《机械原理》考研重点考点讲义整套汇编
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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。
机械原理考研讲义八9.1本章知识点串讲本章的重要知识点在于:1.推杆常用运动规律的特点及其选择原那么;常用的运动规律有:多项式运动规律和三角函数运动规律。
其中多项式运动规律又可分为一次多项式运动规律,二次多项式运动规律等;三角函数运动规律又可分为余弦加速度运动规律和正弦加速度运动规律。
关于这些运动规律的特点,专门是冲击的情形大伙儿要明白。
2.凸轮机构运动过程的分析;3.凸轮轮廓线的设计;凸轮廓线设计的反转法原理是本章的重点内容之一。
不管是用图解法依旧解析法设计凸轮廓线,所依据的差不多原理差不多上反转法原理。
该原理可归纳如下:在凸轮机构中,假如对整个机构绕凸轮转动轴心O加上一个与凸轮转动角速度ω大小相等、方向相反的公共角速度(-ω),这时凸轮与从动件之间的相对运动关系并不改变。
4.凸轮机构压力角与机构差不多尺寸的关系。
在偏距一定,推杆的运动规律的条件下,加大基圆半径r0,可减小压力角α。
关于平底垂直于推杆的凸轮机构,其压力角恒等于零。
5.设计凸轮经常见问题的解决方法。
在设计移动滚子从动件盘形凸轮机构时,假设发觉其压力角超过了许用值,能够采取以下措施:(1) 增大凸轮的基圆半径rb。
(2) 选择合适的从动件偏置方向。
在设计凸轮机构时,假设发觉采纳对心移动从动件凸轮机构推程压力角过大,而设计空间又不承诺通过增大基圆半径的方法来减小压力角时,能够通过选取从动件适当的偏置方向,以获得较小的推程压力角。
即在移动滚子从动件盘形凸轮机构的设计中,选择偏置从动件的要紧目的,是为了减小推程压力角。
当显现运动失真现象时,可采取以下措施:(1) 修改从动件的运动规律。
(2) 当采纳滚子从动件时,滚子半径必须小于凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径ρmin。
假设由于结构、强度等因素限制,滚子半径r r不能取得太小,而从动件的运动规律又不承诺修改时,那么可通过加大凸轮的基圆半径r b,从而使凸轮廓线上各点的曲率半径均随之增大的方法来幸免运动失真。
机械原理直击考点重点第一部分机构的结构分析本章主要知识点有:机构的组成;机构运动简图及绘制;机构的自由度的计算;平面机构的组成原理和结构分析,以上知识点必须掌握,其中自由度的计算是重中之重。
基础阶段,复习时间是从5月份至8月份,以上基础知识点必须理解掌握。
【例题】计算下面机构的自由度F,指出机构中存在的复合铰链、局部自由度、虚约束。
指出机构具有确定运动应具备的条件。
分析:此题目是第1章机构的结构分析在2009年考过的一道题目,本章主要介绍机构的组成,平面机构运动简图,及机构自由度的计算。
★重点内容:平面机构运动简图及机构自由度的计算▲难点内容:平面机构运动简图该题目即是整本书的重点也是历年的必考点,它重要是因为历年真题都把考核机构的自由度计算作为重中之重,这是必考的知识点。
该题目涉及到的知识点是机构运动简图的识别、机构自由度的计算公式、复合铰链、局部自由度、虚约束的准确识别,机构有确定运动的条件。
这是同学分析题目的第一步,要知道它考的是什么考点(基础复习),第二步要明确命题规律(强化复习),第三步是要站在命题人的角度思考问题(冲刺复习),“如果我是命题组人,为什么出这道题,想考察同学哪方面的能力”。
解题:设运动链中共有PL个低副和PH个高副,平面机构的自由度F=3n —2PL—PH,图中有活动构件n=9,低副PL=13,高副PH=0,其中铰链A处是复合铰链,没有局部自由度和虚约束。
自由度F=3 x 9—2 x 13—0=1,机构具有确定运动的条件是只有一个原动件。
注:解题时头脑中必须概念清晰,掌握扎实的基本知识。
以本题为例,细致分析题目要求,必须清楚复合铰链、局部自由度、虚约束的定义以及机构具有确定运动的条件。
