哈工大机械原理考研-第6章其他常用机构理论部分

合集下载

哈工大机械原理考研-第6章其他常用机构理论部分

第6章其它常用机构 187第6章其它常用机构6.1 基本要求1．掌握棘轮机构的工作原理、类型、特点、应用。

2．掌握槽轮机构的组成、工作原理、类型和应用。

3．掌握槽轮机构的运动系数、运动特性及槽轮机构几何尺寸的计算。

4．掌握单万向联轴节的结构和运动特性；掌握双万向联轴节的结构和运动特性；万向联轴节的应用。

5．了解不完全齿轮机构、螺旋机构、凸轮式间歇运动机构、非圆齿轮机构的工作原理及运动特点。

6.2 内容提要一、本章重点本章重点是棘轮机构、槽轮机构和万向铰链机构的组成、运动特点及其运动设计的要点。

1．棘轮机构齿式外啮合棘轮机构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪和机架组成。

可将主动摇杆连续往复摆动变换为从动棘轮的单向间歇转动。

其棘轮轴的动程可以在较大范围内调节，且具有结构简单、加工方便、运动可靠等特点。

但冲击、噪音大，且运动精度低。

了解其他形式的齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构的工作原理和运动特点。

（1）棘轮转角的调节方法。

常用棘轮转角的调节方法有：1）改变摆杆摆角；2）利用棘轮罩遮盖部分棘齿。

（2）棘轮机的设计要点。

1）棘轮齿轮z 和棘爪数目j 的确定：棘轮齿数z 由棘轮的最小转角min ϕ来确定，即min 2z πϕ≥>，最常用的棘爪数目j =1，但当棘爪摆杆的摆角小于棘轮的齿距角360/z ︒时，必须采用多棘爪的棘轮机构，一般取j =1~3。

2）棘轮的模数m 和齿距p 的确定：即m=d a /z ，p m π=，其中d a 为棘轮的齿顶圆直径。

3）棘轮齿面倾斜角α的确定：棘轮齿面倾斜角α为齿面与轮齿尖向径的夹角。

为了使棘爪能顺利地进入棘轮齿间，则要求齿面总作用力R 对棘爪轴心的力矩方向应迫使棘爪进入棘轮齿底，即应满足条件：0αϕ>其中ϕ为摩擦角。

4）棘轮齿形的选择：棘轮的齿形有双向作用的齿形和单向作用的齿形两种。

双向作用的齿形一般都制成矩形，相应棘爪制成可翻转的或可提升并可转180°的。

哈工大机械原理全部课程

平面运动副
规格严格功夫到家
移动副
转动副
三、运动链与机构
开式运动链
闭式运动链
规格严格功夫到家
机构
四、机构运动简图的绘制为了便于研究机构的运动，可以撇开构件、运动副的
外形和具体构造，而只用简单的线条和符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副位置，表示机构的组成和传动情况。这样绘制出能够准确表达机构运动特性的简明图
构件独立运动的数目称为自由度
对构件运动的限制作用称为约束
y
y
x
x
规格严格功夫z 到家
z
(2)机构自由度机构独立运动的数目称为机构的自由度什么是独立运动?
规格严格功夫到家
什么是机构的独立运动? 规格严格功夫到家
什么是机构的自由度? 机构的自由度=机构的独立运动数目平面机构独立运动的数目为:所有活动构件的自由度的
安装铣刀
工作台
锯床
并联机床原型机
数控剪板机
数控压弯机
主旋翼
尾旋翼
美国西科斯基公司生产的 “黑鹰”直升机
“神舟五号”发射时的情景。发射塔、运载火箭都是庞大的机器。
索杰纳火星车
它是美国国家航空航天局于格林威治时间 1997年7月4日17时07 分发射的火星探路者号宇宙飞船成功地在火星表面着陆，该飞船携带了索杰纳火星车，这也是一种机器。
机械原理
全套课件
哈尔滨 2020年9月
机械原理
第一章绪论
规格严格功夫到家
哈尔滨工业大学
§1-1 机械原理课程的研究对象与内容
研究对象：
机器机械
机构
机械是机器与机构的总称。什么是机器呢？什么是机构呢？

