机械原理复习摘要

机械原理复习摘要（最后附相关概念题）第一章绪论重点掌握基本概念***1、机器的概念及三个特征：①由人为实体组成；②组成该机器的各构件间的相对运动确定；③能够实现有用功的转化，物流传递等功能。

***2、机构的概念及两个特征（概念：一种用来实现运动和力传动的装置。

特征：同机器特征1、2）***3、机械的概念：机构和机器的统称。

***4、机器的组成：原动机、传动机构、执行机构、控制系统。

第二章机构的结构分析第二节***1、构件与零件的概念（构件：机构运动中的最基本单元；零件：机械制造中的最基本单元。

构件可以由若干零件组成）。

***2、运动副的概念：两个构件直接接触构成的可动联接。

*3、构件的自由度的概念：机构在运动中所具有独立运动的数目。

4、运动副的分类***（1）按照接触形式分：高副（两构件点或线接触）和低副（两构件通过面接触）；*（2）按照运动形式分：平面运动副和空间运动副；***（3）按照引入的约束数分：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级等；*（4）按接触部分的几何形状分类：平面球副、圆柱平面副、球面与圆柱副等。

*5、运动链的定义及分类定义：构件通过运动副联接构成的相对可动的系统。

分类：开式运动链、闭式运动链**6、运动链如何转化成为机构：将运动链中的一个或若干构件固定，并保证此时机构具有确定相对运动，此时运动链转化为机构。

***7、机构的组成：至少一个原动件、从动件、有且只有一个机架。

第三节*掌握机构运动简图的概念：用规定的符号和线条表示构件和运动副，按比例尺定出各运动副的位置，准确表达机构运动特征的简单图形。

***要求能够绘制和识别机构运动简图。

（绘制步骤：①分析机构的运动及组成；②选择投影面；③选取比例尺；④按规定画法绘制机构运动简图）第四节***1、掌握平面机构自由度计算方法：F=3n-2Pl-Ph （其中n为机构中能动构件的数目，Pl 为低副数目Ph为高副数目）***2、掌握机构具有确定运动的条件：F=机构原动件的数目。

***3、掌握局部自由度（一般由滚子引入在计算时应假想该构件固定）、虚约束、复合铰链的概念，能够确定出机构中存在的局部自由度、虚约束以及复合铰链。

（在计算中应当正确的区分局部自由度、虚约束、复合铰链；为保证具有确定相对运动，且添加原动件数目最少一般机构自由度计算结果为F=1）例1.1：计算图示机构的自由度。

（a）解：n=7；Pl=10; Ph=0; F=3n-2Pl-Ph=3*7-2*10-0=1（b）解：n=3；Pl=4；Ph=1；F=3n-2Pl-Ph=0例1.2：指出图示机构中可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算机构自由度。

例1.3：分析计算图示运动链是否具有确定的运动。

如若不能，请作适当修改，使其成为具有确定运动的机构，并计算机构的自由度。

例1.4：计算图示机构的自由度，要求指出可能存在的复合铰链、局部自由度和虚约束。

AF BCD EF例1.5：计算如图1所示机构的自由度，注意事项应说明？（a ） （b ）图1第五节**1、掌握高副低代的方法：用一个虚拟低副构件将两高副构建在过接触点的曲率中心相连起来即可。

（高副低代仅是一瞬时的代替）**2、能够正确分析机构的结构，确定机构的级别。

（根据所拆杆组确定机构级别；在拆分时应从远离原动件一端开始拆；一般只接触II 级和III 级机构）第三章 平面机构的运动分析了解运动分析的目的和方法了解机构位置图的绘制第三节***1、能够正确确定出机构中速度瞬心的数目K=N （N-1）/2（其中N 为包含机架在内的机构所包含构件数目）**2、能够确定出平面机构中所有的速度瞬心位置（三心定理：做平面运动的三构件在某一瞬时两两构成的速度瞬心在同一直线上），并能够用速度瞬心法求解构件的速度。

例:3.1：试求题图所示机构在图示位置时全部瞬心的位置．注：构件3做纯滚动第四节**相对运动图解法求解机构的速度与加速度。

（速度、加速度影像只能用于同一构件．．．．速度、加速度求解）注意：（1）当机构中存在移动副，且构成移动副的两构件又在旋转，则要考虑哥氏加速度。

（2）要正确列出矢量方程。

（3）要能够正确绘制矢量多边形。

第五节理解用解析法求解机构位置、速度和加速度的原理。

第四章平面连杆机构及其设计第一节***1、连杆机构（低副机构及平面连杆机构的概念）的概念:构件通过低副联接且做平面运动的机构。

2、了解平面连杆机构的特点*3、铰链四杆机构的组成：机架、连架杆（又分为曲柄与摇杆）、连杆***4、铰链四杆机构的三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构***5、了解机构的演化方法：机架置换（机构倒置）、尺寸改变、扩大运动副第二节***掌握曲柄存在条件，能够判断铰链四杆机构的类型杆长和条件：在平面四杆机构中，最短杆与最长杆之和小于其他两杆长之和。

