度计算小结自由度计算公式:F =3n -2Pl -Ph机构自由度=3×活动构件数-(2×低副数+1×高副数)计算步骤:(1)确定活动构件数目(2)确定运动副种类和数目(3)确定特殊结构: 局部自由度、虚约束、复合铰链(4)计算、验证自由度例 计算图所示机构的自由度 (若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出)。
键联接和花键联接键联接的主要类型有: 平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接等。
1.平键联接键工作原理:两侧面是工作面, 靠两侧面挤压传递转矩。
成对使用:承载能力不够时采用, 按 180°布置两个键。
一对平键按1.5 个键计算。
2.半圆键联接工作原理: 两侧面是工作面, 侧面挤压传递转矩。
4、3.楔键联接5、工作原理: 上下表面为工作面, 靠摩擦力传递转矩。
6、切向键联接● 工作原理:键的窄面是工作面, 靠工作面上的挤压力和轴与轮毂间的摩擦力来传递转矩。
● 一个切向键只能传递单向力矩, 双向力矩时, 需要采用两个切向键, 两键的夹角为 。
● 花键联接是有外花键和内花键组成。
花键联接可用于静联接或动联接。
按齿形不同可以分为矩形花键和渐开线花键两类, 两种花键均已标准化。
矩形花键定心方式为小径定心, 特点是定心精度高, 定心稳定性好。
渐开线花键定心方式为齿形定心, 具有自动定心作用, 有利于各齿间的均匀承载。
螺纹联接1.螺栓联接按其受力状况不同, 分为普通螺栓联接和铰制孔用螺栓联接。
2.普通螺栓, 其主要失效形式为螺栓杆和螺纹部分发生断裂(受拉);铰制孔用螺栓联接, 其主要失效形式为螺栓杆和孔壁见压溃或螺栓杆被剪断(受剪)。
3.防松的根本问题是防止螺旋副的相对转动。
(1)摩擦防松 对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母(2)机械防松 槽型螺母和开口销、圆螺母和带翘垫圈、止动垫圈、串联钢丝4.螺纹联接的预紧目的: 在于增强联接的可靠性和紧密性, 以防止受载后被连接件间出现缝隙或发生相对滑移。
失效:由于某些原因机械零件不能在预定的条件下和规定的期限内正常工作Chapter 3 机械运动设计与分析基础机构组成要素:构件,运动副(转动副,移动副,平面滚滑副)运动链:构件通过运动副连接而成的系统机构:运动链+机架+主动件比例尺=实际长度/图示长度m/mm或mm/mm平面机构的自由度:F=3n-2P5-P4 n:自由度不为0的运动构件个数复合铰链:K-1局部自由度虚约束:轨迹重合两构件在两处以上位置接触或配合机构中对传递运动不起独立作用的对称部分速度瞬心:两个互做平面平行运动的缸体上绝对速度相等的瞬时重合点三心定理法:互做平面平行运动的三个构件共有三个瞬心,这三个瞬心必位于同一直线上构件是机构中的(运动)单元体,零件是机器中的(制造)单元体Chapter 6 平面连杆机构平面连杆机构:由若干个刚性构件通过低副连接而成,且各构件均在相互平行的平面内运动的机构优点:更够实现多种运动形式的转换,也可以实现各种预定的运动规律和代数曲线轨迹,易满足生产工艺中各种动作要求,由于是低副机构,构件间接触面上的比压小,易润滑,磨损轻,机构中运动副的元素形状简单,制造方便缺点:只能近似的实现给定的运动要求,且设计方法比较复杂。
机构中做平面复杂运动和往复运动的构件产生的惯性力难以平衡,高速时会引起较大的振动和动载荷,常用于速度较低的场合铰链四杆机构具有曲柄的条件:1.最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和2.连架杆和机架中必有一个是最短杆若满足1:取最短杆相邻杆为机架——曲柄摇杆机构取最短杆为机架——双曲柄机构取与最短杆相对的杆为机架——双摇杆机构若不满足1:只能有双摇杆机构极位夹角θ行程速比系数KK越大,急回特征越明显压力角α:从动件受力点的力方向与受力点速度方向之间所夹的锐角压力角越小,机构的传力效果越好传动角γ:压力角的余角以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构,其最小传动角必在曲柄转至与机架共线位置时出现死点位置:传动角γ为0 (从动件会卡死,自锁或正反转运动不确定)措施:1.