哈尔滨工程大学机械工程机械原理考试内容范围

<重点要求>用瞬心法对简单基本机构进行运动分析
三、常用机构及其设计
1、平面四杆机构的基本形式及其演化。平面四杆机构的性质，即曲柄存在条件、运动和动力性质。按已知连杆三位置、两连架杆三对应位置、行程速比系数等要求设计平面四杆机构。
2、凸轮机构的从动件常用运动规律，凸轮机构的结构及压力角等有关概念。盘形凸轮廓线的设计方法和确定基本尺寸的主要原则。
附件7：
2016年考试内容范围说明
考试科目代码：818考试科目名称:机械原理
考试内容范围:
一、机构结构的基本知识
1、机构的组成要素，平面机构运动简图。
2、计算平面机构的自由度。
3、平面机构组成原理。
<重点要求>计算平面机构的自由度及机构组成原理。
二、平面机构的运动分析
1、运动分析相关概念。
2、用瞬心法、相对运动图解法、解析法对简单基本机构进行运动分析。
3、齿轮啮合基本定律、渐开线性质、齿轮基本参数及其啮合特性有关概念。标准渐开线直齿圆柱齿轮及其传动的尺寸计算。变位齿轮的概念。其它类型齿轮传动的特点和基本尺寸计算。
4、轮系的分类和特点。计算轮系的传动比。
5、棘轮、槽轮机构的结构特点及性质。
6、机构组合的基本知识。
<重点要求>平面四杆机构曲柄存在条件、运动和动力性质。图解法设计盘形凸轮廓线。标准渐开线直齿圆柱齿轮及其传动的基本尺寸计算。计算复合轮系的传动比。
考试总分：150分考试时间：3小时考试方式：笔试
考试题型：判断题（20分）单选题（20分）简答题（20分）
综合计算题（90分）
四、机械系统动力学
1、单自由度机械系统等效动力学模型有关概念。建立机械运动方程式。
2、周期性与非周期性速度波动的调节原理。飞轮转动惯量的近似计算方法。

机械原理第二版课后答案

机械原理第二版课后答案第一章结构分析作业1.2 解：F = 3n－2PL－PH = 3×3－2×4－1= 0该机构不能运动，修改方案如下图：1.2 解：（a）F = 3n－2PL－PH = 3×4－2×5－1= 1 A点为复合铰链。

（b）F = 3n－2PL－PH = 3×5－2×6－2= 1B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

（c）F = 3n－2PL－PH = 3×5－2×7－0= 1 FIJKLM为虚约束。

1.3 解：F = 3n－2PL－PH = 3×7－2×10－0= 11）以构件2为原动件，则结构由8－7、6－5、4－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图a)。

2）以构件4为原动件，则结构由8－7、6－5、2－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图b)。

3）以构件8为原动件，则结构由2－3－4－5一个Ⅲ级杆组和6－7一个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅲ级机构(图c)。

(a) (b) (c)第二章运动分析作业2.1 解：机构的瞬心如图所示。

2.2 解：取作机构位置mmmm l /5=μ图如下图所示。

1.求D 点的速度V D13P D V V =而 25241314==P P AE V V E D ，所以 s mm V V E D /14425241502524=⨯==2. 求ω1s rad l V AE E /25.11201501===ω3. 求ω2因 98382412141212==P P P P ωω ，所以s rad /46.0983825.1983812=⨯==ωω4. 求C 点的速度V Csmm C P V l C /2.10154446.0242=⨯⨯=⨯⨯=μω2.3 解：取作机构位置mmmm l /1=μ图如下图a 所示。

