机械原理期末复习lsj
机械原理复习重点
1、（1）机械是机器和机构的总称（2）机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。
（3）运动链的某一构件固定机架，当它一个或少数几个原动件独立运动时，其余从动件随之做确定的运动，这种运动链便成为机构。
或：机构：在运动链中，其中一个件为固定件（机架），一个或几个构件为原动件，其余构件具有确定的相对运动的运动链称为机构。
（4）零件：是制造的单元，加工制造不可再分的个体。
（5）构件：机械中独立运动的单元体。
（6）零件→构件→机构→机器（后两个简称机械）。
零件、部件间有确定的相对运动，用来转换或利用机械能的机械。
（7）构件和运动副是组成机构的两大要素。
2、运动副：这种由两个构建直接接触而组成的可动联接称为运动副。
高副：凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副称为高副。
低副：通过面接触而构成的运动副统称为低副。
3、空间自由运动有6个自由度，平面运动的构件有3个自由度。
7. 为了使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数目，这就是机构具有确定运动的条件。
当机构不满足这一条件时，如果机构的原动件数目小于机构的自由度，则将导致机构中最薄弱的环节损坏。
要使机构具有确定的运动，则原动件的数目必须等于该机构的自由度数目。
9. 在计算平面机构的自由度时，应注意：（1）要正确计算运动副的数目（ 2）要除去局部自由度（3）要除去虚约束10. 由理论力学可知，互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为此两构件的速度瞬心，简称瞬心。
11.因为机构中每两个构件间就有一个瞬心，故由N个构件（含机架）组成的机构的瞬心总数K=N(N-1)/212.三心定理即3个彼此做平面平行运动飞构件的3个瞬心必位于同一直线上。
对于不通过运动服直接相连的两构件的瞬心位置，可可借助三心定理来确定。
13.传动比等于两构件的绝对瞬心与相对瞬心距离的反比。
14.平面机构力分析的方法：1静力分析：在不计惯性力的情况下，对机械进行的分析称为机构的静力分析。
机械原理知期末总复习
第1章平面机构的自由度和速度分析§1－1运动副及其分类一、名词术语解释:1.构件－独立的运动单元零件－独立的制造单元2.运动副定义：运动副－－两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。
a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动三个条件，缺一不可运动副元素－直接接触的部分（点、线、面）例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。
运动副的分类：1)按引入的约束数分有：I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副。
2)按相对运动范围分有：平面运动副－平面运动，空间运动副－空间运动例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。
平面机构－全部由平面运动副组成的机构。
空间机构－至少含有一个空间运动副的机构。
3)按运动副元素分有：①高副－点、线接触，应力高。
例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。
②低副－面接触，应力低例如：转动副（回转副）、移动副。
常见运动副符号的表示:国标GB4460－84构件的表示方法:3.运动链运动链－两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。
闭式链、开式链4. 机构定义：具有确定运动的运动链称为机构。
机架－作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。
原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。
从动件－其余可动构件。
机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件§1－2平面机构运动简图机构运动简图－用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。
作用：1.表示机构的结构和运动情况。
2.作为运动分析和动力分析的依据。
机动示意图－不按比例绘制的简图机构运动简图应满足的条件：1.构件数目与实际相同2.运动副的性质、数目与实际相符3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。
绘制机构运动简图思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。
步骤：1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面）3.按比例绘制运动简图。
同济大学 机械原理期末考试复习资料
60 s α
六
解 （1） 瞬心 (2) 速度分析
大小 ？ lABω1 方向 //AC ⊥AB P13 p14 P13 ∝ lABω1=10×10=100mm/s × P34 p12 P23 ∝
vB3=vB2+vB3B2
？
铅锤
vB2=
b3 b
’