第二部分平面机构的运动分析本章主要知识点有:速度瞬心法;矢量方程图解法,分两种情形:1 统一构件上两点间的速度和加速度的关系,2 两构件上重合点间的速度和加速度的关系;速度多边形及速度影像;加速度多边形及加速度影像;图解法对平面机构进行运动分析;解析法做平面机构的运动分析,其中速度瞬心法和矢量方程图解法是重中之重。
机械原理知识点归纳总结考研机械原理是机械工程领域的基础学科之一,它主要研究机械系统的运动学和动力学问题。
以下是机械原理的知识点归纳总结,适用于考研复习:一、基本概念- 机械:由多个部件组合而成的,能够传递或转换能量的装置。
- 机构:由若干个基本构件通过运动副连接而成的,具有确定运动的组合体。
- 运动副:两个或两个以上的基本构件,通过接触面相互约束,实现相对运动的连接方式。
二、运动学基础- 运动学:研究物体运动的几何关系,不涉及力的作用。
- 位移:物体在运动过程中位置的变化量。
- 速度:位移对时间的导数,表示物体运动的快慢。
- 加速度:速度对时间的导数,表示速度变化的快慢。
- 角位移、角速度和角加速度:对应于转动运动的位移、速度和加速度。
三、运动链与机构分析- 运动链:由多个机构串联或并联组成的复杂机械系统。
- 机构的自由度:机构中独立参数的数量,决定了机构的复杂程度。
- 运动分析:确定机构各部分的运动规律和运动特性。
四、动力学基础- 动力学:研究力和运动之间的关系。
- 牛顿运动定律:描述物体运动的基本定律。
- 动量守恒定律和能量守恒定律:在没有外力作用下,系统的总动量和总能量保持不变。
五、平衡与稳定性- 静平衡:在没有外力作用下,机械系统保持静止或匀速直线运动的状态。
- 动平衡:在有外力作用下,通过调整系统内部力的分布,使系统保持稳定运动的状态。
- 稳定性分析:研究系统在受到扰动后能否恢复到平衡状态。
六、机械振动基础- 机械振动:机械系统在受到周期性或非周期性激励时的振动现象。
- 自由振动:没有外力作用下的振动。
- 受迫振动:在周期性外力作用下的振动。
- 阻尼:振动过程中能量的耗散。
七、机械传动- 齿轮传动:通过齿轮的啮合来传递运动和动力。
- 带传动:通过带和轮的摩擦力来传递运动。
- 链传动:通过链条和链轮的啮合来传递运动。
八、机械设计基础- 机械设计:根据使用要求,对机械系统进行设计和优化。
- 材料选择:根据机械的工作条件选择合适的材料。
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。
目 录考研分析1第一章 绪论7 第1讲 机械原理概述7第二章 机构的结构分析9 第1讲 运动副及自由度计算初步9 第2讲 计算平面机构自由度时应注意的事项13 第3讲 机构运动简图与平面机构组成17第三章 平面机构的运动分析21 第1讲 速度瞬心法21 第2讲 矢量方程图解法及综合法25 第3讲 矢量方程图解法中需说明的问题28第四章 平面机构的力分析33 第1讲 构件惯性力以及运动副中总反力33 第2讲 考虑摩擦时机构受力分析39第五章 机械的效率和自锁43第六章 机械的平衡48第七章 机械的运转及其速度波动的调节53第八章 平面连杆机构及其设计59 第1讲 平面连杆机构基础知识60 第2讲 平面连杆机构的设计(一)65 第3讲 平面连杆机构的设计(二)68第九章 凸轮机构及其设计73 第1讲 从动件运动规律及凸轮机构设计73 第2讲 凸轮机构设计中几个问题78第十章 齿轮机构及其设计84 第1讲 齿轮相关定理等理论知识点85 第2讲 齿轮相关定理等理论知识点习题专练89 第3讲 齿轮的切制与变位修正91 第4讲 齿轮参数计算95第十一章 齿轮系及其设计101第十二章 其他常用机构107考研分析教材说明 《机械原理》作 者:孙桓,陈作模,葛文杰出版社:高等教育出版社版 次:第七版其他参考书目:书名出版社作者机械原理教程清华大学出版社申永胜机械原理华中科技大学出版社杨家军主编机械原理高等教育出版社邹慧君张春林机械原理高等教育出版社王知行刘廷荣机械原理高等教育出版社郑文纬吴克坚机械原理国防工业出版社安子君机械设计基础高等教育出版社杨可桢试卷分析1.考试形式:①单考机械原理:以大题为主②机械原理+机械设计合考时:机械原理部分在填空题、选择题、计算题、作图题方面分值分布较为均匀。
