机械原理知识点知识点第1、2章1、机械是（）和（）的总称。
各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动的装置。
机器是据某种使用要求而设计的用来变换或传递能量、物料和信息的执行机械运动的装置。
2、机器中每一个独立的运动单元体称为一个（）。
3、（）称运动副。
两构件上能够参加接触而构成运动副的表面称为（）。
4、在空间中，当两构件组成运动副后，设运动副的自由度以f表示，而其受到的约束度以s表示，则两者的关系为（）。
5、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副，称为（）。
以面接触所组成的平面运动副称（）。
6、为了使运动副元素始终保持接触，运动副必须（）。
凡借助于构件的结构形状所产生的几何约束来封闭的运动副称为（）。
借助于推力、重力、弹簧力、气液压力等来封闭的运动副称（）。
7、转动副和移动副称为（）运动副。
8、由三个或三个以上的构件在同一处构成运动副，称为复合运动副。
两个以上的构件同在一处以转动副相连接，构成了（）。
9、构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统，称为运动链。
分（）和（）两种。
一般机械中常采用（），机械手多用（）。
10、在运动链中，如将其中某一构件加以固定而成为机架，则该运动链便成为（）。
11、机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件称为（）。
12、（）称为机构的自由度。
13、机构具有确定性运动的条件是（）。
14、当机构原动件数目小于机构的自由度时，机构的运动将遵循（）定律。
15、平面机构自由度计算的公式（）。
在某些机构中，某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动，称这种局部运动的自由度为（）。
16、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作用，称为（）。
在机构中，增加一个活动构件和两个转动副，等于多引入（）个约束。
第3章瞬心法速度分析1、（）称两构件的速度瞬心。
2、以转动副相连接的两构件的瞬心在（）；以移动副相连接的两构件间的瞬心位于（）。
以两构件以纯滚动的高副连接，瞬心在（）；当高副元素有相对滑动时，瞬心在（）。
第4章平面机构的力分析4.1 复习笔记一、机构力分析的任务、目的和方法1．作用在机械上的力根据力对机械运动影响的不同，可分为两大类。
（1）驱动力①定义驱动机械运动的力称为驱动力。
②特点驱动力与其作用点的速度方向相同或成锐角，其所作的功为正功，称为驱动功或输入功。
（2）阻抗力①定义阻止机械运动的力称为阻抗力。
②特点阻抗力与其作用点的速度方向相反或成钝角，其所作的功为负功，称为阻抗功。
③分类a．有效阻抗力机械在生产过程中为了改变工作物的外形、位置或状态而受到的阻力，即工作阻力。
克服这类阻力所完成的功称为有效功或输出功。
b．有害阻抗力机械在运转过程中所受到的非生产阻力。
克服这类阻力所作的功称为损失功。
2．机构力分析的任务和目的（1）确定运动副中的反力运动副反力是指运动副两元素接触处彼此作用的正压力和摩擦力的合力。
（2）确定机械上的平衡力或平衡力偶平衡力是指机械在已知外力的作用下，为了使该机构能按给定的运动规律运动，必须加于机械上的未知外力。
3．机构力分析的方法对于不同的研究对象，适用的方法不同。
（1）低速机械惯性力可以忽略不计，只需要对机械作静力分析。
（2）高速及重型机械①惯性力不可以忽略，需对机械作动态静力分析。
②设计新机械时，由于各构件尺寸、材料、质量及转动惯量未知，因此其动态静力分析方法如下：a．对机构作静力分析及静强度计算，初步确定各构件尺寸；b．对机构进行动态静力分析及强度计算，并据此对各构件尺寸作必要修正；c．重复上述分析及计算过程，直到获得可以接受的设计为止。
二、构件惯性力的确定构件惯性力的确定有一般力学法和质量代换法。
1．一般力学方法如图4-1-1（a）所示为曲柄滑块机构，借此说明不同运动形式构件所产生的惯性力。
（1）作平面复合运动的构件惯性力系有两种简化方式。
①简化为一个加在质心S i上的惯性力F I2和一个惯性力偶矩M I2，即F I2＝－m2a S2，M I2＝－J S2α2②简化为一个大小等于F I2，而作用线偏离质心S2一定距离l h2的总惯性力F I2′，而l h2＝M I2/F I2F′I2对质心S2之矩的方向应与α2的方向相反。
