机械原理知识点(等效质量)
机械原理必考知识点
瞬心的表示:构件i 和 j 的瞬心用Pij表示。
2.三心定理: 三个相互作平面(平行)运动构件的三
个速度瞬心位于同一直线上。 其中一个瞬心将另外两个瞬心的联线分
成与各自角速度成反比的两条线段。
3. 用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析
+
3 i= 1
mi
vs2i w2
å Fe =
n i= 1
[Fi
cos
a
i
(
vi v
)
?
M
i
(
wi v
)]
v3 me
3.周期性变速稳定运转速度波动的调节
(1) 机械运转不均匀系数
工程中常用角速度平均值ωm表示机械运转的角速度,
近似值为:
m
1 2
(max
min )
机械运转不均匀系数δ:
max min m
2)其偏斜的方向应与相对速度v12的方向相反。
FN21
φ
v12 1F G2
3.转动副总反力方向的确定
▪ 根据力的平衡条件,确定不计摩擦时总反力的方向;
▪ 计摩擦时的总反力应与摩擦圆相切;
▪ 总反力FR21 对轴心之矩的方向必与轴颈1相对轴承2的相对 角速度的方向相反。 G
ω12 ρ
Md
O
FR21
FN21
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。
机械原理知识点总结
机械原理知识点总结一、机械原理概述机械原理是一门研究机械运动、力学、动力等问题的学科。
它主要研究物体的运动规律、力的作用以及这些规律和作用导致的各种运动机构以及机械结构的设计原理等问题。
机械原理是机械工程学科的基础,它在机械工程设计、工业制造、机械运动控制等领域的应用中具有重要意义。
二、机械运动1. 机械运动的基本概念机械运动是指物体的运动,它是机械原理研究的基本对象。
物体的运动可以分为直线运动和转动运动两类,直线运动是指物体沿着直线路径运动,而转动运动是指物体绕着某一轴旋转运动。
2. 机械运动的描述描述机械运动的基本工具是位移、速度和加速度。
位移描述物体在运动过程中从一个位置到另一个位置的距离和方向的变化;速度描述物体在单位时间内移动的距离和方向的变化;加速度描述速度在单位时间内的变化率。
3. 机械运动的运动规律机械运动的运动规律是指描述物体运动的基本定律,主要包括牛顿运动定律、运动规律和牛顿万有引力定律。
牛顿运动定律包括惯性定律、动量定律和作用与反作用定律,它们描述了物体在运动过程中受力、产生加速度和改变动量等基本规律。
三、机械力学1. 机械力的基本概念机械力是指物体相互作用产生的力,它是实现机械运动的基本动力。
机械力可以分为接触力和非接触力两类,接触力是指物体直接接触产生的力,而非接触力是指物体之间不直接接触产生的力。
2. 机械力的作用规律机械力的作用规律包括牛顿定律、弹性力学定律等。
牛顿定律描述了物体受力产生加速度的规律,弹性力学定律描述了弹性体变形时受力和变形之间的关系。
3. 机械力的传递机械力在机械系统中的传递是实现机械运动的基本条件。
在机械系统中,机械力的传递可以通过轴承、齿轮、皮带等机构来实现,不同的传递机构具有不同的特点和适用范围。
四、机械结构1. 机械结构的基本概念机械结构是由多个部件组成的机械系统,它是实现机械运动和力学功能的基本组成。
机械结构可以分为静态结构和动态结构两类,静态结构是指不产生运动的机械系统,而动态结构是指能够产生运动的机械系统。
机械原理考研知识点总结
机械原理考研知识点总结一、机械原理的基本概念机械原理是研究物体的运动和静止状态以及它们之间的关系的一门学科。
它主要包括以下几个方面的内容:1.物体的受力分析:包括受力分析的基本概念、牛顿运动定律、连接件的受力分析等内容。
2.物体的运动学分析:包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等内容。
3.物体的动力学分析:包括牛顿第二定律、动量守恒等内容。
4.物体的能量分析:包括动能、势能、机械能守恒等内容。
5.物体的工作与能量传递:包括力的做功、功率和机械效率等内容。
二、机械原理的基本理论1.力的概念:力是物体相互作用的结果,是物体的外部作用与内部相互作用的结果。
2.力的效果:力的效果包括加速度、位移、速度、功等。
3.力的平衡:受力物体为静止或匀速直线运动的关系。
4.牛顿运动定律:牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
5.动量:动量是描述物体运动状态的物理量,包括动量定理、冲量等。
