3平面机构力分析(包括摩擦和自锁)
第五章 平面机构的力分析
作用在机械上的力
作用在机械上的力
惯性力（ 由于构件的变速运动而产生的。 惯性力（矩）:由于构件的变速运动而产生的。当构件加速运 由于构件的变速运动而产生的 动时，是阻力（ ）；当构件减速运动时 是驱动力(矩 。 当构件减速运动时， 动时，是阻力（矩）；当构件减速运动时，是驱动力 矩)。
1．给定力 ．
外加力
驱动力 和驱动力矩 阻力和阻力矩
输入功
工作阻力（ 工作阻力（矩） 输出功或有益功 有害阻力（ 有害阻力（矩） 损失功
法向反力
2．约束反力 ．
切向反力, 切向反力 即摩擦力
约束反力对机构而言是内力，对构件而言是外力。 约束反力对机构而言是内力，对构件而言是外力。 单独由惯性力（ 单独由惯性力（矩）引起的约束反力称为附加动压力。 引起的约束反力称为附加动压力。 附加动压力
主要内容
解析法作机构动态静力分析的步骤 解析法作机构动态静力分析的注意事项 铰链四杆机构动态静力分析的数学模型 铰链四杆机构动态静力分析的框图设计 铰链四杆机构动态静力分析的编程注意事项
不考虑摩擦时平面机构的动态静力分析
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 将所有的外力、外力矩（ 和平衡力矩）加到机构的相应构件上； 和平衡力矩）加到机构的相应构件上； 2. 将各构件逐一从机构中分离并写出一系列平衡方程式； 将各构件逐一从机构中分离并写出一系列平衡方程式； 3. 通过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 通过联立求解这些平衡方程式， 于机构上的平衡力或平衡力矩。 于机构上的平衡力或平衡力矩。 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。 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。 力和力矩。
机械原理-第3章 平面机构的运动分析和力分析
a
大小:2w1×vB2B1=2w1vB2B1sin90°=2w1vB2B1; k B 2 B1 方向:将vB2B1的方向沿w1转过90°。
vB1B2 1
2 B
(B1B2)
vB1B2 1
2 B
(B1B2)
ω1
a
k B 2 B1
ω1
a
k B 2 B1
(3)注意事项
B (B1B2)
1
2
vB1 = vB2，aB1 = aB2，
目的： 了解现有机构的运动性能，为受力 分析奠定基础。 方法：1)瞬心法（求速度和角速度）; 2)矢量方程图解法; 3)解析法（上机计算）。
3.1
速度瞬心
(Instant center of velocity )
3.1.1 速度瞬心
两个互作平行平面运动的构件 定义：
上绝对速度相等、相对速度为
零的瞬时重合点称为这两个构 件的速度瞬心, 简称瞬心。瞬 心用符号Pij表示。
图(b) 2
(B1B2B3)
扩大刚体(扩大构件3)，看B点。
B 1 A
b2
C
vB3 = vB2 + vB3B2
方向：⊥BD ⊥AB 大小： ？ lAB w1 ∥CD ?
3
w1
D
4
p
选 v ，找 p 点 。
v
v B 3 pb3 μv ω3 （逆 ） l BD l BD
b3
(b)
例4:已知机构位臵、尺寸，w1为常数，求w2、a2。
C B
n t n t aC aC a B aCB aCB
2
1
E
方向:C→D ⊥CD B→A C→B ⊥CB 大小:lCD w32 ? lABw12 lCB w22 ?
