(完整版)华中科技大学机械原理1
华中科技大学机械原理课后答案
华中科技大学机械原理课后答案【篇一：华中科技大学《机械设计基础》期末试卷及答案】s=txt>《机械设计基础》期末考试试题一、填空题(每空1分，共30分)1、构件是机器的分为______零件和_______零件；部件是机器的_______单元体。
2、运动副是使两构件，同时又具有的一种联接。
平面运动副可分为和4、绘制凸轮轮廓曲线，需已知__________、___________和凸轮的转向。
__________。
6、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为______和______分别相等。
7．斜齿圆柱齿轮的重合度______直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动______，承载能力______，可用于____________的场合。
8.机械静联接又可以分为______联接和______联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于_________。
9.螺纹联接防松的目的是防止___________________________，按工作原理的不同有三种防松方式：_________、_________、_________。
10.按轴的承载情况不同，可以分为转轴、________、_________。
二、判断题(每题1分，共10分)1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（）3、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。
（）4、v带型号中，截面尺寸最小的是z型。
（）5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。
（）6、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。
（）7、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。
（）8、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。
（）9、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或鱼眼坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。
（） 10、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。
华科机械原理课件凸轮机构共83页
xBc o s)(xB1sin()yB1 yBsin()xB1c o s)(5y9B1
尖顶移动从动件盘形凸轮机构
y B1
-
平面旋转矩阵
xB
yB
R
xB1 yB1
s
B0
s0
e
O
C0
B
rb
C
c o s)(sin()
R sin() c o s)(
x
cos sin sin cos
xyB B11es0s1erb2e2
1
an 0 ()
与反向时的 情况对比：
tana l( s2i/ n0 1 ( 1))ta n 1 0 () 47
• 摆动从动件盘形凸轮机构的压力角与从动 件的运动规律、摆杆长度、基圆半径及中 心距有关。
• 在运动规律和 基本尺寸相同的情况下，1 与2异向，可减小摆动从动件盘形凸轮机
构的压力角。
57
坐标旋转公式-推导
y (x1, y1)
(x, y)
x O
x1
x
cos() cos
y1 y
sin( ) sin
tany/x
x1 cos xcos( ) xcoscos xsinsin
x1 xcos xtansin xcos ysin
y1sin ysin( ) ysincos ycossin
39
从动件常用基本运动规律特性
40
§3–3 盘形凸轮机构基本尺寸的确定
一、移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸 二、摆动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸
41
一、移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸设计
n
3 v2
t
2
2
A nt
华中科技大学机械原理课件CH0-绪论
电力或磁力传递
电磁离合或制动传动
执 行 系 统
回转运动机构 往复运动机构 间歇运动机构 按预定运动轨迹运动的机构
机电一体化系统
由动力系统、驱动系统、机械系统、传感系统 和控制系统五个要素组成。
铣刀
工件
伺 服 驱 动
光栅尺
V
工作台
X
导轨
J
电机 联轴节 丝杠 轴承
计算机
动力源
数控机床
机构的组成要素是构件和运动副
本课程的基本学习方法
• 着重基本概念的理解和基本设计方法的 掌握，不强调系统的理论分析； 着重理解公式建立的前提、意义和应用， 不强调对理论公式的具体推导； 注意密切联系生产实际，努力培养解决 工程实际问题的能力。
•
•
绪论
机器
机械(machinery)
machine
机构
mechanism
机器(machine)
机械原理Байду номын сангаас
-基础篇