取µv=1mm/s/mm作图 vc= vB3= 50mm/s (3) 加速度分析 大小 ？ lABω12 方向 //AC B→A
200Nm
Mer D E
1300
ϕ
C
o
200
300
解： 求等效阻力矩 1.求等效阻力矩 [(20/2)+30+130/2]×200 × Mer= 180 =117Nm 2. nmin 、nmax及其位置： 及其位置： 分析各盈亏功 117 200 nmin 在D处 处 = 0 ϕ D 20 ϕD=11.7
vB3=50mm/s
ω3=0
∝ 50
p’ p
’
b3
aB3= aB2 +aB3B2
866
2 ? 铅锤 aB2= lABω12=10 ×102=1000mms-1/mm
取µa=1mms-2/mm作图
aB3=866mm/s2
b2
ac3=aB3=866mm/s2
七 解： θ=180×(k-1)/(k+1) =1800×(1.4-1)/(1.4+1) =300 a=(52.47-15.25)/2=18.61mm AC1=b-a=15.25 AC2=b+a=52.47 b=(52.47+15.25)/2=33.87mm γmin=320
n1 z 2 z4 60 × 49 = = = 3.5507 n4 z1 z 3 36 × 23 n1 n4 = (1) = 281.6 轮系 73.5507 n7 n4 − z6 i4'6 = =− n6 − n7 z 4' n4 − n7 131 = −1.9 (2) =− 69 − n7 n7 − nH z9 H i79 = =− n9 − nH z7
机械原理复习题及答案
机械原理复习题及答案机械原理复习题及答案机械原理是工程学中的重要基础课程，它涉及到力学、材料学、动力学等多个学科的知识。
掌握机械原理的基本概念和原理，对于理解和应用工程学的其他领域都具有重要意义。
下面，我们将给大家提供一些机械原理的复习题及答案，希望能够帮助大家更好地巩固和理解这门课程的知识。
一、选择题1. 下列哪个是机械原理的基本定律？A. 质点运动定律B. 牛顿第一定律C. 原子力定律D. 热力学第一定律答案：B2. 在力的作用下，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
这是由下列哪个定律推导出来的？A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 牛顿万有引力定律答案：B3. 在平衡条件下，物体所受合力的合力矩为零。
这是由下列哪个定律推导出来的？A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 力矩定律答案：D4. 下列哪个是机械原理中的基本力学量？A. 力B. 能量C. 功D. 热量答案：A5. 下列哪个是机械原理中的基本力学定律？A. 质点运动定律B. 能量守恒定律C. 动量守恒定律D. 热力学第一定律答案：A二、填空题1. 牛顿第二定律的数学表达式是__________。
答案：F = ma2. 力矩的数学表达式是__________。
答案：M = Fd3. 力的单位是__________。
答案：牛顿（N）4. 功的单位是__________。
答案：焦耳（J）5. 动量的单位是__________。
答案：千克·米/秒（kg·m/s）三、简答题1. 什么是机械原理中的平衡条件？请举例说明。
答：在机械原理中，平衡条件是指物体所受合力的合力矩为零的状态。
例如，当一个物体在水平面上静止时，它所受的重力和支持力的合力矩为零，这就是平衡条件。
2. 什么是机械原理中的力矩？它有什么作用？答：力矩是指力对物体产生的转动效应。
它的大小等于力与力臂的乘积。
力矩的作用是使物体发生转动或保持平衡。
机械原理期末考试复习题(含答案)解读
机械原理考试复习题一、填空题：1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。
2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。
3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。
4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。
5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。
6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。
7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36º，则行程速比系数等于。
8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。
9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程作运动。
10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。
11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。
12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。
13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。
14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。