利用惯性 2.互相辅助 3.外加力平面连杆机构的运动设计1.给定连杆位置:中垂线法2.机构急回特性Chapter 7 凸轮机构基本构件:凸轮,从动件,机架优点:结构简单,紧凑,运动可靠,只要恰当的设计凸轮轮廓曲线,可使从动件实现各种预期的运动规律缺点:凸轮与从动件之间为点或线接触,接触应力大,易于磨损,故多用于传力不大的场合从动件:尖端从动件,滚子从动件,平底从动件,曲面从动件锁合装置:1.力锁合 2.形锁合(锁合:保持从动件与凸轮之间接触的方式)理论廓线:尖端点/滚子中心/平底上一点在凸轮平面上描出的轨迹实际廓线:与从动件工作面直接接触的凸轮轮廓基圆:以凸轮轴心为圆心,理论廓线的最小向径为半径所做的圆。
绪论零件:机械制造中的最小单元构件:机械运动中的最小单元部件:装配的最小单元机器的特征:是人为的实体组合,各实体间具有确定的相对运动,能够实现能量、信息的转化第一章运动副由两个构件组成的可动的联接低副:两构件之间以面接触构成的运动副分为移动副和转动副。
高副:两构件之间以点或线接触组成的运动副平面低副分为移动副和转动副平面高副分为凸轮福和齿轮副机构中构件的分类及组成:动件、从动件、机架平面机构自由度的计算有一个低副,丧失2个自由度,引入2个约束有一个高副,丧失1个自由度,引入1个约束F=3n-2PL-PH局部自由度:不影响其他构件运动,仅与其自身的局部运动有关的自由度魏局部自由度虚约束:对构件上某点的运动所加的约束与该点本来的运动轨迹相重合时,该约束为虚约束计算自由度时注意问题1复合铰链2局部自由度3虚约束一个构件组合要成为机构的充要条件:该构件组合的自由度数必须大于零,且主动件数与其自由度数相等。
原动件数目与机构自由度之间关系:F≤0,构件间无相对运动,不成为机构。
F>0,原动件数=F,运动确定原动件数<F,运动不确定原动件数>F,机构破坏第二章连杆机构是一种常用的传动机构,通过低副(转动副和移动副)将构件连接而成,用以实现运动的变换和动力传递。
平面连杆机构若连杆机构中所有构件均作平行于某一平面的平面运动,则该连杆机构称为平面连杆机构。
平面四杆机构由四个构件组成的平面连杆机构。
平面连杆机构的特点优点1面接触,承受压强小、便于润滑、耐磨损,可承受较大的载荷;2结构简单,加工方便;3利用连杆曲线,可满足不同的轨迹要求。
缺点1传动效率低; 2精确实要现任意运动规律,设计比较复杂;3运动时产生的惯性力难以平衡,不适用于高速场合。
平面连杆机构的应用1实现一定的运动转换2实现一定的动作3实现一定的轨迹铰链四杆机构所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构。
.曲柄摇杆机构:具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。
机械设计基础课程设计总结机械设计基础课程设计总结摘要:本文总结了我参与的机械设计基础课程设计的心得体会。
在课程设计中,我通过参与课堂讨论、实验操作、文献阅读等方式,深入学习了机械设计的基础知识和方法,为后续的学习和工作打下了坚实的基础。
正文:一、设计背景和目标机械设计是一门涉及多个学科领域的交叉学科,包括机械工程、材料科学、数学、计算机辅助设计等。
机械设计的基础是结构设计,包括零件的设计、组织的设计以及系统的优化。
机械设计的目的是实现机械的功能性、可靠性、经济性和安全性等目标。
为了让学生掌握机械设计的基础知识和技能,我们设计了一套机械设计基础课程,旨在通过课程的学习,让学生了解机械设计的基本原则和方法,掌握机械零件的设计方法和机械系统的优化设计方法。
二、设计过程1. 制定课程计划根据课程目标和教学内容,我们制定了一份详细的课程计划,包括课程的教学内容、教学方法、教学进度和考核方式等。
2. 设计教学环节在课程设计中,我们采用了多种教学环节,包括课堂讨论、实验操作、文献阅读、案例教学等。
其中,课堂讨论是课程设计中重要的一环,通过课堂讨论,让学生深入理解课程内容,培养学生的思考和表达能力。
实验操作是课程设计中的重要环节,通过实验操作,让学生掌握实验技能,提高实验能力。
文献阅读是课程设计中的重要手段,通过文献阅读,让学生了解最新的研究成果,拓展学生的视野。
案例教学是课程设计中的一种特殊形式,通过案例教学,让学生了解实际问题的解决方案,培养学生的解决实际问题的能力。