郑州大学机械工程学院考研考试大纲
机械工程学院研究生入学考试大纲《机械设计》课程名称：机械设计报考单位：机械工程学院一、考试方法和考试时间考试为闭卷笔试，考试时间为180分钟。
二、考试的基本要求要求学生了解机械原理和机械设计的基本概念，系统掌握机构基本理论、机构分析与综合的基本方法、系统掌握普通零件和简单机械的基本设计理论和设计方法、具有利用所学的机械原理和机械设计的基本理论和技能来分析和解决机械工程上的问题。
三、考试内容及范围1、机构的结构分析平面机构自由度的计算；杆组拆分；确定机构的级别。
以及机构的组成；机构具有确定的运动条件；平面机构的组成原理及结构分类等基本概念。
2、平面机构的运动分析用瞬心法对平面机构进行速度分析。
以及瞬心，三心定理等基本概念。
3、平面机构的力分析运动副中的摩擦力的确定和考虑摩擦时机构的受力分析。
以及摩擦角、摩擦圆、总反力等基本概念。
4、机械的效率和自锁对机构的效率进行计算，确定运动副和简单机构的自锁条件。
5、机构的平衡刚性转子的静平衡和动平衡的设计计算及动平衡和静平衡的关系。
以及静平衡、动平衡、许用不平衡量等基本概念。
6、机械的运转及其速度波动的调节机械周期性速度波动最大盈亏功的求法（能量指示法），飞轮转动惯量的计算及1个周期中飞轮的最大转速和最小转速的大小及相位。
7、平面连杆机构及其设计铰链四杆机构的基本设计方法。
以及曲柄摇杆机构的特性、铰链四杆机构中曲柄存在条件等基本概念。
8、凸轮机构及其设计反转法进行凸轮机构的设计的基本方法。
以及凸轮基圆，转角，压力角，从动杆的位移，理论廓线和实际廓线等在凸轮设计中的关系，常用运动规律等基本概念。
9、齿轮机构及其设计齿轮几何尺寸计算及啮合参数计算，变位齿轮的传动类型及几何尺寸计算。
以及渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特点，斜齿圆齿轮传动，蜗杆传动，圆锥齿轮传动的基本概念。
10、齿轮及其设计复合轮系传动比计算。
11、其他常用机构关于棘轮与槽轮机构的基本概念。
12、机械设计总论机器的组成及其基本组成要素，机械零件的主要失效形式，机械零件的设计准则和设计方法。
《机械原理》课程教学大纲(本科)
《机械原理》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：020*******课程名称：机械原理总学时：56学时实验学时：12学时总学分： 3.5学分课程类别：专业技术基础课课程性质：必修课先行课程：高等数学机械制图工程力学材料科学基础适用专业：机械设计制造及其自动化专业本科生责任单位：机电工程学院开课学期：第4学期二、课程简介机械原理课程是高等工科学校本科机械类专业教学计划中的一门必修的技术基础课。
本课程主要研究各种机械的一般共性问题，即机构的组成原理、运动学及机器动力学和常用机构的分析与设计，以及机械传动系统方案设计等问题。
本课程的内容包括绪论、机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、其他常用机构、机械平衡、机械系统动力学和机械传动系统方案设计等。
三、课程目标课程目标1.具有正确识别和表达常用机构并能正确选择常用机构的能力。
课程目标2.具有利用基本知识、原理、特性分析比较机构的能力。
课程目标3.具有运用基本知识、方法和原理拟定、设计机械运动方案，设计机构的能力。
课程目标4.能够按着实验要求，正确构建实验方案的能力。
课程目标5.能够选择并熟练使用常用测量工具、仪器，获取实验数据的能力。
课程目标6.能够对获得的实验数据进行分析处理、获得有效结论的能力。
四、课程目标与毕业要求指标点的支撑关系五、课程的内容及要求、教学重点与难点（一）机械原理概述（支撑课程目标1）（1）主要教学内容本课程的研究对象和研究内容，课程的地位与作用，课程的性质与学习方法。
