【精品】清华大学机械原理各章重点

（完整版）机械原理笔记第⼀章平⾯机构的结构分析1.1 研究机构的⽬的⽬的：1、探讨机构运动的可能性及具有确定运动的条件2、对机构进⾏运动分析和动⼒分析3、正确绘制机构运动简图1.2 运动副、运动链和机构1、运动副：两构件直接接触形成的可动联接（参与接触⽽构成运动副的点、线、⾯称为运动副元素）低副：⾯接触的运动副（转动副、移动副），⾼副：点接触或线接触的运动副注：低副具有两个约束，⾼副具有⼀个约束2、⾃由度：构件具有的独⽴运动的数⽬（或确定构件位置的独⽴参变量的数⽬）3、运动链：两个以上的构件以运动副联接⽽成的系统。

其中闭链：每个构件⾄少包含两个运动副元素，因⽽够成封闭系统；开链：有的构件只包含⼀个运动副元素。

4、机构：若运动链中出现机架的构件。

机构包括原动件、从动件、机架。

1.3 平⾯机构运动简图1、机构运动简图：⽤简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副并按⼀定的⽐例表⽰各运动副的相对位置。

机构⽰意图：不按精确⽐例绘制。

2、绘图步骤：判断运动副类型，确定位置；合理选择视图，定⽐例µｌ；绘图（机架、主动件、从动件）1.4 平⾯机构的⾃由度1、机构的⾃由度：机构中各活动构件相对于机架的所能有的独⽴运动的数⽬。

F=3n - 2p L - p H（n指机构中活动构件的数⽬，p L指机构中低副的数⽬，p H指机构中⾼副的数⽬)⾃由度、原动件数⽬与机构运动特性的关系：1）：F≤0时，机构蜕化成刚性桁架，构件间不可能产⽣相对运动2）：F > 0时，原动件数等于F时，机构具有确定的运动; 原动件数⼩于机构⾃由度时，机构运动不确定; 原动件数⼤于机构⾃由度，机构遭到破坏。

2、计算⾃由度时注意的情况1）复合铰链：m个构件汇成的复合铰链包含m-1个转动副（必须是转动副，不能多个构件汇交在⼀起就构成复合铰链，注意滑块和盘类构件齿轮容易漏掉，另外机架也是构件。

2) 局部⾃由度：指某些构件（如滚⼦）所产⽣的不影响整个机构运动的局部运动的⾃由度。

《机械原理》*号内容第一章概论第一节本课程的研究内容什么是机器、机构?机器的三特征：１)由一系列的运动单元体所组成。

2)各运动单元体之间都具有确定的相对运动。

3）能转换机械能或完成有用的机械功以代替或减轻人们的劳动。

具有以上1、2两个特征的实体称为机构。

构件——由一个或多个零件连接而成的运动单元体。

零件——机器中的制造单元体。

第二节机构的分析与综合及其方法机构分析:对已知机构的结构和各种特性进行分析。

机构综合:根据工艺要求来确定机构的结构形式、尺寸参数及某些动力学参数。

机构综合的内容: 1.机构的结构综合2.机构的尺度综合3.机构的动力学综合。

机构的结构综合：主要研究机构的组成规律。

机构的尺度综合（或运动学综合）：研究已知机构如何按给定的运动要求确定其尺寸参数.概括为四类:(1)刚体导引:当机构的原动件做简单运动时，要求刚体连续地变换其位置。

(2)函数变换：使机构某从动件的运动参数为原动件运动参数的给定函数。

（3）轨迹复演：使连杆上某点的轨迹能近似地与给定曲线复合。

（4)瞬时运动量约束:按构件在某些特定位置时的运动量来设计机构的结构参数。

准点——符合预定条件的几个位置。

只要求几个位置处符合给定条件的机构综合方法称为准点法。

减小结构误差的途径是：合理确定准点的分布。

可按契比谢夫零值公式配置准点。

第三节学习本课的方法1．注意基本理论与基本方法之间的联系2. 用工程观点学习理论与基本方法3．注意加强感性认识和实践性环节第二章机构的结构分析第一节概述构成机构的基本要素——构件运动副运动链运动副:两构件间直接接触且能产生某些相对运动的联接称为运动副。