15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。
16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。
17.机械发生自锁时，其机械效率。
18.刚性转子的动平衡的条件是。
19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。
20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。
21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。
22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。
23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。
24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。
25.平面低副具有个约束，个自由度。
26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在。
27.机械的效率公式为，当机械发生自锁时其效率为。
28.标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。
29.曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的角等于零。
30.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有和。
机械原理期末考试复习题及参考答案-专升本
《机械原理》复习题一、填空题1、四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。
2、凸轮机构中，凸轮基圆半径愈大，压力角愈___________ ，机构传动性能愈______ _____。
3、一对外啮合斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数__ __、压力角__ __、螺旋角大小__ __、方向__ __。
4、一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动中，若实际中心距大于标准中心距，那么啮合角将变__ __，传动比将__ __。
5、两构件组成移动副时，其瞬心位于 _，两构件组成纯滚动高副时其瞬心位于__ __。
6、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。
7、机器周期性速度波动的调节方法一般是加装___________，非周期性速度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装________________。
8、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。
9、间歇运动机构是将原动件的运动变换为从动件的运动。
常用的间歇运动机构有，。
10、渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角__ _ __。
11、设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。
12、同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。
13、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。
14、机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。
15、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。
16、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。
17、设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配18、差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。
19、平面低副具有个约束，个自由度。
20、曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的角等于零。
21、为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有和。
22、凸轮从动件作等速运动时在行程始末有性冲击；当其作运动时，从动件没有冲击。
机械原理总复习大纲
2012～2013 学年度第二学期《机械原理》期末总复习一、基本概念题1.构件、零件、运动副的定义？2.平面构件与自由度的关系？3．在平面机构中，高副、低副与约束之间的关系？4. 运动链成为机构的条件？5．何谓格拉霍夫定理？6. 机构处于死点位置时的特征？7．机构的极位夹角与行程速度变化系数的定义及其相互间的关系？8. 偏置曲柄滑块机构与对心曲柄滑块机构的区别？9. 平面连杆机构的压力角、传动角概念以及对传力性能的影响？10．曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构死点产生的条件？怎样选择？11．凸轮机构滚子从动件的滚子半径rT12. 凸轮压力角的大小与基圆半径的关系为何？13．凸轮轮廓的形状与从动件运动规律之间的关系为何？14．渐开线的性质有哪些？具体含义？15. 单个齿轮、一对齿轮各有几个圆几个角？16．何谓一对渐开线齿轮传动的可分性？17．一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线怎样表达？18．斜齿圆柱齿轮分度圆直径、蜗杆分度圆直径各自的表达式。