Theory of Machines and Mechanisms
华中科技大学 机械学院 刘伦洪
几点说明
1. 教材：
– 杨家军主编《机械原理-基础篇》华中科技大学出版社
2. 课程安排：三个教学环节
– –
–
讲课28学时 实验4学时：联系人：62405120 / 87540870（h）黄老师 （女） 课程设计20学时
执行机械运动的装置，它用来 变换和传递能量、物料与信息
物料：是指被加工的对 象、被搬运的重物。
动力机器
机 器 种 类
是能量变换的装置，即可将某种形 式的能量变换成机械能，或者把机 械能变换成其他形式的能量。例如： 内燃机、压气机、涡轮机、电动机 和发电机等。 是完成有用的机械功或者是搬运物 品。例如：轧钢机、织布机、缝纫 机、汽车、飞机和金属切削加工机 床等。
机械原理--其他机构
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外啮合轮齿式棘轮机构 Externally meshed tooth ratchet mechanism
内啮合轮齿式棘轮机构 Internally meshed tooth ratchet mechanism
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棘条机构 Ratchet rack mechanism
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外槽轮机构 External Geneva drive
内槽轮机构 Internal Geneva drive
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槽条机构 Geneva rack mechanism
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球面槽轮机构 Spherical Geneva drive
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槽轮机构 1 与 6 导杆机构 7 串联 8 S
2 4 5
3
6 7 D 2 S = g[f()] S M S = g( ) B 5 4
1
A
5
4
3
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（二）机构的并联组合
以一个多自由度机构作为基础机构，将 一个或几个自由度为１的机构（可称为附加 机构）的输出构件接入基础机构，这种组合 方式称为并联组合。
并联组合的几种常见方式：
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误差校正机构
1 2 2
S1 3
Ⅲ
1
1
2
Ⅱ
2
3
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（三）机构的混接式组合
综合运用串联—并联组合 方式可组成更为复杂的机构， 此种组合方式称之为机构的 混接式组合。
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（四）机构组合设计举例
步骤： （1）根据机械的工作原理确定执行构件所 要完成的运动； （2）将执行构件的运动分解成机构易于实 现的基本运动或动作，分别拟订能完成这 些基本运动或构型的方案； （3）将上述各机构构型方案按某种组合方 式组成一个新的复合机构。
【华中科技大学806机械设计基础(机械原理篇)】强化课程—讲义
华中科技大学806机械设计基础（强化课程内部讲义）——————————————————————————————————————————————————————————目录第一部分序言 (1)第二部分初试各章节深度解析 (5)第一本书《机械原理》 (5)第一章机械的组成 (6)1.1本章知识点串讲 (6)1.2本章重难点总结 (7)1.3本章典型题库 (8)第二章平面机构具有确定运动的条件 (8)2.1本章知识点串讲 (8)2.2本章重难点总结 (8)2.3本章典型题库 (9)第三章平面连杆机构及其设计 (10)3.1本章知识点串讲 (11)3.2本章重难点总结 (11)3.3本章典型题库 (12)第四章凸轮机构及其设计 (13)4.1本章知识点串讲 (14)4.2本章重难点总结 (14)4.3本章典型题库 (17)第五章齿轮机构及其设计 (19)5.1本章知识点串讲 (17)5.2本章重难点总结 (23)5.3本章典型题库 (25)第六章齿轮系及其设计 (26)6.1本章知识点串讲 (26)6.2本章重难点总结 (26)6.3本章典型题库 (29)第七章其他常用机构 (30)7.1本章知识点串讲 (30)7.2本章重难点总结 (30)7.3本章典型题库 (31)第八章机构系统的动力学仿真 (31)8.1本章知识点串讲 (31)8.2本章重难点总结 (33)8.3本章典型题库 (35)——————————————————————————————————————————————————————————第一部分序言为了更好的发挥本强化课程讲义和配套的强化课程对专业课复习的指导作用，提高考研同学专业课的复习效率，请认真阅读以下三点说明：一、非统考专业课命题的总体特征统考专业课有教育部统一颁发的《考试大纲》，但非统考专业课教育部没有制定相应科目的考试大纲，是不是说非统考专业课的命题就没有可参考的官方权威依据了呢？不是，根据《教育部关于招收攻读硕士学位研究生统一入学考试初试自命题工作的指导意见（试行）》，该《指导意见》中对非统考专业课命题工作做了非常细致的要求，是我们解析非统考专业课命题原则的政策依据。