3. 设计实践为了让学生更好地掌握机械设计的基础知识和技能,我们设计了一些简单的机械设计实验,让学生通过实验操作,加深对机械设计的理解。
机械设计基础心得体会篇一机械设计基础是机械工程专业中非常重要的课程,对于学习机械设计和提高设计能力有着重要的影响。
在学习机械设计基础的过程中,我获得了一些宝贵的经验和体会。
首先,机械设计基础需要掌握的知识点非常多。
在学习这门课程时,我们需要掌握各种机械元件的构造特点、基本工作原理和使用要求,以及机械设计的基本方法和步骤。
此外,还需要了解机械设计涉及的一些基本的力学知识,如静力学、动力学等等。
机械设计基础是机械工程专业的基石,对于后续的学习和研究都有着非常重要的作用。
其次,机械设计基础注重实践动手能力的培养。
在课程中,我们经常需要进行一些机械元件的手工制作和装配实验,这些实验能够锻炼我们的实际操作能力和动手能力。
通过实际动手操作,我们能够更加深入地理解机械元件的构造和工作原理,从而更好地运用到设计中。
同时,实验过程中还能够培养我们的团队合作和沟通能力,因为我们往往需要和同学合作完成实验任务。
此外,机械设计基础强调设计思维和创新能力的培养。
在课程中,我们不仅需要学习机械元件的基本知识,还需要用所学知识解决一些综合性的设计问题。
这些设计问题往往需要我们进行创新思考和合理的方案选择,从而提高我们的设计思维和创新能力。
而且,机械设计基础也要求我们进行一些设计项目,并且需要我们编制设计报告和进行设计方案的评审和演示,这些都对我们的表达能力和沟通能力有一定的要求。
此外,机械设计基础还加强了对工程伦理和知识产权的培养。
在课程中,我们要求严守学术规范和学术道德,不得抄袭和剽窃他人的作品。
同时,在设计时我们也要考虑到知识产权的问题,尊重他人的知识产权,遵守相关的法规和规定。
这些伦理和知识产权的培养对于我们的职业素养和社会责任感的形成具有重要的意义。
最后,机械设计基础需要进行大量的练习和实践。
在学习这门课程时,我们需要进行大量的练习题和设计项目,以加强对所学知识的理解和应用能力。
同时,我们还需要进行一些实践操作和装配实验,加强自己的动手能力和实际操作能力。
机械设计基础总结第一章平面机构的自由度和速度分析1.1 构件——独立的运动单元零件——独立的制造单元运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。
机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
机器——由零件组成的执行机械运动的装置。
机器和机构统称为机械。
构件是由一个或多个零件组成的。
机构与机器的区别:机构只是一个构件系统,而机器除构件系统之外还包含电气,液压等其他装置;机构只用于传递运动和力,而机器除传递运动和力之外,还具有变换或传递能量,物料,信息的功能。
1.2运动副——接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。
运动副元素——直接接触的部分(点、线、面)运动副的分类:1)按引入的约束数分有:I级副(F=5)、II级副(F=4)、III级副(F=3)、IV级副(F=2)、V级副(F=1)。
2)按相对运动范围分有:平面运动副——平面运动空间运动副——空间运动平面机构——全部由平面运动副组成的机构。
空间机构——至少含有一个空间运动副的机构3)按运动副元素分有:高副()——点、线接触,应力高;低副()——面接触,应力低1.3机构:具有确定运动的运动链称为机构机构的组成:机构=机架+原动件+从动件保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。
24y原动件<自由度数目:不具有确定的相对运动。
原动件>自由度数目:机构中最弱的构件将损坏。
1.5局部自由度:构件局部运动所产生的自由度。
出现在加装滚子的场合,计算时应去掉Fp。
复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副相联。
m个构件, 有m-1转动副虚约束对机构的运动实际不起作用的约束。
计算自由度时应去掉虚约束。
出现场合:1两构件联接前后,联接点的轨迹重合,2.两构件构成多个移动副,且导路平行。
