机械原理知识点整理1-2章
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第一章常用机构一、零件、构件、部件零件,是指机器中每一个最基本的制造单元体。
在机器中,由一个或几个零件所构成的运动单元体,称为构件。
部件,指机器中由若干零件所组成的装配单元体。
二、机器、机构、机械机器具有以下特征:(一)它是由许多构件经人工组合而成的;(二)构件之间具有确定的相对运动;(三)用来代替人的劳动去转换产生机械能或完成有用的机械功。
具有机器前两个特征的多构件组合体,称为机构。
机器和机构一般总称为机械。
三、运动副使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。
四、铰链四杆机构由四个构件相互用铰销联接而成的机构,这种机构称为铰链四杆机构。
四杆机构的基本型式有以下三种:(一)曲柄摇杆机构两个特点:具有急回特性,存在死点位置。
(二)双曲柄机构(三)双摇杆机构铰链四杆机构基本形式的判别:a+d≤b+ca+d>b双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构最短杆固定与最短杆相邻的杆固定与最短杆相对的杆固定任意杆固定注:a-最短杆长度;d—最长杆长度;b、c—其余两杆长度。
五、曲柄滑块机构曲柄滑块机构是由曲柄、连杆、滑块及机架组成的另一种平面连杆机构。
六、凸轮机构(一)按凸轮的形状分:盘形凸轮机构,移动凸轮机构,圆柱凸轮机构。
(二)按从动杆的型式分:尖顶从动杆凸轮机构,滚子从动杆凸轮机构,平底从动杆凸轮机构。
七、螺旋机构螺旋机构的基本工作特性是将回转运动变为直线移动。
螺纹的导程和升角:螺纹的导程L与螺距P及线数n的关系是L = nP根据从动件运动状况的不同,螺旋机构有单速式、差速式和增速式三种基本型式。
第二章常用机械传动装置机械传动装置的主要功用是将一根轴的旋转运动和动力传给另一根轴,并且可以改变转速的大小和转动的方向。
常用的机械传动装置有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等。
一、带传动带传动的工作原理:带传动是用挠性传动带做中间体而靠摩擦力工作的一种传动。
带传动的速比计算公式为:i = n1/n2 =D2/D1主要失效形式为打滑和疲劳断裂。
《机械原理》基础知识点1构件:具有确定运动的单元体组成的,这些运动单元体称为构件零件:组成构件的制造单元体运动副:两构件直接接触的可动联接构件的自由度:构件的独立运动数目运动链:若干个构件通过运动副所构成的系统机架:固定的构件原动件:机构中做独立运动的构件从动件:机构中除原动件外其余的活动构件运动链→机构:将运动链中的一个构件固定,并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时,其余构件便随之作确定的运动,这样运动链就成了机构2机构运动简图:表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。
机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。
示意图:只为了表明机械的结构,不按比例来绘制简图3约束和自由度的关系:增加一个约束,构件就失去一个自由度4机构具有确定运动的条件:机构自由度等于机构的原动件数5瞬心:在任一瞬间,两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动,该重合点称为他们的瞬心速度中心绝对瞬心:运动构件上瞬时绝对速度为零的点相对瞬心:两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点6摩擦力增大并不是运动副元素材料间摩擦因数发生了变化,而是运动副元素的几何结构形状发生变化所致。
7摩擦圆:对于一具体的轴颈,r和fv为定值,因此ρ为定值,以轴心O为圆心,ρ为半径做一圆,该圆成为摩擦圆。
8机械自锁:由于摩擦的存在,会出现无论施加多大的驱动力,都不能使机械沿驱动方向产生运动的现象。
自锁条件:η≤0 机械发生自锁9连杆机构(低副机构):若干个构件通过低副联接所组成的机构10平面四杆机构基本形式:铰链四杆机构11曲柄:在两连杆中能做整周回转机构摇杆:只能在一定角度范围内摆动的构件周转副:将两构件能做360°相对转动的转动副摆动副:不能将两构件能做360°相对转动的转动副12铰链四杆机构的曲柄存在条件: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连架杆和机架中有一杆是最短杆13最短杆为连杆时,该机构为双摇杆机构;最短杆为连架杆时,该机构为曲柄摇杆机构;最短杆为机架时,该机构为双曲柄机构;14有急回运动:θ≠0时,偏置曲柄滑块机构和导杆机构无急回运动:对心曲柄滑块机构和双摇杆机构15死点位置:压力角为90°,传动角为0°。
