机械原理考试知识点汇总
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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。
机械原理知识点总结一、机械原理概述机械原理是一门研究机械运动、力学、动力等问题的学科。
它主要研究物体的运动规律、力的作用以及这些规律和作用导致的各种运动机构以及机械结构的设计原理等问题。
机械原理是机械工程学科的基础,它在机械工程设计、工业制造、机械运动控制等领域的应用中具有重要意义。
二、机械运动1. 机械运动的基本概念机械运动是指物体的运动,它是机械原理研究的基本对象。
物体的运动可以分为直线运动和转动运动两类,直线运动是指物体沿着直线路径运动,而转动运动是指物体绕着某一轴旋转运动。
2. 机械运动的描述描述机械运动的基本工具是位移、速度和加速度。
位移描述物体在运动过程中从一个位置到另一个位置的距离和方向的变化;速度描述物体在单位时间内移动的距离和方向的变化;加速度描述速度在单位时间内的变化率。
3. 机械运动的运动规律机械运动的运动规律是指描述物体运动的基本定律,主要包括牛顿运动定律、运动规律和牛顿万有引力定律。
牛顿运动定律包括惯性定律、动量定律和作用与反作用定律,它们描述了物体在运动过程中受力、产生加速度和改变动量等基本规律。
三、机械力学1. 机械力的基本概念机械力是指物体相互作用产生的力,它是实现机械运动的基本动力。
机械力可以分为接触力和非接触力两类,接触力是指物体直接接触产生的力,而非接触力是指物体之间不直接接触产生的力。
2. 机械力的作用规律机械力的作用规律包括牛顿定律、弹性力学定律等。
牛顿定律描述了物体受力产生加速度的规律,弹性力学定律描述了弹性体变形时受力和变形之间的关系。
3. 机械力的传递机械力在机械系统中的传递是实现机械运动的基本条件。
在机械系统中,机械力的传递可以通过轴承、齿轮、皮带等机构来实现,不同的传递机构具有不同的特点和适用范围。
四、机械结构1. 机械结构的基本概念机械结构是由多个部件组成的机械系统,它是实现机械运动和力学功能的基本组成。
机械结构可以分为静态结构和动态结构两类,静态结构是指不产生运动的机械系统,而动态结构是指能够产生运动的机械系统。
机械原理考研知识点总结一、机械原理的基本概念机械原理是研究物体的运动和静止状态以及它们之间的关系的一门学科。
它主要包括以下几个方面的内容:1.物体的受力分析:包括受力分析的基本概念、牛顿运动定律、连接件的受力分析等内容。
2.物体的运动学分析:包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等内容。
3.物体的动力学分析:包括牛顿第二定律、动量守恒等内容。
4.物体的能量分析:包括动能、势能、机械能守恒等内容。
5.物体的工作与能量传递:包括力的做功、功率和机械效率等内容。
二、机械原理的基本理论1.力的概念:力是物体相互作用的结果,是物体的外部作用与内部相互作用的结果。
2.力的效果:力的效果包括加速度、位移、速度、功等。
3.力的平衡:受力物体为静止或匀速直线运动的关系。
4.牛顿运动定律:牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
5.动量:动量是描述物体运动状态的物理量,包括动量定理、冲量等。
6.能量:能量是描述物体内部和外部相互作用的物理量,包括动能和势能。
7.机械效率:机械效率是描述机械装置能量转换效率的物理量。
8.静力学:静力学是描述物体静止状态和受力平衡的物理学分支。
9.动力学:动力学是描述物体动态运动的物理学分支。
10.机械波动力学:机械波动力学是描述机械波传播和力学振动的物理学分支。
以上就是机械原理的基本理论,也是考研机械工程专业的基础知识之一。
三、机械原理的应用机械原理在机械工程中具有广泛的应用,例如:1.机械设计:机械原理是机械设计的基础,包括机械零件的设计、装配和运动机构的设计等。
2.机械加工:机械原理用于机械加工中,包括机床的选择、切削力的计算等。
3.机械传动:机械原理用于机械传动中,包括齿轮传动、带传动、链传动等。
4.液压传动:机械原理用于液压传动中,包括液压元件设计、液压系统分析等。
5.自动控制:机械原理用于自动控制中,包括机械控制系统、传感器和执行器的设计等。
6.机械振动:机械原理用于机械振动中,包括机械系统振动分析、振动控制等。
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。
