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机械原理第七版概念总结

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(完整版)机械原理知识点归纳总结

(完整版)机械原理知识点归纳总结

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。

机械原理第七版孙桓

机械原理第七版孙桓


分析自动洗衣机的组成：
控制器(控制)
潘存云教授研制 中南大学专用
潘存云教授研制
波轮(工作) 电动机(原动)
带(传动)
减速器(传动)
作者： 潘存云教授
机构的共有特征：
同理，通过对典型机构进行分析可知：
①人造的实物组合体；
②各部分有确定的相对运动；
③用来传递力或实现运动的转换。
机构的分类：通用机构和专用机构。
中南大学专用
作者： 潘存云教授
型齿廓曲线和新型传动、加速了对高速齿轮、精密齿 轮、微型齿轮的研究。
凸轮机构: 十分重视对高速凸轮机构的研究。
中南大学专用
作者： 潘存云教授
高速度； 现代机械的特点： 高节拍；
高性能
另外，为了适应现代机械高速度、高节拍、高性能的需要，
高速高定位精度的分度机构；
研制了 具有优良性能的组合机构； 各种机构的变异与组合等。
原理、机构运动学、机器动力学。
▲ 研究各种常用机构的运动和动力性能，以及它们 的设计 方法。
如何学习本课程？
▲ 着重搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握机构 分析与综合的基本方法。
▲ 注意把一般原理和方法与具体运用密切联系起来。 并用所学知识观察日常生活与生产遇到的各种机械。
▲注意培养运用所学基本理论与方法去分析和解决工 程实际问题的能力。
课程的特点：
1）实践性强 2）综合性强 3）独立性强
本课程是一门技术基础课，其研究对象是在生产实际中广泛应用的机械，所要解决的问题大 多数是工程中的实际问题（与理论力学的不同点），因此要求学生加强基本技能的训练，如 简图测绘、齿轮参数测量等。要培养工程素养，作图应严格按要求进行。要重视实验课。
机械原理(第七版)第7章 机械的运转及其速度波动的调节

机械原理(第七版)第7章 机械的运转及其速度波动的调节


力学模型。
徐州工程学院
在建立等效动力学模型时，通常取连架杆作为等效构 件，如图7-4即为两种常用的等效动力学模型：
a）
图7-4
b)
图a的模型中，等效构件是回转构件（曲柄），其ω与 原机构中该构件本身的ω相同，但其具有的转动惯量为Je， 其上作用的力矩为Me。 图b的模型中，等效构件是移动构件（滑块），其v与 原机构中该构件本身的v相同，但其具有的质量为me，其 上作用的力为Fe。 徐州工程学院
徐州工程学院
§7—3 机械系统运动方程的建立与求解
一、机械系统运动方程的建立
(Establishment and Solution of the Motion Equation of a Mechanical System )
1、机械系统运动方程的一般表达式
根据动能定理，机械系统在某一瞬间dt内总动能的增 量dE应等于在该瞬间内作用在该机械系统的各外力（外力 矩）所作的元功dW，即： dE= dW
Me= [Ficosαi(vi /ω)±Mi(ωi /ω)]
i 1
徐州工程学院
n
2）等效构件为以v移动的滑块时，则Ne=Fev。 由Ne=N可得 Fe的一般表达式： n Fe= [Ficosαi(vi /v)±Mi(ωi / v)]
i 1
∵ Me、Fe与外力Fi、外力矩Mi及速比有关，而速比是等效 构件位置的函数或常数。
统等效转化为只有一个独立运动的等效构件(Equivalent
link) ，等效构件的运动与机械中该构件本身的运动相同。
徐州工程学院
等效转化的原则是：使机械系统转化前后的动力学效果保 持不变。即：
1）等效构件的等效质量me或转动惯量Je所具有的动能等
机械原理第七版第三章