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。
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,定比例讥绘图(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 W 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。
解决方法:将该构件焊成一体,再计算。
机械原理笔记文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)第一章平面机构的结构分析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。
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)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 - 2pL - pH(n指机构中活动构件的数目,pL指机构中低副的数目,pH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。
机械原理第二章下面是机械原理第二章的内容,但是不包含标题和重复的文字:1. 引言机械原理是研究机械系统运动和相互作用的科学。
本章将介绍机械原理的基本概念和原理。
2. 平面运动问题2.1 定义和分类机械系统的平面运动可以分为直线运动和曲线运动两类。
本节介绍了这两种运动的定义和分类。
2.2 直线运动直线运动是指物体沿着直线路径移动的运动。
本节讲解了直线运动的基本特点和相关的运动学原理。
2.3 曲线运动曲线运动是指物体沿着曲线路径移动的运动。
本节介绍了曲线运动的特点以及与曲线运动相关的运动学原理。
3. 旋转运动问题3.1 定义和分类机械系统的旋转运动可以分为平面旋转和空间旋转两类。
本节讲解了这两种运动的定义和分类。
3.2 平面旋转平面旋转是指物体围绕一个轴线在平面内旋转的运动。
本节介绍了平面旋转的基本特点和相关的运动学原理。
3.3 空间旋转空间旋转是指物体在三维空间中绕一个轴线旋转的运动。
本节讲解了空间旋转的特点以及与空间旋转相关的运动学原理。
4. 速度和加速度分析4.1 速度分析速度是描述机械系统运动状态的重要参数。
本节介绍了速度的计算方法和分析技巧。
4.2 加速度分析加速度是描述机械系统运动加速度的参数。
本节讲解了加速度的计算方法和分析技巧。
5. 音速和减速控制5.1 音速控制音速控制是调节机械系统的运动速度的一种方法。
本节介绍了音速控制的基本原理和应用。
5.2 减速控制减速控制是调节机械系统的运动速度的另一种方法。
本节讲解了减速控制的基本原理和应用。
6. 总结本章总结了机械原理第二章的内容,并提出了进一步研究的方向和建议。
注意:本文中可能没有具体章节标题,因为要求文中不能有重复的文字。
机械原理讲义全套机械原理是机械工程专业的一门基础课程,它主要研究物体在力的作用下所表现出的相互作用、运动和结构行为。
本文将为大家提供一套机械原理讲义,帮助大家更好地理解和掌握这门课程。
第一章:机械原理的概述1.1机械原理的定义和作用1.2机械原理的研究内容1.3机械原理的研究方法1.4机械原理的发展和应用第二章:受力分析2.1力的概念和表示方法2.2力的合成和分解2.3力的平衡与条件2.4力的作用点和作用线第三章:刚体力学3.1刚体的定义和性质3.2刚体平衡的条件3.3刚体平衡的实例分析3.4刚体平衡的应用第四章:运动学基础4.1机械原理中的运动学概念4.2匀速直线运动和曲线运动4.3加速度和速度与位移的关系4.4运动学中的一些常用公式第五章:动力学基础5.1动量和动量守恒定律5.2力的大小和方向与加速度的关系5.3动力学中的一些常用公式5.4动力学中的实例分析第六章:动力学应用6.1动力学中的斜面问题6.2动力学中的弹簧问题6.3绳索和滑轮在动力学中的应用6.4动力学中的摩擦力分析第七章:静力学应用7.1静力学中的平衡问题7.2静力学中的力矩和杠杆7.3静力学中的悬挂问题7.4静力学中的摩擦力分析第八章:激光原理8.1激光的定义和性质8.2激光的产生和传播8.3激光的应用第九章:机械传动原理9.1机械传动的概念和分类9.2齿轮传动的原理和计算9.3带传动的原理和计算9.4万向节传动的原理和计算第十章:机械结构原理10.1机械结构的定义和分类10.2机械结构的设计原则10.3机械结构的应用和发展趋势10.4机械结构中常见问题的解决方法这套机械原理讲义全面而详细地介绍了机械原理的各个方面,帮助学生建立起对机械原理的理论框架和实践应用。