6.能量:能量是描述物体内部和外部相互作用的物理量,包括动能和势能。
7.机械效率:机械效率是描述机械装置能量转换效率的物理量。
8.静力学:静力学是描述物体静止状态和受力平衡的物理学分支。
9.动力学:动力学是描述物体动态运动的物理学分支。
10.机械波动力学:机械波动力学是描述机械波传播和力学振动的物理学分支。
以上就是机械原理的基本理论,也是考研机械工程专业的基础知识之一。
三、机械原理的应用机械原理在机械工程中具有广泛的应用,例如:1.机械设计:机械原理是机械设计的基础,包括机械零件的设计、装配和运动机构的设计等。
2.机械加工:机械原理用于机械加工中,包括机床的选择、切削力的计算等。
3.机械传动:机械原理用于机械传动中,包括齿轮传动、带传动、链传动等。
4.液压传动:机械原理用于液压传动中,包括液压元件设计、液压系统分析等。
5.自动控制:机械原理用于自动控制中,包括机械控制系统、传感器和执行器的设计等。
6.机械振动:机械原理用于机械振动中,包括机械系统振动分析、振动控制等。
机械原理知识点总结归纳
机械原理知识点总结归纳机械原理是研究机械运动、力学和能量转换的一门学科,它对于理解和设计各种机械设备和系统具有重要意义。
下面我将对机械原理的相关知识点进行总结归纳。
机械原理的基本概念和原理1. 机械原理的基本概念机械原理是研究机械系统内部相对运动、力学和能量转换的科学。
它包括静力学、动力学、运动学、力学和能量转换等科学原理。
2. 力和力的分析力是使物体发生形变或者改变其状态的原因,力的大小用牛顿(N)为单位。
力的分析包括受力分析、合力分析、平衡条件、力的合成和分解等。
3. 运动学运动学是研究物体的运动状态和运动规律的学科,它包括物体的运动描述、位移、速度、加速度、曲线运动等内容。
4. 动力学动力学是研究物体运动的原因和规律的学科。
它包括牛顿定律、质点动力学、刚体动力学、动量守恒定律以及动力学运动规律等内容。
5. 力矩和力矩分析力矩是使物体绕某一轴转动的效果,力矩的大小用牛顿•米(N•m)为单位。
力矩分析包括力矩的计算、平衡条件、力矩的合成和分解等。
机械原理的实际应用1. 齿轮传动齿轮传动是一种通过齿轮进行相互啮合传递力和转动的机械传动方式。
齿轮传动可以实现速度比和力矩比的变换,广泛应用于汽车、机床、风力发电机等各种机械设备中。
2. 带传动带传动是一种通过带轮和传动带进行力的传递和速度的变换的机械传动方式。
带传动简单、结构紧凑,广泛应用于风扇、工程机械、输送带等各种场合。
3. 杠杆原理杠杆原理是利用杠杆进行力的受力和转矩的传递的原理,广泛应用于剪切机、千斤顶、摇臂等各种机械设备中。
4. 液压传动液压传动是通过液体的压力传递力和运动的原理,它具有传动平稳、传力稳定、速度连续可调和传动功率大等特点,广泛应用于各种工程机械、冶金设备和船舶等领域。
机械原理的发展趋势1. 智能化随着人工智能和自动化技术的不断发展,智能化的机械装备将成为未来的发展趋势。
智能化的机械装备具有智能诊断、自适应控制、远程监控等特点,将大大提高机械装备的智能化程度和生产效率。
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。
初中科学机械原理知识点汇总
初中科学机械原理知识点汇总科学机械原理知识点汇总科学机械原理是初中科学课程中一个重要的章节,它涉及到了我们日常生活中使用的许多机械设备的工作原理。
了解机械原理可以帮助我们更好地理解和应用科学知识。
本文将对初中科学中的机械原理知识点进行汇总和总结。
1. 机械原理的基本概念机械原理是研究物体静力学和运动学的学科,它涉及到力、力的作用点、力的方向、力的大小、力的合成、力的分解、力的平衡等概念。
力是引起物体产生位移的原因,力的作用点表示力作用的位置,力的大小表示力对物体产生移动的程度,力的方向表示力的作用方向。
2. 机械工作原理机械工作原理是机械设备运转的基本原理,例如杠杆原理、轮轴原理、滑轮原理等。
这些原理能够帮助我们理解和解释不同机械设备的工作机制。
例如,杠杆原理指的是杠杆的力臂比例关系,能够使我们用较小的力产生较大的力矩,从而提高工作效率。
3. 杠杆原理杠杆原理是机械原理中的一个重要概念。
杠杆有三个基本要素:支点、力臂和阻力臂。
支点是固定点,力臂是力点到支点的距离,阻力臂是阻力点到支点的距离。
根据杠杆原理,当力臂与阻力臂的比例大于1时,可以用较小的力产生较大的力矩,从而使工作更容易。
4. 轮轴原理轮轴原理是机械原理中的另一个重要概念。
轮轴指的是一个固定点(轴)上带有转动的物体(轮)。
根据轮轴原理,当一个轮转动时,可以利用轮对其他物体施加力,从而实现特定的功能。
