机械原理第一章章末总结

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机械原理知识

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机械原理参考资料(仅供参考)第一章(绪论)1 机构:指一种用来传递与变换运动和力的可动装置。

2 机器:指一种可用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。

第二章1. 零件:机器中的一个独立制造单元体;2 构件:机器中每一个独立的运动单元体。

构件是组成机构的基本要素之一。

3 运动副:是两构件直接接触而构成的可动联接。

高副:凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副,(凸副,齿轮副)一个约束:低副:通过面接触而构成的运动副。

(移动副,转动副)两个约束。

空间两构件构成的运动副,其自由度f 和约束数s 满足f+s=6。

4 机构运动简图根据机构的运动尺寸,按一定的比例尺定出各运动副的位置,采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的表示方法,将机构运动传递情况表示出来的简化图形。

绘制方法及步骤:(1)搞清机械的构造及运动情况,沿着运动传递路线,查明组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置;(2)选定视图平面;(3)选适当比例尺,作出各运动副的相对位置,再画出各运动副和机构的符号,最后用简单线条连接,即得机构运动简图。

5 机构的自由度机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目,其数目用F表示。

6 机构具有确定运动的条件(1)机构的原动件数目应等于机构的自由度数目。

(2)如果原动件数<F, 则机构的运动将不完全确定;(3)如果原动件数>F, 则会导致机构最薄弱环节的损坏。

7 机构自由度的计算(平面机构)每个低副引入两个约束,使构件失去两个自由度;每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度。

计算公式:F=3n-2PL-Ph机构自由度F 取决于活动构件的件数与运动副的性质(高副或低副)和个数。

(1)复合铰链:两个以上构件在同一处用转动副相连接,该处则构成复合铰链。

复合铰链处的运动副数目为:K-1(K为构成复合铰链的构件数目)。

(2)局部自由度:某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动。

(一般处理方法为焊死)(3虚约束机构中某些运动副带入的对机构运动起重复约束作的约束,以p′表示。

完整版机械原理笔记

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第一章平面机构的结构分析1.1研究机构的目的目的:1、探讨机构运动的可能性及具有确定运动的条件2、对机构进行运动分析和动力分析3、正确绘制机构运动简图1.2运动副、运动链和机构1、运动副:两构件直接接触形成的可动联接(参与接触而构成运动副的点、线、面称为运动副元素)低副:面接触的运动副(转动副、移动副),高副:点接触或线接触的运动副注:低副具有两个约束,高副具有一个约束2、自由度:构件具有的独立运动的数目(或确定构件位置的独立参变量的数目)3、运动链:两个以上的构件以运动副联接而成的系统。

其中闭链:每个构件至少包含两个运动副元素,因而够成封闭系统;开链:有的构件只包含一个运动副元素。

4、机构:若运动链中出现机架的构件。

机构包括原动件、从动件、机架。

1.3平面机构运动简图1、机构运动简图:用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副并按一定的比例表示各运动副的相对位置。

机构示意图:不按精确比例绘制。

2、绘图步骤:判断运动副类型,确定位置;合理选择视图,定比例讥绘图(机架、主动件、从动件)1.4平面机构的自由度1、机构的自由度:机构中各活动构件相对于机架的所能有的独立运动的数目。

F=3n - 2p L - p H (n指机构中活动构件的数目,p L指机构中低副的数目,p H指机构中高副的数目)自由度、原动件数目与机构运动特性的关系:1):F W 0时,机构蜕化成刚性桁架,构件间不可能产生相对运动2):F > 0时,原动件数等于F时,机构具有确定的运动;原动件数小于机构自由度时,机构运动不确定;原动件数大于机构自由度,机构遭到破坏。

2、计算自由度时注意的情况1 )复合铰链:m个构件汇成的复合铰链包含m-1个转动副(必须是转动副,不能多个构件汇交在一起就构成复合铰链,注意滑块和盘类构件齿轮容易漏掉,另外机架也是构件。

2)局部自由度:指某些构件(如滚子)所产生的不影响整个机构运动的局部运动的自由度。

解决方法:将该构件焊成一体,再计算。

机械原理基础知识点总结,复习重点

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。

机械原理第九版期末知识总结

机械原理第九版期末知识总结

机械原理第九版期末知识总结第一章: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,从而影响札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、局邵自由度和虚约束,并做出正确处理。