19．斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动的正确啮合条件为何？20．齿轮分度圆上齿厚、齿槽宽？21．一对直齿圆柱齿轮的中心距怎样表达？22．渐开线标准直齿轮不发生根切的最少齿数？23. 一对渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件？24．标准直齿轮的基本参数有哪些？25. 渐开线直齿轮的重合度的概念？26. 渐开线齿轮齿廓上各点的压力角是怎样的？27. 斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动的标准参数各在哪个面上？28. 渐开线标准齿轮与变位齿轮相比，哪些参数没变？哪些参数改变了？29．轮系中何谓惰轮以及它对轮系传动比的影响？30．常见的间歇运动机构有哪几种？各是什么机构？31．机械的速度波动分类？32．利用飞轮进行调速的原因？33. 机器中飞轮的一般安装位置？34. 机器的等效转动惯量的概念为何？35．静平衡、动平衡的定义？36.静平衡、动平衡的条件？37．平面摩擦的总反力概念？38. 转动副摩擦的概念？39. 机械自锁时的效率？二、分析题1.求机构的全部瞬心。
机械原理总复习(终审稿)
机械原理总复习文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-机械原理总复习第二章一基本概念：1机构的组成;2运动副的概念;3机构自由度的计算,注意复合铰链、局部自由度和虚约束的处理;4机构具有确定运动的条件5何谓机构运动简图；它与实际机构有何异同。
二填空题：1 根据机构的组成原理，任何机构都可以看作是由（机架）、（主动件）和（从动件）组成的。
2 两构件之间线接触所组成的平面运动副，称为（高）副，它产生（1个）约束，而保留（2个）自由度。
3机构具有确定运动的条件（原动件数目等于自由度数目）。
三计算分析题：1 计算如图所示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。
2计算如图所示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束，如果以凸轮为原动件，该机构是否具有确定的运动为什么?3如图所示为齿轮——连杆机构，试分析：1）该机构自由度为多少（要计算过程）2）试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω3第三章一基本概念：1连杆机构的传动特点；2平面四杆机构的类型；；3有曲柄存在的条件，急回特性，传动角与压力角，死点及死点与自锁的区别等概念；4矢量方程图解法，瞬心法，三心定理，怎样求瞬心，绝对瞬心与相对瞬心的区别。
二填空题：1 对心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时，其最大传动角γ为（90°）。
2 3个彼此作平面平行运动的构件间共有(3 )个速度瞬心,这几个瞬心必定位于(同一直线上 );3 含有6个构件的平面机构,其速度瞬心共有( 15)个,其中有( 5)个是绝对瞬心,有( 10)个是相对瞬心;4 一对心曲柄滑块机构中，若改为以曲柄为机架，则将演化为（回转导杆）机构。
5 在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有（曲柄摇杆机构）、（双曲柄机构）等。
6相对瞬心与绝对瞬心的相同点是（两构件上的同速点），不同点是（绝对速度为零及不为零），在有六个构件组成的机构中，有（15）个瞬心。
《机械原理》期末复习资料
《机械原理》期末复习资料第一章平面机构运动简图和自由度◆这种能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功或完成能量、物料与信息转换和传递的装置称为机器。
◆无论机器还是机构，最基本的一点是都能实现确定的机械运动。
从结构和运动观点看，二者之间并无区别，所以统称为机械。
◆机械零件可分为两大类：一类是在各种机器中都能用到的零件，称为通用零件。
另一类则是在特定类型的机械中才能用到的零件，称为专用零件。
◆三个单元：装配单元、运动单元、制造单元1、零件:机械的制造单元,如螺钉、螺母、曲轴等。
通用零件:在各种机器中都能用到的零件。
专用零件:在特定类型的机器中才能用到的零件。
2、部件:由一组协同工作的零件组成的独立制造装配的组合件,如减速器、离合器、制动器等。
部件是装配的单元。
3、构件:机构中形成相对运动的各个运动单元。
可以是单一的零件,也可以是由若干零件组成的运动单元。
◆机器主要由5个部分组成，包括动力部分、控制部分、传动部分、执行部分、支撑及辅助部分。
◆机械设计的程序：1.计划阶段 2.方案计划阶段 3.技术设计阶段 4.技术文件编制阶段◆判断高低副两构件通过面接触形成的运动副，称为低副。
两构件通过点或线接触形成的运动副，称为高副。
