机械原理个人总结的复习资料(南昌大学10级)

机械原理复习资料

学院：环化学院班级：过控101 姓名：王**学号：5801******

一、平面机构的结构分析

一、运动副及构件的表达方法：

运动副的表达

构件的表达

常用运动副的符号

二、绘制机构简图：

1、分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；

2、确定所有运动副的类型和数目；

3、选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）；

4、确定比例尺

5、用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画)）

三、计算平面机构自由度：

1、机构自由度的计算公式：F=3n - (2P L+P H )

2、注意事项：

1）、复合铰链：两个以上的构件在同一处以转动副相联

计算：m个构件，有m－1转动副

复合铰链常出现在下列情况：

2、局部自由度F′：构件所具有的与其他构件运动无关的局部运动。

注意：计算机构自由度时, 应将局部自由度除去不计。

去除局部自由度应采取的措施：

设想将滚子与安装滚子的构件焊成一体，预先排除局部自由度，再计算机构自由度——刚化法。

n = 2、Pl = 2、Ph = 1

F=3n-2Pl-Ph

=3⨯2-2⨯2–1

=1

3、虚约束：为改善构件的受力状态、刚度、强度等引入的对机构的运动实际不

起作用的约束

机构中的虚约束常发生在下列情况：

1若两构件上距离始终保持不变的点之间，用一杆将其铰接，则该联接将带入1个虚约束。

平行四边形机构椭圆仪

2)两构件在多处接触而构成性质相同的运动副

(1)两构件在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行或重合，则只能算1个移动副。(2)两构件在多处相配合而构成转动副，且转动轴线重合，则只能算1个转动副。

3)对运动不起作用的对称部分或结构重复部分。

多个中间齿轮

二、平面连杆机构及设计

一、铰链四杆机构有整转副的条件：

1、运动副A成为整转副的条件

组成周转副的两杆中必有一杆为

最短杆；

最短杆与最长杆的长度和小于等

于其余两杆长度和

2、铰链四杆机构存在曲柄的条件

二、急回特性：

1、几个概念（1）极限位置：从动件作往复运动时

所能达到的两极端位置。

对于曲柄摇杆（滑块）机构，极限位置是当曲柄分别与连杆拉直共线和重叠共线时作往复运动的从动件的位置。

（2）行程：作往复运动的从动件从一个极限位置到达另一个极限位置所走过的位移或角位移。

（3）极位夹角θ：从动件处于两极限位置时，一曲柄位置与另一曲柄位置的反向延长线之间的夹角。

当曲柄逆时针转动时，从动件从右极位转到左极位，再回到右极位时，曲柄分别转过的角度为：φ1＝180°+θ

φ2＝180°-θ

因此：θ= (φ1-φ2)/2

2、急回特性和行程速度变化系数

（1）急回特性：原动件(曲柄)作匀速

转动、从动件相对机架作往复运动(摆

动或移动)的连杆机构，从动件正行程

和反行程的位移量相同，而所需的时

间和平均速度不相等的现象。

一般让从动件在工作行程有较慢的平

均速度，而在回程有较快的平均速度。

（2）急回运动机理

φ1＝180°+θ

φ2＝180°-θ

（3）行程速度变化系数K

K(≥ 1 )反映机构急回特性的相对程

度。

机构输出构件具有急回特性的条件：

1.原动件等速整周转动；

2.输出构件往复运动；

3.θ>0。

三、压力角α和传动角γ：

1、压力角α：

不考虑构件的重力、惯性力及运动副

中的摩擦力等的影响，从动件所受的

力（F）与从动件所受力的作用点的速

度方向的夹角（锐角）

2、传动角γ：压力角α的余角

γ越大，对机构工作越有利。

常用γ衡量机构的传动质量。

四、死点位置

死点位置：机构传动角为0°（压力角

为90°）的位置

特征：驱动从动件运动的有效分力为

零。

当输出构件与连杆共线时，机构出现

死点。

特别注意：机构有无死点与原动件选

取有关

计算自由度例题（大筛机构）：

按给定行程速度变化系数设计四杆机构例题：

已知：行程系数比K，滑块行程S，偏距e，设计一偏置曲柄滑块机构

三、凸轮机构及其设计

一、基本概念

基圆：对尖顶和平底从动件凸轮机构，以转动中心到轮廓曲线的最短

距离为半径的圆。对滚子从动

件凸轮机构，基圆有所变化。

偏距：直从动件凸轮机构中，凸轮转动中心到直从动件的距离；

偏距圆：以凸轮转动中心为圆心，偏

距为半径的圆

凸轮转动时，从动件延长线

始终与偏距圆相切

升程h（或φmax）：从动件的最大

位移（或角位

移）

压力角α：不计摩擦时，从动件受力方

向与速度方向所夹的锐

角。

F″= F'tanα——有害分力

F'一定，α↑→F″↑

→η↓

自锁：由于α增大，F″引起的摩擦力超过F'，致使凸轮无法推动从

动件。

二、图解法设计直从动件盘形凸轮轮廓曲线：

1、对心直动尖端从动件盘形凸轮机构

已知：从动件运动规律、升程h；凸轮的 及方向、基圆半径r0

图解法设计凸轮轮廓曲线步骤：

1）确定基圆和从动件的起始位置；

2）作出从动件在反转运动中依次占据的各位置线；

3）根据从动件运动规律，确定从动件在反转所占据的各位置线中的尖顶位置——光滑连接后即为理论廓线。

4）在所占据的各尖顶位置作出从动件高副元素所形成的曲线族；

5）作从动件高副元素所形成的曲线族的包络线，即是所求的凸轮轮廓曲线——光滑连接后即为实际廓线。