图4-1内 容4-2 运动副中总反力的确定为什么要研究运动副中的摩擦力？组成运动副的两构件间一定有相对运动，各构件在运动副中就有相互作用力，所以运动副中存在摩擦力。
一般说来，运动副中的摩擦力是一种有害阻力，它可以降低机器的效率，使运动副元素受到磨损，削弱零件的强度，降低机器的运转精度等，因此对传动往往不利。
这是摩擦有害的一面。
因此，要设法减小摩擦。
在日常生活和工程中，摩擦有时却发挥着不可或缺的有益作用。
例如，带传动、机械的制动以及钢材的轧制等都是利用摩擦的典型例证。
因此为了限制和利用摩擦，都必须对运动副中的摩擦加以研究。
由于滚动摩擦一般远小于滑动摩擦，所以我们只研究滑动干摩擦，不研究流体摩擦。
一、 移动副中的摩擦重点讨论平面移动副和槽面移动副中的摩擦。
这也是研究螺旋副摩擦的基础。
1、 平面接触移动副中的摩擦如图4-2a 所示移动副。
已知滑块1所受铅垂载荷为G （包括重力），水平驱动力F 。
试分析构件2给1的总反力。
2给1的总反力21R F ，是平面2给滑块1的法向反力21N F 与摩擦力2121f N F fF fG ==的合力。
设总反力21R F 与21N F 之间的夹角为ϕ。
根据几何关系，有f arctan =ϕ式中，f ——摩擦系数；ϕ——摩擦角。
图4-2结论：移动副中的总反力21R F 与法向反力21N F 偏斜一摩擦角ϕ，偏斜方向与12v 的方向相反，即与摩擦力21f F 的方向相同。
也可以说，21R F 的方向与12v 的方向成（90ϕ︒+）角。
内 容【例4-1】 如图4-3所示，滑块1置于一倾斜角为α的斜面2上，G 为作用在滑块1上的铅垂载荷（包括滑块自重），求：（1）使滑块沿斜面等速上升（正行程）时水平向右的驱动力F （2）滑块沿斜面匀速下滑（反行程）时水平向右的工作阻力F '。
解：（1）.正行程受力图4-3解：确定总反力21R F ，它与12V 成90ϕ︒+； 因等速上升，滑块1满足力平衡矢量方程21R F + G + F = 0大小 ？ 已知 ？方向 如图 铅垂 水平画力多边形如图4-3a 右图所示，故得所需的水平驱动力()ϕα+=tan G F2. 反行程受力在G 的作用下，滑块1要加速下滑，此时G 为驱动力，水平向右的力F '为维持滑块匀速下滑所需的工作阻力。
5.1重点与难点5.1.1移动副中的摩擦力及总反力的确定由库仑摩擦定律知，摩擦力=f。
式中为构件2对构件1的摩擦力大小;f为摩擦系数，与构成运动副的两构件的材料有关;为构件2对构件1的正压力大小。
摩擦力总是阻碍两构件之间的相对运动的。
如图5.1所示。
因此，的方向总和相对运动速度的方向相反(为构件1相对构件2的运动速度)。
为分析问题方便，我们总是把正压力和摩擦力合成运动副总反力,与的夹角称为摩擦角φ(tanφ=f)。
因此，与的夹角总为钝角π/2+φ。
综上所述，在移动副中确定运动副总反力的方法如下:(1)运动副总反力,和正压力的夹角为φ;(2)运动副总反反力和相对速度的夹角为钝角π/2+φ。
摩擦力总是成对出现的，和总是大小相等,方向相反，在同一条直线上分别作用在不同的构件上。
而运动副总反力也总是成对出现的，和。
也是大小相等，方向相反。
在同一条直线上分别作用在不同构件上。
它们是一对作用力与反作用力。
摩擦力与外载荷的关系可以用表示。
式中，为铅垂外载荷大小；称为当量摩擦系数。
当量摩擦系数除了与摩擦系数有关外，还与运动副的形状有关。
在图5.1所示的平面移动副中，=f;在图5.2所示的槽面移动副中，=f/sinβ；在图5.3所示的柱面移动副中，=kf，k为1~1.57，k 值与运动副的接触状态有关，即在相同的外载荷作用下，运动副形状不同，生产的摩擦力不同。
这是由于运动副的形状不同，所产生的正压力不同而引起的。
5.1.2转动副中的摩擦力及总反力的确定转动副中的摩擦力=P。
如图5.4所示，摩擦力对轴颈中心的力矩即为摩擦力矩，该摩擦力矩应阻碍构件1对构件2的相对运动，因此和角速度的方向相反，=，式中，r为轴颈半径。
而正压力对轴颈中心的力矩等于零。
因此，运动副总反力对轴颈中心的力矩即为对轴颈中心的摩擦力矩，即=r=。
由力的平衡条件，=-P ，所以有=r 。
以为半径作一圆.这个圆称为摩擦圆。
运动副总反力恒切于摩擦圆。
因此，在转动副中确定运动副总反力的方法图5.4是:(1)运动副总反力，与外载荷P等值反向，并恒切于摩擦圆。