◆自由度的计算公式：F=3n-2PL-PH◆复合铰链:两个以上构件在同一轴线处共同参与形成的转动副,称为复合铰链（两个转动副◆局部自由度：机构中与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度。
（可忽略）◆机构具有确定运动的条件：机构的构件之间应具有确定的相对运动。
（标箭头的都是原动件。
）✔原动件个数等于机构的自由度数。
若原动件数小于自由度数，则机构无确定运动。
若原动件数大于自由度数，则机构可能在薄弱处损坏。
第二章平面连杆机构◆铰链四杆机构的基本类型：曲柄摇杆机构：转动运动转变成往复摆动运动双曲柄机构：等速转动变为变速转动双摇杆机构：主动摇杆的摆动变为从动摇杆的摆动（补充）曲柄滑块机构：转动运动转换成往复直线运动，也可把往复直线运动转换成转动运动◆铰链四杆机构存在曲柄的条件：①机构中是否存在整转副;②选择哪个构件作为机架。
《机械原理》复习资料(主要)
《机械原理》复习资料(主要)《机械原理》复习资料第一部分课程重点内容1. 机械原理研究的对象和内容2. 机构的组成；★机构运动简图；★机构具有确定运动的条件；★平面机构的自度计算；★计算平面机构自度时应注意的事项；平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。
3. ★利用速度瞬心对平面机构进行速度分析；平面机构运动分析的图解法。
4. 构件惯性力的确定；运动副中的摩擦：移动副中的摩擦；螺旋副中的摩擦；转动副中的摩擦；不考虑摩擦时机构的力分析。
5. 机械效率；机械的自锁。
6. 刚性转子的静平衡和动平衡的条件、平衡原理和方法。
7. 连杆机构的传动特点及其应用；★平面四杆机构的基本型式及其演化；★平面四杆机构的基本特性；★平面四杆机构的设计。
8. 凸轮机构的应用和分类；推杆常用的运动规律及其选择原则；★用作图法设计平面凸轮的轮廓曲线；平面凸轮的压力角、自锁及其基本尺寸的合理选择。
9. 齿轮机构的类型及特点；★齿轮的齿廓曲线；★渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸、啮合传动；渐开线标准齿轮的加工与变位齿轮；斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮及蜗杆蜗轮的基本参数及几何尺寸、啮合传动10. 轮系的分类和应用；★定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。
11. 棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋机构、万向联轴节、组合机构基本原理和应用。
注：★为课程的重点和难点《机械原理》第 1 页共 40 页第二部分分类练习题一．填空题1. 构件和零件不同，构件是，而零件是。
2. 两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为，按照其接触特性，又可将它分为和。
3. 两构件通过面接触组成的运动副称为，在平面机构中又可将其分为和。
两构件通过点或直线接触组成的运动副称为。
4. 在平面机构中，若引入一个高副，将引入个约束，而引入一个低副将引入个约束。
5. 在运动链中，如果将其中某一构件加以固定而成为机架，则该运动链便成为。
6. 在机构中与其他约束重复而不起限制运动的约束称为。
机械原理期末复习试题及参考答案 (一)
机械原理期末复习试题及参考答案 (一)机械原理作为一门基础课程，其知识点十分重要。
期末复习试题及参考答案，对于考生来说具有十分重要的参考意义。
下面，我们将为大家总结一下机械原理的期末复习试题及参考答案。
一、选择题1.下列哪个定理适用于受力分析？A.能量定理B.牛顿第一定律C.杠杆原理D.力的合成定理答案：D2.以下哪项能正确说明矢量？A.矢量概念可以用来描述部件姿态。
B.矢量大小和方向在几何意义上都是平面向量。
C.矢量是哪个力的和。
D.矢量是有方向的数量。
答案：D3.什么是物体的运动状态？A.物体所在的惯性参考系。
B.物体在任何上述参考系中的位置、速度和加速度。
C.物体在任何惯性参考系中的位置和速度。
D.物体在任何惯性参考系中的位置、速度和受力。
答案：B4.以下质点受力状态是什么？A.只有两个力在斜面上滑动。
B.只有一个恒力。
C.质点受到一个重力和一个固定支点的反力。
D.质点受到质量相同的两个弹簧反向拉力。
答案：A5.以下哪一项不属于平动刚体的自由度？A.向心加速度。
B.质心速度。
C.自由加速度。
D.旋转速度。
答案：C二、填空题6.为了保证加工的精度，需要在成形前检查工件的______________。
答案：形状和尺寸7.机械传动中的齿轮传动一般用来________________。
答案：传递较大的动力8.测力计使用的*力计量单位是________________。
答案：牛顿9.在静止的物体上探测到的力称为_______________。
答案：反力10.作为一种方形棒，杆的截面面积可用式子S=____________计算。
答案：bh三、解答题11.从杆的相对加速度和杆的相对速度中区分是什么？答案：相对加速度和相对速度，本身没有区别。
可以从两者的定义开始。
杆的相对加速度是两个杆末端之间的加速度，可以用来描述杆的运动状态；杆的相对速度是两个杆末端之间的速度矢量，可以用来描述杆的位置状态。
12.机械传动选用齿轮传动与链条传动的原因是什么？答案：齿轮传动与链条传动作为机械传动系统中的两种常用结构,在工业和机械上常常采用。
机械原理期末复习(一)-44页精选文档
设计方程求解
件
在哪个构件上建立约束方程，在哪个构件 上建立位移矩阵方程，这是设计的关键