3.两构件构成多个转动副,且同轴。
4运动时,两构件上的两点距离始终不变。
5.对运动不起作用的对称部分。
如多个行星轮。
6.两构件构成高副,两处接触,且法线重合。
绪论:机械:机器与机构的总称。
机器:机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。
机构:是具有确定相对运动的构件的组合。
用来传递运动和力的有一个构件为机架的用构件能够相对运动的连接方式组成的构件系统统称为机构。
构件:机构中的(最小)运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。
是运动的单元,它可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。
零件:制造的单元。
分为:1、通用零件,2、专用零件。
一:自由度:构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。
运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。
高副:两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
低副:两构件通过面接触而构成的运动副。
根据两构件间的相对运动形式,可分为转动副和移动副。
F = 3n- 2PL-PH机构的原动件(主动件)数目必须等于机构的自由度。
复合铰链:虚约束:重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。
计算机构的自由度时,虚约束应除去不计。
局部自由度:与输出件运动无关的自由度,计算机构自由度时可删除。
二:连杆机构:由若干构件通过低副(转动副和移动副)联接而成的平面机构,用以实现运动的传递、变换和传送动力。
铰链四杆机构:具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。
整转副:存在条件:最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
构成:整转副是由最短杆及其邻边构成。
类型判定:(1)如果:lmin+lmax≤其它两杆长度之和,曲柄为最短杆;曲柄摇杆机构:以最短杆的相邻构件为机架。
双曲柄机构:以最短杆为机架。
双摇杆机构:以最短杆的对边为机架。
(2)如果:lmin+lmax>其它两杆长度之和;不满足曲柄存在的条件,则不论选哪个构件为机架,都为双摇杆机构。
急回运动:有不少的平面机构,当主动曲柄做等速转动时,做往复运动的从动件摇杆,在前进行程运行速度较慢,而回程运动速度要快,机构的这种性质就是所谓的机构的“急回运动”特性。
压力角:作用于C点的力P与C点绝对速度方向所夹的锐角α。
《机械设计基础》课程重点总结绪论机器是执行机械运动的装置,用来变换或传递能量、物料、信息。
原动机:将其他形式能量转换为机械能的机器。
工作机:利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器。
机器主要由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分四个基本部分组成,它的主体部分是由机构组成。
机构:用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。
机构与机器的区别:机构只是一个构件系统,而机器除构件系统外,还含电器、液压等其他装置;机构只用于传递运动和力,而机器除传递运动和力之外,还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。
零件是制造的单元,构件是运动的单元,一部机器可包含一个或若干个机构,同一个机构可以组成不同的机器。
机械零件可以分为通用零件和专用零件。
机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。
第一章平面机构的自由度和速度分析1.平面机构:所有构件都在相互平行的平面内运动的机构;构件相对参考系的独立运动称为自由度;所以一个作平面运动的自由机构具有三个自由度。
