河北工业大学机械原理力分析资料重点
机械原理基础知识点总结,复习重点
机械原理知识点总结第一章平面机构的结构分析3一. 基本概念31. 机械: 机器与机构的总称。
32. 构件与零件33. 运动副34. 运动副的分类35. 运动链36. 机构3二. 基本知识和技能31. 机构运动简图的绘制与识别图32.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别33. 机构的结构分析4第二章平面机构的运动分析6一. 基本概念:6二. 基本知识和基本技能6第三章平面连杆机构7一. 基本概念7(一)平面四杆机构类型与演化7二)平面四杆机构的性质7二. 基本知识和基本技能8第四章凸轮机构8一.基本知识8(一)名词术语8(二)从动件常用运动规律的特性及选用原则8三)凸轮机构基本尺寸的确定8二. 基本技能9(一)根据反转原理作凸轮廓线的图解设计9(二)根据反转原理作凸轮廓线的解析设计10(三)其他10第五章齿轮机构10一. 基本知识10(一)啮合原理10(二)渐开线齿轮——直齿圆柱齿轮11(三)其它齿轮机构,应知道:12第六章轮系14一. 定轴轮系的传动比14二.基本周转(差动)轮系的传动比14三.复合轮系的传动比15第七章其它机构151.万向联轴节:152.螺旋机构163.棘轮机构164. 槽轮机构166. 不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构177. 组合机构17第九章平面机构的力分析17一. 基本概念17(一)作用在机械上的力17(二)构件的惯性力17(三)运动副中的摩擦力(摩擦力矩)与总反力的作用线17二. 基本技能18第十章平面机构的平衡18一、基本概念18(一)刚性转子的静平衡条件18(二)刚性转子的动平衡条件18(三)许用不平衡量及平衡精度18(四)机构的平衡(机架上的平衡)18二. 基本技能18(一)刚性转子的静平衡计算18(二)刚性转子的动平衡计算18第十一章机器的机械效率18一、基本知识18(一)机械的效率18(二)机械的自锁19二. 基本技能20第十二章机械的运转及调速20一. 基本知识20(一)机器的等效动力学模型20(二)机器周期性速度波动的调节20(三)机器非周期性速度波动的调节20二. 基本技能20(一)等效量的计算20(二)飞轮转动惯量的计算20第一章平面机构的结构分析一. 基本概念1. 机械: 机器与机构的总称。
机械原理复习重点
功与功率
功是力对物体的作用产生的效果,功率是 功对时间的变化率。
运动学的数学描述
1 位移
物体从起点到终点的变化位置。
3 加速度
物体单位时间内速度的变化。
2 速度
物体单位时间内的位移变化。
匀速圆周运动的特点与公式
速度 加速度 位移 周期
导数为零的位置 总是指向圆心的向心加速度 弧长 圆周运动一次所需时间
物体在受力作用下保持静止 或匀速直线运动。
第二定律
物体的加速度与作用力成正 比,与物体质量成反比。
第三定律
作用力与反作用力大小相等, 方向相反。
动力学基础
牛顿第二定律
物体的加速度与作用力成正比,与物体质 量成反比。
动能定理
物体的动能等于其质量乘以速度的平方的 一半。
牛顿万有引力定律
两个物体之间的引力与它们的质量和距离 成正比。
机械原理复习重点
在机械原理的复习中,我们将讨论机械原理的基础概念、力的概念与计算、 常见力的类别及其特点、静力学基础等重点内容。让我们一起开始吧!