满足杆长和条件最短杆为机架，构成双曲柄机构；最短杆为连杆，构成双摇杆机构；最短杆为连架杆，构成曲柄摇杆机构。

不满足杆长和条件时，机构无曲柄，此时构成双摇杆机构。

第三节**1、急回运动的概念：机构在工作时（原动件等速运动），工作行程速率小于空回行程速率，这种运动称急回运动。

***2、形成速比系数K的计算方法、极位夹角的计算。

K=∏+ɵ/∏- ɵ(ɵ极位夹角，一般机构K ≤2，当K=1时机构无急回特性)。

***3、压力角与传动角的概念，以及压力角和传动角都表示了机构的传力性能，压力角越小（传动角越大）则机构传力性能越好。

***4、能够在铰链四杆机构和曲柄滑块机构中正确标出压力角а（所要分析点处受力方向与该点速度方向所夹锐角）和传动角（90 -а），并能找到最大压力角（最小传动角）的位置和大小。

例4.1：在下面的偏置曲柄滑块机构图上，用作图法求：1）机构的最大压力角；2）滑块的行程。

例4.2：在图示的铰链四杆机构中，已知lBC=500mm ，lCD=350mm ，lAD=300mm ，AD 为机架。

试问：（1）若以AB 为曲柄组成曲柄摇杆机构，求lAB 的取值范围。

（2）若要成为双曲柄机构，求lAB 的取值范围。

（14分）BD A C例4.3:如图所示的铰链四杆机构中，已知lAB ＝80mm ，lBC=270mm ，lCD=200mm ，lAD=200mm 。

问此机构是什么机构？说明理由。

B DA C***5、死点位置出现的条件（以摇杆为原动件，曲柄与连杆共线）和特点ϒ=0 ；消除死点方法：①在曲柄上施加外力;②在机构中添加飞轮，利用飞轮惯性使机构通过死点。

第四节（以教材例题为主，特别注意例题及习题4—14）**1、按连杆给定位置设计四杆机构*2、按连架杆对应三个位置设计四杆机构**3、按规定形成速比系数设计四杆机构（曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构） 例：图解法设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的最大行程H=50mm ，行程速比系数K=1.5，偏距e=20mm ；并标出以曲柄为原动件时机构的γmin 。

4、了解实验法设计四杆机构5、了解解析法设计四杆机构 第五章 凸轮机构及其设计第一节*1、凸轮机构的组成：机架，从动件，凸轮。

**2、凸轮机构的类型（1）凸轮机构是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。

凸轮机构最大的优点是：只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单紧凑；缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，因此凸轮机构用在传力不大的场合。

（2）凸轮机构的类型按凸轮的形状分为盘形凸轮和圆柱凸轮；按推杆的形状分为尖顶推杆、滚子推杆及平底推杆；按运动形式分为直动推杆、摆动推杆。

例5.1：图（a ）为偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构，试用作图法求：（1）凸轮的理论廓线（2）凸轮的偏距圆半径e ，图示位置的压力角（3）当推杆由图示位置升高位移s 时，凸轮的转角是多少？例5.2：图（b ）为对心滚子推杆盘形凸轮机构。

试在图上作出：（1）理论轮廓线，凸轮基圆，该位置时机构的压力角α，推杆的行程H 。

（2）凸轮从当前位置转过30º后，推杆的位移S 。

例5.3：图（c ）为对心滚子从动件盘形凸轮机构。

试在图上作出：（1）理论轮廓线；（2）凸轮基圆；（3）该位置时机构的压力角α。

（a ）CO（b ） （c ）3、了解凸轮机构的特点第二节掌握基本概念***基圆（注意：基圆一定与理论廓线相切，基圆中心在凸轮回转中心上）、推程（推程运动角）、远休止（远休止角）、回程（回程运动角）、近休止（近休止角）、凸轮转角、从动件位移、凸轮形成的概念。

以上的概念不需要背诵，但要能够在图中正确找到并标记。

（以习题为主）第三节***1、五种基本运动规律的特点一次运动规律：存在刚性冲击，适用于低速轻载；二次运动规律：存在柔性冲击，适用于中速轻载（该运动又称等加速等减速运动）；五次运动规律：不存在冲击，适用于高速轻载；余弦运动规律：存在柔性冲击，适用于中低速重载；摆线运动规律：不存在冲击。

***2、两个基本概念：刚性冲击（速度线图上有突变）、柔性冲击（加速度线图上有突变）。

在运动线图中能够确定出现的位置。

第四节图解法：***1、掌握反转法的基本原理：假想凸轮不转从动件转动。

***2、直动从动件和摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计（参考教材上尖底、滚子、平底从动件凸轮设计方法）3、圆柱凸轮轮廓曲线的设计***4、理论廓线和实际廓线的概念，不需要背，但要能在图中绘制或标出；了解解析法设计凸轮轮廓曲线的原理。

第五节***1、尖底（滚子）直动从动件盘形凸轮机构压力角与机构尺寸的关系。

（1）基圆半径越小，压力角越大（2）运动规律不同、压力角大小不同。

（3）压力角的大小与，凸轮转向的关系和偏置方向的关系P99（4）能够正确在图中标记凸轮机构的压力角。

*2、摆动从动件盘形凸轮机构压力角与机构尺寸的关系。

**3、圆柱凸轮机构压力角与凸轮平均圆柱半径的关系。

（R越小压力角越大）***4、滚子半径需满足什么条件才能使凸轮实际廓线不失真：滚子半径r＜ρmin （ρmin 为凸轮廓线外凸部分最小的曲率半径）。

*5、平底直动从动件盘形凸轮机构的凸轮基圆半径的确定。

第六章齿轮机构及其设计第一节了解齿轮机构的分类第二节***1、掌握齿廓啮合基本定律：渐开线圆柱直齿轮的传动比总是等于过两齿轮齿廓啮合点公法线分两轮中心距所得长度之反比。

***2、节点和节圆的概念，知道节点是两个齿轮的速度瞬心、圆形齿轮的传动相当于一对节圆在节点处做纯滚动。

*3、共轭齿廓的概念：一对能按定比传动的齿轮所具有的廓线。

第三节***1、掌握渐开线的5条性质①基圆内无渐开线；②距离基圆越远渐开线越平直；③渐开线任意一点法线总是与基圆相切；④发生线在基圆上滚过的距离等于基圆上被滚过的弧长；⑤渐开线的形状取决于基圆半径的大小。