2.运动副:两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。
两构件通过面接触组成的运动副称为低副;平面机构中的低副有移动副和转动副;两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副;3.绘制平面机构运动简图;P84.机构自由度计算公式:F=3n-2P l-P H 机构的自由度也是机构相对机架具有的独立运动的数目。
原动件数小于机构自由度,机构不具有确定的相对运动;原动件数大于机构自由度,机构中最弱的构件必将损坏;机构自由度等于零的构件组合,它的各构件之间不可能产生相对运动;机构具有确定的运动的条件是:机构自由度F > 0,且F等于原动件数5.计算平面机构自由度的注意事项:(1)复合铰链:两个以上构件同时在一处用转动副相连接(图1-13)(2)局部自由度:一种与输出构件运动无关的的自由度,如凸轮滚子(3)虚约束:重复而对机构不起限制作用的约束P13(4)两个构件构成多个平面高副,各接触点的公共法线彼此重合时只算一个高副,各接触点的公共法线彼此不重合时相当于两个高副或一个低副,而不是虚约束。
机械设计基础课程设计小结(三篇)【一】经过两周的奋战我们的课程设计终于完成了,在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识,还有的是如何进行团队的合作,因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成,它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分,然后在将所有的部分紧密的结合起来,并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为我们的出发点都是一致的。
经过这次课程设计我们学到了很多课本上没有的东西,它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助,所以,这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛,更的是苦后的甘甜。
【二】经过紧张而辛苦的四周的课程设计结束了,看着自己的设计。
即高兴又担忧,高兴的是自己的设计终于完成啦,担忧的是自己的设计存在很多的不足。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.千里之行始于足下,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.机械设计设计小结机械课程设计设计小结这次的课程设计对于我来说有着深刻的意义,这种意义不光是自己能够独立完成了设计任务,更重要的是在这段时间内使自己深刻感受到设计工作的那份艰难。
而这份艰难又体现在设计内容与过程中为了精益求精所付出的艰辛,和背负恶劣的天气所付出的决心与毅力!开始的时候感觉设计对我们这些刚刚入门的人来说,无非就是按照条条框框依葫芦画瓢的过程,有的时候感觉挺无聊的,反正按照步骤一定可以完成设计任务。
《机械设计基础》复习重点、要点总结《机械设计基础》第1章机械设计概论复习重点1. 机械零件常见的失效形式2. 机械设计中,主要的设计准则习题1-1 机械零件常见的失效形式有哪些?1-2 在机械设计中,主要的设计准则有哪些?1-3 在机械设计中,选⽤材料的依据是什么?第2章润滑与密封概述复习重点1. 摩擦的四种状态2. 常⽤润滑剂的性能习题2-1 摩擦可分哪⼏类?各有何特点?2-2 润滑剂的作⽤是什麽?常⽤润滑剂有⼏类?第3章平⾯机构的结构分析复习重点1、机构及运动副的概念2、⾃由度计算平⾯机构:各运动构件均在同⼀平⾯内或相互平⾏平⾯内运动的机构,称为平⾯机构。
3.1 运动副及其分类运动副:构件间的可动联接。
(既保持直接接触,⼜能产⽣⼀定的相对运动)按照接触情况和两构件接触后的相对运动形式的不同,通常把平⾯运动副分为低副和⾼副两类。
3.2 平⾯机构⾃由度的计算⼀个作平⾯运动的⾃由构件具有三个⾃由度,若机构中有n个活动构件(即不包括机架),在未通过运动副连接前共有3n个⾃由度。