1. 求B2点的速度V B2V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B3点的速度V B3V B3 ＝ V B2 ＋ V B3B2 大小？ ω1×L AB ？方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC取作速度多边mms mm v /10=μ形如下图b 所示，由图量得：mmpb 223= ，所以smm pb V v B /270102733=⨯=⨯=μ由图a 量得：BC=123 mm , 则mmBC l l BC 1231123=⨯=⨯=μ3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E利用速度影像在速度多边形，过p 点作⊥CE ，过b 3点作⊥BE ，得到e 点；过e 点作⊥pb 3，得到d 点 , 由图量得：mmpd 15=，mmpe 17=，所以smm pd V v D /1501015=⨯=⨯=μ ，smm pe V v E /1701017=⨯=⨯=μ；smm b b V v B B /17010173223=⨯=⨯=μ4. 求ω3srad l V BC B /2.212327033===ω5. 求nB a 222212/30003010s mm l a ABn B =⨯=⨯=ω6. 求3B aa B3 ＝ a B3n ＋ a B3t ＝ a B2 ＋ aB3B2k ＋ aB3B2τ大小 ω32LBC ？ ω12LAB 2ω3VB3B2 ？方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC ∥BC 22233/5951232.2s mm l a BCn B =⨯=⨯=ω223323/11882702.222s mm V a B B k B B =⨯⨯=⨯=ω取作速度多边mms mm a 2/50=μ形如上图c 所示，由图量得：mmb 23'3=π ，mmb n 20'33=,所以233/11505023's mm b a a B =⨯=⨯=μπ2333/10005020's mm b n a at B =⨯=⨯=μ7. 求3α233/13.81231000s rad l a BC tB ===α8. 求D 点和E 点的加速度aD 、a E利用加速度影像在加速度多边形，作e b 3'π∆∽CBE ∆, 即BE eb CEeCBb 33''==ππ，得到e 点；过e 点作⊥3'b π，得到d 点 , 由图量得：mm e 16=π，mmd 13=π，所以2/6505013s mm d a a D =⨯=⨯=μπ ，2/8005016s mm e a a E =⨯=⨯=μπ 。

机械原理考研知识点总结

3）最高级别为Ⅱ级的基本杆组成的机构称为 Ⅱ级机构。
4）最高级别为Ⅲ级的基本杆组成的机构称为 Ⅲ级机构。 n=2, PL=3，这种基本杆组称为II级组。 n=4，PL＝6，这种基本杆组称为Ⅲ级组。
机构的级别是以其中含有的杆组的最高级别确定的。
8.平面机构的结构分析
（1）确定机构的组成与级别（2）平面机构结构分析的步骤：
1)工作阻力：其功称为有效功或输出功； 2)有害阻力：其功为负功，称为损失功。
（3）运动副中的反力：运动副所连接的构件之间的
相互作用力(内力)。
2.移动副总反力方向的确定
运动副中的法向反力与摩擦力的合力FR21 称为运动副中的总反力，
总反力与法向力之间的夹角φ，称
为摩擦角，即
φ = arctan f
4.转动副自锁条件
结论转动副发生自锁的条件为：作用在轴颈上的驱动力为
单力G，且作用于摩擦圆之内，即a≤ ρ。
G ρ
O
FR21
a
第6章机械的平衡
1.所谓刚性转子的不平衡，是指由于结构不对称、材料缺陷以及制造误差等原因而使质量分布不均匀，致使中心惯性主轴与回转轴线不重合，而产生离心惯性力系的不平衡。根据平衡条件的不同，又可分为静平衡和动平衡两种情况。
第二章机构的结构分析
1.机构
将运动链中某一构件固定作为机架，并有一个或几个构件给定运动规律（原动件），而使其余构件（从动件）具有确定的运动，则此种运动链称为机构。
1）机架:机构中特殊的构件，一般情况下机架相对地面固定不动，即机构中的固定构件。
2）原动件：按给定运动规律独立运动的构件；
3）从动件：机构中其余活动构件，其运动规律取决于原动件的运动规律、机构的结构和构件的尺寸。

哈工大机械设计基础考研大纲

课程编号：T1080020课程名称：机械设计课程英文名称 : MACHINE DESIGN总学时：60 讲课学时：48课程类型：必修课开课单位：机电工程学院机械设计系先修课程：工程图学材料力学机械精度设计与检测技术机械工程材料金属工艺学机械原理二、教学内容及基本要求本课程主要内容有机械设计的基本理论和基本知识、典型通用机械零部件的设计和机械传动系统方案选择。