机械原理第七版第三章


（二）、用解析法对平面连杆机构进行运动分析 用解析法对平面连杆机构进行运动分析又可分为：矢 量方程解析法、杆组法和矩阵法等。 矢量方程法是将机构中各种构件视为矢量，并构成封 闭矢量多边形，列出矢量方程，进而推导出未知量的表达 式。
复数矢量法 图示四杆机构，已知机构各构 件尺寸及原动件1的角位移θ 1和 角速度ω 1 ，现对机构进行位置、 速度、加速度分析 1、位置分析 矢量方程式：
第三章
平面机构的运动分析
§3-1 机构运动分析的任务、目的和方法 §3-2 用速度瞬心法作机构的速度分析
§3-3 用矢量方程图解法作机构的速度及 加速度分析
§3-4 综合运用瞬心法和矢量方程图解法 对复杂机构进行速度分析 §3-5 用解析法作机构的运动分析 返回
§3-1 机构运动分析的任务、目的和方法
i
2
l33e
i
3
l11 cos 1 l22 cos 2 l33 cos 3 l11 sin 1 l22 sin 2 l33 sin 3
3l3 sin( 3 2 ) 1l1 sin( 1 2 )
1L1 sin( 1 2 ) 3 L3 sin( 3 2 )
1L1 sin( 1 3 ) 2 L2 sin( 2 3 )
1L1 sin( 1 3 ) 2 L2 sin( 2 3 )
3、加速度分析
l11e i l22e i l33e i
1 2
3
2 i il1 1 e1

1
i l2 2e 2
1．任务 根据机构的尺寸及原动件已知运动规律，求构件中从动件上 某点的轨迹、位移、速度及加速度和构件的角位移、角速度及角 加速度。 2．目的 了解已有机构的运动性能，设计新的机械和研究机械动力性 能的必要前提。 3．方法 主要有图解法和解析法。图解法又有速度瞬心法和矢量方程 图解法（又称相对运动图解法）。 图解法： 形象、直观，用于平面机构简单方便，但精度 和求解效率较低。 解析法： 计算精度和求解效率高。可借助计算机计算。
机械原理课件(第七版)

机械原理课件(第七版)

综合原理的应用
在机械系统方案设计中，综合原理的应用可以帮助设计师 更好地理解系统的功能和性能要求，发现潜在的问题和解 决方案，提高设计的可行性和可靠性。
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感谢您的观看
定义
机械效率是指机械在工作中所 做的有用功与总功的比值。
影响因素
机械效率受到多种因素的影响 ，如机械设计、制造精度、润 滑条件、摩擦类型和材料性质 等。
提高效率的方法
为了提高机械效率，可以采取 优化设计、改善制造工艺、选 择合适的润滑剂和减少摩擦阻 力等措施。
实验测定
机械效率可以通过实验测定， 常用的方法有功率法、扭矩法
平面机构的动态动力分析
总结词
动态动力分析的应用
VS
详细描述
动态动力分析在机械设计中具有重要应用 ，如优化机构设计、提高机构性能、预测 机构运动行为等。通过动态动力分析，可 以更好地理解机构在不同条件下的运动规 律和受力情况，为机械设计提供重要的理 论支持和实践指导。
05 机械的效率和自锁
机械的效率
机械原理课件(第七版)
目 录
• 绪论 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面机构的力分析 • 机械的效率和自锁 • 机械的平衡 • 机械的运转及其速度波动的调节 • 机械系统的方案设计
01 绪论
机械原理课程的性质和内容
总结词
介绍机械原理课程的基本性质和主要内容，包括机械系统、机构、机器和装置等 基本概念和原理。
以及它们之间的相互关系。
03
等效转动惯量
等效转动惯量是指在机械运转过程中，为了模拟机械的转动状态所需要
用到的等效转动惯量。等效转动惯量的大小取决于机械内部各部件的转
机械原理(PDF)孙桓 复习笔记chapter7

机械原理(PDF)孙桓 复习笔记chapter7

M A Mn Md B
2．三相异步电机的机械特性： 见右图 3．机械特性的表达： 常用简单代数式表示，如电机特性一般表示为： Md = Mn(ωo+ω)/ (ωo-ωn)
O
ωn ω ωo
C ω
§7—2 机械的运动方程式 一．机械运动方程的一般 机械运动方程的一般表达 动方程的一般表达式 表达式： 1．机械系统的动能定理： 系统动能 E 的增量 dE 等于系统中所有外、内力的微功之和，即： dE =ΣδW = dt ─ 系统中全部外、内力的瞬时功率之和。 ∵ 本章以下不计 f， ∴ 是机械中全部外力的瞬时总功率。 2．运动方程的一般表达式： 设：图示构件是机械中第 i 个活动构件。 mi、Jsi ──构件 i 的质量和绕质心轴的转动惯量。 vsi、ωi ──构件 i 的质心的速度、角速度。 Fi、Mi ──构件 i 上作用的外力、外力距。 vi、αi ── Fi 作用点的速度及作用角 动能 i 构 件 机械系统 ∴ miv2si/2 + Jsiω2i/2 Jsiω2i/2) Σ(miv2si/2 + 功率 Fivicosαi±Miωi Σ(Fivicosαi±Miωi) = [Σ(Fivicosαi±Miωi)]dt (1)
2 2 − ωmin ωmax
2
= Je
ωmax + ωmin
2
ωm
ωmax − ωmin 2 = J eωm δ ωm
于是：
2 δ = ∆Wmax ( J eωm )
显然，△Wmax 与 ωm 一定时，Je 越大，δ 越小。
37
《机械原理》 （第七版）孙桓主编
第 7 章 机械的运转及其速度波动的调节
§7—4 稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节 一．产生周期性速度波动的原因 1．等效驱动力矩 Med、等效阻抗力矩 Mer： 与所有驱动力和阻力相对应的假想力矩。一般是等效构件转角 φ 的周期函数，即： Me(φ)=Med(φ) - Mer(φ) =Med(φ+φT) - Mer(φ+φT) 2．机械动能的增量△E：
机械原理第七版第6章机械的平衡