（二）平面机构的结构分析（支撑课程目标1、2、4、5、6）（1）主要教学内容机构结构分析的内容及目的，机构的组成，机构的运动简图(在实验课中结合实验进一步讲述)，机构具有确定运动的条件，平面机构自由度的计算，计算平面机构自由度时应注意的事项，机构的组成原理、结构分类及结构分析。
（2）知识点与能力点要求知识点：掌握机器、机构的概念及组成；了解高副低代方法和杆组划分及机构的级别；理解机器、机构、零件、构件、运动副、运动链、约束、自由度等基本概念；掌握机构运动简图绘制的方法；掌握机构具有确定运动的条件、机构自由度的计算、自由度计算注意事项。
机械原理包含课后答案
第一章绪论一、教学要求（1）明确本课程研究的对象和内容，及其在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。
（2）对机械原理学科的发展现状有所了解。
二、主要内容1．机械原理课程的研究对象机械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是以机器和机构为研究对象，是一门研究机构和机器的运动设计和动力设计，以及机械运动方案设计的技术基础课。
机器的种类繁多，如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。
机械原理是研究机器的共性理论，必须对机器进行概括和抽象内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同，但是从它们的组成、运动确定性及功能关系看，都具有一些共同特征：1）人为的实物（机件）的组合体。
2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
3）能完成有用机械功或转换机械能。
机构是传递运动和动力的实物组合体。
最常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构、开式链机构等。
它们的共同特征是：（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
2．机械原理课程的研究内容1、机构的分析1）机构的结构分析（机构的组成、机构简图、机构确定运动条件等）；2）机构的运动分析（机构的各构件的位移、速度和加速度分析等）；3）机构的动力学分析（机构的受力、效率、及在外力作用下机构的真实运动规律等）；2、机构的综合（设计）：创新的过程1）常用机构的设计与分析（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、常用间歇机构等）；2）传动系统设计（选用、组装、协调机构）通过对机械原理课程的学习，应掌握对已有的机械进行结构、运动和动力分析的方法，以及根据运动和动力性能方面的设计要求设计新机械的途径和方法。
3 机械原理课程的地位和作用机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的，研究各种机械所具有的共性问题；它又为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。
武汉科技大学2023年《811机械原理》考研专业课考试大纲
811机械原理一、考试要求主要考察机构学和机构动力学基本理论、概念和方法，以及应用所学基本知识进行机构运动方案分析与计算的能力。
二、考试内容（包括但不仅限于以下内容）1.机构的结构分析机构的组成；高副低代；机构级别判断；机构具有确定运动的条件；机构自由度的计算。
2.平面机构的运动分析II级机构的运动分析；用速度瞬心法对机构的速度进行分析。
3.机构的力分析运动副中摩擦力的确定；不考虑摩擦的机构力分析；机械效率与自锁。
4.机构的型综合根据运动链的代号绘制运动链结构图；根据运动链结构图变换出所要求的机构方案。
5.平面连杆机构平面连杆机构的类型；平面连杆机构的运动特性；机构综合的代数式法。
6.凸轮机构凸轮机构的分类；从动件的运动规律；凸轮轮廓曲线的设计；凸轮机构的结构参数。
