机械原理总结

12012-6-31总结•第一章绪论–能举例说明机器、机械、机构的含义•第二章机构的结构分析–构件、零件、运动副（分类）、运动链、机构概念–熟练掌握平面机构运动简图绘制–熟练掌握自由度、约束概念，机构具有确定运动的条件；平面机构自由度的计算–掌握机构的组成原理、基本杆组条件及分类（重点是Ⅱ级杆组）、机构结构分析2012-6-32自由度计算小结••自由度计算自由度计算公式公式::–F＝3n－2pl－ph••注意事项注意事项::1、复合铰链—计算在内2、局部自由度—排除3、虚约束--重复约束—排除•自由度计算值与机构运动的关系：–F0时•F=原动件个数机构具有确定的运动•F原动件个数无法运动或机构破坏•F原动件个数运动不确定–F0刚架2012-6-33第三章平面机构的运动分析•掌握利用瞬心对机构进行速度分析•熟练掌握矢量方程图解法进行机构运动分析–两类问题：同一构件、不同构件–速度影像、加速度影像的含义及其应用•了解解析法进行运动分析的方法2012-6-34第四章机构的力分析•掌握平衡力（矩）的含义、静定条件、摩擦角、摩擦圆概念及定义式•掌握惯性力的确定•熟练掌握考虑摩擦时运动副中总反力的确定•掌握力分析的步骤和方法2012-6-35凸轮为原动件，滑块上作用有工作阻力Q在简图上画出各运动副处的约束反力(2)画出力多边形nnFR12FR43FR23FR54FR52FR512012-6-36第五章机械的效率和自锁•掌握机械效率的含义及表达方法•熟练掌握机械自锁的判断方法22012-6-37•在移动副中，若驱动力作用在摩擦角之内，则会发生自锁；在转动副中，若驱动力作用在摩擦圆之内，则会发生自锁。•自锁时,驱动力（矩）不超过它产生的摩擦阻力（矩），此时机械的效率小于或等于零。故可借机械效率的计算式来判断机械是否自锁和分析自锁产生的条件。2012-6-38第六章机械的平衡•掌握刚性转子平衡设计的方法；•了解平面机构平衡设计的方法2012-6-39静平衡结论•产生静不平衡的原因是合惯性力不为零•静平衡的条件：分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力为零，或质径积的向量和为零•对于静不平衡的刚性转子，无论它有多少个偏心质量，只要适当增加（或减小）一个平衡质量，就能使其获得平衡。即对静不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为12012-6-310•产生动不平衡的原因是合惯性力、合惯性力偶矩均不为零•动平衡的条件：转子上各个质量所产生的空间惯性力系的合力及合力偶均为零•对于动不平衡的刚性转子，只要分别在选定的两个平面内各加适当的平衡质量，就能达到完全平衡。即要使转子达到动平衡，所需加的平衡质量的最少数量为2。故动平衡又称双面平衡•由于动平衡同时满足静平衡的条件，故经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过静平衡的转子不一定是动平衡的动平衡结论2012-6-311第七章机械的运转及其速度波动的调节•掌握等效动力学模型建立的基本思路；•熟练掌握等效力矩和等效转动惯量的计算方法；•了解周期与非周期性速度波动及其调节方法；•熟练掌握根据许用运转不均匀系数的要求进行飞轮转动惯量的设计，特别要注意最大盈亏功的计算方法；2012-6-312•等效构件的选取–常以作回转运动或移动的原动件为等效构件•等效量的确定：–Je、me——动能相等原则–Me、Fe——瞬时功率相等原则1ωeMJeφ32012-6-313δω2maxWmFJΔ=•当最大盈亏功和平均角速度一定时，[δ]取值很小，则飞轮转动惯量很大，过于笨重；•飞轮不可能完全消除周期性速度波动；•为了减小飞轮转动惯量，最好将飞轮装在高速轴上2012-6-314平面连杆机构•本章重点是平面连杆机构，着重掌握铰链四杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构。•熟练掌握连杆机构的特性：–杆长条件及曲柄存在条件；–急回特性；–压力角和传动角；–死点位置。2012-6-315•连杆机构运动设计的方法（重点是图解法）：–了解刚体导引机构的设计；–掌握急回机构的设计：曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构；•掌握平面四杆机构的演化方法平面连杆机构2012-6-3162012-6-3172012-6-318连杆机构的传力性能ABCDFFtFnαγ•压力角α：作用于输出件上的力与力作用点速度所夹的锐角。•α越大，传力性越差•传动角γ：压力角的余角•设计要求：γmin≥[γ]vc42012-6-319死点：传动角为0的位置死点和机构的极位是机构的同一个位置，只不过原动件不同。死点是机构运动的转折点2012-6-320凸轮机构•本章重点是盘状移动从动件凸轮机构•熟练掌握从动件常用运动规律的特点•熟练掌握凸轮廓线设计的反转法原理及其灵活应用；•熟练掌握凸轮机构基本参数的设计：反转法2012-6-3212012-6-322齿轮机构•本章重点是直齿圆柱齿轮，其他齿轮传动掌握其不同点，如斜齿轮可通过改变其β角来调整中心距，蜗杆传动旋向及转向判断等。•熟练掌握渐开线特点及其灵活运用•熟练掌握直齿圆柱齿轮尺寸计算•熟练掌握直齿圆柱齿轮机构传动需要满足的几个条件：正确啮合条件、无侧隙啮合条件、连续传动条件；掌握重合度概念式的含义，并能从图上找出各有关参数，计算出相应的重合度；•了解齿廓的切制2012-6-323相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置啮合时的传动比等于连心线被其啮合齿廓在接触处的公法线所分线段的反比。这一规律，称为齿廓啮合基本定律。Pω22OnOKω11nP1VVP2=POPOi122112==ωω2012-6-324P—节点（pitchpoint）POPOi122112==ωωPω22OnOKω11nP1VVP2==常数不管两齿廓在哪点啮合，P在O1O2上的位置不变52012-6-325)2(*aahzmd+=)22(**chzmdaf−−=*aamhh=)(**chmhaf+=fahhh+=πmp=2msπ=2meπ=)cos(αppb=)(2121zzma+=标准中心距法节和基节齿槽宽齿厚齿距全齿高齿根高齿顶高齿根圆直径齿顶圆直径db=mzcos(α)基圆直径d=mz分度圆直径计算公式名称2012-6-326•pb1=pb2•πdb1/z1=πdb2/z2•πd1cosα1/z1=πd2cosα2/z2•m1cosα1=m2cosα2•m1=m2•α1=α2⎩⎨⎧°==20α标准值m2012-6-3272012-6-328轮系•重点掌握是各种轮系传动比的计算方法，特别是复合轮系传动比的计算；•了解轮系功能；•对行星轮系，了解其齿数确定需要满足的四个条件：传动比条件、同心条件、装配条件、邻接条件。2012-6-329（1）上式仅适用于1，K和H三个构件的轴线相互平行的情况（2）“士”号表示在转化轮系中从1到K的传动比方向，完全按照定轴轮系的方法进行，1与K转向相同取“+”，否则，取“-”；（3）式中，ω1-ωH、ωK-ωH中的“-”是在假定1和H、K转向相同的情况下得出的，所以在应用公式时，各ω有正负之分2012-6-330•了解其他常用机构的特点及使用场合、功能。