通过学习这套讲义,学生能够更好地理解机械原理的概念、原理和应用,提高解决实际问题的能力。
希望这套讲义能够对大家学习机械原理有所帮助。
机械原理全部知识点总结一、牛顿定律1. 牛顿第一定律:物体在外力作用下静止或匀速直线运动,除非有外力作用,否则不会改变其状态。
2. 牛顿第二定律:物体受力作用时,其加速度与作用力成正比,与物体质量成反比,方向与力的方向相同。
3. 牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在不同物体上。
二、运动学1. 位移、速度和加速度的定义及关系2. 直线运动和曲线运动的描述和分析3. 相对运动和相对运动问题的解决方法4. 圆周运动和角速度、角加速度的计算5. 瞬时速度和瞬时加速度的概念及计算方法三、动力学1. 动量和动量定理:动量的定义和计算方法,动量守恒定律的应用2. 动能和动能定理:动能的定义和计算方法,动能定理的应用3. 动力和动力定理:动力的定义和计算方法,动力定理的应用4. 质点受力分析:引力、弹力、摩擦力等力的计算和分析5. 动能、动量和功率的关系:能量守恒定律和功率的计算方法四、静力学1. 平衡条件和平衡方法:受力平衡条件的表述和计算方法2. 力的合成和分解:力的合成定理和力的分解定理的应用3. 各向同性和各向异性材料的力学性质4. 梁的静力学分析方法:简支梁、固支梁和悬臂梁的静力学分析方法五、轴系1. 轴系的分类和特点:一般轴系、滚动轴系和滑动轴系的特点和应用2. 轴系的受力分析:轴系受力平衡条件和计算方法3. 轴系的设计与选用:轴系的设计原则和选材方法4. 轴系的传动:轴系的传动原理和传动装置的种类及应用六、传动1. 传动的分类和特点:齿轮传动、带传动、链传动和齿条传动的特点和应用2. 传动的传递特性:传动的传递比、效率和传动比的计算方法3. 传动装置的设计与选用:传动装置的设计原则和选用方法4. 传动装置的振动和噪音控制:传动装置的振动和噪音控制原理和方法七、机构1. 机构的分类和特点:平面机构、空间机构、连杆机构和歧杆机构的特点和应用2. 机构的运动分析:机构的运动规律、运动轨迹和运动参数的计算方法3. 机构的静力学分析:机构的受力平衡条件和受力分析方法4. 机构的动力学分析:机构的运动学和动力学分析方法八、机器人1. 机器人的分类和特点:工业机器人、服务机器人和专用机器人的特点和应用2. 机器人的结构和工作原理:机器人的机械结构和工作原理3. 机器人的传感器和执行器:机器人的传感器和执行器的种类和应用4. 机器人的控制系统:机器人的控制系统和编程方法以上是机械原理的全部知识点总结,涵盖了牛顿定律、运动学、动力学、静力学、轴系、传动、机构和机器人等内容。
机械原理知识点整理
机器:一种能变换或传递能量、物料和信息的机构的组合。
机构:用来传递和变换运动和力的可动装置。
机械:机器和机构的总称。
机械原理的研究对象:机械。
构件:机器中每一个独立的运动单元体。
运动副:由两构件直接接触而组成的可动的连接。
运动副元素:两构件能参加接触而构成运动副的表面。
高副:两构件通过单一点或者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。
复合运动副:由三个或三个以上的构件在同一处构成运动副。
运动链:构件通过运动副的连接而构成可相对运动的系统。
闭式运动链(闭链):组成运动链的各构件构成了首末封闭的系统。
开式运动链(开链):组成运动链的各构件未构成首末封闭的系统。
*平面运动链:组成运动链的各构件间相对运动为平面运动;
*空间运动链:组成运动链的各构件间相对运动为空间运动。
机构组成:在运动链中,将某一构件固定成为机架,则该运动链便成为了机构。
原动件(主动件):机构中按给定的已经运动规律独立运动的构件;从动件:除了原动件以外的其余活动构件。
机构运动简图:根据机构的运动尺寸,按照一定的比例尺定出个运动副的位置,就可以用运动副及常用机构运动简图的代
表符号和一般构件的表示方法将机构的运动传递情