3、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。

4、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白由度。

5、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。

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。

机械原理期末复习资料

机械原理期末复习资料
第二章 机构的结构分析 学习要求: 1.搞清运动副、运动链、约束和自由度等重要概念. 2.能计算平面机构的自由度并判定其具有确定运动的条件. 3.对于一般由平面机构及简单空间机构(包括蜗轮蜗杆机构、圆锥齿轮机构、万向联轴节等) 所组成的机械系统,能正确的画出其机构运动简图并计算其自由度. 4.对平面机构组成的基本原理有所了解. 内容提要:
动副. ③两构件在多处接触而构成移动副,且移动方向彼 此平行或者重合,计算运动副数目时只能算作一个移动副. ④如果两构件在多处相接触而构成平面高副,且各接触点处的公法线彼此重合,计算运动副数 目时也只能算作一个平面高副. ⑤如果两构件在多处接触而构成平面高副,但各接触点处的公法线方向并不彼此重合,计算运 动副数目时,则相当于一个低副. 虚约束是机构中实际上不起约束作用的约束.在计算机构自由度时,可将引入虚约束的运动副 或运动链部分划掉不计,以达到除去机构中的虚约束目的. B.除去局部自由度
F=3n-(2pl+ph-p′)-F′ 式中:n, pl, ph 为未排除局部自由度及虚约束时机构的活动构件数,低副数及高副数;p′虚约 束数目;F′局部自由度数目. 5.平面机构的组成原理 ⑴机构的折组分析:将机构分解为机架和原动件及若干个基本杆组,然后,对相同的基本杆组 以相同的方法进行运动分析或力分析. ⑵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联接于原动件和机架上而 构成的. 6.平面机构的机构分类 根据机构的杆组的条件 3n-2pl-ph 可知,最简单的杆组是由 2 个构件和 3 个低副组成的,这种 杆组称为Ⅱ级杆组.把 4 个构件和 6 个低副组成的基本杆组称为Ⅲ级杆组. 在同一机构中可包含不同级别的基本杆组,把最高级别为Ⅱ级的杆组组成的机构称为Ⅱ级 机构;把最高级别为Ⅲ级的杆组组成的机构称为Ⅲ级机构;而把由机架和原动件组成的机构 称为Ⅰ级机构. 7.平面机构中的高副低代 ⑴高副低代是将机构中的高副虚拟地以低副来代替,替代后机构的自由度不变,机构的瞬时速 度、瞬时加速度也不变.高副低代只便于对机构进行自由度计算、机构组成分析和机构运动 分析,但不能用于机构的力分析. ⑵高副低代的方法是:用一个虚拟两副构件将两高副构件在过接触点的曲率中心处相连起来 即可.若高副两元素之一为直线时,则因其曲率中心在无穷远处,故所连接这一端的运动副为 移动副. 习题: 一填空: 1、机构的组成原理,任何机构都可以看作是由 机架 、 原动件 和 从动件 组成的。 2、平面运动副的最大约束为 2 ,最小约束为 1 。 3、平面机构中若引入一个高副将带入 1 个约束,而引入一个低副将带入 2 个约束。

《机械原理》教学总结

《机械原理》教学总结

《机械原理》教学总结机械原理教学总结引言本文总结了在《机械原理》课程中的教学经验和教学方法。

通过对课程内容的梳理和实践经验的总结,可以为今后的课程改进和教学提供参考。

课程内容1. 第一章:引言- 简介机械原理的概念和作用- 引导学生了解机械原理在工程领域的应用2. 第二章:力的矢量表示- 介绍力的概念和性质- 示范如何以矢量方法表示力的作用3. 第三章:力的平衡- 讲解力的平衡条件- 实际案例分析和练,让学生能够应用平衡条件解决力学问题4. 第四章:力的组合- 探讨多个力的合成和分解- 引导学生进行练和实验,理解力的组合问题5. 第五章:运动基础- 介绍运动的基本概念和运动学方程- 提供实际案例和题,帮助学生掌握运动学知识6. 第六章:摩擦力- 讲解摩擦力的原理和特性- 引导学生进行实验和案例分析,理解摩擦力对机械系统的影响教学方法1. 讲解与实践相结合- 在课堂上进行理论讲解和实际案例分析,并鼓励学生进行实验操作,培养实践能力。

2. 引导式研究- 通过提出问题、讨论和解决问题的方式,引导学生主动参与课堂,培养分析和解决问题的能力。

3. 多媒体辅助- 结合多媒体技术,使用动画、实验视频等辅助工具,增加教学的直观性和趣味性。

4. 个性化辅导- 对于学生在研究过程中遇到的困难,提供个性化的辅导和指导,关心学生的研究情况。

课程改进1. 增加实践环节- 在课程中增加更多的实践操作和实验环节,培养学生的动手能力和实践能力。

2. 引入案例分析- 在课堂上引入实际工程案例分析,让学生将理论知识应用到实际问题中。

3. 多样化的教学资源- 提供多样化的教学资源,包括教材、题以及在线研究平台,满足学生不同的研究需求。

4. 定期反馈和评估- 定期与学生进行反馈和评估,了解课程的教学效果和学生的研究情况,及时调整教学策略。

结论通过本文对《机械原理》课程的教学总结,可以看出教学内容的合理安排和教学方法的灵活运用对学生的学习起到积极的促进作用。

机械原理笔记

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机械原理笔记文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)第一章平面机构的结构分析研究机构的目的目的:1、探讨机构运动的可能性及具有确定运动的条件2、对机构进行运动分析和动力分析3、正确绘制机构运动简图运动副、运动链和机构1、运动副:两构件直接接触形成的可动联接(参与接触而构成运动副的点、线、面称为运动副元素)低副:面接触的运动副(转动副、移动副),高副:点接触或线接触的运动副注:低副具有两个约束,高副具有一个约束2、自由度:构件具有的独立运动的数目(或确定构件位置的独立参变量的数目)3、运动链:两个以上的构件以运动副联接而成的系统。