例如,自行车就是利用轮轴原理工作的。
5. 滑轮原理滑轮原理是机械原理中的又一个重要概念。
滑轮是一个带有凹槽的圆形物体,可以用来改变力的方向。
根据滑轮原理,当力通过滑轮时,可以改变力的方向,使力更容易施加到物体上。
这个原理在起重机等设备中广泛应用。
6. 力的合成和力的分解力的合成和力的分解是机械原理中的两个重要概念。
力的合成指的是多个力作用于同一个物体时,可以将它们合成为一个力。
力的分解是将一个力分解为多个力的合力。
这些原理可以帮助我们更好地理解和计算力的作用力。
二、等效质量和等效转动惯量
第十一章机器的运转及其速度波动的调节(一)教学要求1、掌握等效力(力矩),等效质量(转动惯量)的计算,理解机器运动微分方程2、理解速度波动调节的原理,掌握飞轮设计方法(二)教学的重点与难点1、等效力(力矩),等效质量(转动惯量)2、速度波动的原因,盈亏功、飞轮设计(三)教学内容§11-1 研究机器运转及其速度波动调节的目的一、研究机器运转的目的确定原动件真实运动规律→确定其它运动构件的运动规律,参数。
二、调节机器速度波动的目的1、周期性速度波动危害:①引起动压力,η↓和可靠性。
②可能在机器中引起振动,影响寿命、强度。
③影响工艺,↓产品质量。
2、非周期性速度波动危害:机器因速度过高而毁坏,或被迫停车。
§11-2 机器等效动力学模型研究机器运动和外力的关系时,必须研究所有运动构件的动能变化和所有外力所作的功。
这样不方便。
单自由度的机械系统:某一构件的运动确定了→整个系统的运动确定了。
∴整个机器的运动问题化为某一构件的运动问题。
为此,引出等效力、等效力矩、等效质量、等效转动惯量概念一、等效力和等效力矩研究机器在已知力作用下的运动时,作用在机器某一构件上的假想F或M代替作用在机器上所有已知外力和力矩。
代替条件:机器的运动不变,即:假想力F或力矩M所作的功或所产生的功率等于所有被代替的力和力矩所作的功或所产生的功率之和。
假想力F——等效力假想力矩M——等效力矩等效力或等效力矩作用的构件——等效构件等效力作用的点——等效点通常,选择根据其位置便于进行机器运动分析的构件为等效构件。
等效力或等效力矩所产生的功率B FV P =或P =MW设F i ,M i ——作用在机器第i 个构件上的已知力和力矩V i ——力F i 作用点的速度W i ——构件i 的角速度i θ——F i 和V i 夹角作用在机器所有构件上的已知力和力矩所产生的功率:∑∑∑===±+=k i i ik i i i i k i i W M V F P 111cos θi M 和i W 同向取“+”,否则“-”∴∑∑==±+=k i i ik i i i i B W M V F FV 11cos θ 或∑∑==±+=ki i i k i i i i W M V F MW 11cos θ ∴∑∑==±+=k i B i i k i B i i i V W M V V F F 11cos θ (1) 或∑∑==±+=k i i i ki i i i W W M W V F M 11cos θ (2) 公式讨论:①等效力F 和等效力矩M 只与各速度比有关,∴F 和M 是机构位置的函数。
《机械原理》基本知识
《机械原理》基本知识机械原理基本知识1. 什么是机械原理?机械原理是研究机械运动规律和机械结构基本工作原理的学科。
它研究机械运动的轨迹、速度、加速度、力学特性等,以及机械结构的布局、传动原理、工作机理等。
2. 机械原理的重要性了解机械原理对于工程设计和机械制造非常重要。
它可以帮助我们理解和分析机械系统的运动特性和工作原理,从而更好地进行设计和优化。
3. 机械原理的基本概念在研究机械原理时,我们需要掌握一些基本概念,包括力、力的作用点、力的方向、力的大小、力的运动状态等。
这些概念是理解机械原理的基础,也是解决实际问题的前提。
4. 机械原理中的力学原理力学原理是机械原理的核心内容之一。
它研究物体受力的规律、物体的平衡与不平衡状况、力的作用与反作用等。
力学原理可以帮助我们分析物体的运动状态和力学特性,为机械设计和分析提供基础。
5. 机械原理中的杠杆原理杠杆原理是机械原理中的重要概念,也是一种重要的机械传动方式。
杠杆原理通过力的平衡关系来实现力的放大或减小。
在机械设计和分析中,杠杆原理可以用来进行力的计算和传递。
6. 机械原理中的齿轮传动原理齿轮传动是机械原理中常见的一种传动方式。
齿轮传动通过齿轮的啮合来实现转动力的传递和转速的调节。
了解齿轮传动原理可以帮助我们设计和分析各种齿轮传动系统。