约束---对构件间运动的限制。

运动副元素—运动副参加接触的部分。

空间运动副和约束的关系。

平面机构中只有Ⅳ级副和Ⅴ级副。

(为什么？）低副－-－副元素为面接触(如移动副、转动副);高副－－-－副元素为点(线）接触。

运动链---构件由运动副连接而成的系统。

机构—选定机架,给相应的原动件，其余构件作确定运动的运动链。

汇报人：日期:•绪论•机构的结构分析•机构的运动分析•机构的力分析•机械效率与自锁•常用机构及其设计•机械系统的动力学设计•机械系统的运动控制目录绪论机械原理的研究对象030201机械原理课程的重要性基础理论设计与制造创新能力培养机械原理的发展历程古代机械文明18世纪工业革命后，机器逐渐取代了手工劳动，机械原理得到了广泛应用和发展。

工业革命现代发展机构的结构分析机构的组成机构的特点机构的组成及特点机构的分类机构可根据其结构分为连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。

结构分类详解每种机构的分类都有其特定的结构特点和使用范围。

机构的结构分类机构的结构组成要素机构的组成要素机构的组成要素包括构件、运动副和运动链等。

结构组成要素详解每个组成要素都有其特定的含义和作用，对机构的运动和受力性能有着重要影响。

机构的运动分析机构运动的基本概念解析法通过对机构进行数学建模，利用数值计算方法求解机构中各点的位置、速度和加速度等运动参数。

仿真的应用利用计算机仿真软件对机构进行模拟，可视化机构运动过程，方便快捷地分析机构的运动特性。

矢量图解法法分析机构中各构件之间的相对位置关系和运动特性。

1 2 3基于牛顿第二定律，分析机构中各构件之间的作用力和反作用力，以及它们之间的加速度和速度等运动参数。

牛顿力学法分别用于分析机构在运动过程中质量和力对时间和空间的积累效应，导出机构的运动微分方程。

动量定理和动量矩定理用于分析机构在运动过程中能量的转换与守恒关系，以及机构的功率和效率等性能指标。

能量守恒机构的力分析机构力分析的基本概念机构力分析的基本方法平衡状态下的力分析运动状态下的力分析动力学分析03惯性力分析机构力分析的特殊问题01摩擦力分析02重力分析机械效率与自锁机械效率是指机械在单位时间内输出功率与输入功率的比值。

定义机械效率可以通过测量机械输出端和输入端的功率，然后求比值得到。

计算方法机械效率受到多种因素的影响，如摩擦、构件之间的间隙、润滑状况等。

机械原理第九版简介《机械原理》是机械工程专业的基础教材之一，通过全面而系统地介绍机械原理的基本概念和原理，培养学生对机械系统运动学和动力学的分析能力，为后续的专业课程打下坚实的基础。

本文档将对《机械原理》第九版进行简要介绍，内容涵盖了书中的主要章节和重点内容。

第一章机械原理概述第一章主要介绍了机械原理的基本概念和发展历史。

包括机械原理的定义、研究内容、应用领域等方面的内容，帮助读者初步了解机械原理的重要性和研究方向。

第二章刚体的力学性质第二章介绍了刚体的力学性质，包括质心、力矩、力矩定理等基本概念和原理。

通过学习这些内容，读者可以了解刚体在力学系统中的运动规律和相互作用。

第三章运动学基础第三章是机械原理中的重要章节，介绍了运动学的基本原理和分析方法。

内容包括直线运动、曲线运动、角度运动等方面的内容，通过这些知识，读者可以准确描述和分析机械系统的运动规律。

第四章动力学基础第四章介绍了动力学的基本概念和原理，包括力、力的合成与分解、牛顿定律等内容。

通过学习这些知识，读者可以分析和计算机械系统中的运动和力学性能。

第五章力与速度的分析第五章是机械原理中的重点章节，介绍了力和速度的分析方法。

内容包括速度和加速度的分析、力的分析和合成等方面的内容，通过这些方法，读者可以准确地分析力和速度的关系，并应用于机械设计和分析中。

第六章惯性力分析第六章介绍了惯性力的概念和分析方法。

内容包括离心力、科里奥利力、向心力等惯性力的计算和作用规律。

通过学习这些内容，读者可以深入理解惯性力的作用原理，在机械系统的设计和分析中考虑到惯性力的影响。

第七章动力学分析方法第七章介绍了机械系统的动力学分析方法，包括拉格朗日方程、哈密顿原理等内容。

通过学习这些分析方法，读者可以更加深入地掌握机械系统的运动规律和动力学性能。

第八章力学系统的振动第八章介绍了力学系统的振动理论和分析方法。

内容包括单自由度系统的振动、多自由度系统的振动、阻尼振动等方面的内容。