其中闭链:每个构件至少包含两个运动副元素,因而够成封闭系统;开链:有的构件只包含一个运动副元素。

4、机构:若运动链中出现机架的构件。

机构包括原动件、从动件、机架。

平面机构运动简图1、机构运动简图:用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副并按一定的比例表示各运动副的相对位置。

机构示意图:不按精确比例绘制。

2、绘图步骤:判断运动副类型,确定位置;合理选择视图,定比例μl;绘图(机架、主动件、从动件)平面机构的自由度1、机构的自由度:机构中各活动构件相对于机架的所能有的独立运动的数目。

F=3n - 2pL - pH(n指机构中活动构件的数目,pL指机构中低副的数目,pH指机构中高副的数目)自由度、原动件数目与机构运动特性的关系:1):F≤0时,机构蜕化成刚性桁架,构件间不可能产生相对运动2):F > 0时,原动件数等于F时,机构具有确定的运动; 原动件数小于机构自由度时,机构运动不确定; 原动件数大于机构自由度,机构遭到破坏。

2、计算自由度时注意的情况1)复合铰链:m个构件汇成的复合铰链包含m-1个转动副(必须是转动副,不能多个构件汇交在一起就构成复合铰链,注意滑块和盘类构件齿轮容易漏掉,另外机架也是构件。

2) 局部自由度:指某些构件(如滚子)所产生的不影响整个机构运动的局部运动的自由度。

机械原理重点总结

机械原理重点总结

机械原理重点总结第一篇:机械原理重点总结机械原理零件:独立的制造单元什么叫机械?什么叫机器?什么叫机构?它们三者之间的关系机械是机器和机构的总称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。

讲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。

零件→构件→机构→机器(后两个简称机械)构件:机器中每一个独立的运动单元体运动副:由两个构件直接接触而组成的可动的连接运动副元素:把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面运动副的自由度和约束数的关系f=6-s运动链:构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统平面运动副的最大约束数为2,最小约束数为1;引入一个约束的运动副为高副,引入两个约束的运动副为平面低副机构具有确定运动的条件:机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目;根据机构的组成原理,任何机构都可以看成是由原动件、从动件和机架组成高副:两构件通过点线接触而构成的运动副低副:两构件通过面接触而构成的运动副由M个构件组成的复合铰链应包括M-1个转动副平面自由度计算公式:F=3n-(2Pl+Ph)局部自由度:在有些机构中某些构件所产生的局部运动而不影响其他构件的运动虚约束:在机构中有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束的作用虚约束的作用:为了改善机构的受力情况,增加机构刚度或保证机械运动的顺利基本杆组:不能在拆的最简单的自由度为零的构件组速度瞬心:互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。