7. 机械原理中的运动学原理运动学原理是机械原理中研究物体运动规律的分支。
它研究物体的速度、加速度、位移等与时间的关系,以及物体的运动轨迹和运动状态。
了解运动学原理可以帮助我们分析和预测机械系统的运动行为。
以上是关于《机械原理》基本知识的简要介绍,了解这些基本概念和原理将有助于我们更好地理解机械系统的运动行为和工作原理。
机械原理知识点(等效质量)
56 研究机器运转及其速度波动调节的目的1、研究机器运转的目的:确定构件的真实运动规律。
只有确定了机器中有关机构原动件的真实运动规律后,才能用机构的运动分析方法求出其他运动构件相应的运动参数。
2、研究机器速度波动的目的:① 调节机器主轴的周期性波动;★周期性波动的危害:▲在运动副中引起附加动压力▲引起弹性振动▲影响机器加工精度②防止非周期性速度波动所引起的机器毁坏或者停车;57等效力、等效力矩的计算一、概念引入:由动能方程式研究机器运动和外力关系时,必须研究所有运动构件的动能变化和所有外力所做的功。
过程很不方便。
对于单自由度的机械系统,可将整个机器的运动问题化为单一构件的运动问题故引入等效力、等效力矩、等效质量、等效转动惯量概念。
二、计算方法研究机器在已知力作用下的运动时,作用在机器某一构件的假想F或M代替作用在机器上所有已知外力和力矩。
▲代替条件:机器的运动不变即:假想力F或力矩M所作的功或所产生的功率等于所有被代替的力和力矩所作的功或所产生的功率之和。
▲假想力F—等效力▲假想力矩M--等效力矩▲等效力或等效力矩作用的构件—等效构件▲等效力作用的点一一等效点通常要选择根据其位置便于进行机器运动分析的构件为等效构件。
F为加在等效点B且垂直于AB的等效力,Vb为等效点B的速度;或设M为加在绕固定轴转动的等效构件AB上的等效力矩,ω为等效构件的角速度;等效力或等效力矩所产生的功率设F i,M i:作用在机器第i个构件上的已知力和力矩V i:力F i作用点的速度ωi:构件i的角速度θi:F i和V i夹角作用在机器所有构件上的已知力和力矩所产生的功率:M i和ωi同向取+,否则—假想力F或力矩M所作的功或所产生的功率等于所有被代替的力和力矩所作的功或所产生的功率之和。
求解等效力和力矩★公式讨论:①等效力F和等效力矩M只与各速度比有关,而后者随机构位置而异,所以F和M是机构位置的函数。
②各个速度比可用任意比例尺所画的速度多边形中的相应线段之比来表示。
机械原理知识点汇总
绪论1.机械原理是一门以机器与机构为研究对象的学科。
机械又是机器与机构的总称。
2.一般机器具有三个特征,现代机器可以定义为:机器是执行机械运动的装置,用来转换或传递能量、物料与信息。
3.凡用来完成有用机械功的机器称为工作机,凡将其他形式的能量转换为机械能的机器称为原动机。
工程中大多是工作机和原动机互相配合应用,有时再加上独立的传动装置,则称为机组。
4.从功能的角度讲,机器一般主要由动力系统、执行系统、传动系统、操纵和控制系统四部分组成。
5.机构是能实现预期的机械运动的各构件(包括机架)的基本组合体。
6.机器是由各种机构组成的,它可以完成能量的转换或做有用的机械功;而机构则仅仅起着运动及动力传递和运动形式转换的作用。
从结构和运动的观点来看,两者之间并无区别。
7.机械原理课程的主要研究内容有机构的组成原理与结构分析、机构运动分析和力分析、常用机构及其设计、机械系统运动方案设计及机械系统动力学设计等五个方面。
8.机械原理是机械类各专业的一门主干技术基础课程。
它的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能,学会常用机构的分析和综合方法,并具有进行机械系统设计的初步能力。
在培养高级机械工程技术人才的全局中,为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础,并具有增强学生适应机械技术工作能力的作用。
第 1 章机构组成原理及机构结构分析1.凡两构件直接接触而又能产生一定形式的相对运动的连接称为运动副,常用的平面运动副有回转副、移动副和高副。
如果两构件脱离接触,运动副就随着消失。
2.由两个或两个以上的构件用运动副连接构成的构件系统称为运动链。
各构件用运动副首尾连接构成封闭环路的运动链称为闭式链,否则就称为开式链。
3.为便于机构的设计与分析,常撇开构件、运动副的外形和具体构造,而用规定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形就称为机构运动简图。
机械原理课程知识点总结
机械原理课程知识点总结1. 牛顿运动定律牛顿运动定律是机械原理课程中最为基础的知识点之一。