（一）本课程的主要章节第一章绪论（讲课 1 学时）课程的研究对象与内容，课程的性质与任务，课程的特点与学习方法。

第二章机械及机械零件设计基础（讲课 2 学时）设计机械应该满足的基本要求和一般步骤，机械零件的载荷和应力，机械零件的结构工艺性，常用材料及选用原则，机械设计中的标准化。

第三章机械零件的设计方法简介（讲课 2 学时）机械零件的常见失效形式和设计准则，设计机械零件时应满足的基本要求及其设计方法，机械零件的强度、刚度、精度、动态特性、可靠性设计。

第四章摩擦、磨损和润滑（讲课 2 学时）摩擦、磨损和润滑的基础知识，润滑剂及添加剂。

第五章螺纹联接和螺旋传动（讲课 6 学时）螺纹，螺纹联接的类型及标准件，预紧和防松，单个螺栓联接的强度计算，螺栓组设计要点。

螺旋传动。

第六章轴毂联接（讲课 1 学时）键联接、花键联接及其他轴毂联接简介。

第七章挠性件传动（讲课 4 学时）带传动概述，带传动的理论基础，普通 V 带传动设计，同步带传动简介。

链传动的特点，链传动的运动特性分析。

第八章齿轮传动（讲课 6 学时）齿轮传动概述、失效形式、材料、计算载荷，齿轮结构、润滑，圆柱直齿轮传动强度计算，圆柱斜齿轮强度计算，参数选择及许用应力。

第九章蜗杆传动（讲课 2 学时）蜗杆传动概述、设计准则，普通圆柱蜗杆传动设计。

第十章轴（讲课 3 学时）轴的概述，轴的结构设计，轴的强度及刚度计算。

第十一章滚动轴承（讲课 6 学时, 习题课 2 学时）滚动轴承的构造、类型、代号及其类型选择，滚动轴承的承载能力计算，轴系部件结构、润滑与密封。

考研机械原理-6

考研机械原理-6(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：4，分数：6.00)1.两运动副元素的材料一定时，当量摩擦系数取决于______。

（分数：1.50）A.运动副元素的几何形状√B.运动副元素间的相对运动速度的大小C.运动副元素间作用力的大小D.运动副元素间温差的大小解析：2.机械中采用环形轴端支承的原因是______。

（分数：1.50）A.加工方便B.避免轴端中心压强过大√C.便于跑合轴端面D.提高承载能力解析：3.下述四个措施中，______不能降低轴颈中的摩擦力矩。

（分数：1.50）A.减小轴颈的直径B.加注润滑油C.略微增大轴承与轴颈的间隙D.增加轴承的长度√解析：4.一台机器空运转，对外不做功，这时机器的效率______。

（分数：1.50）A.大于零B.小于零C.等于零√D.大小不一定解析：二、填空题(总题数：5，分数：10.00)5.移动副的自锁条件是 1，转动副的自锁条件是 2，螺旋副的自锁条件是 3。

（分数：2.00）解析：传动角β小于摩擦角φ或当量摩擦角φv；外力作用线与摩擦圆相切或相交；螺旋升角a小于摩擦角φ或当量摩擦角φv6.从效率的观点来看，机械的自锁条件是 1；对于反行程自锁的机构，其正行程的机械效率一般小于 2。

（分数：2.00）解析：恒小于或等于零；50%7.在同样条件下，三角螺纹的摩擦力矩 1矩形螺纹的摩擦力矩，因此它多用于 2。

（分数：2.00）解析：大于；紧固连接8.机械发生自锁的实质是 1。

（分数：2.00）解析：驱动力所能做的功总是小于或等于克服由其可能引起的最大摩擦阻力所需要的功9.机械效率等于 1功与 2功之比，它反映了 3功在机械中的有效利用程度。

（分数：2.00）解析：输出；输入；输入三、分析计算题(总题数：9，分数：27.00)10.已知下图所示机构中移动副的摩擦系数f=0.1，转动副的当量摩擦系数f v =0.15，绳的两直线部分与斜面平行，且绳与滑轮间无滑动，滑轮半径R=100mm，轴颈半径r=30mm，滑块重Q=1000N，斜面倾角α=30°，楔形半角θ=60°。