若绝对速度为零,则该瞬心称为绝对瞬心相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点:互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点;不同点:后者绝对速度为零,前者不是三心定理:三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上速度多边形:根据速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量构成的图形驱动力:驱动机械运动的力阻抗力:阻止机械运动的力矩形螺纹螺旋副:拧紧:M=Qd2tan(α+φ)/2放松:M’=Qd2tan(α-φ)/2三角螺纹螺旋副:拧紧:M=Qd2tan(α+φv)/2放松:M=Qd2tan(α-φv)/2质量代换法:为简化各构件惯性力的确定,可以设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替,这样便只需求各集中质量的惯性力,而无需求惯性力偶距,从而使构件惯性力的确定简化质量代换法的特点:代换前后构件质量不变;代换前后构件的质心位置不变;代换前后构件对质心轴的转动惯量不变机械自锁:有些机械中,有些机械按其结构情况分析是可以运动的,但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动判断自锁的方法:1、根据运动副的自锁条件,判定运动副是否自锁移动副的自锁条件:传动角小于摩擦角或当量摩擦角转动副的自锁条件:外力作用线与摩擦圆相交或者相切螺旋副的自锁条件:螺旋升角小于摩擦角或者当量摩擦角2、机械的效率小于或等于零,机械自锁3、机械的生产阻力小于或等于零,机械自锁4、作用在构件上的驱动力在产生有效分力Pt的同时,也产生摩擦力F,当其有效分力总是小于或等于由其引起的最大摩擦力,机械自锁机械自锁的实质:驱动力所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提高机械效率的途径:尽量简化机械传动系统;选择合适的运动副形式;尽量减少构件尺寸;减小摩擦铰链四杆机构有曲柄的条件:1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和2、连架杆与机架中必有一杆为最短杆在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成的曲柄滑块机构在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件是,才可能出现死点位置,处于死点位置时,机构的传动角为0急回运动:当平面连杆机构的原动件(如曲柄摇杆机构的曲柄)等从动件(摇杆)空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度极为夹角:机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θθ=180°(K-1)/(K+1)压力角:力F与C点速度正向之间的夹角α传动角:与压力角互余的角(锐角)行程速比系数:用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构:偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨(牛头刨床机构)曲柄滑块机构:偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、双滑块四杆机构、正弦机构、偏心轮机构、导杆机构、回转导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、直动滑杆机构机构的倒置:选运动链中不同构件作为机架以获得不同机构的演化方法刚性冲击:出现无穷大的加速度和惯性力,因而会使凸轮机构受到极大的冲击柔性冲击:加速度突变为有限值,因而引起的冲击较小在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,等加速等减速,和余弦加速度运动规律产生柔性冲击,正弦加速度运动规律则没有冲击在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中,等速只宜用于低速的情况;等加速等减速和余弦加速度宜用于中速,正弦加速度可在高速下运动凸轮的基圆半径是从转动中心到理论轮廓的最短距离,凸轮的基圆的半径越小,则凸轮机构的压力角越大,而凸轮机构的尺寸越小齿廓啮合的基本定律:相互啮合传动的一对齿轮,在任一位置时的传动比,都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比渐开线:当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK渐开线的性质:1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小,在基圆上其曲率半径为零4、渐开线的形状取决于基圆的大小5、基圆以内无渐开线6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等渐开线函数:invαK=θk=tanαk-αk渐开线齿廓的啮合特点:1、能保证定传动比传动且具有可分性传动比不仅与节圆半径成反比,也与其基圆半径成反比,还与分度圆半径成反比I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb12、渐开线齿廓之间的正压力方向不变渐开线齿轮的基本参数:模数、齿数、压力角、(齿顶高系数、顶隙系数)记P180表10-2一对渐开线齿轮正确啮合的条件:两轮的模数和压力角分别相等一对渐开线齿廓啮合传动时,他们的接触点在实际啮合线上,它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切根切:采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1 一对涡轮蜗杆正确啮合条件:中间平面内蜗杆与涡轮的模数和压力角分别相等重合度:B1B2与Pb的比值ξα;齿轮传动的连续条件:重合度大于或等于许用值定轴轮系:如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的周转轮系:如果在连续运转时,其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定,而是绕着其它齿轮的固定轴线回转复合轮系:包含定轴轮系部分,又包含周转轮系部分或者由几部分周转轮系组成定轴轮系的传动比等于所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值中介轮:不影响传动比的大小而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用第二篇: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。

机械电气知识点总结

机械电气知识点总结

机械电气知识点总结第一章机械知识点1. 机械原理机械是利用能量和运动的物理现象,将物体按照一定的轨迹、速度和力量进行移动或改变形态的一类设备。

机械的基本原理是牛顿运动定律和杠杆原理。

2. 机械设计基础机械设计的基础包括构造设计、材料选择、尺寸计算和传动原理等内容。

其中,尺寸计算是机械设计的核心,需要根据实际的使用要求和材料力学性能进行计算。

3. 机械传动机械传动是指通过不同的机构来传递能量和运动,实现零部件之间的连接和配合。

常见的机械传动形式包括齿轮传动、皮带传动、链条传动和联轴器传动等。

4. 机械零部件机械零部件包括轴承、轴、法兰、联轴器、齿轮、减速机、皮带轮等,在机械设计和制造中起着非常重要的作用。

这些零部件的质量和性能直接影响着整个机械设备的使用效果和寿命。

5. 机械加工工艺机械加工是指通过机床和刀具等工具对材料进行精确的切削和加工,包括铣削、车削、钻削、磨削和焊接等工艺。

机械加工工艺对于加工精度和表面质量要求较高的零部件来说至关重要。

6. 自动化技术随着科技的发展,机械设备的自动化程度日益提高,自动化技术包括PLC控制、传感器技术、机器视觉和机器人等。

自动化技术使得机械设备能够实现更高效的生产和操作。

第二章电气知识点1. 电气原理电气是利用电流的载体来传递能量和实现控制的一种技术。

电气原理包括欧姆定律、基尔霍夫定律、磁场理论和电磁感应等内容。

2. 电气设备电气设备包括发电机、变压器、开关设备、控制设备和电动机等,在各种生产设备和生活用品中都有广泛的应用。

3. 电气安装电气安装是指按照规定的标准和要求进行电气设备的安装和连接,包括线路布置、接线方式、设备安装和防护措施等。

电气安装的质量和安全性直接影响着设备的使用效果和人员的安全。

4. 电气维护电气设备需要定期进行维护和检修,包括清洁、润滑、紧固、故障排除和损坏更换等工作。

电气设备的维护工作对于保障设备的正常运行和延长设备的使用寿命非常重要。

机械原理总结资料

机械原理总结资料

2
ε B
ω1
2
1
ε3 E
3
4
F
(2) 求aC
A
5
6
D
大小 方向
aC =
? ?
aB + anCB + aτCB
lBCω22

B→A C→B ⊥BC
= anC + aτC
lCDω23

C→D ⊥CD
aC
ε2= aτCB/ lBC = c″c′×μa / lBC
μa

c″ˊ
ε 3= aτC/ lCD =P′ c′×μa / lCD
WHUT
1. 速度分析 (1) 求VB (=lAB×ω1=Pb×μv×ω1) (2) 求VC
VC = VB + VCB
w1 B 1
A
C
2 ω2
ω3 E 3
6
D b
4 ω4
F
5
μv
大小 ?