根据牛顿运动定律,物体在外力作用下会产生加速度,加速度的大小与物体的质量和外力的大小成正比,与外力的方向相同。
牛顿运动定律分为三条:(1)牛顿第一定律:物体静止或匀速直线运动的时候,施加在它上面的合力为零。
(2)牛顿第二定律:物体所获加速度与净合力成正比,方向与净合力方向相同,与物体的质量成反比。
(3)牛顿第三定律:任何两个物体之间,它们的相互作用力之间有相等大小、方向相反的反作用力。
通过学习牛顿运动定律,我们可以了解物体在不同力作用下的运动规律,为后续的机械传动和机构运动分析提供了基础。
2. 机械传动机械传动是机械原理课程中的另一个重要知识点。
机械传动是指通过各种传动机构来传递动力和运动的一种方式,它可以实现力的传递、速度的调节和方向的变换。
常见的机械传动包括齿轮传动、带传动、链传动等。
(1)齿轮传动:齿轮传动是利用相互啮合的齿轮来传递动力和运动的一种方法,通过齿轮传动可以实现速度比的调节和方向的变换。
(2)带传动:带传动是利用传动带将动力和运动传递到不同轴上的一种方式,通过改变带轮的直径比来实现速度比的调节。
(3)链传动:链传动是利用链条将动力和运动传递到不同轴上的一种方式,通过改变链轮的齿数比来实现速度比的调节。
通过学习机械传动,我们可以了解各种传动方式的特点和应用范围,为后续的机构运动分析和机械设计提供了重要的基础知识。
3. 平衡力分析平衡力分析是机械原理课程中的重要内容之一。
平衡力分析是指通过分析物体所受外力的大小和方向来判断物体的平衡状态,以及确定物体的平衡条件和平衡位置。
(1)静力学平衡:静力学平衡是指物体在受力平衡的状态下不发生运动,通过分析物体所受外力的大小和方向来确定物体的平衡条件和平衡位置。
(2)平衡力矩分析:平衡力矩分析是指通过分析物体所受外力的力矩来确定物体的平衡条件和平衡位置,力矩的大小和方向可以决定物体的平衡状态。
《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。
机械原理知识点总结详细
机械原理知识点总结详细第一章机械原理概述1.1 机械原理的定义机械原理是研究和应用机械运动规律的科学,它包括机械结构、机械运动、机械传动等内容,是机械设计与制造的基础。
1.2 机械原理的基本概念机械原理包括机械结构、机械运动和机械传动,机械结构是机械系统的组成部分,机械运动是机械系统的基本运动规律,机械传动是机械系统实现运动的手段。
1.3 机械原理的研究内容机械原理主要包括力学、运动学、动力学、材料力学、结构力学等内容,其中力学是机械原理的基础,它研究物体的静力学和动力学。
第二章机械结构2.1 机械结构的分类机械结构可以分为刚性结构和柔性结构两大类,刚性结构包括机架、轴系、连杆、机构等,柔性结构包括弹簧、轴承等。
2.2 机械结构的基本部件机械结构的基本部件包括轴、支承、齿轮、齿条、皮带、链条等,它们是机械系统的骨架,支撑和传动机械运动。
2.3 机械结构的设计原则机械结构的设计原则包括合理、简洁、坚固、耐用、易于维修等,设计过程中需考虑机械系统的工作环境和使用要求。
2.4 机械结构的材料选择机械结构的材料选择需考虑其力学性能、热处理性能、加工性能、耐磨性、耐腐蚀性等因素,常用的材料有钢、铝合金、黄铜等。
第三章机械运动3.1 旋转运动旋转运动是物体绕轴线旋转的运动,它有角度、角速度、角加速度等物理量,旋转运动的基本原理是牛顿第二定律。
3.2 直线运动直线运动是物体沿直线运动的运动,它有位移、速度、加速度等物理量,直线运动的基本原理是牛顿第一定律。
3.3 圆周运动圆周运动是物体绕圆周运动的运动,它有周期、频率、角速度等物理量,圆周运动的基本原理是向心力和离心力。
3.4 抛物线运动抛物线运动是物体在重力作用下进行的运动,它有初速度、抛射角度等物理量,抛物线运动的基本原理是牛顿的万有引力定律。
第四章机械传动4.1 齿轮传动齿轮传动是利用齿轮传递动力和运动的一种机械传动,它有直齿轮、斜齿轮、蜗杆、锥齿轮等类型,齿轮传动的基本原理是齿轮的啮合。
机械原理第07章
1、Je=Je(φ),Me=Me(φ)
根据能量形式的运动方程式(12)可得
ω = ω(ϕ) =
2 J e oω0
2 + Me (ϕ)dϕ J e (ϕ) J e (ϕ) ϕ
ϕ
∫
o
(14)
式中的定积分值可用数值积分法等求得。 ω(ϕ)=dϕ/dt
∫
to
t
dϕ dt = ω(ϕ) ϕ
ϕ
第七章 机械的运转及其速度 章 波动的调节