7.直齿圆柱齿轮机构齿轮机构的类型；渐开线及其特性；齿廓啮合基本定律；齿轮的基本参数；渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动；齿轮加工；齿轮机构的几何尺寸计算；齿轮传动设计。
8.其他齿轮机构斜齿圆柱齿轮机构；蜗杆蜗轮机构；直齿圆锥齿轮机构。
9.齿轮系齿轮系及其分类；定轴轮系的传动比计算；周转轮系的传动比计算；复合轮系的传动比计算。
10.组合机构及机构系统设计常见组合机构的运动设计；机构系统的方案设计。
11.机械运转调速机器运动的等效量及其动力学模型；机械系统周期性速度波动的调节。
12.机械的平衡刚性转子的平衡原理。
三、考试题型试卷采用客观题和主观题相结合的形式，题型主要包括选择题、判断题、填空题、作图分析设计题和计算题等。
参考书目811《机械原理》（第三版），廖汉元、孔建益，机械工业出版社，2013年。
《机械原理》（第七版），孙桓、陈作模、葛文杰，高等教育出版社，2013年。
平面机构的力分析机械的摩擦与效率_真题-无答案
平面机构的力分析、机械的摩擦与效率(总分100,考试时间90分钟)一、填空题1. 作用在机械上的力按作用在机械系统的内外分为______和______。
2. 作用在机械上的功按对机械运动产生的作用分为______和______。
3. 机构动态静力分析时，把______视为一般外力加在机构构件上，解题的方法、步骤与静力分析完全一样。
4. 用速度多边形杠杆法可以直接求出作用在任意构件上的未知平衡力(平衡力矩)，此方法的依据是______原理。
5. 运动链的静定条件为______，______。
6. 矩形螺纹和梯形螺纹用于______，而三角形(普通)螺纹用于______。
7. 机构效率等于______功与______功之比，它反映了______功在机械中的有效利用程度。
8. 移动副的自锁条件是______，转动副的自锁条件是______，螺旋副的自锁条件是______。
9. 从效率的观点来看，机械的自锁条件是______；对于反行程自锁的机构，其正行程的机械效率一般小于______。
10. 槽面摩擦力比平面摩擦力大是因为______。
11. 提高机械效率的途径有______，______，______，______。
12. 机械发生自锁的实质是______。
二、选择题1. 传动用丝杠的螺纹牙形选择______。
A.三角形牙 B.矩形牙 C.三角形牙和矩形牙均可2. 单运动副机械自锁的原因是驱动力______摩擦锥(圆)。
A.切于 B.交于 C.分离3. 如果作用在轴颈上的外力加大，那么轴颈上摩擦圆______。
A.变大 B.变小 C.不变 D.变大或不变4. 机械出现自锁是由于______。
A.机械效率小于零B.驱动力太小 C.阻力太大 D.约束反力太大5. 两运动副的材料一定时，当量摩擦因数取决于______。
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6. 机械中采用环形支承的原因是______。
平面机构的力分析重点(zl)
牛顿-欧拉法
基于牛顿第二定律和刚体 动力学原理，分析机构中 各构件的运动和受力情况。
虚功原理法
利用虚功原理，通过分析 机构中各构件的虚位移和 作用力，计算出机构的动 态性能。
拉格朗日方程法
基于拉格朗日方程，建立 机构的运动学和动力学方 程，用于分析机构的运动 和受力情况。
动力学分析的应用实例
机械手动力学分析
应用于各种机 械系统中，如传动系统、控 制系统、输送系统等。
02
在传动系统中，平面机 构可以用于实现动力的 传递和变速。
03
在控制系统中，平面机 构可以用于实现精确的 位置控制和速度控制。
04
在输送系统中，平面机 构可以用于实现物料的 输送和分拣。
02 力分析的基本原理
在分析机构受力情况时，应注意机构的运动状态，如静止、匀速运 动或加速运动等，以便更准确地计算受力情况。
04 平面机构的运动学分析
运动学分析的基本方法
01
02
03
解析法
通过建立机构的运动学方 程，利用代数和解析几何 的方法求解机构的位置、 速度和加速度。