e
方向 ⊥CD
⊥BC
f
VC ω2= VCB / lBC = bc×μv / lBC
P c
ω3= VC / lCD = Pc×μv / lCD
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
2-2 平面连杆机构的演化
机架置换、运动副置换。
WHUT
2020年9月11日星期五
7
第2章 平面连杆机构
2-3 平面机构的基本特性
WHUT
一、曲柄存在的条件
1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆之和; 2)最短杆为连架杆或机架。
二、急回特性和速度变化系数
2020年9月11日星期五
11

机械原理概念复习

机械原理概念复习

机械原理基本概念总结第一章绪论1、机械原理又称为机械机器理论与机构学。

2、内容:机械原理是研究机构和机器的运动及动力特性,以及机械运动方案设计的一门基础技术学科。

3、机械原理:研究对象是机械,机械是机构和机器的总称。

4、机构的定义:把一个或几个构件的运动变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统。

常用的机构包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇运动机构。

5、机器的定义:由人为物体组成的具有确定机械运动的装置,完成一定的工作过程,以代替人类的劳动。

实例:缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆。

6、机器与机构之间的关系——机器是由机构组成的。

例如图示单缸内燃机中就包含了三种常用机构:连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。

7、机构的作用:一是用来将一种运动形式(如旋转)变换成另外一种运动形式,二是用来传递动力。

机器的作用:代替或减轻人类劳动,或将一种能量形式转换成另一种形式。

8、机器的类别:动力机器、工作机器、信息机器。

9、机器的组成:控制系统、信息测量和处理系统、动力部分、传动部分及执行机构系统。

10、机械设计的一般进程:机械产品的研制过程包括设计、制造、试验,定型等环节。

机械设计阶段的四个进程:产品规划-方案设计-详细设计-改进设计。

机械运动方案设计的主要内容:①机械运动简图的类型综合;②机械运动简图的尺度综合;3)机电一体化技术在机械运动方案设计中的应用。

11、机械原理的地位和作用:机械原理是研究机构和机械运动简图设计的一门重要技术基础课程,其任务主要是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能。

培养学生初步拟定机械系统运动方案、分析和设计基本机构的能力。

机械原理主要包括内容:①机构的组成原理和类型综合;②典型机构的设计;③机械系统的设计;④机械动力学。

第二章机构的组成原理和机构类型综合1、构件(link) :独立的运动单元;零件(part) :独立的制造单元。

2、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连接。

《机械原理》期末复习资料

《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。

机械原理知识点总结详细

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。

机械原理总结

机械原理总结

a
减速运动还是自锁?
a
a
F
F
1
2 FR21
1
2 FR21
1
2 FR21
【题】图示机构,已知转动 副C处的摩擦圆及A、B运动 副两处的摩擦角如图所示, 作用原动件1上的驱动力为P, Q为生产阻力。试用图解法画
出各运动副的反力(注明各 力的下标)。
首先明确驱动力,确
定构件运动方向。
P
1
n
FR12
B
Q
【题】 图示两偏心圆盘凸轮机构,凸轮顺时针转动。试在图上标出: (1)凸轮由当前位置转过90°时,从动件的位移s(或角位移φ) 及压力角。 (2)标出从动件的行程h(或最大角位移φmax)。
O O
第7章 齿轮机构及其设计
§7-1 齿轮机构的应用及分类 §7-2 齿轮的齿廓曲线 §7-3 渐开线齿廓的啮合特点
K E5
E
4
的方向并写
出其大小的计算表达式。
3.取构件1为等效构件, 写出机构的等
b)
b 效力矩Me1的表达式(各构件的重力忽
略不计)。
第4章 平面机构的力分析
§4-1 机构力分析的任务、目的和方法
*§4-2 构件惯性力的确定(自学)
§4-3 运动副中摩擦力的确定
1、摩擦系数、摩擦角、摩擦圆的概念; 2、运动副中摩擦力(移动副、转动副)、总反力的求法;
§4-4 分析平面机构的动态静力分析---图解法
§4-5 平面机构的动态静力分析---解析法(自学)
§4-6 机械的效率 1、机械效率的计算方法:
F0( M d 0 )
F Md
G( M r )
G0 M r 0
2、机组的效率计算:串联、并联

