机械原理考试重点总结共125页
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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。
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;第三章平面机构的运动分析1.基本概念:速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心数目、位置的确定,以及“三心定理”;2.瞬心法在简单机构运动分析上的应用;3.同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式,在什么条件下,可用相对运动图解法求解4.“速度影像”和“加速度影像”的应用条件;5.构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定;6.哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定;第四章平面机构的力分析1.基本概念:“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”引入的意义、“摩擦圆”;2.各种构件的惯性力的确定:①作平面移动的构件;②绕通过质心轴转动的构件;③绕不通过质心的轴转动的构件;④作平面复合运动的构件;3.机构的动态静力分析的方法和步骤;4.总反力方向的确定:根据两构件之间的相对运动或相对运动的趋势方向,正确地确定总反力的作用方向是本章的难点之一;移动副斜面摩擦、槽面摩擦:总反力Rxy 总是与相对速度vyx之间呈90°+φ的钝角;斜面摩擦问题的分析方法是本章的重点之一;槽面摩擦问题可通过引入当量摩擦系数及当量摩擦角的概念,将其简化为平面摩擦问题;运动副元素的几何形状不同,引入的当量摩擦系数也不同,由此使得运动副元素之间的摩擦力不同;转动副:总反力Rxy 总是与摩擦圆相切;它对铰链中心所形成的摩擦力矩Mfxy=Rxy·ρ;方向与相对角速度ωyx 的方向相反;Rxy的确切方向需从该构件的力平衡条件中得到;第五章机械的效率和自锁1.基本概念:“自锁”;2.“机构效率”和“损失系数”以及具体机构效率的计算方法;3.“自锁”与“不动”这两个概念有何区别“不动”的机构是否一定“自锁”机构发生自锁是否一定“不动”为什么4. 自锁现象及自锁条件的判定无论驱动力多大,机械都无法运动的现象称为机械的自锁;其原因是由于机械中存在摩擦力,且驱动力作用在某一范围内;一个自锁机构,只是对于满足自锁条件的驱动力在一定运动方向上的自锁;而对于其他外力,或在其他运动方向上则不一定自锁;因此,在谈到自锁时,一定要说明是对哪个力,在哪个方向上自锁;自锁条件可用以下3种方法求得:1对移动副,驱动力位于摩擦角之内;对转动副,驱动力位于摩擦圆之内;2 令工作阻力小于零来求解;采用图解解析法或解析法求出工作阻力与主动力的数学表达式,然后再令工作阻力小于零,即可求出机构的自锁条件;3 利用机械效率计算式求解,即令η<0;第六章机械的平衡本章的重点是刚性转子的平衡设计;1. 刚性转子的平衡设计根据直径D与轴向宽度b之比的不同,刚性转子可分为两类:1 当b / D≤时,可以将转子上各个偏心质量近似地看作分布在同一回转平面内,其惯性力的平衡问题实质上是一个平面汇交力系的平衡问题;2 当b /D >时,转子的轴向宽度较大,首先应在转子上选定两个可添加平衡质量的、且与离心惯性力平行的平面作为平衡平面,然后运用平行力系分解的原理将各偏心质量所产生的离心惯性力分解到这两个平衡平面上;这样就把一个空间力系的平衡问题转化为两平衡平面内的平面汇交力系的平衡问题;2. 刚性转子的平衡试验当b / D≤时,可在平衡架上进行静平衡试验;当b /D >时,则需要在动平衡机上进行动平衡试验;第七章机械的运转及其速度波动的调节本章主要研究两个问题:一是确定机械真实的运动规律;二是研究机械运转速度的波动调节;1. 机械的运转过程机械在外力作用下的运转过程分为启动、稳定运转和停车等3个阶段;注意理解3个阶段中功、能量和机械运转速度的变化特点;2. 