机械原理知识点汇总机械原理是研究机械设备运动规律和相互作用的学科,是机械工程的基础和核心部分。
以下是机械原理的常见知识点:1. 力的作用点和载荷:力矩和力偶、力的合成与分解、静力学平衡条件、力的传递与转换等。
2. 运动学:位移、速度、加速度、平均速度与瞬时速度、匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动、旋转运动等。
3. 动力学:运动物体的力学特性、牛顿三定律、质量与权重、动量、力对动量的作用、功、功率、能量守恒、动能与势能、机械效率等。
4. 科里奥利力:物体在旋转坐标系中受到的惯性力,与转动半径、转动角速度和线速度有关。
用于解释离心力和科里奥利力。
5. 惯性力和离心力:物体在非惯性系或旋转系中受到的假想力。
离心力是惯性力的一种,是旋转体上各质点因受到转动约束而有的离心趋向于离开该转轴的力。
6. 摩擦力:摩擦的本质是接触面内的分子间作用力产生的力。
静摩擦力和动摩擦力。
7. 力的矩和力偶:力矩是力绕某一轴产生的力力矩,力偶是力矩的特殊情况,力的两组等大的力共线并且同向或反向。
8. 杆的受力分析:使用平衡方程和受力平衡条件计算杆的受力。
9. 原动机和传动机构:涉及到动力传输和转动传递的相关原理和机械装置设计,包括各种起动器、接触传动装置、减速器和平动机构等。
10. 齿轮传动:引入齿轮传动的定义、工作原理、齿轮参数和齿轮组合的计算与选择等。
11. 制动与离合器:机械制动器的原理和分类,包括盘式制动器和钳式制动器,离合器的原理和应用等。
12. 螺旋传动:螺旋副的类型、应用和计算等。
总之,机械原理涵盖了力学、动力学、运动学以及各种机械装置的设计和应用原理。
以上是机械原理中的一些重要知识点。
机械专业知识点一、知识概述《机械原理》①基本定义:机械原理呢,就是研究机械中机构的结构和运动学等方面的道理。
简单说就是弄明白机械是怎么组成的,然后各个部件是怎么动起来的,就像研究一个机器人是由哪些零件组成,这些零件怎么配合着让机器人活动一样。
②重要程度:在机械专业里那可是超级重要的。
它就像盖房子的地基,如果不懂机械原理,就很难设计和制造出性能好、效率高的机械设备。
好比你要搭乐高积木,得知道每个小零件怎么拼搭,它们之间的连接有什么规律吧,机械原理在机械专业里就起到这个作用。
③前置知识:得先掌握一些基本的物理知识,像力的作用、运动的概念这些。
比如说你要是不知道力能使物体运动、改变物体的运动状态,那理解机械原理里的受力分析就很困难了。
④应用价值:在现实中应用可广了。
像汽车制造,要根据机械原理设计发动机的结构、传动系统的运作方式等,才能让汽车高效地跑起来;再比如工厂里的各种生产设备,从切割金属的机床到输送物料的传送带,都是机械原理的实际应用。
按我的经验,如果不懂机械原理,去工厂维护设备的时候,就只能干瞪眼,啥问题都找不出来。
二、知识体系①知识图谱:机械原理在机械专业这个大体系里是核心基础部分。
就像大树的根一样,其他诸如机械设计、机械制造等枝干,都离不开它供应的养分。
②关联知识:和机械材料学就关系密切。
因为机械的运行原理要考虑到材料的性能,材料不行,再好的原理也白搭。
还和机械动力学有关联,机械原理讲的是结构和运动,机械动力学就是在它的基础上进一步研究动力的传输等问题。
③重难点分析:掌握起来有点难度的点就是复杂机构的运动分析,像凸轮机构,它的运动规律很复杂。
关键就是要把各种力、结构形状和运动轨迹之间的关系捋清楚。
我之前初学时就很头大,感觉那些轨迹线就像一团乱麻。
④考点分析:在考试中那是必考的呀。
考查方式除了理论概念默写,还经常出给定一个机构,让你分析它的运动特性这种题。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:比如机构这个概念,它是由若干零件组合而成的,各个零件之间有确定的相对运动关系。
大学机械原理知识点总结一、基本定义1. 机械原理的定义机械原理是指研究机械系统结构、运动和受力等方面的一门基础理论。
机械原理是机械设计和工程技术的基础,是制定机械设计规范和标准的依据,也是机械设计和生产中的必备理论依据。
2. 机械原理的基本内容机械原理的基本内容包括机械系统的结构分析、运动分析和受力分析等方面。
其中,结构分析主要研究机械系统的构成和相互关系;运动分析主要研究机械系统的运动规律和特性;受力分析主要研究机械系统的受力情况和稳定性。
3. 机械原理的研究对象机械原理的研究对象包括各种机械系统和机械零部件,如机床、汽车、飞机、轮船等。