《机械原理》笔记及必修内容 第一章 概论

《机械原理》笔记及必修内容 第一章 概论

1
输出构件——输出运动或动力的从动件 复合铰链——两个以上的构件构成的同轴线的转动副,其转动副个数等于构件数减 1。 局部自由度——与机构整体运动无关的自由度。 虚约束——对运动不起实际限制作用的约束。 第三节 机构的组成 F=0 的不可再拆分的最简单的运动链——基本杆组。 机构的组成原理——由若干基本杆组依次连接到原动件和机架上构成机构。 n=2;pl=3,——Ⅱ级组。 n=4;pl=6,且具有一个含三个低副的中心构件的基本组——Ⅲ级组。 n=4;pl=6,不含三个低副的中心构件的基本组——Ⅳ级组。 注意: 基本杆组中是没有高副的。 机构的级别是以其中含有的杆组的最高级别确定的。 机构拆组的一般原则 1.除掉虚约束和局部自由度,高副低代;2.从远离原动件开始拆组,先 Ⅱ级后Ⅲ级;3.杆与其上运动副一并拆下;4.剩余部分必为一机构,最后为机架、原动件. 第四节 平面机构的高副低代高副低代——将机构中的高副用低副代替。 高副低代的替代条件:1,机构的自由度不变;2,机构的瞬时运动不变。 将高副 C 用具有两个铰链的构件代替, 铰链的中心分别位于高副接触点的曲率中心处且与高 副元素的所属构件相连。 机构在不同位置其低副替代机构也不同——高副低代的瞬时性。 第三章 平面机构的运动分析 第一节 概述 第二节Ⅱ级机构的运动分析 运动分析的步骤: 建立机构的位置方程式;位置方程式对时间 t 求导一次、两次得速度方程式、加速度方程。 一、 铰链四杆机构的运动分析将坐标逆时针方向旋转求构件的角速度、角加速度 二、曲柄滑块机构的运动分析 导路平行坐标轴线时不可用坐标旋转法(为什么?) 二、 导杆机构的运动分析 第七节 速度瞬心及其位置确定瞬心——作一般平面运动的两构件上的瞬时等速重合点或瞬 时相对速度为零的重合点。 绝对瞬心——重合点的绝对速度为零. 相对瞬心——重合点的绝对速度不为零。 k=N(N-1)/2 k——瞬心的数目;N——机构的总构件数。 三心定理——彼此作平面运动的三个构件有三个速度瞬心,它们位于同一条直线上。 第四章 机构的力分析 第一节 概述 机构的静力分析—不计惯性力的机构力分析。 机构的动力分析—考虑惯性力的机构力分析。 如将惯性力视为一般外力加于产生该惯性力的构件上,该机械视为处于静力平衡状态。 驱动力—凡是驱使机械产生运动的力。阻抗力—凡是阻止机械产生运动的力。 平衡力—与作用在机械上的已知外力相平衡的未知外力。

机械原理知识总结

机械原理知识总结

绪论构件机器中的各运动单元零件不能再分拆的单个物体(独立的制造单元)机构已知运动变换成其他构件所需要运动的构件组合体。

机构,是两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统。

各构件之间具有确定的相对运动机器是一种能实现预期运动的构件组合系统,用以代替人工完成能量、信息的转换或作出有用的机械功运动链两个以上构件通过运动副的连接而构成的构件系统如何从运动链得到机构运动链中其余构件都能得到确定的相对运动构件是机械运动的最小单元,零件是机械制造的最小单元。

作空间和平面运动的独立构件,其自由度数分别为3和6。

运动副是两个构件以一定形状的运动副元素直接接触,限制了某些自由度,而又保留了某些自由度的一类可动连接,运动副是以它们所提供的数来划分其级别的,因此共有I到V级运动副。

一个封闭运动链,若已知其构件数为N,运动副数为p,则其闭合回路数k=p+1-N基本杆组是不可再分的自由度为零的构件组。

常用的基本杆组有RRR 组、RRP 组和RPR 组第一章机构的结构设计一.自由度计算F = 3n - 2PL – PHn 为活动构件PL 为低副PH为高副计算自由度时应注意的问题:1.复合铰链二个以上构件在同一轴线上构成的多个转动副时,称为复合铰链若有m个构件,则有m-1个转动副2.虚约束对机构的运动不起独立限制作用的重复约束。

计算自由度时要去除掉出现场合:1)两构件构成多个运动副两构件构成多个移动副导路重合或平行两构件组成多个转动副,同轴两构件构成高副,两处接触,法线重合目的:改善构件的受力情况2)运动过程中,两构件上的两点距离始终不变3)联接点与被联接点轨迹重合4)对运动不起作用的对称部分3.局部自由度处理方法:钉死目的:减少高副的磨损二.高副低代方法:1.在高副两个曲率中心之间画出替代构件2.替代构件分别与组成高副的两个构件相联3.组成高副的两个构件应去掉高副、简化成杆三.基本杆组的拆分(拆分时提前高副低代)杆组:F=01)II级组n=2 PL=3RRR RRP RPR PRP PPRR为转动副P为移动副结构特征:两个含有外接副的构件直接(用运动副)联接2)Ⅲ级组n=4 PL=6结构特征:三个含有外接副的构件与同一构件(用运动副)联接3)Ⅳ级组(n=4,PL=6)结构特征:两个含有外接副的构件通过两个构件间接相联拆分步骤1.计算F;确定原动件;去掉虚约束、局部自由度;注意复铰。