当⽤P L个低副和P H个⾼副连接组成机构后,每个低副引⼊两个约束,每个⾼副引⼊⼀个约束,共引⼊2P L+P H个约束,因此整个机构相对机架的⾃由度数,即机构的⾃由度为F=3n-2P L-P H (1-1)下⾯举例说明此式的应⽤。
例1-1 试计算下图所⽰颚式破碎机机构的⾃由度。
解由其机构运动简图不难看出,该机构有3个活动构件,n=3;包含4个转动副,P L=4;没有⾼副,P H=0。
因此,由式(1-1)得该机构⾃由度为F=3n-2P L-P H =3×3-2×4-0=13. 2.1 计算平⾯机构⾃由度的注意事项应⽤式(1-1)计算平⾯机构⾃由度时,还必须注意以下⼀些特殊情况。
1. 复合铰链2. 局部⾃由度3. 虚约束例3-2 试计算图3-9所⽰⼤筛机构的⾃由度。
解机构中的滚⼦有⼀个局部⾃由度。
顶杆与机架在E和E′组成两个导路平⾏的移动副,其中之⼀为虚约束。
机械设计基础总结第一章平面机构的自由度和速度分析1.1 构件——独立的运动单元零件——独立的制造单元运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。
机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统。
机器——由零件组成的执行机械运动的装置。
机器和机构统称为机械。
构件是由一个或多个零件组成的。
机构与机器的区别:机构只是一个构件系统,而机器除构件系统之外还包含电气,液压等其他装置;机构只用于传递运动和力,而机器除传递运动和力之外,还具有变换或传递能量,物料,信息的功能。
1.2运动副——接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。
运动副元素——直接接触的部分(点、线、面)运动副的分类:1)按引入的约束数分有:I级副(F=5)、II级副(F=4)、III级副(F=3)、IV级副(F=2)、V级副(F=1)。
2)按相对运动范围分有:平面运动副——平面运动空间运动副——空间运动平面机构——全部由平面运动副组成的机构。
空间机构——至少含有一个空间运动副的机构3)按运动副元素分有:高副()——点、线接触,应力高;低副()——面接触,应力低1.3机构:具有确定运动的运动链称为机构机构的组成:机构=机架+原动件+从动件保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。
24y原动件<自由度数目:不具有确定的相对运动。
原动件>自由度数目:机构中最弱的构件将损坏。
1.5局部自由度:构件局部运动所产生的自由度。
出现在加装滚子的场合,计算时应去掉Fp。
复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副相联。
m个构件, 有m-1转动副虚约束对机构的运动实际不起作用的约束。
计算自由度时应去掉虚约束。
出现场合:1两构件联接前后,联接点的轨迹重合,2.两构件构成多个移动副,且导路平行。
3.两构件构成多个转动副,且同轴。
4运动时,两构件上的两点距离始终不变。
5.对运动不起作用的对称部分。
如多个行星轮。
6.两构件构成高副,两处接触,且法线重合。
1.6机构运动简图——用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。
作用——1.表示机构的结构和运动情况。
2.作为运动分析和动力分析的依据。
步骤:1)运转机械,搞清楚运动副的性质、数目和构件数目;2)测量各运动副之间的尺寸,选投影面(运动平面),绘制示意图。
3)按比例绘制运动简图。
简图比例尺:μl =实际尺寸m / 图上长度mm4)检验机构是否满足运动确定的条件。
1.7 F=3n-(2Pl +Ph )1.8速度瞬心两个作平面运动构件上速度相同的一对重合点,在某一瞬时两构件相对于该点作相对转动,该点称瞬时速度中心。
求法?若机构中有n个构件,则∵每两个构件就有一个瞬心∴根据排列组合有N=n(n-1)/2求法:1)直接观察法:适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。
2)三心定律:三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心,且它们位于同一条直线上。