同时,机械原理也适用于其他技术领域,如建筑、航天、航空、电子、通信等领域。
二、机械系统的结构分析1. 机械系统的基本构成机械系统是由各种机械零部件和机械元件组成的,包括机床、传动装置、连杆机构、液压系统、气动系统等。
机械系统的基本构成包括机械零部件和机械元件的搭配和连接。
2. 机械系统的结构分类根据机械系统的功能和用途,可以将机械系统分为传动系统、控制系统、动力系统、工作系统等。
其中,传动系统主要用于传递动力和运动;控制系统主要用于控制机械系统的运动和工作;动力系统主要用于提供能源和动力;工作系统主要用于完成机械系统的工作任务。
3. 机械系统的设计原则机械系统的设计原则包括结构合理、功能完善、工艺先进、经济合理、安全可靠等。
在机械系统的设计中,需要考虑各种因素的综合影响,满足机械系统的使用要求和性能指标。
三、机械系统的运动分析1. 机械系统的运动类型机械系统的运动类型包括直线运动、旋转运动、往复运动、连续运动等。
不同的机械系统有不同的运动类型,需要根据实际情况进行分析和设计。
2. 机械系统的运动规律机械系统的运动规律可以根据牛顿运动定律和达朗贝尔原理进行分析和计算。
需要考虑机械系统的受力情况和运动特性,确定机械系统的运动规律和参数。
3. 机械系统的运动参数机械系统的运动参数包括速度、加速度、位移、角速度、角加速度等。
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。
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。
填空:1. 机械是机器和机构的总称。
2.由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副,而把两构件上能够参加接触而构成运动副的表面称为副元素。
3.凡两物件同过单一点或线接触而构成的运动副称为高副,通过面接触而构成的运动副统称为低副。
4.机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件称为原动件,常在其上面画转向箭头表示。
5.平面机构自由度计算:F=3n-(2P1+Ph),P1为低副,Ph为高副,n为活动物件。
6.转动副为周转副条件是:⑴最短杆长度+最长杆长度≦其余两杆长度之和,此条件称为杆长条件。
⑵组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。
7.为了表明急回运动的急回程度,可使用行程速度变化系数或行程速比系数K来衡量,即K=V2/V1=(C1*C2/t2)/(C1*C2/t1)=t1/t2= α1/α2 =(180度+θ)/180度-θ)。
8.当原动件与连杆共线时为极位,当从动件与连杆共线时为死点。
9.在连杆设计时,不能要求其从动件在两个不连通的可行域内连续运动,例如要求从动件从位置CD连续运动到位置C’D,这是不可能。
连杆机构的这种运动不连续称为错位不连续。
当原动件按同一方向连续转动时,若其连杆不能按顺序通过给定的各个位置,这也是一种运动不连续,此称为错序不连续。
10.一对齿轮传动是依靠主动轮齿轮的齿廓,推动从动齿轮的齿廓来实现的,若两轮的传动能能实现预定的传动比(i12=w1/w2)规律,则两轮相互接触传动的一对齿廓称为共轭齿廓。
11.在连杆机构中,当原动件的运动规律不变,可通过改变各构件的长度来使从动件得到不同的运动规律。
12.凸轮的类型:(1)安凸轮的形状分1盘形凸轮2圆柱凸轮(2)按推杆的形状分1尖顶推杆2滚子推杆3平底推杆13.凸轮的优缺点:凸轮机构的最大优点是只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且响应快速,机构简单紧凑。
缺点是凸轮廓线与推杆之间为点、线接触,易磨损,凸轮制造叫困难。
14.在连杆机构中常用传动角的大小及变化情况来衡量机构传力性能好坏。
简答:1.渐开线的形成:如图10-6所示,当一直线BK沿一圆周作纯滚动时,直线上任意点k的轨迹AK就是该圆的渐开线。
该圆称为渐开线的基圆,它的半径用rb表示,直线BK称为渐开线的发生线,角θk称为渐开线上k点的展角。
2.渐开线特性:①发生线上BK(上带横线)线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB(带弧度),即BK(上带横线)=AB(弧度)。
②发生线BK即为渐开线在K点的法线,又因发生线恒切于基圆,故知渐开线在K点的法线恒于其基圆相切。