机械原理第七版第6章机械的平衡

❖新的不平衡力P’’v，对机构也会产生不利影响。
P’’v= -m’’w2rsin=-mCw2lABcos
❖减少P’’v不利影响的方法：
取 P h (1 3 ~ 1 2 )P C m (1 3 ~ 1 2 )m c lA/B r
✓只平衡部分往复惯性力。在减小往复惯性力PC的同时，
使P’’v不至于太大。
转子的平衡又可分为：
1）刚性转子(Rigid rotor) 的平衡：（本章介绍） 2）挠性转子(Flexible rotor)的平衡：
2020/9/18
1）刚性转子的平衡：
在机械中，转子的转速较低（n<0.6~0.75nc1——转子 第一阶段的共振转速）、刚性较好，运转过程中产生的弹 性变形甚小，这类转子称为刚性转子。
4、平衡基面的选取 常选择转子的两端面作为两平衡基面。如结构允许，
两平衡基面的距离越大越好，这样可使安装或除去的平 衡质量越小。
5、动平衡和静平衡之间的关系 凡动平衡的转子一定是静平衡的，但静平衡的转子不
一定是动平衡的。
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§6—3 刚性回转件的平衡试验法
2020/9/18
三、转子的平衡精度及许用不平衡量
2020/9/18
二、动平衡(dynamic balance)计算
1、应用条件：轴向宽度较大的回转件，即B/D≥0.2。 如内燃机的曲轴、电机转子、机床的主轴等，它们的
质量不能再近似地认为是分布在同一平面内，而应该看作 是分布在沿轴向的多个相互平行的回转面内。
如图6-2所示的曲轴，其不平衡质量m1、m2、m3是分 布在3个回转面内。
2020/9/18
图6-2
在此情况下，即使转子的质心S ′在回
转轴线上（如图6-3所示），但由于各偏 心质量所产生的离心惯性力不在同一平面
机械原理全部知识点总结

机械原理全部知识点总结

机械原理全部知识点总结一、牛顿定律1. 牛顿第一定律：物体在外力作用下静止或匀速直线运动，除非有外力作用，否则不会改变其状态。

2. 牛顿第二定律：物体受力作用时，其加速度与作用力成正比，与物体质量成反比，方向与力的方向相同。

3. 牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在不同物体上。

二、运动学1. 位移、速度和加速度的定义及关系2. 直线运动和曲线运动的描述和分析3. 相对运动和相对运动问题的解决方法4. 圆周运动和角速度、角加速度的计算5. 瞬时速度和瞬时加速度的概念及计算方法三、动力学1. 动量和动量定理：动量的定义和计算方法，动量守恒定律的应用2. 动能和动能定理：动能的定义和计算方法，动能定理的应用3. 动力和动力定理：动力的定义和计算方法，动力定理的应用4. 质点受力分析：引力、弹力、摩擦力等力的计算和分析5. 动能、动量和功率的关系：能量守恒定律和功率的计算方法四、静力学1. 平衡条件和平衡方法：受力平衡条件的表述和计算方法2. 力的合成和分解：力的合成定理和力的分解定理的应用3. 各向同性和各向异性材料的力学性质4. 梁的静力学分析方法：简支梁、固支梁和悬臂梁的静力学分析方法五、轴系1. 轴系的分类和特点：一般轴系、滚动轴系和滑动轴系的特点和应用2. 轴系的受力分析：轴系受力平衡条件和计算方法3. 轴系的设计与选用：轴系的设计原则和选材方法4. 轴系的传动：轴系的传动原理和传动装置的种类及应用六、传动1. 传动的分类和特点：齿轮传动、带传动、链传动和齿条传动的特点和应用2. 传动的传递特性：传动的传递比、效率和传动比的计算方法3. 传动装置的设计与选用：传动装置的设计原则和选用方法4. 传动装置的振动和噪音控制：传动装置的振动和噪音控制原理和方法七、机构1. 机构的分类和特点：平面机构、空间机构、连杆机构和歧杆机构的特点和应用2. 机构的运动分析：机构的运动规律、运动轨迹和运动参数的计算方法3. 机构的静力学分析：机构的受力平衡条件和受力分析方法4. 机构的动力学分析：机构的运动学和动力学分析方法八、机器人1. 机器人的分类和特点：工业机器人、服务机器人和专用机器人的特点和应用2. 机器人的结构和工作原理：机器人的机械结构和工作原理3. 机器人的传感器和执行器：机器人的传感器和执行器的种类和应用4. 机器人的控制系统：机器人的控制系统和编程方法以上是机械原理的全部知识点总结，涵盖了牛顿定律、运动学、动力学、静力学、轴系、传动、机构和机器人等内容。