凸轮机构设计问题
复习要点：
理论廓线与实际廓线 凸轮基圆与压力角
与前面知识的 结合点：
求机构瞬心 高副低代
凸轮轮廓曲线参数方程的建立
建立坐标系 矢量旋转矩阵 注意凸轮转向与反转的方向
齿廓啮合基本定律
机构自由度例题5
机构的组成原理
复习要点：
基本杆组 基本杆组的特征 拆出机构的基本杆组 确定机构的级
本节例题结合高副低代讲解
速度瞬心
复习要点：
瞬心确定方法
直接连接（共计3种情形） 不直接连接（三心定律）
利用瞬心计算速度
角速度 线速度
高副低代
复习要点：
高副低代的两种情形：
曲线与曲线形成高副
直线与曲线形成高副
高副低代的实质：
“1个高副”被“1个构件和2个低副 取代”
高副低代的两个特点 高副低代与拆杆组：
基本杆组是不包含高副的，所以在
拆杆组之前必须先对机构进行高副低代
速度瞬心＋高副低代例题1
速度瞬心＋高副低代例题2
曲柄存在条件
几个概念：曲柄、摇杆、整转
v3 0 0 0 1 1 0 0
v4 0 0 0 0 1 1 0
v5 0 1 1 0 0 0 0
拓扑图
v6 0 0 1 1 0 0 1
机构的自由度
计算要点：
计Байду номын сангаас公式 局部自由度 复合铰链 虚约束
F3n2Pl Ph
机构自由度例题1
机构自由度例题2
机构自由度例题3
机构自由度例题4
机械原理期末复习lsj
给定连杆平面序列位置问题
按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构
R12
1 2
12
M2
φ
M1
N2
N1
Ψ
A0
B0
2
2
相对极和转动半角求法：
沿A0 B0方向线作-φ/2和-Ψ/2角，两线交点即为相对极，夹角即为转动半 角
按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构
R12 M2
N2 M1
A0
B0
2
N1
2
一连架杆转过φ角，另一连架杆（滑块）移动S距离
s
0
s
s
h
s
h(
0
1
2
sin
0
)
s h (1 cos 2 )
0
0
s
2h
2 0
sin
2 0
没有冲击
凸轮轮廓曲线的设计的图解法
基本方法：反转法 依 据：相对运动不变原理
基本思想：设想给整个机构加上一个与凸轮角速度ω大小不变而方向相反 的转动，此时，凸轮静止不动，而从动件一方面随机架相对凸轮以-ω的角 速度绕凸轮轴转动，另一方面又以原有的运动规律相对机架运动。
C2
C1
M
D
k 1 180
k 1 1.2 1 180
1.2 1 16.36
C2
C1
90
M
A
D
M
C1 C2
M
B1
A
D
B2
C2
C1
A
b
a a B1
B2
M
D
AC1 b a
AC2 b a
a AC1 AC2 2
b AC1 AC2 2
机械原理期末考试复习资料
2.局部自由度
所谓局部自由度：是指机构中某些构件所具有的不影响其他
构件运动的自由度
F＝＝33n3－－22PL3－－P1H=2 ×
F＝＝33n3－－22PL－3－P1H--1F=1√
3
F＝＝33n2－－22PL－2－P1H=1√
2
△ 在计算时，应除去局部自度。
1 △ 如不剔除局部自由度，计算的 结果将比正确值大。
A 1
5
6G K
J
9
I
H
8
7
H
F 2
C
1B
E
7
3 F
E B
3
该机构为三级机构
第三章
瞬心概念小结 在相对瞬心处：
第二章
§2-2 机构的组成
1 构件 刚性连接在一起的零件共同组成的一个独立的运动单元
连杆
曲轴
2 运动副―两构件直接接触而组成的可动联接
运动副元素―两个构件参与接触而构成运动副的点、线、面部分 运动副元素
3.机构运动简图 用构件和运动副代表符号表示的、严格按比例画的、 说明机构中各构件之间的相对运动关系的简化图形
课后作业：2-1、2-2、2-7、2-12， 2-15， 2-18， 2-21
例7 计算机构的自由度（若有虚约束、局部自由度和复合铰链须 指出），分析该该机构是否具有确定运动。并提出改进措施。
解：1）计算自由度
该题见教材2-8
F=3n-2PL-PH
= 3 ?32 ?41= 0
2）改进措施
2
3
1’
1 4
（4）两活动构件上两动点的距离始终保持不变
E
EFAB CD
B
C
A
F
D
机械原理期末复习资料(仅供参考)
“机械原理”期末复习2—3 试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。
试画出简易冲床的运动简图，并计算其自由度。
图示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转，而装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的，试绘出其机构运动简图，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
解：机构简图如下：可修改为： 解：142-33-23043=⨯⨯=+====hl h l p p n F p p n ，， 或 172-53-23075=⨯⨯=+====h l h l p p n F p p n ，，解：1725323143=-⨯-⨯=--====h l h l p p n F p p n ，，1524323154-⨯-⨯=--====h l h l p p n F p p n ，，计算图示自动送料剪床机构的自由度，并指出其中是否有复合铰链、局部自由度或虚约束。
