常用机构(机械传动)复习进程
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机构与机械传动知识点总结一、机构概念及分类机构是实现某种特定运动要求或传递动力、转动力的元件组成系统。
机构可分为平面机构和空间机构。
平面机构是由相互连接的刚性物体组成,构成一个平面框架,用于改变平面内一个物体的运动状态。
而空间机构则是由连接的刚性物体组成,构成三维空间中的框架,用以改变空间内一个物体的运动状态。
二、机构运动分析机构的运动分析是研究机构元件在作相对运动时,这些相对运动的大小、方向和速度的关系,进而确定各个链件上的参数和点上的运动规律。
机构运动分析中的关键问题是构件的相对位置和来定向关系、原动件与从动件之间传递运动参数的关系。
1. 机构的图解图分析机构的图解是利用逐点图解的方法,把机构的各种运动传动关系用图形方式表示出来的过程。
2. 机构的位置分析机构的位置分析是指确定机构有且仅有一个稳定的工作姿态。
位置分析的关键是将机构元件的相对位置用运动参数表示出来。
3. 机构的速度分析速度分析是指确定机构各个部件的运动速度。
速度分析时,可以将链速度与各凸轮器件上点的速度分解为切矢方向和截矢方向上的速度。
4. 机构的加速度分析机构加速度分析侧重于确定机构各个部件的加速度。
在加速度分析中,最重要的是识别相对位移函数的二阶导数以确定加速度。
三、机械传动概念及分类机械传动是指通过机械装置来传递或转换动力和运动的过程。
根据传递的力的特性和运动轴线位置的方向,机械传动可分为顺合传动和交叉传动。
顺合传动是指输入轴和输出轴的方向一致,而交叉传动则是指输入和输出轴的方向不一致。
四、机械传动的组成部分1. 传动机构传动机构是指通过传动装置来实现力的传递和转换的系统。
传动机构的主要组成元件包括齿轮、链条、带传动等。
2. 联接件联接件是机械传动系统中用于连接传动机构的部件,包括轴、螺纹副、销轴、键等。
3. 动力元件动力元件是指机械传动系统中用来提供动力的元件,包括电动机、内燃机等。
4. 传动环境传动环境是指机械传动系统工作的环境条件,包括传动系统的温度、湿度、气压等。
机械基础复习提纲第一章总论一、名词解释1.机构、机器、机械、构件、零件的含义。
2.运动副的含义、分类、判别。
3.平面机构自由度的含义、计算公式。
4.如果机构自由度F > 原动件数,将会怎样?如果机构自由度F < 原动件数,将会怎样?如果机构自由度F =0,将会怎样?5.平面机构自由度计算,注意复合铰链、局部自由度和虚约束等情况,不要误判、遗漏杆件及高副等。
例如右图所示机构、习题1-7e所示机构。
第三章常用机构§3-1 平面连杆机构一、铰链四杆机构及其应用1.曲柄摇杆机构2.双曲柄机构3.双摇杆机构二、平面四杆机构的的演化1.曲柄滑块机构2.导杆机构——分转动导杆、摆动导杆3.摇块机构4.定块机构平面四杆机构的的演化三、平面四杆机构的主要特性1. 曲柄存在的条件:(1)在曲柄摇杆机构中,曲柄最短;(2)最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和。
根据这一条件及取不同构件作为机架时,可以得到不同的铰链四杆机构。
(1)最短杆与最长杆之和大于于或等于其余两杆之和,不存在曲柄,为摇杆机构。
(2)最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和,存在三种情况:①以最短杆的邻杆为机架,则为曲柄摇杆机构,曲柄为最短杆;②以最短杆为机架,则为双曲柄机构;③以最短杆的对边杆为机架,则为双摇杆机构。
2.急会特性和行程速度变化系数1)急回特性——从动件的回程平均速度大于工作行程平均速度,以缩短非生产时间,提高生产效率。
2)行程速度变化系数——从动件回程平均速度与工作行程平均速度之比。
用K 表示:3. 压力角与传动角压力角α——作用在从动件C 点上力F 与该点绝对速度 之间的夹角。
传动角γ——γ=90º-α。
4. 死点在曲柄摇杆机构中,若摇杆为主动件,曲柄为从动件,当摇杆处在两个极限位置时,连杆线与曲柄线重合,连杆推动曲柄的力通过曲柄转动中心,无法形成力矩,不能推动曲柄旋转。
§3-2 凸轮机构凸轮机构——将原动件的连续转动或移动,转化为从动件的任意预定运动规律的连续或间歇的往复移动、摆动或复杂平面运动。
常用机构辅导一一、常用机构概述机构由构件组合而成,但并非任意的构件组合都能成为机构,只有组成机构的各构件之间具有确定的相对运动,才能使机构按设计要求完成有规律的运动。
因此,学会识别机构以及掌握如何组合构件来满足机构具有确定运动的条件,是机构分析与设计的基础。
机构的运动简图是机械设计的工程语言,能够简明准确地表达出机构的实质内容,即运动的传递路线、各构件的运动形式以及构件之间的连接关系等。
因此,机构运动简图作为一种工具,应较熟练地加以掌握。
(一)机构的组成和运动副1.机构的组成机构由若干构件联接组合而成,根据运动传递路线和构件的运动状况,构件可分为三类:(1)机架机构中的固定构件或相对固定构件称为机架。
每个机构中均应有一个构件作为机架。
(2)原动件机构中作独立运动的构件称为原动件。
原动件是机构中输入运动的构件,故也称主动件。