图解法
利用机构运动学图解，通 过几何关系求解机构的位 置、速度和加速度。
约束条件的考虑
01
在运动学分析中要充分考虑机构的约束条件，避免出现不合理
的运动情况。
误差分析和精度要求
02
根据实际应用需求，对运动学分析的误差进行分析，以满足精
度要求。
动态特性的考虑
03
在运动学分析中要考虑机构的动态特性，如惯性、阻尼等，以
更准确地描述机构运动。
05 平面机构的动力学分析
动力学分析的基本方法
通过力分析，可以确定机构在运 动过程中各构件的受力情况，从 而评估机构的运动性能和稳定性。
机械原理机械中的摩擦机械效率及自锁讲课文档
2f
R
p2d
r
r
第28页，共47页。
二、转动副中摩擦力：
2.轴端摩擦：
(1)新轴端， p＝常数，则： pG/(R2r2)
Mf
2f
Rp2d＝2fp(R3
r
3
r3)
2 3
fG(R3 R2
r3) r2
(2)跑合轴端
跑合初期: p＝常数，外圈V↑→磨损快 → p↓→磨损变慢
内圈V↓→磨损慢 → p↑→磨损变快
v
Fv
αG
l
M=Fd2/2=Gd2tan（α+ψ）/2
πd2
第15页，共47页。
一、移动副中摩擦力的确定：
②反行程（求放松力矩M’）：
当螺母顺着G力等速向下运动时，相当于滑块沿斜面等速下滑，于 是可求得必须加在螺纹中径处的圆周力为：
F’=Gtan（α-ψ） 而放松力矩为： M’=F’d2/2=Gd2tan（α-ψ）/2 当α>φ，则M’为正值，螺纹自动松开，其方向与螺母运动方向
第23页，共47页。
二、转动副中摩擦力：
1.轴径摩擦：
例1：如图所示一四杆机构，曲柄１为主动件，在驱动力矩Ｍd的作用下沿
ω1方向转动，试求转动副Ｂ、Ｃ中作用力方向线的位置．图中小圆为 摩擦圆，解题时不考虑构件自重及惯性力．
B
ωM1d1 A
解：1.确定FR12、FR32 的方向。
C
由构件1的运动方向可知构
Mf
Ff21rFN21 f r
G 1f
2
r
f
Gr
fv
G FR21 Mf
FN21 Ff21
第20页，共47页。
二、转动副中摩擦力：
平面机构的力分析
G
1）FR21偏斜于法向反力一摩擦角φ ；
2） FR21偏斜旳方向应与相对速度v12旳方向相反。
（2）槽面接触旳移动副
G FN 21 FN 21 0 22
FN 21 2
G
sin(90 ) sin 2
FN 21
G
sin
F
F 2 N 21 f
G
f G
f
f 21
2
sin
sin
θ
FN21 2
举例： 例4-1 斜面机构
正行程：F＝ G tan(α +φ) 反行程：F ′ ＝ G tan(α - φ）
例4-2 螺旋机构 拧紧：M ＝ Gd2tan(α +φv)/2 放松：M′＝Gd2tan(α -φv)/2
2. 转动副中摩擦力旳拟定
（1）摩擦力矩旳拟定
转动副中摩擦力Ff21对轴颈旳摩 擦力矩为
t Mf
其总反力方向旳拟定为： 1）总反力FR21旳方向与 法向反力偏斜一摩擦角；
2）偏斜方向应与构件1相对
构件2旳相对速度v12旳方向相反。
n
Ff21
2
FR21
φn FN21
ω12
1
V12 t
§4-5 考虑摩擦时机构旳受力分析
例 铰链四杆机构考虑摩擦时旳受力分析 例 曲柄滑块机构考虑摩擦时旳受力分析 小结 在考虑摩擦时进行机构力旳分析，关键是拟定运动副 中总反力旳方向， 而且一般都先从二力构件作kf
fV 当量摩擦系数
k 1~ 2
摩擦力计算旳通式:
Ff21 = f FN21 = fvG
平面接触: fv = f ； 槽面接触: fv = f /sinθ ； 半圆柱面接触: fv = k f ，（k = 1~π/2）。
《纺织材料学》科目考试大纲
《纺织材料学》科目考试大纲考试主要内容：纺织材料学是纺织科学与工程学科的专业基础理论课程，解决该领域中的认知和基本认知方法问题，主要包括纤维及纤维制品的品种、命名、结构、性能及成形方法，其间相互关系，以及纺织材料的认识与表征方法和技术。