力的概念与计算
力的定义
力是引起物体运动或变 第二定律 F=ma, 力等于物体质量乘以加 速度。
单位力
国际单位制中,力的单 位是牛顿(N)。
常见力的类别及其特点
1 重力
指物体受到的地球引力。
2 弹性力
指物体恢复原状的力。
3 摩擦力
指物体在接触面上相对滑动时发生的力。
静力学基础
1
力的平衡条件
物体处于静力平衡时,合力和力矩
平衡力的分解
2
均为零。
平衡力可以分解为两个垂直方向的
力。
3
力的合成
两个力可以合成一个等效的力。
机械原理复习要点
机械原理复习要点第一章:绪论1.机械的分类:从机械原理学科研究的内涵而言,一般认为机械包含机器和机构两个部分。
2.机器的定义:能实现预期运动并完成特定作业任务的机构系统。
特征:(1)机器是一种人造实物组合体,而非自然形成的物体(2)组成机器的各活动部分之间具有确定的相对运动关系(3)机器能够实现不同能量之间的转换或是代替人类完成特定的作业3.机构的定义:能实现预期运动并实现力传递的人为实物组合体。
特征;(1)机构是一种人造实物组合体,而非自然形成的物体(2)组成机构的各活动部分之间具有确定的相对运动关系(3)机构能够把一种运动形式转换成另外一种运动形式或者实现力的传递。
第二章:机构的结构分析1.机构的组成:构件(构成一个独立运动单元的实物组合体);运动副(两个构件直接接触而又能实现相对运动的可动连接);运动链(若干个构件经运动副连接而成的构建系统)2.机构的组成规律:机构是由一个机架与一个或几个原动件,再加上若干个从动件组成而成。
机架:作为参考系的固定构件。
主动件:按预定给定运动规律独立运动的构件。
从动件:除主动件外的活动构件。
3.零件:不能够再分拆的单个实物体4.运动副元素:两构件直接接触的表面5.约束:对运动的限制称为约束。
分类:按运动副产生约束数目可以分为I 级副、II 级副、III 级副等;按接触方式分为低副和高副;按相对运动形式分为移动副和转动副以及空间运动副;按始终保持接触的方式分为几何形状封闭运动副、力封闭运动副等6.运动链分类:如果组成运动链的所有构件依次连接形成首尾封闭的系统则称之为闭式运动链,反之则为开式运动链。
7.机构运动简图:表明机构的组成、运动传递过程以及各构件相对运动特征的简单图形;机动示意图:只需表明机构的组成状况和结构特点而不需要严格按照比例尺绘制的简图。
8.机构自由度:机构维持确定运动所必需的的独立运动参数。
平面机构自由度计算公式:)2(3H L P P n F +⨯-⨯=;其中n:活动构件数,P L :低副约束数,P h :高副约束数;空间机构自由度计算公式:)2345(612345P P P P P n F +⨯+⨯+⨯+⨯-⨯=9.机构具有确定运动的条件:机构的自由度等于原动件的数目第三章:平面连杆机构分析与设计1.平面连杆机构:由若干构件通过低副(转动副、移动副、球面副、球销副、圆柱副及螺栓副等)连接而成,又称为低副机构。
机械原理知识点汇总
机械原理知识点汇总机械原理是研究机械中机构的结构和运动,以及机器的动力和传动的学科。
它是机械工程的基础,对于设计、制造和维护各种机械装备都具有重要的指导意义。
以下是对机械原理中一些关键知识点的汇总。
一、机构的结构分析机构是由若干个构件通过运动副连接而成的具有确定相对运动的组合体。
在机构的结构分析中,需要了解构件、运动副和运动链的概念。
构件是机器中独立的运动单元,它可以是一个零件,也可以是由若干个零件刚性连接而成的组合体。
运动副是两个构件直接接触并能产生相对运动的连接,常见的运动副有低副(如转动副、移动副)和高副(如齿轮副、凸轮副)。
运动链是由若干个构件通过运动副连接而成的相对可动的系统。
机构的自由度是指机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。
通过计算机构的自由度,可以判断机构是否具有确定的运动,以及其运动的可能性和复杂性。
二、平面连杆机构平面连杆机构是由若干个刚性构件用平面低副连接而成的机构。
常见的平面连杆机构有四杆机构、曲柄滑块机构和导杆机构等。
四杆机构是平面连杆机构中最基本的形式,根据其有无曲柄,可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
在四杆机构中,存在着一些重要的特性,如急回特性、压力角和传动角等。
急回特性可以使机构在工作行程和回程中具有不同的速度,提高工作效率;压力角是作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角,传动角则是压力角的余角,传动角越大,机构的传动性能越好。
曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的,它可以将曲柄的转动转化为滑块的直线运动,或者将滑块的直线运动转化为曲柄的转动。
导杆机构则是通过改变构件的形状和运动副的位置,实现不同形式的运动传递。
三、凸轮机构凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构。