机械原理课件第七版ppt

机械原理课件第七版ppt

机械系统
机械系统是由多个相互关联的机器与机构组成的复杂系统， 机械原理课程也涉及到对机械系统的整体性能、优化设计以 及控制等方面的研究。
机械原理课程的内容和任务
内容
机械原理课程主要涉及机构学、机械动力学、机械系统运动学、机械振动以及 机械控制等方面的内容。
任务
通过学习机械原理课程，学生可以掌握机构分析、设计、优化以及控制的基本 理论和方法，培养其解决实际工程问题的能力，为后续的专业课程学习和工程 实践打下坚实的基础。
机械原理课件第七版
汇报人：
202X-12-30
目录
Contents
• 绪论 • 机构组成与分析 • 平面连杆机构 • 凸轮机构 • 齿轮机构
目录
Contents
• 轮系 • 其他常用机构简介 • 机械的运转及其速度波动的调节 • 机械的平衡
01 绪论
机械原理课程的研究对象
机器与机构
机器是一种能够将输入的能量转换为输出的机械能的装置， 而机构则是实现运动和力的传递与变换的装置。机械原理课 程主要研究各种机器与机构的工作原理、组成、运动特性以 及能量转换进程。
05 齿轮机构
齿轮机构的特点和分类
特点
齿轮机构是机械传动中最重要的 机构之一，具有传递效率高、结 构紧凑、工作可靠等优点。
分类
根据齿轮的形状和传动方式，齿 轮机构可分为直齿圆柱齿轮机构 、斜齿圆柱齿轮机构、圆锥齿轮 机构等。
齿轮的构造及模数
构造
齿轮由齿廓、齿根、齿面等部分组成 ，其中齿廓是决定齿轮传动性能的关 键部分。
。
机构运动简图
机构运动简图的作用
注意事项
机构运动简图可以直观地表示机构的 组成和运动情况，便于对机构进行分 析和设计。
机械原理第七版第七章

机械原理第七版第七章


机械的运动方程式(4/5) 机械的运动方程式
(2)等效动力学模型的建立 首先,可选取机械中待求速度的转动或移动构件为等效构件, 并以其位置参数为广义坐标. 其次,确定系统等效构件的等效转动惯量Je或等效质量me, 和等效力矩Me或等效力Fe. 其中Je或me的大小是根据等效构件与 而Me或Fe的大小则是根据等 原机械系统动能相等的条件来确定; 效构件与原机械系统的瞬时功率相等的条件来确定.
Fe=∑[Ficosαi(vi /v) ± Mi(ωi /v)] me=∑[mi(vSi /v) +JSi(ωi /v) ]
2 2
例 齿轮推动连杆机构的等效转动惯量和等效力矩的计算
§7-3 机械运动方程式的求解
由前可知,单自由度机械系统的运动方程式可用其等效构 件的运动方程式来表示, 其等效力矩(或等效力)可能是位置, 速度或时间的函数,而其等效转动惯量(或等效质量)可能是 常数或位置的函数,而且它们又可能用函数,数值表格或曲线 等形式给出.因此,求解运动方程式的方法也不尽相同,一般 有解析法,数值计算法和图解法等. 现以等效回转构件为例,几种常见的机械运动方程式的求解 问题及其求解方法介绍如下:
2 2 d[∑ (mivsi/2+Jsiωi /2)]=[∑(Fivicosαi±Miωi)]dt
Si
n
n
i=1
i=1
式中Mi与ωi同相时,取"+"号,反相时,取"-"号.
机械的运动方程式(2/5) 机械的运动方程式
2.机械系统的等效动力学模型 对于单自由度的机械,描述它的运动规律只需一个独立广义 坐标.因此对求解机械在外力作用下的运动规律时,只要求得该 广义坐标随时间变化的规律即可. 为了求得简单易解的机械运动方程式,对于单自由度机械 系统可先将其简化为一等效动力学模型,然后再据此列出其运 动方程式. 例 曲柄滑块机构的等效动力学模型 以曲柄为等效构件时的等效动力学模型 以滑块为等效构件时的等效动力学模型
机械原理西北工业大学第七版CH01——机械原理课件资料文档