1.纺织纤维、纱线、织物的分类方法及术语解释；2.常用纤维、纱线、织物的结构、性能特点；3.纺织纤维结晶度、取向度等聚集态结构参数的含义，纺织纤维细度、长度、截面形态、卷曲等形态结构参数的测试原理、方法和指标；4.纺织材料的吸湿机理、吸湿性对纺织材料性能的影响、影响吸湿的因素、吸湿性的测定方法、吸湿指标及其相关的计算方法；5.纺织材料的力学性质及蠕变、松弛和疲劳；6.织材料热学性质、电学性质、光学性质的基本概念，热对纺织材料的影响、纺织材料的耐光性、纺织材料的静电产生原因及其消除方法；7.纱线中纤维的转移特征、纱线细度及细度不匀测试原理及方法、指标、纱线毛羽的表征指标及减少纱线毛羽的方法；8.织物结构参数；9.织物的耐久性、保形性、舒适性、风格等的评价方法及其影响因素；10.纺织材料的品质评定。
建议参考书目：[1]《纺织材料学》，于伟东主编，中国纺织出版社2006年版[2]《纺织材料学》（第三版）］姚穆等主编，中国纺织出版社2001年[3]《高科技纤维》，王曙中主编，纺织工业出版社，1990年《机械设计基础》科目考试大纲层次：硕士考试科目代码：885适用招生专业：机械制造及其自动化、机械设计及理论、车辆工程、机械工程考试主要内容：1．绪论本课程的内容、性质与任务。
2．机械设计总论①机器的组成；②设计机器的一般程序；③对机器的主要要求；④机械零件的主要失效形式；⑤设计机械零件时应满足的基本要求；⑥机械零件的设计准则；⑦机械零件的设计方法；⑧机械零件设计的一般步骤；⑨机械零件的材料及其选用；⑩机械零件的设计中的标准化。
3．机械零件的强度①材料的疲劳强度；②机械零件的疲劳强度；③机械零件的抗断裂强度；④机械零件的接触强度。
《机械设计基础》教学大纲
《机械设计基础》教学大纲一、课程的性质与任务《机械设计基础》是一门机械类专业的技术基础课程，它综合了工程力学、机械原理、机械零件等方面的知识，旨在培养学生掌握机械设计的基本理论、方法和技能，为后续专业课程的学习和从事机械设计、制造及相关工作奠定基础。
本课程的主要任务是：1、使学生掌握常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、设计计算方法和选用原则。
2、培养学生初步具备运用所学知识进行简单机械传动系统的方案设计和分析的能力。
3、培养学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。
4、通过课程的学习，培养学生的工程意识、创新思维和严谨的工作作风。
二、课程的基本要求1、掌握平面机构的结构分析、运动分析和力分析的基本方法。
2、掌握常用机械传动（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）的工作原理、特点、设计计算和结构设计。
3、掌握常用轴系零部件（如轴、轴承、联轴器、离合器等）的工作原理、设计计算和结构设计。
4、了解机械系统方案设计的基本思路和方法。
三、课程内容（一）绪论1、机械设计的基本概念和任务。
2、机械设计的一般程序和方法。
3、本课程的性质、内容和任务。
（二）平面机构的结构分析1、运动副及其分类。
2、平面机构的运动简图。
3、平面机构的自由度计算及机构具有确定运动的条件。
4、平面机构的组成原理和结构分析。
（三）平面机构的运动分析1、速度瞬心法在机构速度分析中的应用。
2、用相对运动图解法对平面机构进行运动分析。
（四）平面机构的力分析1、运动副中摩擦力的确定。
2、考虑摩擦时机构的受力分析。
（五）机械的效率和自锁1、机械的效率计算。
2、机械的自锁条件。
（六）机械的平衡1、刚性转子的平衡计算和实验。
2、平面机构的平衡。
（七）机械零件设计概论1、机械零件的失效形式和设计准则。
2、机械零件的强度。
3、机械零件的耐磨性。
4、机械制造常用材料及其选择。
5、机械零件的工艺性及标准化。
（八）连接1、螺纹连接的类型、特点和应用。
机构的组成原理
3) 确定机构的级别。
例：试确定图示机构的级别 解：1) 计算机构的自由度。F=3n-2pl-ph=3*7-2*10-0=1；以构件1为 原动件。