凸轮通常作为主动件,通过其轮廓曲线的形状和运动规律,推动从动件实现预期的运动。
凸轮的轮廓曲线决定了从动件的运动规律,常见的运动规律有等速运动、等加速等减速运动和简谐运动等。
河北工业大学821机械原理考研复习资料
天津考研网()河北工业大学821机械原理考研复习资料河北工业大学821机械原理考研复习都是有依据可循的,考研学子关注事项流程为:考研报录比-大纲-参考书-资料-真题-复习经验-辅导-复试-导师,缺一不可。
作为一个纯纯的理科生,写文章这件事情确实不是我的长项,不过既然答应了别人,还是要实现自己诺言的。
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821机械原理(I)参考书目:《机械原理》(第7版),高等教育出版社,孙桓;《河北工业大学821机械原理(I)考研红宝书》,由天津考研网主编。
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9-10月份的时候,就可以进行真题的练习了。
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(完整word版)河北工业大学机械制造基础复习资料
复习资料以及参考答案填空题(将正确答案填写在题中空缺的横线上。
)1.切削用量是指:切削速度,进给量,被吃刀量(切削深度)2.切削液的主要作用是:冷却和降温3.YT 类硬质合金主要由:碳化钨,碳化钛和钴组成。
4.切屑的种类分为带状切屑,节状切屑,粒状切屑崩碎切屑5.一般讲刀具前角愈大,其切削性能越好,刀具强度越低6.砂轮的硬度由结合剂的粘接强度决定,与磨粒硬度无关7. 插床实际上是立式刨床,主要用于加工工件的内表面,如内孔中键槽及多边形孔等。
有时候也用于加工成型内外表面。
8.工件材料越硬应选用越软的砂轮9. 磨削有色金属(铝,黄铜,青铜等)橡皮,树脂等软材料时要用较软的砂轮。
10. 拉削加工是各种不同的拉刀在相应的拉床上切削出各种内外几何表面的一种加工方法,其中以内孔拉削(圆柱孔,花键孔,内键槽等)应用最广。
11.拉削主要应用于成批大量的生产场合12.刨刀的结构与车刀相似,期几何角度的选取与车刀基本相同,但是由于刨削过程有冲击,所以刨削的前角比车刀的前角要小,刨刀的刃倾角应取较大的负值13. 根据圆柱铣刀旋转方向与工件移动方向之间的相互关系,铣削可分为顺铣和逆铣两种方法14.铣削时,铣刀旋转是主运动,工件移动是进给运动15.单件小批生产中,大而重零件上的孔应采用摇臂钻床加工,而小尺寸零件上的小孔多在台式钻床上加工16. 钻孔时轴向力主要是由横刃产生,为减少轴向力的影响,在生产中通常要修磨横刃。
17.电火花加工可以用于打孔,型腔加工和线切割等18.激光加工可用于打孔,切割和焊接,雕刻和表面处理19. 常用特种加工方法有电火花加工和电解加工,激光加工,超声波加工等(任填两个)判断题(在每小题前面的括号中做标记,正确者打√,错误者打.)1.刃倾角主要影响到他的强度和切屑流动的方向√2.砂轮的硬度与磨料的硬度是同一个概念。
3. 接触器和继电器的主要区别仅在于继电器触点的额定电流较小(几十毫安),而接触器是用来控制大电流负载的,列如它可以控制额定电流为几十安培至上千安培的异步电动机。
机械原理全部知识点总结
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。
河北机械类复习指南电子版
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5、结合历年真题介绍各章节重点,给出了各章节的典型题目,并结合各大院校的历年真题,使考生在复习时能引起注意,从而不轻易放过一些易考点及典型题目。
6、详细解析历年真题,分析真题分布的重点章节以及命题趋势。
认真的分析真题,让你抓住考试的命题思路.7、对复试进行了详细介绍,包括复试流程、复试内容、复试的准备以及如何应对在面试中遇到的回答不上来的尴尬场合。
一、总体信息:概括介绍河北工业大学机械学院机械工程专业的基本情况,包括往年录取情况、导师方向,主要领头老师带学生人数以及科研实力介绍等。
二、本资料根据学校情况指出了考研教材,并介绍了几本学生推荐较高的习题与指导书,并介绍了如何使用各种参考资料。
《机械原理》知识要点
《机械原理》知识要点一、力学基础知识1.质点和刚体的概念:质点是没有尺寸的物体,可以看作是质量集中于一点;刚体是保持形状不变的物体。
2.牛顿力学定律:第一定律(惯性定律)、第二定律(动力学方程)、第三定律(作用-反作用定律)。
3.力的合成与分解:力的合成遵循力的平行四边形法则,力的分解将一个力分解为多个力的矢量和。
4.矢量运算:矢量的加法、减法、数量积和矢量积。
5.应力和应变:应力是单位面积上的力的作用,应变是物体在力的作用下发生的尺寸变化。
二、运动学1.位移、速度和加速度:位移是物体的位置变化,速度是位移关于时间的导数,加速度是速度关于时间的导数。
2.相对运动与相对速度:两个物体之间的相对运动以及相对速度的概念。