机械的等效动力学模型1 对于单自由度的机械系统,研究机械的运转情况时,可以就某一选定的构件即等效构件来分析,将机械中所有构件的质量、转动惯量都等效地转化到这一构件上,把各构件上所作用的力、力矩也都等效地转化到等效构件上,然后列出等效构件的运动方程式来研究其运动规律;这就是建立所谓的等效动力学模型的过程;2 建立机械系统等效动力学模型时应遵循的原则是:使机械系统在等效前后的动力学效应不变,即① 动能等效:等效构件所具有的动能,等于整个机械系统的总动能;② 外力所做的功等效:作用在等效构件上的外力所做的功,等于作用在整个机械系统中的所有外力所做功的总和;3. 机械速度波动的调节方法1 周期性速度波动的机械系统,可以利用飞轮储存能量和释放能量的特性来调节机械速度波动的大小;飞轮的作用就是调节周期性速度的波动范围和调节机械系统能量;2 非周期性速度波动的机械系统,不能用飞轮进行调节;当系统不具有自调性时,则需要利用调速器来对非周期性速度波动进行调节;4. 飞轮设计1 飞轮设计的基本问题,是根据等效力矩、等效转动惯量、平均角速度,以及机械运转速度不均匀系数的许用值来计算飞轮的转动惯量;无论等效力矩是哪一种运动参数的函数关系,最大盈亏功必然出现在ωmax 和ωmin所在两位置之间;2 飞轮设计中应注意以下2个问题:① 为减小飞轮转动惯量即减小飞轮的质量和尺寸,应尽可能将飞轮安装在系统的高速轴上;② 安装飞轮只能减小周期性速度波动,但不能消除速度波动;第八章平面连杆机构及其设计1. 平面四杆机构的基本型式及其演化方法铰链四杆机构可以通过4种方式演化出其他形式的四杆机构:①取不同构件为机架;②改变构件的形状和尺寸;③运动副元素的逆换;④运动副的扩大;2. 平面连杆机构的工作特性1 急回特性有时某一机构本身并无急回特性,但当它与另一机构组合后,此组合后的机构并不一定亦无急回特性;机构有无急回特性,应从急回特性的定义入手进行分析;2 压力角和传动角压力角是衡量机构传力性能好坏的重要指标;对于传动机构,应使其α角尽可能小γ尽可能大;连杆机构的压力角或传动角在机构运动过程中是不断变化的,在从动件的一个运动循环中,α角存在一个最大值αmax ;在设计连杆机构时,应注意使αmax≤α;3 死点位置此处应注意:“死点”、“自锁”与机构的自由度F≤0的区别;自由度小于或等于零,表明该运动链不是机构而是一个各构件间根本无相对运动的桁架;死点是在不计摩擦的情况下机构所处的特殊位置,利用惯性或其他办法,机构可以通过死点位置,正常运动;自锁是指机构在考虑摩擦的情况下,当驱动力的作用方向满足一定的几何条件时,虽然机构自由度大于零,但机构却无法运动的现象;死点、自锁是从力的角度分析机构的运动情况,而自由度是从机构组成的角度分析机构的运动情况;3. 平面连杆机构的设计曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构平面连杆机构运动设计常分为三大类设计命题:刚体导引机构的设计、函数生成机构的设计和轨迹生成机构的设计;在设计一个四杆机构使其两连架杆实现预定的对应角位置时,可以用“刚化反转法”求解此四杆机构;这个问题是本章的难点之一;第九章凸轮机构及其设计本章的重点是凸轮机构的运动设计;1. 凸轮机构的类型及其特点2. 从动件运动规律的选择或设计运动规律:a:名词术语:推回程运动角、远近休止角、推程、基圆等;b:常用的运动规律:方程式的推导仅要求等速、运动线图及其变化规律、运动特点刚柔性冲击及其发生的位置、时刻和应用的场合;c:运动规律的选择依据:满足工作对从动件特殊的运动要求;满足运动规律拼接的边界条件,即各段运动规律的位移、速度和加速度值在连接点处应分别相等;使最大速度和最大加速度的值尽可能小;3. 凸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;无论是用图解法还是解析法设计凸轮廓线,所依据的基本原理都是反转法原理;4. 凸轮基本尺寸的确定a:压力角:定义、不同位置时机构压力角的确定以及对压力角所提出限制的原因αmax 不超过许用压力角αb:基圆半径:确定原则:αmax ≤α或者ρmin≥ρ=3~5 mmc:滚子半径:取决于凸轮轮廓曲线的形状,对于内凹的曲线形状,保证最大压力角αmax 不超过许用压力角α;对于外凸的曲线形状,保证凸轮实际廓线的最小曲率半径ρa min = ρmin-rr≥ 3~5 mm,以避免运动失真和应力集中;运动失真:增大基圆半径、减小滚子半径以及改变机构的运动规律;d平底尺寸:图解法:l=2lmax+5~7mm解析法:l=2|ds/dδ|max+5~7mm5. 