机械原理复习资料

第二章

构件机器中每一个独立的运动单元。

构件的自由度：构件的独立运动参数的数目。一个作平面运动的自由构件有三个自由度。运动副:两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接 ________ *

1. 平面机构运动简图

用简单的线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。

这种说明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。

和运动有关的：运动副的类型、数目、相对位置、构件数目

和运动无关的：构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体构造

2. 运动简图的绘制步骤

(1) 分析机构运动，弄清构件数目；

(2) 判定运动副的类型和数目；一一按接触情况和相对运动

(3) 测尺寸(转动副中心距和移动副导路位置方向

(4) 从原动件幵始按比例画出运动副相对位置和构件(三选一一选视图、选比

比例I

图示构件长度( mm )

例、选位置)

(5) 标注 -- 构件编号、运动副字母、原动件箭头。

3. 平面机构运动简图绘制时注意问题

(1) 忽略构件外形，关注运动副关系(转动副回转中心位置；移动副导路位置方向；

高副接触点及法线方向)

(2) 视图平面一般选择为构件的运动平面；

(3) 选择各构件处于一般位置(不选特殊位置画) ；

(4) 同一构件用同一数码标注(特别注意机架) 。

二、机构具有确定运动的条件

F<0 或F=0 无法运动

F>0 时若F>W ；运动不确定

若卩=可；确定运动

若F

结论：机构具有确定运动的条件是:F>0且F等于原动件数W

三、计算平面机构自由度时的注意问题

(1) .复合铰链--- 两个以上的构件同在一处以转动副相连接。K个构件，构成(K- 1)个转动副。

(2) . 局部自由度F' ——不影响其他构件运动的局部运动。

(3) . 虚约束——重复限制机构运动的约束。

a. 轨迹重合—被连接件上的轨迹和机构上连接点的轨迹完全重合。(火车轮平行四边形机构)

b. 移动副导路平行——两构件在多处构成移动副且移动方向彼此平行时，只有一个移动副起约束作用，其余都是

虚约束

c. 转动副轴线重合——两构件有多处接触而构成转动副且转动轴线相互重合时，只有一个

转动副起约束作用

(a)

(c)

(d) .咼副接触点公法线重

合两构件在多处接触而构成平面咼副且各接触

点处的公法线彼此重合时，只有一个高副起约束作用，

(e) .对称部分---- 机构中存在对传递运动不起独立作用的对称部分。

(d) (e) (b)

四.平面机构的结构分析

①正确计算机构自由度。

②从远离原动件的构件幵始拆杆组，先试拆U级组，不成，再拆川级组。每拆出一

杆组后，剩下部分仍是一个与原机构有相同自由度的机构，直至只剩下基本机构。

③对含高副的机构，进行第②步前，先高副低代。

3) .平面高副机构的分析方法——高副低代

(1)高副低代：将机构中的高副根据一定的条件，虚拟地用低副代替。

(2)高副低代必须满足的条件

方法：高副用一个构件、两个低副代替。过接触点找曲率中心。

第三章

速度瞬心一一互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。

三心定理：作平面运动的三个构件，共有三个瞬心，它们位于同一条直线上。

结论：两构件的角速度之比一传动比等于它们的绝对瞬心被相对瞬心所分线段的反比

内分时反向；外分时同向(或者说相对瞬心在两绝对瞬心之间时，两构件转向相反，否则转向相同。)

速度瞬心法总结：

找出已知运动构件和待求运动构件的相对瞬心和它们的绝对瞬心。其中：

绝对瞬心一求一个构件上各点速度；

相对瞬心一找两构件上各点速度关系；已知?P相对P色对(已知) 待求? P相对P色对(待求) 速度分析小结:

1）每个矢量方程可以求解两个未知要素

2）在速度图中，p点称为极点，代表所有构件上绝对速度为零的影像点。

3）由p点指向速度图上任意点的矢量均代表机构中对应点的绝对速度。

4）除p点之外，速度图上任意两点间的连线均代表机构中对应两点间相对速度，其指向与速度的角标相反（V CB bc）。

5）角速度可用构件上任意两点之间的相对速度除以该两点之间的距离来求得，方向的判定采用矢量平移法（将代表该相对速度的矢量平移到对应点上）。

6）速度影像原理：同一构件上各点的绝对速度矢量终点构成的多边形与其

在机构图中对应点构成的多边形相似且角标字母绕行顺序相同。

7）当同二构件已知两点速度求第三点速度时才能使用速度影像原理加速度分析小结：

1）在加速度图中，p点称为极点，代表所有构件上绝对加速度为零的影像点。

2）由p点指向加速度图上任意点的矢量均代表机构图中对应点的绝对加速度。

34）除p‘点之外，加速度图中任意两个带“‘”点间的连线均代表

机构图中对

应两点间的相对加速度，其角标与相对加速度的指向相反。

4）角加速度可用构件上任意两点之间的相对切向加速度除于该两点之间的距离来求

得，方向的判定采用矢量平移法（将代表该相对切向加速度的

5）加速度影像原理：在加速度图上，同一构件上各点的绝对加速度矢量终点构成的多边形与机构图中对应点构成的多边形相似且角标字母绕行顺序相同。

6）当同一构件已知两点加速度求第三点加速度时才能使用加速度影像原理柯氏加速矢量平移到对应点上）0