机械原理(哈工大)第6章机械的平衡

mge = 0
该回转件在任意位置将保持静止： m1 静平衡或单面平衡平衡面内不允许安装平衡配重时，可分解到任意两个平衡面内进行平衡。
I
m
作者：潘存云教授
m2
II
湖北汽车工业学院专用
作者：潘存云教授
由理论力学可知：一个力可以分解成两个与其平行的两个分力。两者等效的条件是： FbI FbII Fb
r1
m1 F 1
r2
作者：潘存云教授 3
r
m3 F3 l1 l2
F3II l3
F3I
L
离心惯性力分解结果：
l1 F1I F1 L L l1 F1II F1 L
湖北汽车工业学院专用
F2 I
F2 II
l2 F2 L L l2 F2 L
F3 I
F3 II
l3 F3 L L l3 F3 L
作者：潘存云教授湖北汽车工业学院专用作者：潘存云教授
离心力F力的大小方向始终都在变化，将对运动副产生动压力。附加动压力会产生一系列不良后果： ①增加运动副的摩擦，降低机械的使用寿命。
②产生有害的振动，使机械的工作性能恶化。
③降低机械效率。平衡的目的：研究惯性力分布及其变化规律，并采取相应的措施对惯性力进行平衡，从而减小或消除所产生的附加动压力、减轻振动、改善机械的工作性能和提高使用寿命。本章重点介绍刚性转子的平衡问题。
ω ω1 ω1 1
作者：潘存云教授
T I T’ ’ T ’ O I 2 O’ O ’2 mI O’ I1
2
3
5
4
确定相位差摆架位于最高点时，不平衡质量不在正上方，而是处在沿回转方向超前角α的位置。

哈工大机械原理考研第6章例题精解.doc

word 文档可编辑6.3 例题精解及答题技巧例6-1 某自动机上一棘轮机构，棘爪往复摆动一次，使棘轮转过180，于是工件由一个工位转入另一个工位，已知棘轮的模数m =8mm ，试计算该棘轮机构的主要几何尺寸。

解题要点：棘轮机构基本几何尺寸的计算。

解：1.齿数z棘轮每次至少转过一个齿又必须转过180（一个工位），故棘轮的最小齿数为201836000min ==z 棘轮每次转过的角度应该等于每个齿所对中心角的整数倍。

即 K z 036018=（K =1、2、3、…）或 K K z 20183600== 齿数z 的选择除满足运动要求外，尚需考虑轮齿强度、转位精度、转位精度、总体结构所允许的尺寸等因素。

这里去2=K ，故选棘轮的齿数为4022020=⨯==K z2．顶圆直径a dmm z m d a 320408=⨯==3．周节t （弧长）m t π=4．齿高h 取mm m h 6875.075.0=⨯==5．齿顶弦长a 取mm m a 8==6．齿面倾斜角ϕ 取015=ϕ7．齿根圆角半径f r 取mm r f 5.1=192 机械原理试题精选与答题技巧8．轮齿宽度b m b )4~1(=，取mm b 16=9．工作面边长1h 取mm h 81=10．非工作面边长1a 取mm a 41=11. 爪尖圆角半径1r mm r 21=12. 齿形角 1ψ 0160=ψ13. 棘爪长度l mm p l 26.5013.2522=⨯==14．齿槽夹角ψ 选060=ψ例6-2某装配自动线上有一工作台，工作台要求有六个工位，每个工位在工作台静止时间s t j 10=内完成装配工序。

当采用外槽轮机构时，试求：1．该槽轮机构的运动系数τ；2．装圆柱销的主动构件（拨盘）的转动角速度ω；3．槽轮的转位时间d t 。

解题要点：明确槽轮机构运动系数的定义和计算方法；了解槽轮机构的运动过程。

解：因为工作台要求有六个工位，所以槽轮的槽数为6，即6=z 。

考研真题机械设计基础归纳总结第六章齿轮机构及其设计_机械设计基础1

第六章齿轮机构及其设计6.1 内容提要齿轮机构是一种高副机构，其传动平稳可靠、效率高，已被广泛应用。

本章主要解决的问题是在掌握齿廓啮合基本理论的基础上，确定渐开线齿轮传动的基本尺寸及其设计方法。

本章主要内容是：1．齿轮机构的分类；2．齿廓啮合基本定律与共轭齿廓；3．渐开线及渐开线齿廓；4．渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动；5．渐开线齿廓的切制及变位齿轮；6．斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动、圆锥齿轮传动。