每个机构都应至少有一个原动件。
在机构运动简图中,要求用箭头标明原动件的运动方向。
(3)从动件机构中除了机架和原动件以外的所有构件均称为从动件。
2.运动副概念两个构件直接接触而形成的可动联接称为运动副。
这个概念包含三层意思:(1)两个构件运动副中之“副”是成对的意思,一个构件谈不上运动副,由两个构件构成一个运动副,两个以上的构件则可构成多个运动副。
(2)直接接触两个构件只有直接接触才能构成运动副。
直接接触使构件的某些独立运动受到限制(或约束),构件的自由度减少,从而体现出运动副的作用。
一旦构件脱离接触而失去约束,它们所构成的运动副即不复存在。
(3)可动联接两个构件之间要能存在一定形式的相对运动,形成一种可动的联接。
显然,若两构件之间具有无相对运动的静联接,则二者固结为一个构件,它们之间不存在运动副。
在平面机构中,按构件的接触性质运动副可分为高副和低副两类,它们所约束的自由度数目和内容是不同的。
(二)平面机构的运动简图机构运动简图是表示机构组成和各构件相对运动关系的简明图形。
在机构运动简图中,不考虑机构外形和运动副的具体结构,仅用简单线条和符号表示构件和运动副,突出表达机构的运动关系。
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。
1. 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)2. 什么叫构件?机械中独立运动的单元体3. 运动副:这种由两个构建直接接触而组成的可动联接称为运动副。
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。
5. 机构运动简图的绘制6. 自由度的计算7. 为了使机构具有确定的运动,则机构的原动件数目应等于机构的自由度数目,这就是机构具有确定运动的条件。
当机构不满足这一条件时,如果机构的原动件数目小于机构的自由度,则将导致机构中最薄弱的环节损坏。
要使机构具有确定的运动,则原动件的数目必须等于该机构的自由度数目。
8. 自由度计算:F=3n -(2p1+pn)n:活动构件数目 p1:低副 pn:高副9. 在计算平面机构的自由度时,应注意那些事项?1. 要正确计算运动副的数目2.要除去局部自由度3.要除去虚约束10. 由理论力学可知,互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点,即为此两构件的速度瞬心,简称瞬心。
11.因为机构中每两个构件间就有一个瞬心,故由N个构件(含机架)组成的机构的瞬心总数K=N(N-1)/212.三心定理即3个彼此做平面平行运动飞构件的3个瞬心必位于同一直线上。
对于不通过运动服直接相连的两构件的瞬心位置,可可借助三心定理来确定。
13.该传动比等于该两构件的绝对瞬心与相对瞬心距离的反比。
14.平面机构力分析的方法:1静力分析:在不计惯性力的情况下,对机械进行的分析称为机构的静力分析。
使用于惯性力不大的低速机械。
2动态静力分析:将惯性力视为一般外力加于产生该惯性力的构件上,就可以将该结构视为处于静力平衡状态,仍采用静力学方法对其进行受力分析。
常用机构复习题答案一、选择题1. 机械运动的基本概念是()。
A. 物体位置的变化B. 物体形状的变化C. 物体颜色的变化D. 物体大小的变化答案:A2. 机构中最基本的运动单元是()。
A. 连杆B. 铰链C. 齿轮D. 滑块答案:B3. 以下哪个不是平面四杆机构的基本类型?()。
A. 曲柄摇杆机构B. 双曲柄机构C. 双摇杆机构D. 曲柄滑块机构答案:D4. 机构中,铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之比应满足的条件是()。
A. 小于1B. 大于1C. 等于1D. 无限制答案:A5. 凸轮机构中,从动件的运动规律是()。
A. 匀速直线运动B. 匀速圆周运动C. 匀加速直线运动D. 任意规律运动答案:D二、填空题1. 机构的自由度是指机构具有的独立运动参数的数目,它等于原动件数与各运动副约束数之差。
2. 机构中,连杆的长度通常会影响机构的运动特性,如速度和加速度。
3. 齿轮机构中,齿轮的齿数比决定了齿轮的转速比。
4. 滑块机构通常用于将旋转运动转换为直线运动。
5. 凸轮机构的设计需要考虑凸轮的轮廓曲线,以确保从动件能够按照预定规律运动。
三、简答题1. 描述机构中连杆的作用。
答:连杆在机构中起到连接和传递运动的作用,它将原动件的运动传递给从动件,同时保持运动的协调性。
2. 解释什么是机构的死点位置。
答:机构的死点位置是指机构中的某些位置,此时机构的驱动力无法克服阻力,导致机构无法继续运动的状态。
3. 简述齿轮机构的优缺点。
答:齿轮机构的优点包括结构紧凑、传动比准确、效率高;缺点包括制造成本较高、噪音较大、需要定期维护。
四、计算题1. 已知一个四杆机构中,最短杆长度为100mm,最长杆长度为300mm,求该机构的自由度。
答:根据机构自由度的计算公式,自由度F=3(n-1)-2p,其中n为杆件数,p为运动副数。
对于四杆机构,n=4,p=4(每个杆件与相邻杆件之间有一个铰链),代入公式得F=3(4-1)-2*4=2。