凸轮机构的分析在设计移动滚子从动件盘形凸轮机构时,若发现其压力角超过了许用值,可以采取以下措施:1 增大凸轮的基圆半径r;2 选择合适的从动件偏置方向;在设计凸轮机构时,若发现采用对心移动从动件凸轮机构推程压力角过大,而设计空间又不允许通过增大基圆半径的办法来减小压力角时,可以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,选择偏置从动件的主要目的,是为了减小推程压力角;当出现运动失真现象时,可采取以下措施:1 修改从动件的运动规律;2 当采用滚子从动件时,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 ,通常取rr≤ρmin;若由于结构、强度等因素限制,rr不能取得太小,而从动件的运动规律又不允许修改时,则可通过加大凸轮的基圆半径rb,从而使凸轮廓线上各点的曲率半径均随之增大的办法来避免运动失真;对于移动平底从动件盘形凸轮机构来说,偏距e并不影响凸轮廓线的形状,选择适当的偏距,主要是为了减轻从动件在推程中过大的弯曲应力;第十章齿轮机构及其设计渐开线直齿圆柱齿轮机构的传动设计是本章的重点;1. 易混淆的概念本章的特点是名词、概念多,符号、公式多,理论系统性强,几何关系复杂;学习时要注意清晰掌握主要脉络,对基本概念和几何关系应有透彻理解;以下是一些易混淆的概念;1 法向齿距与基圆齿距2 分度圆与节圆3 压力角与啮合角4 标准齿轮与零变位齿轮5 变位齿轮与传动类型6 齿面接触线与啮合线7 理论啮合线与实际啮合线8 齿轮齿条啮合传动与标准齿条型刀具范成加工齿轮2. 什么是节点、节线、节圆以及齿廓啮合基本定律定传动比的齿廓曲线的基本要求3. 渐开线齿廓:形成、特性以及其在传动过程中的优点;4. 标准齿轮:概念、名称符号、基本参数以及几何尺寸;5. 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、安装条件和连续啮合传动条件;6. 标准齿轮的标准安装中心距,标准安装有什么特点;非标准安装中心距,非标准安装有什么特点;7. 齿轮的变位修正:渐开线齿轮的切制方法仿形法和范成法及其原理;加工标准齿轮的条件、轮齿齿廓的根切定义、条件以及不发生根切的最少齿数Zmin 变位修正法:为了切制齿数少于17且不发生根切的齿轮、在无齿侧间隙的条件下拼凑中心矩以及改善传动性能强度性能和啮合性能所采用的改变刀具与轮坯相对位置的加工方法;变位齿轮:正变位、负变位齿轮的概念以及与标准齿轮的尺寸差别;8. 斜齿轮:渐开线螺旋曲面齿廓的形成、基本参数端面与法面参数的关系以及几何尺寸的计算;9. 斜齿轮传动:正确啮合条件、中心矩条件和连续传动条件;10. 斜齿轮的当量齿轮和当量齿数:概念、意义和作用;11. 直齿圆锥齿轮:基本参数和尺寸特点;圆锥齿轮传动的背锥、当量齿轮、当量齿数;第十一章齿轮系及其设计本章的重点是轮系的传动比计算和轮系的设计;1 定轴轮系虽然定轴轮系的传动比计算最为简单,但它却是本章的重点内容之一;定轴轮系传动比的大小,等于组成轮系的各对啮合齿轮中从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数的连乘积之比,关于定轴轮系中主、从动轮转向关系的确定有3种情况;1 轮系中各轮几何轴线均互相平行:在这种情况下,可用-1m来确定轮系传动比的正负号,m为轮系中外啮合的对数;2 轮系中齿轮的几何轴线不都平行,但首末两轮的轴线互相平行:仍可用正、负号来表示两轮之间的转向关系:二者转向相同时,在传动比计算结果中标以正号;二者转向相反时,在传动比计算结果中标以负号;需要特别注意的是,这里所说的正负号是用在图上画箭头的方法来确定的,而与-1m无关;3 轮系中首末两轮几何轴线不平行:首末两轮的转向关系不能用正、负号来表示,而只能用在图上画箭头的方法来表示;2 周转轮系周转轮系的传动比计算是本章的重点内容之一;,使系杆周转轮系传动比计算的基本思路:假想给整个轮系加上一个公共的角速度-ωH固定不动,将周转轮系转化成一个假想的定轴轮系再进行传动比或者运动参量的求解;3 