本章重点内容是齿廓啮合基本定律；渐开线性质；渐开线标准直齿圆柱齿轮及其啮合传动；渐开线齿廓的切制及变位齿轮；斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动及圆锥齿轮传动的特点。

本章的难点是渐开线性质、渐开线齿轮传动的正确啮合条件与连续传动条件、齿廓的切制及变位齿轮等。

6.2 直齿圆柱齿轮实训题6.2.1 填空题1．渐开线直齿圆柱齿轮传动的主要优点为和。

2．渐开线齿廓上K点的压力角应是所夹的锐角，齿廓上各点的压力角都不相等，在基圆上的压力角等于。

3．满足正确啮合条件的一对渐开线直齿圆柱齿轮，当其传动比不等于1时，它们的齿形是的。

4．一对渐开线直齿圆柱齿轮无齿侧间隙的条件是。

5．渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是。

6．一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。

33347．当一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮传动的啮合角在数值上与分度圆的压力角相等时，这对齿轮的中心距为。

8．按标准中心距安装的渐开线直齿圆柱标准齿轮，节圆与重合，啮合角在数值上等于上的压力角。

9．相啮合的一对直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓，其接触点的轨迹是一条线。

10．渐开线上任意点的法线必定与基圆，直线齿廓的基圆半径为。

11．渐开线齿轮的可分性是指渐开线齿轮中心距安装略有误差时，。

12．共轭齿廓是指一对的齿廓。

13．用范成法加工渐开线直齿圆柱齿轮，发生根切的原因是。

14．齿条刀具与普通齿条的区别是。

哈工大机械原理课件

哈工大机械原理课件
contents
目录
• 绪论 • 机构的结构分析 • 平面连杆机构 • 凸轮机构 • 齿轮机构 • 轮系 • 机械的平衡与调速
01
绪论
机械原理的研究对象
01 研究各种机械系统的运动规律和力的传递关系。
02
研究各种机械系统中的机构、机器和机器装置的设计、分析和综合方法。
03
常用的从动件运动规律有等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律和正弦加速度运动规律等。这些运动规律各有特点，适用于不同的工作场合和需求。
在设计从动件的运动规律时，应考虑机构的传动性能、从动件的受力情况、机构的动态响应等因素，以确保机构在工作过程中具有良好的稳定性和可靠性。
平面机构的自由度计算
自由度是描述机构运动灵活性的参数，计算自由度可以判断机构是否具有确定的运动状态。
平面机构的自由度计算公式为：F=3n-(2PL+Ph)，其中n为活动构件数，PL为低副数，Ph为高副数。
03
平面连杆机构
平面连杆机构的特点和基本类型
01
02
03
总结词
了解平面连杆机构的特点和基本类型是掌握其工作原理和应用的基础。
节气门调速
通过调节节气门的开度来控制进入发动机的空气量，从而改变发动机的转速和功率。
离合器调速
通过控制离合器的接合与分离，实现发动机与传动系统的结合与脱开，达到调速的目的。
变速器调速
通过改变变速器的传动比来改变输出轴的转速和功率，实现调速。
机械的效率与节能
提高机械效率
通过优化设计、改善制造工艺和加强维护保养，提高机械系统的效率，减少能量损失。
02

机械原理部分试题目及解答

第一章机构的组成和结构1-1 试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。

F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝1F＝3×3－2×4＝1 F＝3×3－2×4＝11-2 计算图示平面机构的自由度。

将其中高副化为低副。

确定机构所含杆组的数目和级别，以及机构的级别。

（机构中的原动件用圆弧箭头表示。

）F＝3×7－2×10＝1 F＝3×7－2×10＝1含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

含3个Ⅱ级杆组：6-7，4-5，2-3。

该机构为Ⅱ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×4－2×5－1＝1 F＝3×3－2×3－2＝1F＝3×5－2×7＝1（高副低代后） F＝3×5－2×7＝1（高副低代后）含1个Ⅲ级杆组：2-3-4-5。