机械原理西北工业大学第七版CH01——机械原理课件资料文档

13
传动系统运动方案的设计等问题。
8
本课程的地位、任务及作用
（1）地位
机械原理是研究机械基础理论的一门科学，是机械类各专业 的一门主干技术基础课程，在创新设计机械所需的知识结构中也 占有核心地位。
（2）任务
本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、 基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析和综合方法， 并具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能力。
因此，在学习本课程时应注意掌握基本的概念、原理及机构 的分析与综合的方法。
10
பைடு நூலகம் 注重理论实际
本课程并不是研究某种具体的机械，而是着重研究一般机械 的共性问题，即机构的结构分析和综合的基本理论和基本的方法。 这些基本理论和方法是紧密为工程服务的。
因此，在本课程的学习过程中，一方面要注意这些理论和方 法在理论上建立和推演的严密性和逻辑性，另一方面更要注意这 些理论和方法如何在工程实际中的应用。此外还应随时留意日常 生活和生产中遇到的各种机械，以丰富自己的感性认识；并用所 学到的理论和方法认识分析这些机械，以加深理解，使理论和实 践相互促进。
机床用来变换物料的状态； 汽车、起重机用来传递物料； 计算机用来变换信息。 由于各种机器的主要组成部分都是各种机构，所以可以说， 机器乃是一种可用来变换或传递能量、物料与信息的机构组合。 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。
11
初步建立工程观点
本课程要用到很多与工程有关的名词、符号、公式、标准及 参数和对机械研究的一些常用的简化方法，如倒置、反转、转化、 当量、等效、代换等。 在机构分析与综合中，除解析法外还介 绍图解法、实验法以及试凑等一些工程中实用的方法。

机械原理(第七版)优秀课件—第七章 机械的运转及其速度波动的调节

vi i Me Fi cosi ( ) Mi ( ) 1 1 i 1
n
Mer M 3
3 D QD Q i 31 1 2 2i13
Me M 1( 1) QD 2i13
例1式子说明：卷扬 机的Me是ω1的函数


例2：已知：图示为一由齿轮驱动的正弦机构，z1=20， z2=60，J1、J2、LBC=L，m3、m4的质心在C、D点，在轮1上有 驱动力矩M1，构件4上作用有阻力F4。现取曲柄BC为等效构 件。求：Je、Me n 解：由公式 v 2 2 得：

2. 机械运转过程的三个阶段
机械运转的三个阶段：起动、稳定运转和停车阶段。 1）起动阶段：Wd＞Wr， V2＞V1， E2＞E1， Wd = Wr + △E(动能增量) 。 2）稳定运转阶段：等速型：Wd=Wr ，E2=E1，Jd=c 周期波动型： Wdp=Wrp。 3）停车阶段： Wd=0， Wr=E ， V2＜V1， E2＜E1 。

vi i Fe Fi cos i ( ) M i ( ) v1 v1 i 1
n
vi i M e Fi cos i ( ) M i ( ) 1 1 i 1
n

例1：已知：图示传动系统，i13、D、Q、M1=M1(ω1 ) 取电机轴1为转化构件。求：Me=? 解：Me=Med -Mer= M1(ω1 )-Mer
E Wd ( ) Wr ( )
[ Med ( ) Mer( )]d
a
Je( ) 2 ( ) / 2 Jea 2a / 2
0
周期变速稳定运转的条件： 在等效力矩 M 和等效转动惯 量J 变化的公共周期内，驱动 功应等于阻抗功（或者说，盈 功等于亏功）。

机械原理概念总结

机械原理重要概念总结零件：独立的制造单元 \ 构件：机器中每一个独立的运动单元体 \ 运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接 \ 运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面高副：凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副称为高副。