3.圆周运动学:圆周运动的位移、速度、加速度与线速度、角速度、角加速度的关系。
4.二维运动学:平面运动的描述与分析,如抛体运动。
三、动力学1.牛顿第二定律:力的作用会引起物体的加速度变化,加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
2.平衡分析:当物体受到的合力为零时,物体处于平衡状态。
3.静摩擦力与滑动摩擦力:静摩擦力是在物体静止时阻止其开始运动的力,滑动摩擦力是物体在运动中受到的阻力。
4.弹簧力与胡克定律:弹簧的变形与所受力成正比。
四、能量与功1.功与能量的概念:功是力在位移方向上的投影与位移的乘积,能量是物体在力或力场作用下所具有的能做功的能力。
2.动能与势能:动能是物体由于速度而具有的能量,势能是物体由于位置而具有的能量。
3.机械能守恒定律:在不受非保守力(如摩擦力)的作用下,机械能(动能和势能的和)守恒。
4.功率:功率是单位时间内所做的功。
五、重力和万有引力1.重力与质量:重力是地球对物体的吸引力,重力与物体的质量成正比。
2.万有引力:万有引力是质点之间的引力,与质点之间的距离平方成反比,与质点之间的质量成正比。
3.万有引力和圆周运动:行星绕太阳的运动遵循圆周运动学定律。
4.地球重力和物体的自由落体:地球重力是物体自由下落的原因,自由落体的位移、速度和加速度的关系。
机械原理复习3(力分析).讲义
038
M d FR 21 F f 21 r M f
摩擦力矩
结论
-----摩擦圆半径
总反力FR21的方向:
与摩擦圆相切
对轴心之矩( 摩擦力矩Mf )阻止轴颈转动,与12方向相反04Leabharlann 8§4—3 运动副中的摩擦分析
摩擦圆
M f F f 21 r fV Gr
M f FR 21
f 的值取决于材料;而 fv 的值取决于FN (接触面的几何形状) 和 f (材料) 欲使摩擦力增大,可改变材料和接触面的几何形状。
§4—3 运动副中的摩擦分析
2. 移动副中总反力的确定 2对1的反力: 法向反力FN21 切向摩擦力Ff21 合成为总反力FR21 FR21 Ff21 90+φ(或 φV) φ FN21 v12 v12 11 F
2. 举例
§4-4 机构的动态静力分析——图解法
已知机构尺寸,工作阻力Q,摩擦圆半径,摩擦角φ,求各 例2: 运动副反力及驱动平衡力Fb。 F R12 解: 1. 先从二力构件入手分析 二力构件——受压 F R 43 F0
R12
Fb
21
F R 21
1 14
4 F R 41
2 F R 23
23
§4—3 运动副中的摩擦分析
三. 转动副中的摩擦分析 轴颈:轴伸入轴承的部分。 轴颈
按承受载荷的方向分为:
机械原理复习要点
机械原理复习要点机械原理复习要点绪论1.何为机器?其三个特征是什么?2.何为机构?其三个特征是什么?机器和机构有何异同?3.何为构件?构件是什么单元?4.何为零件?零件2345565件是什么单元?5.机械、机器、机构、构件、零件间的关系。
6.机械原理的三大内容:(1)结构分析(2)运动分析(3)动力分析第二章机构的结构分析1.运动副的分类。
2.何为构成运动副的元素。
3.何为I级副?II级副?III级副?如何确定机构的级别?4.何为运动链?运动链按开、闭形式可分为几类?常见的运动链为何种形式?5.何为机架?何为原动件?6.运动简图和示意图的区别?7.绘制运动简图应搞清那些问题?8.机构具有确定运动的条件是什么?9.当m个构件在一处构成转动副,其转动副应为几个?10.虚约束有几种类型?11.局部自由度常见的场所?12.计算机构自由度时,若不剔除虚约束的影响,机构的自由度会如何?13.当不剔除机构的局部自由度时,机构自由度的计算结果如何?14.当计算一个运动链的自由度时,计算的结果F=0,这时:(1)若想使其成为自由度为F=1的机构应如何?(2)若想使其成为自由度为F=2的机构又如何?15.高副低代是瞬时替代还是永久替代?16.高副低代必须满足的条件是什么?第三章平面机构的运动分析1.速度瞬心的概念?2.何为绝对瞬心?何为相对瞬心?当两构件之一为固定不动,另一构件为活动时,它们的瞬心为什么瞬心?3.当运动副为下列几种类型时,瞬心位置如何确定?1)移动副。
2)转动副。
3)高副(滚滑副、滚动副)4.瞬心的数目如何确定?5.瞬心法是否可用来求加速度?6.当机构位置改变时,瞬心位置是否改变?(哪些改变?哪些不变?举四杆机构为例)7.当已知某一构件上一点速度,求其他点速度时,用什么方法?8.当机构中存在滑动副(导杆与滑块)时,求它们某重合点间的速度时,用什么方法?1)一般动点选在何处? 2)动系选哪个构件?9.相对速度矢量下标与其矢量图中代表矢量下标字母顺序是否一致?10.在矢量图中:1)P点代表什么? 2)bc代表什么? 3)pc代表什么? 4)相对速度矢量是从那里画出的?5)绝对速度矢量是从那里引出的?11.何为速度影像定理?加速度影像定理?速度多边形、加速度多边形与机构中某一构件上各同名点构成的多边形是什么关系?顺序字母是什么关系?12.