本章重点:等效转动惯量和等效质量, 本章重点:等效转动惯量和等效质量,等效力矩 和等效力等的概念及其计算方法; 和等效力等的概念及其计算方法;单自由度机 械系统的等效力学模型及其运动方程式的建立; 械系统的等效力学模型及其运动方程式的建立; 机械速度波动的原因及其调节方法;飞轮转动 机械速度波动的原因及其调节方法; 惯量的确定。 惯量的确定。 本章难点: 个等效量的计算和最大盈亏的确定 个等效量的计算和最大盈亏的确定。 本章难点:4个等效量的计算和最大盈亏的确定。 第21讲 21讲 22讲 第22讲 第23讲 23讲 24讲 第24讲
(13)
式中,me=me(s),me0=me(s0),WFe 是等效 力Fe在从s0到s的运动过程中所做的功, v=v(s),v0=v(s0)。
上海海运大学专用
三、运动方程式的求解
由于力或力矩形式的运动方程式是一个微 分方程,而能量形式的运动方程式是一 个积分方程。要确定运动方程式的解, 必须给出相应的初始运动条件: t=t0:ϕ=ϕ(t0)=ϕ0,ω=ω(t0)= ω0 只有一些简单的工程问题可求得运动方程 式的解析解。对绝大多数的工程问题, 只能用数值解法求得运动方程式的数值 解。微分方程或积分方程的数值解法可 参阅作者编著的《机械学的数学方法》 等著作。
机械原理及设计知识点总结
机械原理及设计知识点总结机械原理及设计是机械工程领域中非常重要的一部分,涉及到机械系统的设计、运行和维护。
本文将对机械原理及设计中的一些关键知识点进行总结。
一、力学基础知识1.力的概念:力是物体之间相互作用的效果,可以改变物体的运动状态。
2.牛顿第一定律:物体在没有外力作用下保持匀速直线运动或静止状态。
3.牛顿第二定律:物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体的质量成反比。
4.牛顿第三定律:任何两个物体之间作用力大小相等、方向相反。
二、机械原理知识点1.杠杆原理:杠杆是一种简单的机械装置,用于增加或改变力的方向。
2.滑轮原理:滑轮可以改变力的方向,使实际施力距离减少,从而达到减小力的效果。
3.齿轮原理:齿轮是一种用于传递和改变力的机械装置,常用于传动功率和转速。
4.曲柄连杆机构:曲柄连杆机构将旋转运动转化为直线运动,常用于发动机等机械系统。
5.传动链条:传动链条用于传递动力和运动,常见的有链条传动和带传动。
三、机械设计知识点1.设计流程:机械设计的流程包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等步骤。
2.工程图纸:工程图纸是机械设计的重要产物,包括三维图、二维图和装配图等。
3.材料选择:根据设计要求和使用环境选择适当的材料,如金属、塑料、复合材料等。
4.尺寸与公差:设计中需要合理选择零件的尺寸和公差,以确保装配和功能的准确性。
5.强度计算:机械设计中需要进行强度计算,以确保零件在正常工作条件下不会发生破坏。
6.热处理和表面处理:一些零件需要进行热处理和表面处理,以提高其性能和寿命。
四、机械原理及设计应用领域1.航空航天领域:在航空航天领域,机械原理及设计被广泛应用于飞行器的结构设计和系统控制。
2.汽车工业:在汽车工业中,机械原理及设计被用于发动机、传动系统、悬挂系统等的设计与优化。
3.机械制造:机械原理及设计在机械制造领域中扮演着重要的角色,用于机械零部件的设计和生产。
4.能源产业:机械原理及设计在能源产业中用于发电机组、输电线路和燃气管道等系统的设计与管理。
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。
机械原理总结知识点
机械原理总结知识点机械原理的基本概念及基本理论1. 机械原理的基本概念机械原理是从物体和力的相互作用关系方面研究机械结构、机械运动规律和机械传动等基本原理的学科。
机械结构是由零件和零部件组成的,这些零件和零部件构成机械系统,有的系统要求精密,有的要求高效率等。
机械运动规律是机械结构在运动过程中的各种规律,有平动、转动、摆动、往复等。
机械传动是使得机构的各种运动规律得以完成的基元,通常包括齿轮传动、链传动等。
2. 机械原理的基本理论机械原理的基本理论包括静力学、动力学和能量原理等。
静力学是研究力的平衡条件和作用于物体上的外力与内力之间的关系的学科。
动力学是研究物体的运动规律和质点、刚体的力学问题的学科。
能量原理是能量守恒得到的物体在平衡或者运动过程中能量表达的一种形式,通过能量原理可以推导出机械系统的动力学方程。
机械原理的负载分析1. 载荷的类型机械系统中受到的力可以分为静力和动力两类。
静力是指在静止状态下受到的力,包括静止载荷和静应力。