低副：通过面接触而构成的运动副统称为低副。

4. 空间自由运动有6歌自由度，平面运动的构件有3个自由度。

构件的自由度：构件的独立运动数目 \ 运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统 \ 机架：固定的构件 \原动件：机构中做独立运动的构件从动件：机构中除原动件外其余的活动构件运动链→机构：将运动链中的一个构件固定，并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时，其余构件便随之作确定的运动，这样运动链就成了机构2机构运动简图：表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。

机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。

示意图：只为了表明机械的结构，不按比例来绘制简图3约束和自由度的关系：增加一个约束，构件就失去一个自由度4机构具有确定运动的条件：机构自由度等于机构的原动件数5瞬心：在任一瞬间，两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动，该重合点称为他们的瞬心速度中心绝对瞬心：运动构件上瞬时绝对速度为零的点相对瞬心：两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点9连杆机构（低副机构）：若干个构件通过低副联接所组成的机构10平面四杆机构基本形式：铰链四杆机构11曲柄：在两连杆中能做整周回转机构摇杆：只能在一定角度范围内摆动的构件周转副：将两构件能做360°相对转动的转动副摆动副：不能将两构件能做360°相对转动的转动副12铰链四杆机构的曲柄存在条件：1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2连架杆和机架中有一杆是最短杆13最短杆为连杆时，该机构为双摇杆机构；最短杆为连架杆时，该机构为曲柄摇杆机构；最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构；14有急回运动：θ≠0时，偏置曲柄滑块机构和导杆机构无急回运动：对心曲柄滑块机构和双摇杆机构15死点位置：压力角为90°，传动角为0°。

机械原理第七版

机械原理第七版机械原理是机械工程领域中的基础课程，它主要研究机械运动的规律和原理。

在机械原理第七版中，我们将深入探讨机械原理的基本概念、力学原理、运动学原理以及动力学原理，帮助读者全面理解和掌握机械原理的相关知识。

首先，我们将介绍机械原理的基本概念。

机械原理是研究机械系统运动规律和相互作用的科学，它包括静力学、运动学和动力学三个部分。

静力学是研究物体静止或平衡状态下受力和受力分析的学科，而运动学则是研究物体运动状态和运动规律的学科，动力学则是研究物体受到的力对其运动状态的影响的学科。

其次，我们将深入探讨机械原理中的力学原理。

力学原理是研究物体受力和力的作用规律的学科，它包括静力学、动力学和弹性力学等内容。

在力学原理中，我们将学习如何分析物体受力的平衡条件、力的合成与分解、摩擦力和弹性力等内容，这些知识将为我们后续学习机械原理提供重要的基础。

接着，我们将详细讨论机械原理中的运动学原理。

运动学原理是研究物体运动状态和运动规律的学科，它包括位移、速度、加速度等内容。

在运动学原理中，我们将学习如何描述物体的运动状态、分析物体的运动规律以及运动参数之间的关系，这些知识对于我们理解机械原理中的运动规律将起到关键作用。

最后，我们将深入研究机械原理中的动力学原理。

动力学原理是研究物体受到的力对其运动状态的影响的学科，它包括牛顿运动定律、动量定理、功和能等内容。

在动力学原理中，我们将学习如何分析物体受到的外力对其运动状态的影响、如何计算物体的动量和动能以及如何应用能量守恒定律等内容，这些知识将帮助我们更好地理解和应用机械原理。