③发生线于基圆的切点B也是渐开线在K点处的曲率中心,线段BK(弧度)就是渐开线在K点处的曲率半径,故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渐开线的形式取决于基圆的大小,在展角相同处,基圆半径越大,其渐开线的曲率半径也越大,当基圆半径为无穷大时,其渐开线就变成一条直线,故齿条的齿痕曲线为直线。
⑤基圆以内无渐开线。
(两个图)3.齿轮的优缺点,分类?答:它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力。
并且有传递功率范围大,传动效率高,传动比准确,使用寿命长,工作可靠等优点,但也存在对制造和安装精度要求高以及成本高等缺点。
根据一对齿轮在齿合过程中其瞬时转动比(i12=W1/W2)是否恒定,将齿轮机构分为圆形(i12=常数)齿轮机构和非圆(i12≠常数)齿轮机构。
圆形齿轮机构又可分为:①用于平行轴间的传动齿轮机构。
②用于相交轴间传动齿轮机构。
③用于交错轴间传动齿轮机构。
4.计算平面机构自由度时应注意的事项:1.正确计算运动副数目:①两个以上的物品同在一处以转动副相连接,就构成了所谓的复合铰链有m个构件组成的复合铰链,共有(m-1)个转动副。
②如果两构件在多处接触而构成转动副,且转动轴线重合。
或者在多处接触而构成制动副,切移动方向彼此平行,或者两构件构成为平面高副,切各接触点的分法线彼此重合,则均只能算作一个运动副(一个运动副,一个移动副或一个平面高副)。
③如果两构件在多处相接触所构成的平面高副,在各接触点公法线方向彼此不重合,就构成了符合高复,它相当于一个低副。
2.要除去局部自由度:设机构的局部自由度数目F’,则机构实际自由度应为F=3n-(2P1+2Ph)-F’ 3.要除去虚约束:①机构中,如果用转动副连接的是两构件上运动轨迹相重合的点,则该连接将带入1个虚约束。
②机构中,如果用双转动副秆
连接的两运动构件上某两点之间的距离始终保持不变的两点,也将带入1个虚约束。
③机构中,不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为虚约束,如设机构重复部分中的物件数为n ’,低副数为P1’及高副部分所带入的虚约束P ’为 P ’=2P1’+Ph ’-3n ’ 5.连杆机构具有一下一些传动特点:(1)连杆机构中的运动副一般均为低副 (2)在连杆机构中,在运动件的运动规律不变的条件下,可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律(3)在连杆机构中,连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线 缺点:(1)由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递,因而传动路线较长,易产生较大的误差累计,同时也使机械效率降低(2)在连杆机构运动中,连杆及滑块所产生的惯性力难以用一般平衡方法加以消除,因而连杆机构不宜用于高速运动。
计算1:图中设rk 为渐开线在任意点k 的内径,当此渐开线与其共轭齿廓在k 点啮合时,此轮廓在该点所受正压力的方向(即法线方向)与该点的速度方向(沿αk 方向)之间所夹的锐角αk ,称为渐开线在该点压力角。
由△BOK 可见,cos αk =r b /r k ,又因
k k rb
k k rb rb rb BK xk θαθα+=+===)(AB )(tan (弧度)弧度 故得:k k k ααθ-=tan 由上式可知,展角 θk 是压力角αk 的函数,称其为渐开线函数,用inv αk 来表示,即 inv αk=θk=tan θk-θk(10-4图)
由10-3,10-4得渐开线极坐标方程为r k = r b /cos αk θk=inv αk= tan αk -αk
2.计算,推导平面四杆机构有曲柄的条件,并画出图形:平面四杆机构有曲柄的前提是其运动副中必有周转副存在,故下面先来确定转动副为周转副的条件。
如图,设四杆机构各杆的长度分别为a ,b ,c ,d 。
要转动副A 称为周转副,则AB 杆应能处于图中任何位置,而当AB 杆与AD 杆两次共线时,可分别得到 △DB ’C ’和△DB ’ ’C ’ ’ 而由三角形得边长关系可得 a+b ≤b+c
b ≤﹙d ﹣a )+
c 即 a+b ≤c+d
c ≤(
d ﹣a )+b 即 a+c ≤b+d 将上述三式分别两两相加,则得
a ≤
b , a ≤
c ,a ≤
d 即a 杆应为最短杆之一。