混合轮系混合轮系传动比计算既是本章的重点,也是本章的难点;混合轮系传动比计算的基本思路:首先,将各个基本轮系正确地划分开来,分别列出计算各基本轮系传动比的关系式,然后找出各基本轮系之间的联系,最后将各个基本轮系传动比关系式联立求解;第十二章其它常用机构及其设计本章的重点是掌握各种常用间歇运动机构棘轮机构、槽轮机构、螺旋机构和万向铰链机构的工作原理、结构组成、运动特点和功能,并了解其适用的场合,以便在进行机械系统方案设计时,能够根据工作要求正确地选择执行机构的型式;。
机械原理重点总结第一篇:机械原理重点总结机械原理零件:独立的制造单元什么叫机械?什么叫机器?什么叫机构?它们三者之间的关系机械是机器和机构的总称机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。
讲运动链的某一构件固定机架,当它一个或少数几个原动件独立运动时,其余从动件随之做确定的运动,这种运动链便成为机构。
零件→构件→机构→机器(后两个简称机械)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驱动力:驱动机械运动的力阻抗力:阻止机械运动的力矩形螺纹螺旋副:拧紧:M=Qd2tan(α+φ)/2放松:M’=Qd2tan(α-φ)/2三角螺纹螺旋副:拧紧:M=Qd2tan(α+φv)/2放松:M=Qd2tan(α-φv)/2质量代换法:为简化各构件惯性力的确定,可以设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替,这样便只需求各集中质量的惯性力,而无需求惯性力偶距,从而使构件惯性力的确定简化质量代换法的特点:代换前后构件质量不变;代换前后构件的质心位置不变;代换前后构件对质心轴的转动惯量不变机械自锁:有些机械中,有些机械按其结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判断自锁的方法:1、根据运动副的自锁条件,判定运动副是否自锁移动副的自锁条件:传动角小于摩擦角或当量摩擦角转动副的自锁条件:外力作用线与摩擦圆相交或者相切螺旋副的自锁条件:螺旋升角小于摩擦角或者当量摩擦角2、机械的效率小于或等于零,机械自锁3、机械的生产阻力小于或等于零,机械自锁4、作用在构件上的驱动力在产生有效分力Pt的同时,也产生摩擦力F,当其有效分力总是小于或等于由其引起的最大摩擦力,机械自锁机械自锁的实质:驱动力所做的功总是小于或等于克服由其可能引起的最大摩擦阻力所需要的功提高机械效率的途径:尽量简化机械传动系统;选择合适的运动副形式;尽量减少构件尺寸;减小摩擦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急回运动:当平面连杆机构的原动件(如曲柄摇杆机构的曲柄)等从动件(摇杆)空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度极为夹角:机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θθ=180°(K-1)/(K+1)压力角:力F与C点速度正向之间的夹角α传动角:与压力角互余的角(锐角)行程速比系数:用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构:偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨(牛头刨床机构)曲柄滑块机构:偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、双滑块四杆机构、正弦机构、偏心轮机构、导杆机构、回转导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、直动滑杆机构机构的倒置:选运动链中不同构件作为机架以获得不同机构的演化方法刚性冲击:出现无穷大的加速度和惯性力,因而会使凸轮机构受到极大的冲击柔性冲击:加速度突变为有限值,因而引起的冲击较小在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