总的来说，机械原理第七版将全面系统地介绍机械原理的基本概念、力学原理、运动学原理和动力学原理，帮助读者深入理解和掌握机械原理的相关知识。

通过学习本书，读者将能够对机械系统的运动规律和相互作用有一个全面的认识，为日后的机械工程实践打下坚实的基础。

机械原理(第七版)第6章机械的平衡


m1r1+ m2r2+ …+mbrb=0
2）计算各偏心质量的质径积的大小；
3）取质径积比例尺μW=？kg·mm/mm； 4）按矢径ri（i=1,2,…,n）的方向连续
作矢量Wi（i=1,2,…,n）（长度为 mi ri /μW）；
图6-1
5）连末首端的矢量，即得Wb。 则mbrb=WbμW （mbrb方向为Wb所指的方向）。
它们的质量可以视为分 布在垂直于回转轴线的同一 平面内，如其质心不在回转 轴线上，则其偏心质量产生
F=me 2
m e
D
的惯性力不平衡。这种不平
衡现象在转子静态时就会表
B
现出来，故称为静不平衡。 徐州工程学院
D
F=me 2 m e
B
转子的静平衡，就是利用在转子上增加或除去一平衡 质量的方法，使其质心回到回转轴线上，从而使转子的惯 性力得到平衡（即∑F = 0）的一种平衡措施。 其平衡的原理：利用理论力学平面汇交力系的平衡理论。
平衡的原理：根据弹性梁的横向振动平衡理论进行平衡。 徐州工程学院
2、机构的平衡 机械中作往复移动和平面复合运动的构件，其所产生
的惯性力无法通过调整其质心的方法来平衡，所以不能对 构件本身来进行平衡，而必须就整个机构加以研究，设法 使各活动构件惯性力的合力和合力偶得到完全或部分平衡。
机构平衡的方法可采用：
徐州工程学院
二、机械平衡的内容及分类 研究机械平衡的实质就是研究如何消除或减轻构件或
机构所产生的惯性力或惯性力矩。由于机械中各活动构件 的运动形式不同，所以机械的平衡问题可分为两类：
1、转子(rotor)的平衡
机械中绕固定轴线回转的构件称为转子。 其平衡的方法是利用在该构件上增加或除去一部分质 量，调整其质心在回转轴线上的方法予以平衡。
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机械原理（第七版）重要概念总结一、填空题（每小题2分，共20分）1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ，最小约束数为 1 个。

2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 转动副中心 处。

3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块机构 。

4、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。

5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有 柔性 冲击。

6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。

7、 常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮机构 等。

8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。

9、 实现往复移动的机构有： 曲柄滑块机构 、 凸轮机构 等。

10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为：212121n n n n m m ααββ==-=，， 。

1、 平面机构中若引入一个高副将带入 1 个约束，而引入一个低副将带入 2 个约束。

2、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块 机构。

3、 平面四杆机构具有整转副的条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 。

4、 压力角越大，则机构传力性能越 差 。

5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中， 正弦 运动规律既无刚性冲击也无柔刚性冲击。

6、 锥齿轮取 大端 的参数为标准参数。

7、 槽轮机构的主要组成构件为： 拨盘 、 槽轮 、机架等。

8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。

9、 当两构件组成移动副时，其瞬心在 垂直于导路方向的无穷远 处。

10、 机构处于死点位置时，其传动角为 0 度。

二、简答题（每小题5分，共25分）1、何谓三心定理？答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 。

2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。

3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相同？试加以说明？答：（1）不同。

（2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，而不能使从动件转动，出现了顶死现象。

死点本质：驱动力不产生转矩。

机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力，也无法使其运动的现象。

自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力 大于等于 驱动力的有效分力。

4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇转动，但在具体的使用选择上，又有什么不同？ 答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且棘轮转动的角度可以改变。

槽轮机构较棘轮机构工作平稳，但转角不能改变。

5、 简述齿廓啮合基本定律。

答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两段成反比。

1、机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答：1）机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目等于机构的自由度数目。

2）原动件的数目<机构自由度：机构的运动将不确定，运动将遵循“最小阻力定律，而首先沿阻力最小的方向运动。

2、实现间歇回转运动的机构有哪些？答：（1）槽轮机构，2棘轮机构3不完全齿轮机构4凸轮式间歇运动机构5齿轮-连杆组合机构 3、通过对串联机组的效率计算，对我们设计机械传动系有何重要启示？答：对串联机组，机组效率k ηηηηΛ21=，因为只要串联机组中任一机器的效率很低，就会使整个机组的效率极低；且串联机器的数目越多，机械效率也越低。

因此，在设计串联机组时，应在满足使用要求的前提下，尽量减少机器数量，机组中尽量避免出现采用效率很低的机器。

4、何谓在四杆机构中的死点？答： 在四杆机构中，“死点”指以摇杆或滑块为主动件，曲柄为从动件，则连杆和曲柄处于共线位置时，机构的传动角γ=0°，主动件通过连杆作用于从动件上的力将通过其回转中心，从而使驱动从动件运动的有效分力为零，从动件就不能运动，机构的这种传动角为零的位置称为死点。