侧重于基础知识点及对知识点灵活运用的考核2.考试题型及分值分布:题型单考机械原理时分值分布机械原理+机械设计时机械原理部分分值分布选择题35分左右15~20分左右填空题判断题问答题20分左右10分左右计算题50分左右20分左右作图题30分左右20分左右设计综合分析题15分左右与机械设计结构分析交叉出题3.考试内容及分值分布:章节重点难点必考点考试题型分值1绪论填空选择2机构的结构分析√√√计算填空选择问答15~253平面机构的运动分析√√√作图填空10~204平面机构的力分析√√√作图填空10~205机械的效率和自锁√√计算填空10~156机械的平衡√计算选择10~157机械的运转及其速度波动的调节√计算填空选择问答10~208平面连杆机构及其设计√√√作图计算问答15~309凸轮机构及其设计√√作图填空10~1510齿轮机构及其设计√√计算填空选择15~2011齿轮系及其设计√√√计算15~2012其他常用机构√填空选择设计104.考试题型及题型考核点分析题型考核点涉及章节备注计算题自由度计算2-2,2-6注意与轮系等组合机构的自由度计算机械效率5-1,4-3,4-4机械自锁条件5-2注意与第四章联合出题刚性转子平衡条件6-2飞轮转动惯量计算7-4等效转动惯量计算7-2,2-3齿轮机构参数计算轮系传动比计算10-4,10-5,10-8,10-9,10-10,11-2,11-3,11-4,11-7与《机械设计》中齿轮受力分析联合出题作图题瞬心法作机构速度分析矢量方程图解法作机构速度和加速度分析3-2,3-2,3-4注意综合法的运用运动副中摩擦力和支反力的分析4-3,4-4平面四杆机构的作图法设计8-4直动从动件凸轮机构轮廓曲线的设计9-3,9-4齿轮机构啮合区域作图10-5设计分析综合题机构设计方案的合理性2-3,2-41.自由度是否为零2.虚约束设计是否合理机构级别的确定2-71.机构拆分2.机构综合续表题型考核点涉及章节备注设计分析综合题用间歇机构、常用机构组合进行方案设计8-1,8-2,8-3,12-1,12-2,12-3,12-5,12-8,12-9,12-101.熟练掌握各种机构运动特点,注意四杆机构各种变形。
《机械原理》考研复习提纲与知识点总结1 结构结构分析(复习+练习,1~2天) 1.1 平面机构自由度计算()L H F 32n p p =-+,其中n 为活动构件数,不包括机架;L p 为低幅运动副数,包括转动副和移动副;H p 为高副运动副数,包括凸轮副和齿轮副。
1.2 自由度计算注意事项(1)复合铰链:多个构件(m )在同一轴线上通过转动副相连,相当于(m-1)个转动副。
(2)局部自由度:主要指凸轮推杆滚子。
(3)虚约束:a )重复结构,如平行连杆、对称结构;b )同一运动副,如回转轴线重合的转动副、运动导路平行的移动副和接触点处法线重合的平面高副;c )运动过程中距离不变位置或重合点间的连接构架,如静定桁架、椭圆仪。
1.3 平面机构具有确定运动的条件机构自由度与原动件数相等。
2 平面机构运动分析2.1 速度瞬心图解法(复习+练习,1天)(1)定义:瞬心(两构件间瞬时速度为零的重合点,即相对回转中心);相对瞬心(重合点上的绝对速度不为零);绝对瞬心(两构件速度重合点上的绝对速度为零)。
(2)数目:()12k k N -=,其中k 为机构的构建总数,包括机架在内。
(3)位置确定:a )运动副直接连接的两构件间瞬心:转动副(回转中心)、移动副(垂直于运动导路的无穷远处)、纯滚动平面高副(接触点处)、滚动兼滑动的平面高副(过接触点处的公法线上);b )三心定理:做相对运动的三个构件的三个瞬心在同一直线上,利用同号消除法确定瞬心位置。
(4)运动分析:两活动构件间角速度之比为两活动构件间瞬心到各自绝对瞬心间距离的反比,即P P P P mn ngm mn n mn mgi ωω==,其中m 和n 为两活动构件编号,g 为该机构的机架编号。
此外,角速度方向根据P ng v 判定。
2.2 同一构件上两点间相对运动(矢量方程)图解法(复习+练习,1.5天)(1)基本原理:根据同一刚体上相对运动原理,列出速度和加速度两个运动矢量方程,分析各物理量的大小和方向,分别作出速度多边形和加速度多边形,最后进行测量计算。