,等加速等减速,和余弦加速度运动规律产生柔性冲击,正弦加速度运动规律则没有冲击在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中,等速只宜用于低速的情况;等加速等减速和余弦加速度宜用于中速,正弦加速度可在高速下运动凸轮的基圆半径是从转动中心到理论轮廓的最短距离,凸轮的基圆的半径越小,则凸轮机构的压力角越大,而凸轮机构的尺寸越小齿廓啮合的基本定律: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O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比渐开线:当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK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)记P180表10-2一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 一对涡轮蜗杆正确啮合条件:中间平面内蜗杆与涡轮的模数和压力角分别相等重合度:B1B2与Pb的比值ξα;齿轮传动的连续条件:重合度大于或等于许用值定轴轮系: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复合轮系:包含定轴轮系部分,又包含周转轮系部分或者由几部分周转轮系组成定轴轮系的传动比等于所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值中介轮:不影响传动比的大小而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用第二篇: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。
《机械原理》考试知识点第一篇基本机构及常用机构的运动学设计第一章绪论1.了解机械原理的研究对象及主要内容;2.了解机械原理的地位和作用;3.了解机械原理的学习目的和方法。
第二章机构的结构分析与综合1.掌握有关机构的概念,如构件、运动副、运动链、杆组等;2.掌握平面机构运动简图的绘制方法和步骤,能根据实际机械正确绘制机构运动简图;3.掌握机构具有确定运动的条件及平面机构自由度的计算,并注意复合铰链、局部自由度和虚约束等情况;4.掌握平面机构中高副低代的方法,要求代替前后,机构的自由度和机构的瞬时运动不变;5.掌握平面低副机构的结构分析和组成原理,能根据给定的机构运动简图进行拆杆组,进行机构的结构分析,并确定机构的级别。
第三章平面连杆机构及其设计1.了解平面连杆机构的类型、应用及其主要特点;2.掌握平面连杆机构特别是它的基本形式——平面铰链四杆机构的一些基本概念和基本知识及其演化方法和应用;3.掌握平面连杆机构的运动特性和传力特性:如有曲柄的条件、急回特性和行程速度变化系数、压力角与传动角、死点位置、运动连续性等;4.掌握等视角定理及几何法刚体导引机构的设计;5.掌握机构的刚化反转法及几何法函数生成机构的设计;6.掌握急回机构的设计;7.掌握用速度瞬心法作平面机构的速度分析方法;8.掌握用相对运动图解法进行机构的运动分析方法;9.掌握用复数矢量法进行机构的运动分析的方法。
第四章凸轮机构及其设计1.掌握凸轮机构的基本概念、凸轮机构的分类及应用;2.掌握从动件常用的运动规律及从动件运动规律的设计原则;3.掌握凸轮机构的反转法原理;4.掌握图解法设计平面凸轮轮廓曲线的设计方法;5.掌握解析法设计平面凸轮轮廓曲线的设计方法;6.掌握凸轮机构的压力角及基本尺寸的设计。
第五章齿轮机构及其设计1.了解齿轮机构的类型和应用;2.掌握齿廓啮合基本定律;3.掌握渐开线的形成及其性质;4.掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算;5.掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动特点,包括:1)定传动比;2)啮合线与啮合角;3)中心距的可分性;3)正确啮合条件;4)连续传动条件;5)标准中心距和安装中心距;6)无侧隙啮合条件等。