5、简述齿轮传动的特点。

答：优点：1传动效率高2传动比恒定3结构紧凑4可靠、命长缺点：1制造、安装精度要求较高2不适于大中心距传动3使用维护费用较高。

一判断题（10分）对者画√，错者画×1、对心曲柄滑块机构都具有急回特性。

（ 0 ）2、渐开线直齿圆柱齿轮的分度圆与节圆相等。

（0）3、当两直齿圆柱齿轮的安装中心距大于标准中心距时，为保证无侧隙啮合，应采用正传动。

（ 1 ）4、凸轮机构中当从动件的速度有有限量突变时，存在柔性冲击。

（ 0 ）5、用飞轮调节周期性速度波动时，可将机械的速度波动调为零。

（ 0 ）6、动平衡的转子一定满足静平衡条件。

（ 1 ）7、斜齿圆柱齿轮的法面压力角大于端面压力角。

（ 0 ）8、加工负变位齿轮时,齿条刀具的分度线应向远离轮坯的方向移动。

( 0 )9、在铰链四杆机构中，固定最短杆的邻边可得曲柄摇杆机构。

（ 0 ）10、平底直动从动件盘状凸轮机构的压力角为常数。

（ 0 ）二、填空题10分1、机构具有确定运动的条件为________________________。

2、平面八杆机构共有_________瞬心。

3、渐开线齿廓上最大压力角在________圆上。

4、当行程速比系数K=1.5时，机构的极位夹角__________。

5、举出两种可实现间歇运动的机构。

________________________。

6、偏置滚子（尖顶）直动从动件盘状凸轮机构的压力角表达式tg ______。

7、渐开线齿轮的齿廓形状与哪些参数有关？_____________。

8、机械中安装飞轮的目的是_____________。

9、直齿圆锥齿轮的当量齿数Zv=__________。

10、在连杆机构中处于死点位置的__________；__________。

三、简答题10分 1、为了实现定传动比传动，对齿轮轮廓曲线有什么要求？2、计算机构自由度时有哪些注意事项？3、计算混合轮系传动比有哪些步骤？4、铰链四杆机构中存在双曲柄的条件是什么？5、机构等效动力学模型中的四个等效量有哪些?分别是根据何种原理求得？一、1.×；2.×；3.√；4.×；5.×；6.√；7.×；8.×；9.×；10.√。

二、1、机构的自由度数=机构的原动件数。

2、28。

3、齿顶。

4、︒36。

5、槽轮机构、棘轮机构。

6、tg s e r ev 220+-μω/。

7、m 、Z 、。

8、调节周期性速度波动。

9、δcos Z /。

10、︒︒90,0三、1、齿廓在任意位置接触时，其啮合点的法线与中心线的交点必为一定点。

2、复合铰链，局部自由度，虚约束。

3、1）正确区分基本轮系；2）列出所区分出来的各基本轮系的传动比计算公式；3）找相关条件，即找出各基本轮系之间的联系条件；4）联立方程式求解未知量。

4、当“最短杆长度加最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和”时，固定最短杆，可得双曲柄机构。

5、等效力矩，等效力，等效质量和等效转动惯量。

等效力矩和等效力是根据机械中瞬时功率相等的原则求得的，而等效质量和等效转动惯量是根据机械中瞬时动能相等的原则求得的。

零件：独立的制造单元 构件：机器中每一个独立的运动单元体运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接 运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面 运动副的自由度和约束数的关系f=6-s运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统 平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由原动件、从动件和机架组成 高副：两构件通过点线接触而构成的运动副 低副：两构件通过面接触而构成的运动副 由M 个构件组成的复合铰链应包括M-1个转动副 平面自由度计算公式：F=3n-(2Pl+Ph)局部自由度：在有些机构中某些构件所产生的局部运动而不影响其他构件的运动虚约束：在机构中有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束的作用虚约束的作用：为了改善机构的受力情况，增加机构刚度或保证机械运动的顺利基本杆组：不能在拆的最简单的自由度为零的构件组速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。

若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心 相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者 绝对速度为零，前者不是三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上速度多边形：根据速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量构成的图形铰链四杆机构有曲柄的条件：1、 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和2、 连架杆与机架中必有一杆为最短杆在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成的曲柄滑块机构在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件是，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角为0渐开线的性质：1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小，在基圆上其曲率半径为零4、渐开线的形状取决于基圆的大小5、基圆以内无渐开线6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等渐开线函数：invαK=θk=tanαk-αk渐开线齿廓的啮合特点：1、能保证定传动比传动且具有可分性传动比不仅与节圆半径成反比，也与其基圆半径成反比，还与分度圆半径成反比I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb12、渐开线齿廓之间的正压力方向不变渐开线齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、（齿顶高系数、顶隙系数）一对渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数和压力角分别相等一对渐开线齿廓啮合传动时，他们的接触点在实际啮合线上，它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2 渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切根切：采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1定轴轮系：如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的周转轮系：如果在连续运转时，其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”）1. 在平面机构中一个高副引入二个约束。