此法特别适用于两构件不直接相联的场合。
第二章平面连杆机构2.1何谓平面连杆机构?它有何特点?能够实现哪些运动转换?平面连杆机构是有若干构件用低副(转动副、移动副)连接组成的平面机构,又称平面低副机构。
①采用低副。
面接触、承载大、便于润滑、不易磨损形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。
②改变杆的相对长度,从动件运动规律不同。
③连杆曲线丰富。
可满足不同要求。
若组成转动副的两构件能作整周相对运动,则称该转动副为整转副,否则称为摆动副。
2.2铰链四杆机构的基本形式,特性,生产中有何作用?哪些特性对工作不利?如何消除其影响?曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构1)曲柄摇杆机构特征:曲柄+摇杆作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
如雷达天线。
2)双曲柄机构特征:两个曲柄)180/(21θω-︒=C C 2212t C C V =作用:将等速回转转变为等速或变速回转。
3)双摇杆机构特征:两个摇杆对工作不利的特性:极位,死点位置:施加外力,利用构件自身惯性可以解决。
运动不确定性:当四个铰链中心处于同一直线上将出现运动不确定性。
可以在主,从动曲柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构来消除运动不确定状态。
2.3四杆机构的演化形式有哪些?他们是通过什么途径演化而来的?在工程上有哪些实际应用?(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,偏心曲柄滑块机构,对心曲柄滑块机构,双滑块机构,正弦机构。
(2)改变运动副的尺寸偏心轮机构(3)选不同的构件为机架曲柄滑块机构导杆机构2.4在铰链四杆机构中,转动副成为周转副的条件是什么?1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
2整转副是由最短杆与其临边组成2.5铰链四杆机构的形式和尺寸之间关系如何?曲柄存在的条件:曲柄存在的条件1. 最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和称为杆长条件。
2.连架杆或机架之一为最短杆。
2.6四杆机构的极位和死点有何异同在曲柄摇杆机构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆位于两个极限位置,简称极位。
摇杆为主动件,且连杆与曲柄两次共线时,有:γ=0此时机构不能运动. 称此位置为:“死点”死点要求是摇杆为主动件曲柄为从动件时的极位才是死点2.7何谓行程速比系数K ?它描述了机构的什么特性?它与极位夹角有何关系?当曲柄以ω继续转过180°-θ时,摇杆从C2D,置摆到C1D ,所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,那么有:显然t1>t2 v2>v1,摇杆的这种特性较急回运动。
ωθ/)180(2-︒=t11180+-︒=K K θ121221t C C t C C =21t t =θθ-︒+︒=18018012V V K =称K 为行程速比系数,特性:K 值越大,急回性质越明显。
于极位夹角的关系式:且θ越大,K 值越大,急回性质越明显2.8存在急回特性的装置?什么情况下没有急回特性?具有急回特性的四杆机构除曲柄摇杆机构外,还有偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构等。
当 =0°,k=1时,无急回特性.2.9曲柄摇杆机构中,当以曲柄为原动件时,是否存在死点?不存在。
2.10曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构等各在什么条件下会出现死点?机构在死点位置会出现什么后果?可采取哪些措施解决?摇杆为主动件的曲柄摇杆机构,当曲柄与连杆两次共线时,忽略连杆质量的情况下,连杆是二力杆,因此连杆对曲柄的作用力通过曲柄铰链中心A ,给曲柄的驱动力矩为0,机构就会出现卡死或运动不确定的现象。
死点通常有害,应设法消除。