2) 进行结构分析
E
4
C
″P′ P h P″P′
Md
ω12 0 ρ
r
1
R21
2
结论：转动副自锁条件为—— h ≤ ρ；等号表示条件自锁。
本章结束
4
1
2
3
解：首先计算设计方案草图的自由度
F = 3n-2Pl-Ph=3×4-2×6 =0
即表示如果按此方案设计机构，机构是不能运动的。必须 修改，以达到设计目的。
4
改进措施：
1. 增加一个低副和一个活动构件；
1
2
2. 用一个高副代替低副。
3
改进方案
(1)
(2)
改进方案
(3)
(4)
改进方案
(5)
3
D
2
B
1
A
F
5
J
8
G
6
I
H
7
a)
2
B
1
A
C
3
F
5
G
H
E
4
D
J
8
I
7
b)
3) 确定机构的级别
另：若将该机构的原动件 由构件1改为构件8，则有
E
4
C
3
D
2
B
1
A
F
5
J
8
机械原理04机构的力分析
三、螺旋副中的摩擦
1. 矩形螺纹螺旋副中的摩擦 1）矩形螺纹螺旋副的简化
将螺纹沿中径d2 圆柱面展开，其螺纹将展成为一个斜 面，该斜面的升角a等于螺旋在其中径d2上的螺纹升角。 tg l zp
d2 d2 l--导程， z--螺纹头数， p--螺距
螺旋副可以化为斜面机构进行力分析。
由 Fx 0
2
由 MC 0
2
得：R12 (F2x F23x ) / sin1
得：T12 ( yC ys2 )F2x ( xS 2 xC )F2 y T2
就可以将所有解求出。
关于可变杆长二杆组的副反力的求解
由 MA 0 和 M3 0 得：
1、2
3
yC yA
yB
yC
2
进行整理得到
yC yB
yD
yC
xB xC
xC xD
R23x
R23
y
( (
yB yD
yS 2 )F2 x yS 3 )F3 x
( xS 2 ( xS 3
xB )F2 y xD )F3 y
T2 T3
求出内副C的反力后，可分别取BC、CD杆作力平衡方程 式，求得B、D两点的反力。
力开始，逐副进行，最后对含平衡力得杆件进行力分析。
一般是力矩平衡方程和导路方向的力平衡方程两种交替使用。
4.2 机构的传动角
衡量一个机构传力效果的指标： （1）输出功相同时，输入功最少。 （摩擦损失最小） （2）构件受力最小。（构件截面积小，重量轻） （3）运动副摩擦少。（运动精度高，动载荷和噪声小）
0
1、2
3
移动副的反力R12D可以由构件2对E取矩和构件1 对E 取矩求得。
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A0700003机械原理试卷
一、选择题
1. 在由若干机器并联构成的机组中，若这些机器中单机效率相等均为，则机组的总效率必有如下关系：。
A、B、
C、D、 (为单机台数)。
答案：C
2. 三角螺纹的摩擦矩形螺纹的摩擦，因此，前者多用于。
A、小于；
B、等于；
（
C、大于；
D、传动；
E、紧固联接。
答案： CE
3. 在由若干机器串联构成的机组中，若这些机器的单机效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为和，则机组的总效率必有如下关系：。
A、B、
C、D、。
答案： A
4. 构件1、2 间的平面摩擦的总反力的方向与构件2对构件1 的相对运动方向所成角度恒为。
A、 0;
-
B、 90;
C、钝角；
D、锐角。
答案： C
5. 反行程自锁的机构，其正行程效率，反行程效
率。
A、B、
C、D、
答案： CD
6. 图示平面接触移动副，为法向作用力，滑块在力作用下沿方向运动，则固定件给滑块的总反力应是图中所示的作用线和方向。
|
答案： A
7. 自锁机构一般是指的机构。
A、正行程自锁；
B、反行程自锁；
C、正反行程都自锁。
答案： B
8. 图示槽面接触的移动副，若滑动摩擦系数为，则其当量摩擦系数。
A、 B、 C、 D、
答案： B
9. 在其他条件相同的情况下，矩形螺纹的螺旋与三角螺纹的螺旋相比，前者¡
A、效率较高，自锁性也较好；
?