动力是指在运动状态下受到的力,包括动载荷和动应力。
静载荷主要由重力、弹簧力、摩擦力等构成,而动载荷主要由运动惯性力、惯性力、外力和速度、加速度等因素构成。
2. 载荷分析的方法载荷分析的方法主要包括力的分解、矢量法、力的合成、力矩法等。
力的分解是指将一个合力分解为几个分力的方法,通过分力可以准确地计算受力物体的受力情况。
矢量法是指通过矢量的形式来描述载荷的大小和方向,通过矢量的运算可以得到合力的大小和方向。
力的合成是指将几个分力合成一个合力的方法,通过合力可以简化受力物体的受力情况。
力矩法是指通过计算力矩来分析受力物体的受力情况,通过力矩可以得到受力物体的平衡条件和运动规律。
机械原理的分析和设计1. 结构分析结构分析是指对机械系统的结构进行建模和分析的过程,主要包括静态和动态两个方面。
静态结构分析是通过静力学的方法来分析机械系统的受力和平衡情况,动态结构分析是通过动力学的方法来分析机械系统的运动规律和稳定性。
机械原理设计知识点
机械原理设计知识点机械原理是机械工程中非常重要的基础学科,它主要研究机械系统中各种机构与机构之间的相互作用关系和运动规律。
在机械设计中,了解机械原理的知识点对于设计出更加高效、可靠的机械系统至关重要。
本文将从几个重要的机械原理设计知识点进行讲解。
1. 运动与力的基本概念:在机械设计中,对于机器的运动和力的理解是非常重要的。
运动是机械系统的基础,它可以分为旋转运动和直线运动。
力是机械系统中发生运动的推动因素,它可以分为平行力、力的合成、力矩等概念。
了解运动与力的基本概念可以帮助设计人员进行合理的机械结构设计。
2. 机构与链的关系:机构是指由连接在一起的零部件构成的系统,链是指机构中的连接部件。
机构与链的关系是机械设计中的核心内容之一。
常见的机构有平面机构、空间机构、平面曲柄机构等,而链主要包括开链和闭链。
在机构设计中,了解机构与链的关系可以帮助设计人员选择适合的机构类型,进而满足设计要求。
3. 齿轮传动:齿轮传动是机械系统中常用的一种传动方式。
它通过齿轮之间的啮合来传递力和运动。
齿轮传动具有传递比稳定、传动效率高等优点,在机械设计中应用广泛。
了解齿轮传动的设计原理、齿轮的参数选择等知识点可以帮助设计人员设计出高效可靠的齿轮传动系统。
4. 轴承与传动:轴承在机械系统中起着支撑和减少摩擦的作用,传动则是指将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。
轴承与传动是机械设计中的重要组成部分。
常见的轴承类型有滚动轴承、滑动轴承等,常用的传动方式有带传动、链传动等。
在机械设计中,了解轴承与传动的选型原则和计算方法可以提高设计的可靠性和效率。
5. 平衡与稳定:平衡和稳定是机械设计中需要考虑的重要问题。
平衡是指受力物体或系统的形态、位置、速度等在一定条件下不发生变化的状态,稳定则是指物体或系统在受到干扰后能够恢复原状或在新的状态下保持稳定。
平衡和稳定是机械设计中的关键问题,设计人员需要通过合理的结构设计和力学分析来实现平衡和稳定。
机械原理考研讲义六(机械的运转及其速度波动的调节)
第七章机械的运转及其速度波动的调节7.1本章知识点串讲本章的重点在于最大盈亏功﹑速度不均匀系数﹑等效转动惯量﹑等效质量﹑等效力矩﹑等效力的概念及计算方法,以及机械运转速度波动及其调节方法。
1.等效转动惯量﹑等效质量﹑等效力矩﹑等效力的计算方法等效转动惯量的一般计算式为:等效力矩的一般计算式为:等效质量的一般计算式为:等效力的一般计算式为:2.稳定运转条件下机械速度的波动及其调节一、周期性速度波动产生的原因作用在机械系统上的驱动力(矩)和(或)阻抗力(矩)和(或)系统等效转动惯量(质量)是机构位置的函数。
二、平均速度三、速度不均匀系数δ角速度(ωmax-ωmin)的变化幅度与其平均角速度ωm的比值。
四、周期性速度波动的调节原理赢功:驱动功大于阻抗功时,两者的差值;亏功:阻抗功大于驱动功时,两者的差值。
设:S1=300; S2=1500; S3=1300; S4=1700; S5=1600各点处的外力功值:a(0);b(-300);c(+1200);d(-100);e(1600);f(0)。
最小功值在b处,最大功值在e处;相对应最小速度在b处,最大速度在e处。
最大赢亏功ΔW max = ΔE max= Emax - Emin另外,最大赢亏功又等于ΔW max =Jeω2mδ由此得到调节方法:在ΔW max一定的情况下,为了使系统速度不均匀系数δ < [δ],可通过给系统增加一个转动惯量较大的回转体——飞轮(其转动惯量计为Jf )。