机械原理知识点总结详细第一章机械原理概述1.1 机械原理的定义机械原理是研究和应用机械运动规律的科学,它包括机械结构、机械运动、机械传动等内容,是机械设计与制造的基础。
1.2 机械原理的基本概念机械原理包括机械结构、机械运动和机械传动,机械结构是机械系统的组成部分,机械运动是机械系统的基本运动规律,机械传动是机械系统实现运动的手段。
1.3 机械原理的研究内容机械原理主要包括力学、运动学、动力学、材料力学、结构力学等内容,其中力学是机械原理的基础,它研究物体的静力学和动力学。
第二章机械结构2.1 机械结构的分类机械结构可以分为刚性结构和柔性结构两大类,刚性结构包括机架、轴系、连杆、机构等,柔性结构包括弹簧、轴承等。
2.2 机械结构的基本部件机械结构的基本部件包括轴、支承、齿轮、齿条、皮带、链条等,它们是机械系统的骨架,支撑和传动机械运动。
2.3 机械结构的设计原则机械结构的设计原则包括合理、简洁、坚固、耐用、易于维修等,设计过程中需考虑机械系统的工作环境和使用要求。
2.4 机械结构的材料选择机械结构的材料选择需考虑其力学性能、热处理性能、加工性能、耐磨性、耐腐蚀性等因素,常用的材料有钢、铝合金、黄铜等。
第三章机械运动3.1 旋转运动旋转运动是物体绕轴线旋转的运动,它有角度、角速度、角加速度等物理量,旋转运动的基本原理是牛顿第二定律。
3.2 直线运动直线运动是物体沿直线运动的运动,它有位移、速度、加速度等物理量,直线运动的基本原理是牛顿第一定律。
3.3 圆周运动圆周运动是物体绕圆周运动的运动,它有周期、频率、角速度等物理量,圆周运动的基本原理是向心力和离心力。
3.4 抛物线运动抛物线运动是物体在重力作用下进行的运动,它有初速度、抛射角度等物理量,抛物线运动的基本原理是牛顿的万有引力定律。
第四章机械传动4.1 齿轮传动齿轮传动是利用齿轮传递动力和运动的一种机械传动,它有直齿轮、斜齿轮、蜗杆、锥齿轮等类型,齿轮传动的基本原理是齿轮的啮合。
机械原理复习要点机械原理复习要点绪论1.何为机器?其三个特征是什么?2.何为机构?其三个特征是什么?机器和机构有何异同?3.何为构件?构件是什么单元?4.何为零件?零件2345565件是什么单元?5.机械、机器、机构、构件、零件间的关系。
6.机械原理的三大内容:(1)结构分析(2)运动分析(3)动力分析第二章机构的结构分析1.运动副的分类。
2.何为构成运动副的元素。
3.何为I级副?II级副?III级副?如何确定机构的级别?4.何为运动链?运动链按开、闭形式可分为几类?常见的运动链为何种形式?5.何为机架?何为原动件?6.运动简图和示意图的区别?7.绘制运动简图应搞清那些问题?8.机构具有确定运动的条件是什么?9.当m个构件在一处构成转动副,其转动副应为几个?10.虚约束有几种类型?11.局部自由度常见的场所?12.计算机构自由度时,若不剔除虚约束的影响,机构的自由度会如何?13.当不剔除机构的局部自由度时,机构自由度的计算结果如何?14.当计算一个运动链的自由度时,计算的结果F=0,这时:(1)若想使其成为自由度为F=1的机构应如何?(2)若想使其成为自由度为F=2的机构又如何?15.高副低代是瞬时替代还是永久替代?16.高副低代必须满足的条件是什么?第三章平面机构的运动分析1.速度瞬心的概念?2.何为绝对瞬心?何为相对瞬心?当两构件之一为固定不动,另一构件为活动时,它们的瞬心为什么瞬心?3.当运动副为下列几种类型时,瞬心位置如何确定?1)移动副。
2)转动副。
3)高副(滚滑副、滚动副)4.瞬心的数目如何确定?5.瞬心法是否可用来求加速度?6.当机构位置改变时,瞬心位置是否改变?(哪些改变?哪些不变?举四杆机构为例)7.当已知某一构件上一点速度,求其他点速度时,用什么方法?8.当机构中存在滑动副(导杆与滑块)时,求它们某重合点间的速度时,用什么方法?1)一般动点选在何处? 2)动系选哪个构件?9.相对速度矢量下标与其矢量图中代表矢量下标字母顺序是否一致?10.在矢量图中:1)P点代表什么? 2)bc代表什么? 3)pc代表什么? 4)相对速度矢量是从那里画出的?5)绝对速度矢量是从那里引出的?11.何为速度影像定理?加速度影像定理?速度多边形、加速度多边形与机构中某一构件上各同名点构成的多边形是什么关系?