Pa66 图3-35 a 解：去掉局部自由度B,C,虚约束F图3-35 c 解：局部自由度B ，复合铰链EHG CF DE ==A B CDE F G H I JK 1111172123231111712=+--⨯-⨯='+'---=='='===p F p p n F p F p p n h l h l ，，，，解1：C 、F 为复合铰链，I 为局部自由度， EFGC 为虚约束。
解2：C 为复合铰链，I 为局部自由度（焊死）， EFGC 为虚约束（去掉）。
1111283231118=-⨯-⨯=--====h l h l p p n F p p n ，，12323323233=-⨯-⨯=--====hl h l p p n F p p n ，，21927323197=-⨯-⨯=--====h l h l p p n F p p n ，，速度瞬心法作平面运动的速度分析4-1 在图示的四杆机构中，已知l AB =60mm ，l CD =90mm ，l AD =l BC =120mm ，ω1=10rad/s ，试用瞬心法求：（1）当φ =165°时，点C 的速度v C ； （2) 当φ =165°时，构件2的BC 线(或其延长线)上速度最小的点E 的位置及速度的大小； （3）当v C =0时，φ角之值（有两个解），并做出相应的机构位置图。
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p 12
2
p 23
4
3
1 P13
p 14
3 4
p 34
p13 1
v p12 1 p13 p12 l 2 p23 p12 l
P12 2 p23 3
p23 p12 1 2 p13 p12
3
∞
P23
2
p13 p12
v2 v p1 2 1 p13 p12 l
1
机构运动分析的步骤：
m12
N1 M1 M0 θ12/2 M2 N2 N0
n12
1.求极点P12
2.求转动半角θ12/2
3.刚化半角， 绕极点P12转动 4.在始边选动铰链， 在终边选定铰链
P12
5.连接各构件，将动 平面固定到连杆上
按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构
N2 N1 Ψ
M2
φ
M1
A0
B0
相对运动原理
转化为
2.中间是1个三副构件，外部是3个双副构件。
Ⅳ级杆组的形式：n=4, pl =6
特点：有4个内副
机构的级
（表明机构的复杂程度）
机构中杆组的最高级别即为机构的级
Ⅱ级机构：全部是Ⅱ级杆组
Ⅲ级机构：最高杆组是Ⅲ级杆组
拆杆组的步骤
除去机构中的虚约束和局部自由度，算出机构自由度并
指出主动件；
拆去主动件和机架；
画出机构简图，把各构件和有关点编号；
4 7 3 ① 2 1 x ⑥ 6 ② y 8 ③ 5
9
④
⑤
拆分杆组；
4 8 ③ 5 2 2 2 5 ④ 9 ⑥ ⑤
3 3 ①
7 ②
1
6
分析（杆组调用）顺序
1) 分析原动件，求出3点的运动参数； 2)已知2、3点的运动参数，分析RRR杆组， 求出4点及1、2构件的运动参数； 3) 以2、3位参考点，刚体上任一点的运动 分析，求出5、8、7点的运动参数； 4) 已知2、5点的运动参数，分析RRP杆组， 求出6点及4、5构件的运动参数； 5) 以5位参考点，刚体上任一点的运动分析， 求出9点的运动参数
1. 画出机构简图，把各构件和有关点编号； 2. 拆分杆组； 3. 对主动件进行运动分析，求出与其他构 件连接点处的运动参数； 4. 从与主动件联接的构件开始，找出外运 动副已知的基本杆组对其分析； 5. 若杆组中还有其他待求点，应用刚体上 任一点参数公式，求出各点的运动参数。
例：六杆机构运动分析
机构具有确定运动的条件就是
机构的主动件数＝机构的自由度数
计算机构自由度时应注意的问题
1.复合铰链
1
2
两个以上构件同时在一处以 转动副相联接就构成了复合 铰链
3 1 2
复合铰链数=构件数-1
3
2.局部自由度
2
个别构件所具有的，不 影响其他构件运动的自 由度称为局部自由度
B A 1
n=3
pl=3
特例
平行四边形机构
功能：匀速转动——匀速转动 具有运动不确定性
应用
铰链四杆机构
连杆为最短杆
3) 双摇杆机构
功能：摆动——摆动
应用
•满足曲柄存在条件（1），但不满足条件（2）；
•若不满足曲柄存在条件（1），无论取哪个构件 作机架，都是双摇杆机构。
5.2.1.2 急回特性
C B
B1
曲柄摇杆机构
C1
b
a A C
a 曲柄条件：
有急回特性
eb
死点位置：AB与BC共线 (滑块为主动件)
摆动导杆机构：a < b
由转动的主动件+RPR杆组而成
B
a
A
特点：
1、传力性能好
b
0
C
摆动导杆机构
2、有显著的急回特性
1
B A′
a
A
a m 2 arcsin( ) b
急回系数：
b
2
M
B2
B1
s
2
s 2
第六章 凸轮机构及其设计
滚子从动件盘形凸轮机构
B’ A B C r0 o
D
r0 — 基圆半径，以凸轮理论 廓线的最小向径 r0为半径的 圆称为基圆
从动件的基本运动规律
s
从动件位移s对凸轮转角的函数 关系s( )称为从动件运动规律
s s( )
s
s
0
推程运动线图
第五章 平面连杆机构及其设计
有曲柄的条件：
（1）最短杆与最长杆的长度和小于或等 于其余两杆的长度和。 ——杆长条件 （2）连架杆与机架中必有一杆为最短杆。 ——最短杆条件
铰链四杆机构的类型
连架杆为最短杆
1) 曲柄摇杆机构
功能：连续转动——往复摆动 应用
铰链四杆机构
机架为最短杆
2) 双曲柄机构 功能：匀速转动——非匀速转动
第三章 平面机构的运动分析
瞬心的求法
观察法
P12 P12
P12在无穷远
P12在公法线上
三心定理
作平面运动的
三个构件共有 三个瞬心，它 们位于同一直 线上.