速度影像定理,加速度影像定理是否可用来求不同构件间的速度和加速度?13.在什么情况下,存在哥氏加速度?哥氏加速度a k = 2w k vjk中, ωk是指哪个构件的角速度?14.在什么情况下,不存在哥氏加速度?第四章力分析1.驱动力与其作用构件运动间的关系?2.阻力与其作用构件运动间的关系?3.机械上的平衡力是否一定为驱动力?4.低速机构是否需要作动态静力分析?高速机构呢?5.何为动态静力分析?6.分别在下列几种情况下分析构件的惯性力,惯性力矩?1)匀速移动的滑块. 2) 加速移动的滑块.3)匀速定轴转动的曲柄(质心S在转轴,质心S不在转轴).4)加速定轴转动的曲柄(质心S在转心处,质心S不在转心处).5)做平面运动构件的惯性力和惯性力矩.7.总惯性力是如何求得的?(当已知F i,M i如何合成F i总)8.质量代换应满足的三个条件?9.何为动代换,何为静代换,哪一种代换求出来的总惯性力与采用一般力学方法求出的总惯性力完全等效?4--31.分别在三种情况下讨论移动副中的摩擦力F f和摩擦系数f ,f v.1)平滑块. 2)v形槽滑块. 3)半圆形槽滑块.2.转动副的摩擦的总反力作用的位置?其对转心所取力矩与构件转动的关系如何?3.滑动副总反力的作用位置和与构件相对运动的关系如何?4.摩擦圆直径等于多少?5.轴端摩擦力矩如何求?1)未跑合轴端. 2)跑合轴端.6.不考虑摩擦时,下列情况的运动副反力的方向和大小(或作用点)两因素哪个是未知.1)转动副的F R(大小,方向,作用点);2)移动副的F R (大小,方向,作用点);3)高副中的F R (大小,方向,作用点);7.每个构件可列出几个独立的力平衡方程?8.构件组的静定条件是什么?第八章四杆机构1.铰链四杆机构的基本类型有几种?2.原动件运动规律一定时,可通过改变各构件的相对杆长而使从动件具有不同的运动规律(对;错?)3.连杆机构中有曲柄的条件是什么?4.四杆机构中的周转副、摆动副的含义?5 .图8—2中,杆AB为主动件时,求机构该位置的压力角和传动角?6.双曲柄有几种类型?它们各自的运动特征为什么?(共3种类型)7.等腰梯形机构是什么机构?8.曲柄滑块机构是由什么机构演化而来的?滑块是哪个杆演化而来的?如何演化的?9.图8—16(a)、(b)两机构的关系?10.在曲柄滑块的基础上通过机构的倒置,可分别获得哪些机构?(第197页,图8—17)11.运动副元素的逆换?(第199页,图8—22)12.四杆机构的急回运动特性可用哪两个参数来描述13.行程速比系数K和极位夹角θ的关系是什么?K=?θ=?有急回运动?K=?θ=?无急回运动?14.何为机构的极位?何为机构的极位夹角?何为摇杆的最长摆角?15.何为机构的压力角、传动角?这两个角在哪个构件的哪一点上?16.为何用传动角来描述四杆机构的传力特征?17.最小传动角的位置?18.对应机构的极位,曲柄的位置是什么?19.当连杆与摇杆间所夹的位置角为锐角(钝角)时,传动角与其位置角的关系是什么?20.四杆机构在什么条件下具有死点?死点的位置是什么?死点产生的原因是什么?21.举例说明死点的利与弊?22.掌握四杆机构如下设计方法:按给定的行程速比系数设计。
河北工业大学机械原理力分析57页PPT
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何,且尽则殆。——孔子
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
机械原理知识点归纳总结
第一章绪论基本概念:机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。
第二章平面机构的结构分析机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。
1. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制是本章的重点,也是一个难点。
为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性,对绘制好的简图需进一步检查与核对(运动副的性质和数目来检查)。
2. 运动链成为机构的条件判断所设计的运动链能否成为机构,是本章的重点。
运动链成为机构的条件是:原动件数目等于运动链的自由度数目。
机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常进行。
机构自由度计算是本章学习的重点。
准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束,并做出正确处理。
(1) 复合铰链复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。
正确处理方法:k个在同一处形成复合铰链的构件,其转动副的数目应为(k-1)个。
(2) 局部自由度局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。