顺序字母是什么关系?12.速度影像定理,加速度影像定理是否可用来求不同构件间的速度和加速度?13.在什么情况下,存在哥氏加速度?哥氏加速度a k = 2w k vjk中, ωk是指哪个构件的角速度?14.在什么情况下,不存在哥氏加速度?第四章力分析1.驱动力与其作用构件运动间的关系?2.阻力与其作用构件运动间的关系?3.机械上的平衡力是否一定为驱动力?4.低速机构是否需要作动态静力分析?高速机构呢?5.何为动态静力分析?6.分别在下列几种情况下分析构件的惯性力,惯性力矩?1)匀速移动的滑块. 2) 加速移动的滑块.3)匀速定轴转动的曲柄(质心S在转轴,质心S不在转轴).4)加速定轴转动的曲柄(质心S在转心处,质心S不在转心处).5)做平面运动构件的惯性力和惯性力矩.7.总惯性力是如何求得的?(当已知F i,M i如何合成F i总)8.质量代换应满足的三个条件?9.何为动代换,何为静代换,哪一种代换求出来的总惯性力与采用一般力学方法求出的总惯性力完全等效?4--31.分别在三种情况下讨论移动副中的摩擦力F f和摩擦系数f ,f v.1)平滑块. 2)v形槽滑块. 3)半圆形槽滑块.2.转动副的摩擦的总反力作用的位置?其对转心所取力矩与构件转动的关系如何?3.滑动副总反力的作用位置和与构件相对运动的关系如何?4.摩擦圆直径等于多少?5.轴端摩擦力矩如何求?1)未跑合轴端. 2)跑合轴端.6.不考虑摩擦时,下列情况的运动副反力的方向和大小(或作用点)两因素哪个是未知.1)转动副的F R(大小,方向,作用点);2)移动副的F R (大小,方向,作用点);3)高副中的F R (大小,方向,作用点);7.每个构件可列出几个独立的力平衡方程?8.构件组的静定条件是什么?第八章四杆机构1.铰链四杆机构的基本类型有几种?2.原动件运动规律一定时,可通过改变各构件的相对杆长而使从动件具有不同的运动规律(对;错?)3.连杆机构中有曲柄的条件是什么?4.四杆机构中的周转副、摆动副的含义?5 .图8—2中,杆AB为主动件时,求机构该位置的压力角和传动角?6.双曲柄有几种类型?它们各自的运动特征为什么?(共3种类型)7.等腰梯形机构是什么机构?8.曲柄滑块机构是由什么机构演化而来的?滑块是哪个杆演化而来的?如何演化的?9.图8—16(a)、(b)两机构的关系?10.在曲柄滑块的基础上通过机构的倒置,可分别获得哪些机构?(第197页,图8—17)11.运动副元素的逆换?(第199页,图8—22)12.四杆机构的急回运动特性可用哪两个参数来描述13.行程速比系数K和极位夹角θ的关系是什么?K=?θ=?有急回运动?K=?θ=?无急回运动?14.何为机构的极位?何为机构的极位夹角?何为摇杆的最长摆角?15.何为机构的压力角、传动角?这两个角在哪个构件的哪一点上?16.为何用传动角来描述四杆机构的传力特征?17.最小传动角的位置?18.对应机构的极位,曲柄的位置是什么?19.当连杆与摇杆间所夹的位置角为锐角(钝角)时,传动角与其位置角的关系是什么?20.四杆机构在什么条件下具有死点?死点的位置是什么?死点产生的原因是什么?21.举例说明死点的利与弊?22.掌握四杆机构如下设计方法:按给定的行程速比系数设计。
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。
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度数目。
机构自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。
机构自度计算是本章学习的重点。
准确识别复合铰链、局部自度和虚约束,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) 局部自度局部自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度。
局部自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:从机构自度计算公式中将局部自度减去,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。