1
Vk1
K
Vk2
2
瞬心的应用
v p13 1 p14 p13 l
v p13 3 p34 p13 l
P24 1 2
1 p34 p13 3 p14 p13
C2
A
D
A
D
A
C1
D
B2
极位夹角
C2
机构的两个极限位置 曲柄与连杆共线的两个位置
M
D
A
B2
B1
摆动范围
急回特性
K －急回系数
t1 1 1 K t2 2 2
K
A C1
C2
1
2
M
B1
D
K 1 K 1
B2
K 1
K越大，急回特性越显著
机构的组成原理：
任何机构都可以看作是由若干个基本杆组
依次连接于主动件和机架上而构成的。
Ⅱ级杆组的形式（五种）
R-revolute pair P-prismatic pair
RRR
外内外
RRP
RPR
PRP
RPP
Ⅲ级杆组的形式: n=4, pl =6
3+3=6 1+3=4
特点: 1.有3个内副，3个外副；
F=(3-1)n-(2-1)pl
§2.4 平面机构的组成原理和结构分析 2.4.1 机构的组成原理
机构=机架+主动件+从动件组
F机构=F机架+F主动件+F从动件组
=0
F机构 = 主动件数
F从动件组=0
基本杆组
F=3×5－2×7=1
F=1
F=3×2－2×3=0
基本杆组：
不能再拆分的自由度为零的构件组称为机 构的基本杆组(Assur Group)。
第二章 机构的组成 原理与结构分析
平面机构的自由度
机构所具有的独立运动的数目
公式：
F 3n 2 pl ph
ph —高副数目
n —活动构件数（总构件数-1） pl —低副数目
机构具有确定运动的条件
F≤ 0 桁架 —— 构件间无相对运动 主动件数>自由度—— 机构被破坏 F> 0 主动件数<自由度—— 机构无规则运动 主动件数=自由度—— 机构有确定运动
P12
θ12/2——转动半角，为有向角
m12 N1
M1 M2 n12
M1P12——始边 M0P12——终边
N2 N0
12
M0
12
N1P12——始边 N0P12——终边
P12
导引动平面由E1到E2的位置的四杆机构的设计
设计步骤：
1. 求极点 2. 求转动半角
3. 刚化半角，半角绕极点转动
4. 在半角始边选动铰链，在半角终边选定铰链 5. 顺序连接各铰链，并将动平面固结到连杆上， 得四杆机构即为所求。
有休止，有柔性冲击；无休止，无冲击。
正弦加速度运动规律
s
h
s
s
0
1 s h( sin ) 0 2 0 h 2 s (1 cos ) 0 0 2h 2 s 2 sin 0 0
没有冲击
凸轮轮廓曲线的设计的图解法
ds d 2s s s d d 2 s( ) — 类速度 s( ) — 类加速度
ds ds d v s dt d dt
d 2 s d 2 s d 2 a 2 ( ) s 2 dt d 2 dt
等速运动规律
s h
0
s
A
死点
机构处于 90 0） （或 的位置称为死点位置
对于曲柄摇杆机构，当摇 杆为主动件时，会出现两 个死点位置。 连杆与从动件共线的两个位置
对心曲柄滑块机构与偏心曲柄滑块机构
B a A b 对心曲柄滑块机构： e 0 曲柄条件：
ab
B
C
无急回特性 滑块行程：s=2a 压力角 偏心曲柄滑块机构： e 0
ph=1
F=3n- 2pl - ph=2
?
3.虚约束
不起独立限制作用的约束称为虚约束
n=4 ph=0
pl=6
F=3n-2pl - ph=0
?
去掉虚约束
n=3
pl=4
ph=0
F=3n- 2pl - ph=1