五、飞轮转动惯量的计算飞轮转动惯量为Jf,于是有ΔW max = (Je + Jf )ω2mδ一般情况,Je <<Jf,故可忽略可忽略Je的影响。
于是:7.2本章重难点总结7.2.1重难点知识点总结本章的难点在于最大盈亏功﹑速度不均匀系数﹑等效转动惯量﹑等效质量﹑等效力矩﹑等效力等的计算。
7.2.2本章重难点例题讲解【例题1】一机器作稳定运动,其中一个运动循环中的等效阻力矩Mr 与等效驱动力矩Md 的变化线如图所示。
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56 研究机器运转及其速度波动调节的目的
1、研究机器运转的目的:确定构件的真实运动规律。
只有确定了机器中有关机构原动件的真实运动规律后,才能用机构的运动分析方法求出其他运动构件相应的运动参数。
2、研究机器速度波动的目的:
① 调节机器主轴的周期性波动;
★周期性波动的危害:▲在运动副中引起附加动压力
▲引起弹性振动
▲影响机器加工精度
②防止非周期性速度波动所引起的机器毁坏或者停车;
57等效力、等效力矩的计算
一、概念引入:
由动能方程式研究机器运动和外力关系时,必须研究所有运动构件的动能变化和所有外力所做的功。
过程很不方便。
对于单自由度的机械系统,可将整个机器的运动问题化为单一构件的运动问题故引入等效力、等效力矩、等效质量、等效转动惯量概念。
二、计算方法
研究机器在已知力作用下的运动时,作用在机器某一构件的假想F或M代替作用在机器上所有已知外力和力矩。
▲代替条件:机器的运动不变
即:假想力F或力矩M所作的功或所产生的功率等于所有被代替的力和力矩所作的功或所产生的功率之和。
▲假想力F—等效力
▲假想力矩M--等效力矩
▲等效力或等效力矩作用的构件—等效构件
▲等效力作用的点一一等效点
通常要选择根据其位置便于进行机器运动分析的构件为等效构件。
F为加在等效点B且垂直于AB的等效力,Vb为等效点B的速度;或设M为加在绕固定轴转动的等效构件AB上的等效力矩,ω为等效构
件的角速度;等效力或等效力矩所产生的功率
设F i,M i:作用在机器第i个构件上的已知力和力矩
V i:力F i作用点的速度
ωi:构件i的角速度θi:F i和V i夹角
作用在机器所有构件上的已知力和力矩所产生的功率:
M i和ωi同向取+,否则—
假想力F或力矩M所作的功或所产生的功率等于所有被代替的力和力矩所作的功或所产生的功率之和。
求解等效力和力矩
★公式讨论:
①等效力F和等效力矩M只与各速度比有关,而后者随机构位置而异,所以F和M是机构位置的函数。
②各个速度比可用任意比例尺所画的速度多边形中的相应线段之比来表示。
不必知道各个速度的真实数值,所以可在不知道机器真实运动的情况下,求出F.M。
③选绕固定轴线转到的构件为等效构件。
④F i,M i随时间或角速度变化,F.M也是时间和角速度函数
⑤等效力F可分为等效驱动力F d和等效阻力F r两部分,同理等效力矩可分成等效驱动力矩M d和等效阻力矩M r两部分,关系为
★注意:F和M是一个假想的力和力矩,它不是被代替的已知力和力矩的合力或合成矩。
求机构各力的合力时不能用等效力和等效力矩的原理。
58等效质量、等效转动惯量的计算
一、使用等效力和等效力矩的同时,用集中在机器某一构件上选定点的一个假想质量代替整个机器所有运动构件的质量和转动惯量。
▲代替条件:机器的运动不变。
即假想集中质量的动能等于机器所有运动构件的动能之和。
▲等效质量:能满足这种条件的假想质量
▲等效点:等效质量所集中的点
▲等效构件:等效点所在的构件
为了方便,等效力和等效质量的等效点和等效件构是同一点和同一构件
二.等效质量和等效转动惯量
等效转动惯量:当取绕固定回转的构件为等效构件时,可用一个与它共同转动的假想物体的转动惯量来代替机器所有运动构件的质量和转动惯量。
条件:假想转动惯量的动能等于机器所有运动构件的动能之和。
三、计算方法设m为集中在转化点B的等效质量,Vb为B点的速度;或设J为等效构件AB上的等效转动惯量,ω为等效构件的角速度。
则等效构件的动能:
ωi---第i个构件的角速度
设
----第i个构件质心S i的速度
---第i个构件的质量
----第i个构件对质心轴的转动惯量
整个机器的动能:
★公式讨论:
①m和J有速度比的平方而定,总为正值;m和J仅是机构位置的函数。
②不必知道各速度的真实值,用相对值比即可。
③等效构件为绕固定轴线旋转时
m和J知其一可求另一个。
取移动构件为等效构件是,求m时Vb为移动速度。
★注意:m和J是假想的,不是机器所有运动构件的质量和转动惯量的合成总和。