机械原理简答题总结

机械原理简答题总结

第一章绪论基本概念1.机械:机器和机构的总称。

2.机构:用来传递与变化运动和力的可动装置。

3.机器:根据某种使用要求设计的执行机械运动的装置,可用来变换或传递能量、物料和信息。

第二章机构的结构分析1.何谓构件?构件与零件有何区别?试举例说明其区别。

构件是由一个或多个小零件刚性联接的独立运动单元体,它是机构组成的基本要素;而零件则是独立的制造单元,所有机器均由零件构成。

2.何谓运动副和运动副元素?运动副是如何进行分类的?由直接接触形成的可动联接为运动副;其接触表面称作运动副元素;运动副根据接触特性分为高副与低副;按照相对运动形式,可分为移动副、转动副、齿轮副、凸轮副和螺旋副;此外,依据引入的约束数目对它们进行分类。

I级副-V级副3.何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数目应如何确定?点线接触为高副,面面接触为低副;各带入1个和2个约束;若两齿轮(条)固定则引入一个约束,不固定引入2个约束。

4.何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?通过运动副的联接而构成的可相对运动的系统;机构是具有固定构件的运动链。

5.何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时,应注意哪些问题?机构具有确定运动是所必须给定的独立运动参数的数目,亦及必须给定的独立的广义坐标的数目,称为机构的自由度。

注意复合铰链(包含机架),去除局部自由度(某些构件产生的局部运动并不影响其他构件的运动),去除虚约束(在机构中,有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用)。

6.既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用,那么在实际机构中为什么又常常存在虚约束?虚约束是指对机构运动起不到实际约束作用的约束。

虚约束可以改善构件的受力情况,提高机构的刚度和强度,有于保证机械顺利通过某些特殊位置。

(尽量减少虚约束)7.机构具有确定运动的条件是什么?机构具有确定运动的条件是其原动件数目等于机构自由度的数目。

当不满足此条件时,若原动件少于自由度,机构运动将不确定;反之,若原动件多于自由度,则可能导致机构最薄弱环节的破坏。

机械原理知识点归纳总结

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。

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《第一章机械结构设计》知识结构总结
(小组成员:何春江陈彦智陈肯)
知识建构: 本章以学习机构为主线,主要研究内容为:
1)构件间联接形式(运动副)及运动传力特征
2)可动联接系统的满足条件
3)用自由度,约束特征的机构简图抽象表示机构
本章重难点与要求:
1)了解常见运动副的类型及简图符号。

2)了解自由度计算的目的,熟练掌握自由度计算的方法以及注意事项。

3)了解杆组理论的作用以及限定条件,掌握分组方法。

4)熟悉高副低代的目的,熟练掌握高副低代的方法。

一、构件以及运动副
构件
构件是组成机构的基本要素之一,其作用是传递运动和力。

在研究机构的组成原理时,均把构件视为为刚体。

一个空间自由运动构件具有6个独立运动的可能,即具有6个自由度。

平面自由运动构件只具3个自由度。

空间运动副s+f=6
平面运动副s+f=3
第一种是点、线接触的平面高副。

平面高副引入1个约束,保留2个自由度。

第二种是面接触的平面低副。

平面低副有两类,只保留有一个转动自由度,称为转动副或铰链;只保留有一个相对移动自由度,称为移动副或直移副。

平面低副有2个约束和1个自由度。

运动副的封闭
几何封闭与力封闭构成运动副的封闭。

二、 机构自由度
机构的自由度 机构中各构件具有确定的相对位置和姿态,相对于机架所需的独立运动的
个数。

比较机构自由度和运动链自由度的定义可知,两者是一致的。

设一个空间机构共有N 个构件,pi 个i 级副(i=1~5),除去机架,共有n=N-1个活动构件。

在用运动副连接之前,因为每个自由运动构件有6个自由度,所以共有6n 个自由度;而每个i 级副引入i 个约束,则共引入(p1+2p2+3p3+4p4+5p5)个约束。

故空间机构自由度F 的计算公式为:
∑=-
=++++--=5
1
543216)5432()1(6i i
ip
n p p p p p N F (1-1)
式(1-1)也称为空间机构结构公式。

设平面机构中有N 个构件、n=N-1个活动构件、L p 个低副、H p 个高副,则平面机构的自由度计算公式为:
H L p p n F --=23 (1-2)
式(1-2)也称为平面机构结构公式。