含2个Ⅱ级杆组： 4-5，2-3。

该机构为Ⅲ级机构构件2、3、4连接处为复合铰链。

该机构为Ⅱ级机构F＝3×8－2×11－1＝1 F＝3×6－2×8－1＝1F＝3×9－2×13＝1（高副低代后）F＝3×7－2×10＝1（高副低代后）含4个Ⅱ级杆组：8-6，5-7，4-3，2-11。

含1个Ⅱ级杆组6-7。

该机构为Ⅱ级机构含1个Ⅲ级杆组2-3-4-5。

第二章连杆机构2-1 在左下图所示凸轮机构中，已知r = 50mm ，l OA =22mm ，l AC =80mm,︒=901ϕ，凸轮1的等角速度ω1=10rad/s ，逆时针方向转动。

试用瞬心法求从动件2的角速度ω2。

解：如右图，先观察得出瞬心P 13和P 23为两个铰链中心。

再求瞬心P 12：根据三心定理，P 12应在P 13与P 23的连线上，另外根据瞬心法，P 12应在过B 点垂直于构件2的直线上，过B 点和凸轮中心O 作直线并延长，与P 13、P 23连线的交点即为P 12。

机械原理讲义

机械原理讲义第一章绪论机器特征：一、多个构件人为组合而成二、构件间具有确定的相对运动三、能减轻或代替人类的劳动或者实现能量的转换同时具备三个特征的即为机器,具备前两个特征的为机构；机构可以是一个零件也可以是多个零件的刚性组合。

第二章机构的结构分析基本要求：１、掌握机构运动简图的绘制方法。

２、掌握运动链成为机构的条件.３、熟练掌握机构自由度的计算方法。

４、掌握机构的组成原理和结构分析的方法。

重点:１、机构具有确定运动的条件.２、机机构运动简图及其绘制。

３、机构自由度的计算.难点:１、机构运动简图的绘制。

２、正确判别机构中的虚约束。

本章口诀诗：活杆三乘有自由，两低一高减中求；认准局复虚约束，简式易记考无忧。

本章作业:２－８（要求用五个方案改进）、２－１０、２－１２、２－１４２－１５（a)、２－１６（b）、２－１７、２－１９§2-1 平面机构运动简图一、机构及其组成1、机构的两大类型:平面机构、空间机构2、机构的两组成要素:①构件②运动副3、构件类型：①活动构件②固定构件（又称机架）二、运动副及其分类1、活动构件的自由度与约束自由度：作为独立运动单元可能的独立运动数约束：对物体运动自由度的限制2、运动副及其分类定义：构件间的可动联接。

类型：高副、低副。

三、平面机构运动简图1、定义及意义定义：用简单的线条和规定符号分别代表构件和运动副、用以表示各构件之间相对位置和相互运动关系的图形。

意义：方便进行运动学和动力学分析，便于技术出差时很快画出你所感兴趣的机器或机构的结构与运动特点。

2、绘制步骤从原动件开始、顺藤摸瓜（构件为藤，运动副为瓜）依次用线条和符号表示之(按尺寸比例）。

总结：低副产生两个约束即限制两个自由度。

高副，限制沿公法线方向的移动，但可沿切向移动和绕接触点转动。

§2-2 平面机构自由度计算一、平面机构具有确定运动的条件1、平面机构自由度公式的推导N个构件，1个机架,n=N-1为活动件数低副包括移动副和转动副自由度计算公式： F=3n—2Pl—Ph2、机构具有确定运动的条件：机构的原动件数等于机构的自由度数；Ｆ≥１二、自由度计算时的注意事项:1、认准复合铰链、局部自由度和虚约束1）复合铰链：多构件在同一处用回转副联接时，真正的回转副个数等于构件数—1。

机械原理课后答案第6章

第6章作业6—1什么是静平衡?什么是动平衡?各至少需要几个平衡平面?静平衡、动平衡的力学条件各是什么?6—2动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗?为什么?在图示（a）（b）两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上。