局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。
正确处理方法:从机构自由度计算公式中将局部自由度减去,也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体,预先将滚子除去不计,然后再利用公式计算自由度。
(3) 虚约束虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。
正确处理方法:计算自由度时,首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计,然后用自由度公式进行计算。
虚约束都是在一定的几何条件下出现的,这些几何条件有些是暗含的,有些则是明确给定的。
对于暗含的几何条件,需通过直观判断来识别虚约束;对于明确给定的几何条件,则需通过严格的几何证明才能识别。
3. 机构的组成原理与结构分析机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反,前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上,以组成新的机构,它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径;后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架,以便对机构进行结构分类。
机械原理学知识点总结
机械原理学知识点总结一、静力学静力学是研究物体在静止状态下受力的学科。
在静力学中,我们需要了解平衡条件和受力分析。
平衡条件指的是物体在受到多个力的作用下保持平衡,这需要根据平衡条件计算出受力物体的力的大小和方向。
受力分析是指对物体受到的各个力进行分析和计算,以求得物体的平衡状态。
二、动力学动力学是研究物体在运动状态下受力的学科。
在动力学中,我们需要了解牛顿运动定律、动力学方程和动能定理。
牛顿运动定律是指物体运动的三大基本定律,包括惯性定律、动量定律和作用与反作用定律。
动力学方程是描述物体运动的数学方程式,可以用来计算物体的速度、加速度和位移等参数。
动能定理是指描述物体动能变化的定理,它可以用来计算物体的动能和动能变化。
三、运动学运动学是研究物体运动状态的学科。
在运动学中,我们需要了解匀速运动、变速运动和曲线运动。
匀速运动指的是物体在单位时间内移动的距离保持不变的运动状态,变速运动指的是物体在单位时间内移动的距离随时间变化的运动状态,曲线运动指的是物体不按照直线运动而进行曲线轨迹的运动状态。
四、力的分析力的分析是研究力的作用和效果的学科。
在力的分析中,我们需要了解力的合成、分解和平衡。
力的合成是指多个力合成为一个力的过程,力的分解是指一个力分解为多个力的过程,力的平衡是指多个力受力的物体保持平衡的状态。
五、机械系统的能量传递和转换能量传递和转换是描述机械系统能量变化的学科。
在能量传递和转换中,我们需要了解机械能、功率和热力学。
机械能是指机械系统的动能和势能的总和,功率是指单位时间内能量的转换率,热力学是指机械系统在能量转换中产生的热量和做功的过程。
以上就是机械原理学的知识点总结,希望对大家有所帮助。
机械原理 第3章 力分析、自锁
矩
① 用总反力FR21来表示FN21及Ff 21 由力平衡条件
FR21 = -FQ M d = -FR21 ρ = -M f
}
②
由①② M f = f v FQ r = fv FR21r = FR21 ρ
ρ =
Mf FR 21
= fv r
摩擦圆:以为半径所作的圆。
四、转动副中的摩擦(续)
◆ 能确定简单机械的机械效率和机构自锁的条件。
3.1
机构力分析的目的和方法
一、作用在机械上的力
1. 按作用在机械系统的内外分: 1) 外力:如原动力、生产阻力、介质阻力和重力; 2) 内力:运动副中的反力(也包括运动副的法向力和 切向力,即正压力和摩擦力;两者的合力为总反力) 2、按作功的正负分: 1) 驱动力:驱使机械产生运动的力。
r
R
2πfpρ2 dρ
非跑合止推轴承摩擦:不经常旋转的轴端。如:圆盘摩
擦离合器、螺母与被联接件端面之间的摩擦。
跑合止推轴承摩擦:经常有相对转动的轴端。如止推轴 颈和轴承之间的摩擦属于此类。
四、转动副中的摩擦(续)
1) 非跑合的止推轴承:轴端各处压强 p 相等
FN
r
R
p ds
p
ur u rn Fi = -m a S
可以用总惯性力FI’来代替FI和MI ,FI’ = FI,作用线由
质心S 偏移 lh
lh
Mi = Fi
二、质量代换法
1. 质量代换法 按一定条件,把构件的质量假想地用集中于某几个选
定的点上的集中质量来代替的方法。
2. 代换点和代换质量
代换点:上述的选定点。
螺旋副可以化为斜
面机构进行力分析。
机械原理知识要点
机械原理知识要点第1章绪论基本要求:明确本课程研究的对象,内容;掌握机构和机器的概念。