机构具有确定运动的条件:1)机构的自由度F≥1;2)原动件数等于自由度数。

当不满足这些条件时,如果计算所得的自由度小于或等于零,机构的构件间不可能产生相对运动,机构将蜕化为刚性桁架或超静定桁架;当机构的自由度大于零时,如果原动件数小于自由度数,机构的运动将不完全确定;如果原动件数大于自由度数,则将导致机构中最薄弱的环节损坏。

平面机构中的虚约束、局部自由度及复合铰链结构
前述机构运动简图及自由度计算中介绍的机构结构,是在满足自由度及运动要求的最简单的、最常用的结构形式。

但在实际工程应用中,为了满足诸如强度刚度和运转的稳定性、可靠性等要求,在结构设计时加入了一些并不改变原基本机构的运动学特性的特殊结构和尺寸的运动副或构件。

常用的有虚约束、局部自由度及复合铰链结构。

(一)虚约束结构
虚约束是对运动不起作用的约束。

为了提高系统刚度、运动可靠性和工作稳定性、分担负荷和平衡惯性力等,经常在满足自由度和运动传递要求的机构基本结构中,采用了结构和尺寸完全相同、约束性质完全相同的重复结构。

1.连接点轨迹重合
机构中如果两个构件以运动副连接,现将两构件在该连接处拆开,如果两构件上连接点的各自轨迹相重合
2.两点间的距离始终保持不变
当机构运动时,两不同构件上的两点间的距离始终保持不变,若在两点间添加一个构件且以两个转动副分别和两构件相连,则会使机构引入一个虚约束。

3.复合运动副
两构件在多处构成运动副且满足特定的几何条件时会出现虚约束,计算机构自由度时应仅考虑一处运动副的约束作用。

(1)复合移动副两构件在多处构成移动副,且导路中心线相互重合或平行。

(2)复合转动副两构件在多处构成转动副,且转动副轴线重合。

(3)复合高副两构件在多处构成高副,且高副元素接触点公法线重合。

4.对称或重复结构
机构经常采用多组完全相同的运动链来传递运动。

(二)局部自由度
若机构中某些构件具有的自由度仅与其自身的局部
运动有关,而不影响机构的输入构件与输出构件之间的运
动关系.
局部自由度是在保证整个机构实现基本工作要求的
前提下,为了改善工作性能而增加的自由度。

局部自由度
不影响机构的运动规律。

(三)复合铰链
指2个以上构件在同一处组成的轴线重合的转动副。

m 个构件组成的复合铰链,有m-1个转动副。

三、 按基本杆组的机构结构设计与结构分析
基本杆组
基本杆组是组成机构的核心,它除了具有自由度为零以及不可再分的结构属性之外,还具有运动确定和力静定的特性。

1)必须有能与组外构件相连接的运动副,并将其约束数计算在基本杆组中; 2)自由度F=0。

II 级组 又称二杆组,杆组中最高级别的闭廓形态为双边形或一直线。

II 级组n=2,p=3,其基本形式如图1-27a 所示。

将其中的一个或两个转动副用移动副替代,又可得到其它4种形式,如图1-27b 、c 、d 、e 所示。

图中符号R 和P 分别表示转动副和移动副。

a) b) c) d) e)
图1-27 II 级组
a) RRR 型 b) RRP 型 c) RPR 型 d)PRP 型 e) RPP 型
Ⅲ级组 杆组中最高级别的闭廓形态为三边形(刚性闭廓)。

图1-28a 所示为n=4,p=6的Ⅲ级组的基本形式。

若将其中的部分转动副用移动副替代,则可得到更多的形式。

这种Ⅲ级组具有一个三元素杆(称为中心构件),三个外接副。

a) b)
图1-28 高级杆组
E
Ⅳ级组 杆组中最高级别的闭廓形态为四边形,n=4,p=6的Ⅳ级
组的基本形式如图1-28b 所示。

若将其中的部分转动副用移动副替代,则可得到更多的形式。

Ⅲ级及以上杆组统称为高级杆组(简称高级组)。

平面机构中的高副低代
为了使平面机构的结构分析和运动分析方法应用到含高副的平面机构或运动链中,可以将机构中的高副根据一定的条件用一种虚拟的低副和构件的适当组合来代。

必须满足的条件: 1. 代替前后机构的自由度相同。

2. 代替前后机构的瞬时运动不变。

表1-3 常见的高副低代类型
高副元素
曲线和曲线
曲线和直线
曲线和点
点和直线 高 副 机 构
替 代 机 构
机构的结构分析步骤
(1)除去机构中的虚约束和局部自由度,计算机构的自由度,确定原动件、机架。

(2)如果机构中有高副,应将高副用低副代替。

(3)一般均从传动关系上选定离原动件最远的输出构件开始,依次拆杆组,直到只剩下驱动杆组为止。

(4)把机构中拆出的杆组的最高级别定为机构的级别。

a) Ⅲ级基本杆组 b) Ⅳ级基本杆组
3
A。

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