试说明两者各处于何种平衡状态?答：动平衡的构件一定是静平衡的，反之不一定。

因各偏心质量产生的合惯性力为零时，合惯性力偶不一定为零。

（a）图处于动平衡状态，（b）图处于静平衡状态。

6一3既然动平衡的构件一定是静平衡的，为什么一些制造精度不高的构件在作动平衡之前需先作静平衡?6—4为什么作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡，而必须在基座上平衡?机构在基座上平衡的实质是什么?答由于机构中作往复运动的构件不论其质量如何分布，质心和加速度瞬心总是随着机械的运动周期各沿一条封闭曲线循环变化的，因此不可能在一个构件的内部通过调整其质量分布而达到平衡，但就整个机构而言．各构件产生的惯性力可合成为通过机构质心的的总惯性力和总惯性力偶矩，这个总惯性力和总惯性力偶矩全部由机座承受，所以必须在机座上平衡。

机构在基座上平衡的实质是平衡机构质心的总惯性力，同时平衡作用在基座上的总惯性力偶矩、驱动力矩和阻力矩。

6—5图示为一钢制圆盘，盘厚b=50 mm。

位置I处有一直径φ=50 inm的通孔，位置Ⅱ处有一质量m2=0.5 kg的重块。

为了使圆盘平衡，拟在圆盘上r=200 mm处制一通孔，试求此孔的直径与位置。

(钢的密度ρ=7.8 g／em3。

)解根据静平衡条件有:m1r I+m2rⅡ+m b r b=0m2rⅡ=0.5×20=10 kg.cmm1r1=ρ×(π/4) ×φ2×b×r1=7.8 ×10-3×(π/4)×52×5 ×l0=7.66 kg.cm取μW=4(kg.cm)／cm，作质径积矢量多边形如图所示，所添质量为:m b=μw w b／r=4×2.7／20=0.54 kg，θb=72º，可在相反方向挖一通孔其直径为：6—6图示为一风扇叶轮。

哈工大机械原理考研-第1章机构的结构分析(理论部分)

第1章平面机构的结构分析1.l基本要求1．掌握组成机构的零件、构件、运动副、运动链及机构的基本概念和联系。

掌握运动副的常用类型及特点。

2．掌握常用机构构件和运动副的简图符号及机构运动简图的绘制方法。

3．掌握机构自由度的意义和机构具有确定运动的条件；掌握平面机构自由度的计算公式并正确识别出机构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并作出正确处理。

4．掌握机构的组成原理和结构分析方法，重点掌握用基本杆组机构进行机构的结构分析。

1.2 内容提要一、本章重点本章的重点是有关机构组成中的构件、运动副、运动链及机构等概念；机构具有确定运动的条件，机构运动简图的绘制和平面机构自由度的计算；机构的组成分析和机构的级别判别。

1．机构组成的基本概念及机构具有确定运动的条件构件是机构运动的单元体，是组成机构的基本要素。

而零件是制造的单元体。

实际的构件可以是一个零件也可以是由若干个零件固联在一起的组成的一个独立运动的整体，是机构运动的单元体。

运动副是由两构件直接接触而又能产生一定相对运动的可动联接。

也是组成机构的又一基本要素。

把两构件参与接触而构成运动副的部分称为运动副元素。

运动副可按其接触形式分为高副（即点或线接触的运动副）和低副（面接触的运动副）。

又可按所能产生相对运动的形式分为转动副、移动副、螺旋副及球面副等等。

由于两构件构成运动副之后，它们之间能产生何种相对运动是决定于该运动副所引人约束情况，所以运动副常根据其所引入约束的数目分类为Ⅰ级副，Ⅱ级副，Ⅲ级副，Ⅳ级副，Ⅴ级副。

见表1-1运动链是两个或两个以上构件通过运动副联接而构成的相对可动的系统。

如果运动链中构件构成首末封闭的系统，则称为闭式链，否则称为开式链。

如果将运动链中的一个构件固定作为参考系，则这种运动链就成为机构。

机构从其功能来理解是一种用来传递运动和力的可动装置。

从机器的特征来看，机构是具有相对运动规律的构件组合。

而从机构组成来看，机构是具有固定构件的运动键。