况表示出来。
(绘制步骤:①首先定出原动件和执行构件;循着运动传递的路线搞清楚原动件的运动是怎样经过传动部分传递到执行
构件的
②选择多数构件的运动平面视为视图平面。
③根据机构的运动尺寸,定出各运动副之间的相对位
置,然后用运动副的代表符号、常用机构运动简图符号
和构件的表示方法将各部分画出。
)
机构示意图:只是为了表面机械的机构状况,不按严格的比例来绘制简图。
机构的自由度:机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。
(要是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的数目)机构自由度≥1
*欠驱机构(欠驱机械系统):原动件数目少于机构自由度的机构或机械系统。
(遵循最小阻力定律,例如:机器人避障,欠驱机械手指,欠驱制动器,等。
简化机构,并增加机构的灵巧性和自适应性等)*最小阻力定律:机构运动时优先沿阻力最小的方向运动。
*冗驱机构(冗驱机械系统):原动件数目多余机构自由度的机构或机械系统。
(对于冗驱机构,如各原动件的运动互不协调,将有可能导致机构在最薄弱的环节损坏,但若各原动件的运动是彼此协调的,则各
原动件将同心协力来驱动从动件运动,从而增大了传动的可靠性,减小传动的尺寸和重量,并有利于克服机构出于某些奇异位形(某些特殊位置和状态)时其间运动所受到的障碍。
常在重型机械中利用,如水泥窖传动,炼钢转炉倾倒装置等。
)
平面机构自由度的计算
F=3n-(2pl+ph)
n为机构中活动构件数目;pl为低副数;ph为高副数
*空间机构自由度计算
F=6n-(5p5+ap4+3p3+2p2+p1)
n为机构中活动构件数目;p1为Ⅰ级副;p2为Ⅱ级副;p3为
Ⅲ级副;p4为Ⅳ级副;p5为Ⅴ级副。
计算平面机构自由度时注意事项:
1、要正确计算运动副的数目
(1)由m个构件组成的复合铰链,有(m-1)个转动副。
(2)如果两构件多处接触构成转动副,且转动轴线重合;或者在多处接触而构成移动副,且移动方向彼此平行;或者两构件构成
平面高副,且各接触点公法线彼此重合,则都只能算作一个运
动副(一个转动副,一个移动副,一个平面高副)
(3)如果两构件在多处相接触构成平面高副,而在各接触点处的公法线方向彼此不重合,就构成了复合高副,它相当于一个低副。
2、要除去局部自由度
在有些机构中,某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的
运动,则称这种局部运动的自由度为局部自由度。
3、要除去虚约束
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作用,特把这类约束称为虚约束。
——带入虚约束发生在下列情况:
1)机构中,如果用转动副连接的是两构件上运动轨迹相重合的点,则该连接将带入1个虚约束。
2)机构中,如果用双转动副杆连接的梁运动构件上某两点之间的距离适中保持不变得两点,也将带入1个虚约束。
3)机构中,不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为虚约束。
如:设机构重复部分的构件数为n,低副数为p1,高副数
为ph,则重复部分带入的虚约束p为
p=2p1+ph-3n
机构组成原理:任何机构都可以看作由若干个基本杆组一次连接于原动件和机架上而构成的。
基本杆组(阿苏尔杆组,简称杆组):不能再拆的最简单的自由度为
零的构件组。
※在杆组并接时,不能将同一杆组的各个外接运动副接于同一构件上,否则将起不到增加杆组的作用。
组成平面结构的基本杆组条件:
3n-2pl-ph=0
n为基本杆组中的构件数,pl为低副数,ph为高副数。
平面基本杆组中全为低副,则ph=0;
3n-2pl=0或n/2=pl/3
Ⅱ级杆组:由2个构件和3个低副构成的。
Ⅲ级杆组:由4个构件和6个低副且都有一个包含3个低副的构件构成的。
Ⅰ级机构:只由机架和原动件构成的机构(如:杠杆机构、斜面机构)Ⅱ级机构:由最高级别为Ⅱ级组的基本杆组构成的机构。
Ⅲ级机构:由最高级别为Ⅲ级组的基本杆组组成的机构。
同一机构因所取的原动件不同,有可能成为不同级别的机构;
当机构的原动件确定后,杆组的拆法和机构的级别即为一定。
*高副低代:将机构中的高副根据一定的条件虚拟地以低副加以取代。
进行高副低代必须满足的条件:
(1)代替前后机构的自由度完全相同;
(2)代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。