第2章机构的结构分析基本要求:掌握构件、运动副(高、低副)、运动链和机构的概念;能绘制机构运动简图;能计算机构的自由度;掌握机构可动和具有确定运动的条件;了解机构组成的基本原理。
要点:1.基本概念:构件、自由度与约束、运动副及其类型、运动链、机构、基本杆组等。
2.机构运动简图的画法3.平面机构自由度计算及机构具有确定运动的条件4.平面机构的结构分析及机构组成原理重点:机构自由度计算。
难点:计算机构自由度时注意事项的判断。
第3章平面机构的运动分析和力分析基本要求:掌握速度瞬心的概念,熟知三心定理的内容,能求出一般平面机构的全部瞬心并用速度瞬心法进行速度分析。
能熟练用矢量方程图解法求Ⅱ级机构的速度和加速度分析。
熟悉复数矢量法进行机构运动解析分析的基本原理。
能对二级机构进行考虑摩擦的受力分析,掌握机械效率和机械自琐的概念和条件。
要点:1.速度瞬心即同速点的概念。
2.瞬心数目、位置的确定及三心定理的使用。
3.同一构件两点间的速度及加速度关系及其图解。
4.两构件重合点间的速度及加速度关系及其图解。
5.复数矢量法进行机构运动分析方程的建立和求解和其几何意义。
重点:速度瞬心的求法,机构运动分析的图解法。
难点:图解法中科氏加速度、构件放大找重合点的问题。
第4章平面机构的力分析基本要求:掌握进行机构动态静力分析的基本原理和方法(图解法),了解考虑摩擦时机构的受力分析。
要点:1.基本概念:驱动力、阻抗力、运动副反力、平衡力、惯性力、摩擦角、摩擦圆等。
2.构件惯性力的确定和质量代换的概念。
3.考虑摩擦时运动副中反力作用线方向的确定。
4.机构动态静力分析的基本原理(联系理论力学的达朗贝尔原理)。
5.杆组的静定条件和按杆组进行机构的动态静力分析的求解顺序。
重点:机构的动态静力分析的图解法。
难点:考虑摩擦的力分析。
第5章机构的效率和自锁基本要求:掌握用力和力矩表达和计算机构机械效率的基本原理和方法。
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有害阻力(矩)
机械运转过程受到的非生产阻力,克服了这类阻力所作的功
纯粹是浪费能量。如摩擦力、空气介质阻力等。
约束反力:对机构而言是内力,对构件而言是外力。
附加动压力:单独由惯性力(矩)引起的约束反力。
二、构件惯性力和惯性力偶的确定
1)一般平面运动构件 构件2(连杆)作一般平面运动; S2:质心 as2:质心加速度 Js2:转动惯量 α2:角加速度
2)力矩: 一般设: 逆时针方向为正,顺时针方向为负。
已知力矩的方向为逆时针方向时,用正值代入;否则, 用负值代入。
3)力: 若已知力或其分量的方向与所设坐标轴的正向 相反,则用负值代入;否则,用正值代入。
三、铰链四杆机构的动态静力分析
例:已知图示铰链四杆机构, 工作阻力 M r
求:解各运动副中的约束反力;应加在原动件1上的平衡力矩Mb
2)将各构件逐一从机构中分离并写出一系列平衡方程式; 3)联立求解这些平衡方程式,求出各运动副中的约束反力和
需加于机构上的平衡力或平衡力矩。 (分析机构)所受外力、分离构件、列平衡方程
一般情况下,可把这些平衡方程式归纳为解线性方程组的问题。可用相应 的数值计算方法利用电子计算机解这些方程组算出所求的各力和力矩。
1)动态静力分析:
一般适用高速重型机械,惯性力往往比外力要大,不能忽略。
一般情况下可忽略重力和摩擦力,通常可满足工程要求。
2)静力分析: 一般情况下,适用于低速机械,惯性力可忽略不计。
举例:偏心轮
3)为求出各构件的惯性力(矩),需首先对机构进行运动分析。
2、机械力分析的方法:
图解法:形象直观,精度低
解析法:精度高,可进行运动循环的力分析
第二节 作用在机械上的力
一、作用在机械上的力
给定力
惯性力(矩)
外加力(矩)
机械运动时作用在构件 上的力可分为两类:
包括:驱动力、工作阻力(阻抗力)、重力
约束反力
法向反力 切向反力( 即摩擦力)
驱动力——在平面运动构件上,凡是力的作用方向与构件的运动速度方 向相同或成锐角的力(与构件角速度方向一致的力矩称为驱动力矩)。
2)平面移动构件 FI3 =-m3 a3
3) 作定轴转动的构件 一般情况: FI1 =-m1 as1
MI1 =- Js1α1
质心位于回转中心: MI1 =- Js1α1
第三节 不考虑摩擦时平面机构的动态静力分析
一、解析法作机构动态静力分析的步骤
1)将所有的外力、外力矩(包括惯性力和惯性力矩以及待求 的平衡力和平衡力矩)加到机构的相应构件上;
求:解各运动副中的约束反力;应加在原动件1上的平衡力矩 Mb
为了后面计算方便,先求出构件3上的β角。设
T
(lC2D
l
2 DS
3
lC2S 3 ) /(2lCD lDS3 )
cos
则
(5-4)
arctan( 1 T 2 /T )
(5-5)
1)构件1
设存在惯性力 质心
注:图中约束反力与矩,以及平衡力矩均为未知量, 设其均为正方向(不要根据图中力的方向列方程)
负号表示FI2的方向与as2的方向相反; MI2的方向与α2的方向相反。 通常可将FI2和MI2合成一个总惯性力
h2为FI2与FI2间的距离.
