机械原理复习资料.docx

1、1第二章构件 机器中每一个独立的运动单元。构件的自由度：构件的独立运动参数的数目。一个作平面运动的自由构件有三个自由度。运动副: 两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接* 平 低 高1. 平面机构运动简图用简单的线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。这种说明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。和运动有关的：运动副的类型、数目、相对位置、构件数目和运动无关的：构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、 运动副的具体构造 2.运动简图的绘制步骤(1)分析机构运动，弄清构件数目；(2)判定运动副的类型和数目； 按接触情况和相对运动(3)测尺寸（转动副中心距和移动

2、副导路位置方向(4)从原动件开始按比例画出运动副相对位置和构件（三选 选视图、选比例、选位 置）(5)标注构件编号、运动副字母、原动件箭头。3. 平面机构运动简图绘制时注意问题(1)忽略构件外形，关注运动副关系（转动副回转中心位置；移动副导路位置方向；高副接触点及法线方向）(2)视图平面一般选择为构件的运动平面；(3)选择各构件处于一般位置（不选特殊位置画） ；(4)同一构件用同一数码标注（特别注意机架） 。二、机构具有确定运动的条件F0 时 若 FW ；运动不确定若；确定运动若 F 0； Ft F f 滑 块 加 速 运 动 = Ft = F f 滑 块 静 止 或 匀 速 运 动 Md M

3、 f 轴 径 加 速 转 动 = Md = M f 轴 径 块 静 止 或 匀 速 转 动afd自 锁 条 件 ： 驱 动 力 （外 力 的 合 力 ）作 用 于 摩 擦 圆 之 内 时 ，则 发 生 自 锁 。3、机 械 的 自 锁1）因 机 械 自 琐 时 ，机 械 已 不 能 运 动 ，所 以 此 时 它 所 能 克 服 的 生 产 阻 力G 0，故 可 由 力 分 析 求 得 的 机 械 可 以 克 服 的 生 产 阻 力 ，2）机 械 自 琐 时 ，驱 动 力 所 做 的 功Wd 总 不 足 以 克 服 损 失 功Wf ，所 以 ，此 时 机 械 效 率 0。 0 条 件 自 琐 ，

4、自 锁 条 件 是 机 械 原 静 止 ，此 种 自 锁 不 可 靠 。注 意 ：此 时 已 没 有 一 般 机 械 效 率 的 意 义 ， 它 只 表 明 机 械 自 锁 的情 况 和 程 度 。5第六章一、刚性转子的静平衡 平衡原理：在重心的另一侧加上一定的质量，或在重心同侧去掉一些质量，使质心位置落在回转轴线上，而使离心惯性力达到平衡。特点：若重心不在回转轴线上，则在静止状态下，无论其重心初始在何位置，最终都会落在轴线的铅垂线的下方。这种不平衡现象在静止状态下就能表现出来，故称为静平衡。计算方法 p7880二、刚性转子的动平衡 （同上）第七章（1） 对于一个复杂的单自由度机械系统，可以等

5、效成为一个简单的定轴转动或移动的模型进行研究。（瞬时）（2）不知道机构真实运动的情况下，可以求出等效量（F e、M e、m e、J e）（3）等效量（F e、M e、m e、J e）均为为机构位置（速度、时间）的函数。（4）等效量（F e、M e、m e、J e）均为假想的量，不是机构真实的合力、合力矩、总质量和总转动惯量。作Md Mrab c d eaE1、飞轮的调速原理在位置b 处，动能和角速度为：Emin 、min加装飞轮的目的就是为了增加机器的转动惯量进而起到调节速度波动的目的。为什么加装飞轮之后就能减小速度的波动呢？而在位置c 处为： Emax 、在b-c区间处动能增量达到最大值：E

6、maxEmax - EminJe (2max-2minJe2 m称Wmax为最大盈亏功maxEmaxminEmin此时盈亏功也将达到最大值：得= Wmax /Je2m 设计时要求：不满足时加飞轮= Wmax /(Je+JF )2m飞轮调速原理：对于一台具体的机械而言， Wmax、m、 Je当 JF 运转平稳。 飞轮调速的实质：起能量储存器的作用。转速增高时，将多于能量转化为飞轮的动能储存起来，限制增速的幅度；转速降低时，将能量释放出来，阻止速度降低。 飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。当外力对系统作盈功时，它以动能形式把多余的能量储存起来，使机械速度上升的幅度减小；当外力对系统作亏功

7、时，它又释放储存的能量，使机械速度下降的幅度减小。62、飞轮转动惯量 JF的近似计算：所设计飞轮的 JF应满足： ，即：一般情况下， Je 0 ，K 1，机构有急回作用。压 力 角从 动 件 在 点 的 受 力 方 向 与 该 点 速 度 方 向 所 夹 的 锐有 效 分 力有 害 分 力压力角 越小，推动机械运动的有效分力越大，故压力角越小越好。 ABCDFnvt cosFtinFn180cosFtin8传动角 越大，推动机械运动的有效分力越大，故 min大功率机械： 的 位 曲 柄 与 机 架 两 共 线 位 置 之 一最 小 传 动 角 位 置对 的 要传 动 角 ：压 力 角 的 余

8、角 ，用 表 示 。90 ”CBC”B”ABCDabcd PnPvt,死点位置从动件的传动角 等于零时机构所处的位置 连杆与曲柄共线。克服死点的措施： 利用惯性,如飞轮。 采用几套相同的机构错位。 利用虚约束,如蒸汽机车中的平行四边形机构。死点 极位 自锁死点和极位为同一位置，只是原动件不同。原 从 （ 运 动 转 折 点 ）极 位死 点（ 增 力 效 果 ）死点和自锁关系死点可认为是不考虑摩擦时的自锁，此时摩擦圆半径 为 0，驱动力作用线过转动副中心则机构自锁，不能动。1213作图法 dB123CADBb1223 121312131213a末知杆长 lBC =CD按给定三组连架杆对应位置设计

9、 四杆机构9按给定四组连架杆对应位置设计四杆机构( 点位归并)3 12 13 14124B1B2 13 12 141234B3A DB4- 14B2- 12 c1注意 ：两连架杆的初始位置（角平分线） 12 13 14(B3)- 13B4 -（ 14 13 ）/2 -（ 14 13 ）/2比 较10设计如题图所示铰链四杆机构，已知其摇杆 CD 的长度 lCD75mm，行程速度变化系数k1.5，机架 AD 的长度 lAD100 mm，摇杆的一个极限位置与机架的夹角 45，用作图法求曲柄的长度 lAB 和连杆的长度 lBC。按题意作图，=180*（k-1）/(k+1)=36 AC1=b-a AC2

10、=b+a 由此得曲柄 a 和连杆 b 的长度。ADC 1C 23 60B 1B 2设计一个偏心曲柄滑块机构。已知滑块两极限位置之间的距离 =50，导21C路的偏距 e=20，机构的行程速比系数 K=1.5。试确定曲柄和连杆的长度。BCAl,：行程速比系数 K=1.5，则机构的极位夹角为 3615.801K选定作图比例，先画出滑块的两个极限位置 C1 和 C2，再分别过点 C1、 C2 作与直线成的射线，两射线将于点。以点为圆心，OC 2 为半径作圆，最后再作一条5490与直线 C1 C2 相距为 的直线，该直线与先前所作的圆的交点就是固定铰链点。me作图过程如题 24 图所示。直接由图中量取 mAC251， 6822B1B21A e2190O