B、效率较低，但自锁性较好；
C、效率较高，但自锁性较差；
D、效率较低，自锁性也较差。
答案： C
10. 图示直径为的轴颈1与轴承2组成转动副，摩擦圆半径为，载荷为，驱动力矩为，欲使轴颈加速转动，则应使。
A、=，
B、，
C、=，
D、。
*
答案： D
11. 轴颈1与轴承2 组成转动副，细实线的圆为摩擦圆，轴颈1 受到外力( 驱动力 ) 的作用，则轴颈1 应作运动。
A、等速；
B、加速；
C、减速。
答案： B
12.在机械中阻力与其作用点速度方向。
A、相同 ;
B、一定相反 ;
C、成锐角 ;
^
D、相反或成钝角。
答案： D
13. 图示直径为的轴颈1 与轴承2组成转动副，摩擦圆半径为，载荷，驱动力矩为。
为使轴颈等速转动，则驱动力矩。
A、
B、
C、
D、
答案： C
14. 在机械中驱动力与其作用点的速度方向。
：
A、一定同向；
B、可成任意角度；
C、相同或成锐角；
D、成钝角。
答案： C
15. 图示正在转动的轴颈1与轴承2 组成转动副。
为外力( 驱动力)，摩擦圆的半径为。
则全反力应在位置。
1) A； 2) B ； 3) C； 4) D； 5) E。
答案： C
16. 在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于。
,
A、驱动力；
B、生产阻力；
C、有害阻力；
D、惯性力。
答案： C
17. 图示轴颈1 在驱动力矩作用下等速运转，为载荷，图中半径为的细线圆为摩擦圆，则轴承2作用到轴颈1 上的全反力应是图中所示的作用线。
1) A； 2) B； 3) C； 4) D； 5) E。
答案： C
18. 风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力，此力在机械中属于。
,
A、驱动力；
B、生产阻力；
C、有害阻力；
D、惯性力。
答案： A
19. 图示轴颈1 在驱动力矩作用下加速运转，为载荷，则轴颈所受全反力应是图中所示的。
1) A； 2) B； 3) C； 4) D； 5) E。
答案： D
:
20. 在空气压缩机工作过程中，气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力，此压力属于。
A、驱动力；
B、生产阻力；
C、有害阻力；
D、惯性力。
答案： B
21. 螺旋副中的摩擦可简化为斜面滑块间的摩擦来研究( 如图示)。
旋紧螺旋的工作状态所对应的情形为。
A、水平力作为驱动力，正行程；
B、轴向力作为驱动力，反行
程；
C、水平力作为阻力，正行程；
|
D、轴向力作为阻力，反行程。
答案： A
22. 在外圆磨床中，砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属
于。
A、驱动力；
B、有害阻力；
C、生产阻力；
D、惯性力。
答案： C
23. 根据机械效率，判别机械自锁的条件是。
|
A、;
B、 0 1;
C、;
D、为。
答案： C
24. 在带传动中，三角胶带作用于从动带轮上的摩擦力是属
于。
A、驱动力；
B、有害阻力；
C、生产阻力；
D、惯性力。
》
答案： A
25. 图示斜面机构中设摩擦角为，要求反行程即滑块下滑时自锁，则应满足条件。
A、为驱动力，;
B、为驱动力，;
C、为阻力，;
D、为阻力，。
答案： B
26. 在机械中，因构件作变速运动而产生的惯性力。
A、一定是驱动力；
%
B、一定是阻力；
C、在原动机中是驱动力，在工作机中是阻力；
D、无论在什么机器中，它都有时是驱动力，有时是阻力。
答案： D
27. 在由若干机器并联构成的机组中，若这些机器的单机效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为和，则机组的总效率必有如下关系：。
A、；
B、
C、;
D、。
答案： D
28. 考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用线切于摩擦圆。
A、都不可能；
B、不全是；
C、一定都。
答案： C
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