构件运动形式不同,惯性 力的表达形式不一样。
其惯性力系可简化为一个通过质 心的惯性力FI2和一个惯性力偶 MI2
FI 2 m2aS 2 M I 2 J S 2 2
分析受力 分离构件 平衡方程
质心位置 S1、S2、S3
aS1x aS1y
aS2x aS2y
a aS 3x
S3y
例:已知图示铰链四杆机构
l AB
l AS1
m1
J S1
1
1
aS1x
l AD
lBS 2
m2 JS2
2 2 aS1y
lCD
lCS 3
m3
JS3
3 3
aS2x
lBC
lDS3
aS2y
a aS 3x S 3 y
第一节 概述
一、机构力分析的任务
约束反力、平衡力
1)确定各运动副中的约束反力 对机构进行构件的强度设计;估算机械效率;研究运动副中的摩擦
和润滑。 2)确定需加于机构上的平衡力(平衡力矩)
已知生产负荷确定原动机的最小功率;或由原动机的功率来确定所 能克服的最大生产阻力。
平衡力(矩)的概念:是与作用在机械上的已知外力(包括外力矩) 以及(当该机械按给定运动规律运动时)各构件的惯性力(包括惯性 力矩)相平衡的力或力矩。
如重力
这里
从而得
符号表明与 F41方向相反 而不是负号
(5-8) (5-9) (5-10)
2)构件2
质心的惯性力
F 0
MB 0
F32 F21 G 2 FI 2 0
(BS2 ) (G2 FI 2 ) (BC) F32 M2y G2
可得:
F32x F21x m2 aS 2x F32 y F21y G2 m2 aS 2 y
lBC cos 2 F32 y lBC sin 2 F32x J S 2 2 lBS2 cos 2 (G2 m2aS 2 y ) lBS2 sin 2 (m2aS 2x )
驱动力(矩)所作功为输入功,用于驱动机械运动。 阻 力——在平面运动构件上,凡是力的作用方向与构件的运动速度方向 相反或成钝角的力(与构件角速度方向相反的力矩称为阻力矩)。
驱动力
按作用分为
阻力
工作阻力 有害阻力
工作阻力(矩) 机械在生产过程中为了改变工作物的外形、位置或状态所受
到的阻力,克服了阻力就完成了有效的工作。 如车削阻力、起重力等:称为输出功或有益功 工作阻力(矩)所作功为输出功(或有益功)。
举例牛头刨床:用于平衡切削阻力、重力、构件惯性力(矩)时, 在原动件上所需施加的驱动力矩。
举例内燃机:已知驱动力、各构件的重力、惯性力,确定所能克服 的生产阻力。
二、机构力分析的原理和方法
1、机构的动态静力分析:根据达朗伯原理、将惯性力(矩) 看作外力加在相应的构件上,将动态运动的机构看作处于 静力平衡状态,从而用静力学的方法进行分析计算。
因它们大小相等而方向相反
二、解析法作机构动态静力分析时的注意事项
1)运动副中的约束反力: 常用: Fik表示构件 i 对构件 k 的作用力; 则: Fki表示构件 k 对构件 i 的作用力; 常将: Fki表示为-Fik; (为了减少未知量的数目)
一般可先将Fik设为正,如求出的力为负,则表示实际力的方 向与所设方向相反;反之,若为正,则表示二者的方向相同。