消除方法有:② 对从动曲柄施加附加力矩。
② 利用构件自身或飞轮的惯性。
③ 多组相同机构错开一定角度布置。
2.11机构的压力角和传动角?对传动性能的影响?设计四杆机构时,对传动角有何要求?压力角:从动件驱动力F 与力作用点绝对速度之间所夹锐角。
传动角(γ)=90度-压力角(α)γ↑F’→对传动有利。
又可用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏,设计时要求: γmin ≥50°2.12曲柄摇杆机构都得最大和最小传动角出现在什么位置?当摇杆主动时,其传动角又如何?在曲柄摇杆机构中,若以曲柄为原动件时,最小传动角出现在曲柄与机架的两个共线位置之一处。
2.13导杆机构的传动角是多少?摆动导杆机构的传动角始终等于90°。
2.14曲柄滑块机构的最大和最小传动角出现在什么位置?当滑块主动时,其传动角又如何?第三章 凸轮机构3.1凸轮机构有哪些类型?特点如何?1)按凸轮形状分:盘形、移动、圆柱凸轮( 端面) 。
2)按推杆形状分:尖顶、滚子、平底从动件。
3)按推杆运动分:直动(对心、偏置)、摆动4)按保持接触方式分:力封闭(重力、弹簧等)几何形状封闭(凹槽,等宽,等径,主回凸轮)特点:尖顶——构造简单、易磨损、用于仪表机构;滚子——磨损小,应用广;平底——受力好、润滑好,用于高速传动。
3.2凸轮机构从动件常用运动规律有哪几种?有何特点?适用于哪些场合?一、多项式运动规律1.等速运动(一次多项式)运动规律。
刚性冲击2.等加等减速(二次多项式)运动规律:位移曲线为一抛物线。
加、减速各占一半。
柔性冲击3.五次多项式运动规律:无冲击,适用于高速凸轮二、三角函数运动规律1.余弦加速度(简谐)运动规律:在起始和终止处理论上a2为有限值,产生柔性冲击。
2.正弦加速度(摆线)运动规律:无冲击三、改进型运动规律:将几种运动规律组合,以改善运动特性。
正弦改进等速3.3何谓刚性冲击和柔性冲击?它们出现在哪几种常用运动规律中?(网上找的)等加速和等减速运动的推杆在运动的起讫处加速度数值较大变化以及中部加速度方向发生反向而对凸轮产生柔性冲击;余弦加速度运动的推杆在起讫处也由于其加速度数值的较大变化而对凸轮产生柔性冲击。
这些是PPT上的,和书上的有些不一样3.5理论轮廓曲线,实际轮廓曲线?作图时是否可以不画理论轮廓曲线直接画实际轮廓曲线?实际轮廓是只凸轮的实际外形,滚子的中心走过的轨迹才是理论的轮廓曲线不能(P47)3.6 设计凸轮轮廓曲线时,采用了反转法,其理论依据是什么。
给整个凸轮机构施以-ω1时,不影响各构件之间的相对运动,此时,凸轮将静止,而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。
3.7压力角,对工作的影响?为什么回程压力角可以选得大些?(1)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称为压力角。
(2)驱动从件的有用分力F’一定时,压力角ɑ越大,则有害分力F’’越大,机构的效率越低。
当ɑ增大到一定程度,以致F’’在导路中所引起的摩擦阻力大于有用分力F’时,无论凸轮加给从动件的作用力多大,从动件都不能动,这种现象称为自锁。
为了保证凸轮机构正常工作并具有一定的传动效率,必须对压力角加以限制。
(3)常见的依靠外力使从动件与凸轮维持接触的凸轮机构,其从动件是在弹簧或重力作用下返回的,回程不会出现自锁。
因此,对于这类凸轮机构,通常只需要校核推程压力角。
3.8将对心从动件改为偏置后,对凸轮压力角有何影响?用偏置法可减小推程压力角,但同时增大了回程压力角,故偏距 e 不能太大。
第四章齿轮机构4.1渐开线形成:―条直线在圆上作纯滚动时,直线上任一点的轨迹特性:①AB = BK;(见书P55页及PPT)②渐开线上任意点的法线切于基圆纯滚动时,B为瞬心,速度沿t-t线,是渐开线的切线,故BK为法线③B点为曲率中心,BK为曲率半径。
渐开线起始点A处曲率半径为0。
④渐开线的形状取决于基圆的大小⑤基圆之内无渐开线4.3齿廓在基圆上的压力角和曲率半径如何?在无穷远处的压力角和曲率半径又如何?(P55)压力角αk,基圆半径rb,k点离轮心的距离rb=rk cosαk―条直线在圆上作纯滚动时,直线上任一点的轨迹叫渐开线。