机械原理(第七版)概念总结
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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。
机械原理知识点总结归纳机械原理是研究机械运动、力学和能量转换的一门学科,它对于理解和设计各种机械设备和系统具有重要意义。
下面我将对机械原理的相关知识点进行总结归纳。
机械原理的基本概念和原理1. 机械原理的基本概念机械原理是研究机械系统内部相对运动、力学和能量转换的科学。
它包括静力学、动力学、运动学、力学和能量转换等科学原理。
2. 力和力的分析力是使物体发生形变或者改变其状态的原因,力的大小用牛顿(N)为单位。
力的分析包括受力分析、合力分析、平衡条件、力的合成和分解等。
3. 运动学运动学是研究物体的运动状态和运动规律的学科,它包括物体的运动描述、位移、速度、加速度、曲线运动等内容。
4. 动力学动力学是研究物体运动的原因和规律的学科。
它包括牛顿定律、质点动力学、刚体动力学、动量守恒定律以及动力学运动规律等内容。
5. 力矩和力矩分析力矩是使物体绕某一轴转动的效果,力矩的大小用牛顿•米(N•m)为单位。
力矩分析包括力矩的计算、平衡条件、力矩的合成和分解等。
机械原理的实际应用1. 齿轮传动齿轮传动是一种通过齿轮进行相互啮合传递力和转动的机械传动方式。
齿轮传动可以实现速度比和力矩比的变换,广泛应用于汽车、机床、风力发电机等各种机械设备中。
2. 带传动带传动是一种通过带轮和传动带进行力的传递和速度的变换的机械传动方式。
带传动简单、结构紧凑,广泛应用于风扇、工程机械、输送带等各种场合。
3. 杠杆原理杠杆原理是利用杠杆进行力的受力和转矩的传递的原理,广泛应用于剪切机、千斤顶、摇臂等各种机械设备中。
4. 液压传动液压传动是通过液体的压力传递力和运动的原理,它具有传动平稳、传力稳定、速度连续可调和传动功率大等特点,广泛应用于各种工程机械、冶金设备和船舶等领域。
机械原理的发展趋势1. 智能化随着人工智能和自动化技术的不断发展,智能化的机械装备将成为未来的发展趋势。
智能化的机械装备具有智能诊断、自适应控制、远程监控等特点,将大大提高机械装备的智能化程度和生产效率。
机械原理第七版答案1. 引言《机械原理》是一门重要的工程学科,旨在研究机械系统中力学原理的应用。
本文将提供《机械原理第七版》的答案,帮助读者更好地理解和应用这一学科知识。
2. 答案以下是《机械原理第七版》部分章节的答案。
第一章简介与力学基础1.机械原理的定义:机械原理是研究力学系统中的力学原理及其应用的学科。
2.机械原理的基本思想:机械原理的基本思想是利用物理和数学原理来解释和预测物体的运动及其受力情况。
3.机械原理的应用领域:机械原理的应用范围广泛,包括机械工程、车辆工程、航空航天工程等领域。
4.计算力学和应用力学之间的关系:计算力学是机械原理的一部分,并且被广泛应用于机械系统的设计和分析中。
第二章静力学1.静力学的定义:静力学是研究静止系统中力学平衡的学科。
2.外力和内力的区别:外力是作用于系统外部的力,如重力、压力等;内力是作用于系统内部的力,如物体间的接触力。
3.刚体的定义:刚体是指其内部各点的相对位置不发生变化的物体。
4.力矩的计算公式:力矩等于力的大小与力臂的乘积。
5.平衡条件的描述:一个系统处于力学平衡的必要条件是合外力和合外力矩等于零。
第三章力的分析与计算1.力的三要素:大小、方向和作用点。
2.力的合成:将多个力的效果合成为一个力。
3.力的分解:将一个力分解为多个力的合力。
4.零力的定义:零力是指大小为零的力,不对物体产生任何作用。
5.夹角的计算方法:使用三角函数来计算夹角。
第四章平面结构分析1.结构的定义:结构是由构件组成的有机整体,在受到外力作用时始终保持平衡的系统。
2.静定结构与非静定结构的区别:静定结构是指其内部构件数目等于其内力数目的结构;非静定结构是指其内部构件数目大于其内力数目的结构。
3.阻力的作用:阻力是指对物体运动的阻碍力,常见的阻力有摩擦力和空气阻力。
4.结构分析方法的选择:选择合适的分析方法是分析结构的关键,常见的方法有力学平衡法、力法和位移法。
3. 总结本文提供了《机械原理第七版》部分章节的答案,包括机械原理的定义和基本思想、静力学、力的分析与计算以及平面结构分析等内容。
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 ηηηη 21=,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θ=__________。
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 α=______。
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γ=__________;α=__________。
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 α=s e r ev 220+- ω/。
7、m 、Z 、α。
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。