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动力机器 式的能量变换成机械能，或者把机 械能变换成其他形式的能量。例如：
内燃机、压气机、涡轮机、电动机
和发电机等。
机
是完成有用的机械功或者是搬运物
工作机器 品。例如：轧钢机、织布机、缝纫
器
机、汽车、飞机和金属切削加工机
床等。
信息机器
是用来获得和变换信息。例如：机 械式积分仪、计帐机、打字机和绘 图仪。
动 力 系 统
传
机械系统
动 系
冷却、
统
润滑 计数
操 纵 控
照明 制
执
等装 装 置置
行 系
统
机械传递 液体动力传递 电力或磁力传递
蒸汽机 内燃机 水轮机 燃气机 电动机 液动机 气动机 摩擦传动 啮合传动 推动传动 液压传动
液力传动 气动传动
电力拖动
电磁离合或制动传动
回转运动机构 往复运动机构
间歇运动机构 按预定运动轨迹运动的机构
是一个由确定的质量刚度和阻尼的物体组成并能完成特定功能的系统机械零件和构件是组成机械系统的基本要素它们为完成一定的功能相互联系而分别组成了各个子系机械系统蒸汽机机械系统内燃机水轮机燃气机电动机液动机气动机液体动力传递机械传递电力或磁力传递摩擦传动啮合传动推动传动液压传动液力传动气动传动电力拖动电磁离合或制动传动按预定运动轨迹运动的机构往复运动机构回转运动机构间歇运动机构冷却润滑计数照明整体性机械系统是由若干个子系统构成的统一体各子系统具有不同的功能与特性但它们在结合时必须服从整体功能的要求相互间须协调和适应
主动件 活动构件
从动件
Hale Waihona Puke 其中，运动规律已知的活动构件称为原动件， 输出运动或动力的从动件称为输出件。
华科机械原理课件-平面连杆机构及设计
不足之处：
四、平面连杆机构的应用
机械手
举升
汽车中那些部位用到连杆机构
飞机起落架
内燃机
火车头
起重装置
矿山颚式碎矿机 将大石头压成小石头
机器马
§2-1 平面四杆机构的基本形式、演变及其应用 一、平面四杆机构的基本形式
连杆 2
连架杆1
4 机架
3
连架杆
在连架杆中，能 绕其轴线回转360° 者称为曲柄；仅能绕 其轴线往复摆动者称 为摇杆。
Vc
γmin=[δmin , 180-δmax]min δ= arccos{[b2+c2-d2-a2+2adcos]/2bc}. = 0, δmin= arccos{[b2+c2-(d-a)2]/2bc} = 180, δmax= arccos{[b2+c2-(d+a)2]/2bc}
导杆机构-设计过程
已知： l AD , K
l AB l AD sin ( 2) l AD sin( 2)
A B2 D
lBD l AD cos( 2) l AD cos( 2)
θ B1
C
=
3、根据给定两连架杆的位置 设计四杆机构
1） 刚化反转法 2）封闭矢量四边形投影法
输出件空回行程的平均速度 ————————————— 输出件工作行程的平均速度
= v2/v1 =（C1C2/t2）/ （C1C2/t1 ） = t1/t2 =1/2 =(180°+θ )/(180°-θ )
θ = 180°（k-1）/（k+1） 连杆机构输出件具有急回特性的条件： 1）原动件等角速整周转动 2）输出件具有正、反行程的往复运动 3）极位夹角θ 0
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杨家军
绪论
机械(machinery) 机器
机构
课程的性质与任务
是研究机械性能分析与设计的基本理论与 方法的专业基础课程之一。
教学内容
1、研究机构的组成及具有确定运动的条件。 2、研究四种基本机构的特性和设计方法：
连杆机构，凸轮机构，齿轮机构，间歇 运动机构. 3、轴与轴承、联接。
本课程的基本学习方法
机器是由机构组成的。
例：内燃机
连杆机构 凸轮机构
齿轮机构
机构运动简图
机ห้องสมุดไป่ตู้系统—由若干机械装置组成的、完成特定
功能的系统。是一个由确定的质量、 刚度和阻尼的物体组成并能完成特 定功能的系统
机械零件和构件是组成机 械系统的基本要素，它们 为完成一定的功能相互联 系而分别组成了各个子系 统。
机 械 系 统 组 成
6. 经济性要求 7. 环境保护要求 8. 产品造型要求 9. 其他要求
机电一体化系统： 由动力系统、驱动系统、机械
系统、传感系统和控制系统五 个要素组成。
机构的组成和运动副
机构的组成要素是构件和运动副 构件和零件 构件
机器中的独立运动单元
• 零件
• 机器中的制
造单元
构件分成以下几种
机架（固定构件）
• 目的性 系统的价值体现在其功能上，完成特
定的功能是系统存在的目的。因此，系统应实 现所要求的功能，排除或减少有害的干扰。
• 环境适应性 任何一个系统都存在于一定的物
质环境中，外部环境的变化，会使系统的输入 发生变化，甚至产生干扰，引起系统功能的变 化。
现代机械的功能要求
1. 运动要求 2. 动力要求 3. 体积和重量要求 4. 可靠性和寿命要求 5. 安全性要求
机器与其它装置的主要区别是：机器一定要作机械 运动，并通过运动来实现能量物料和信息的变换
机构(machanism) 用来传递运动和力或改
变运动形式的构件系统
机构和机器的区别
• 机构只是一个构件系统，而机器除构件 系统外，还包含电气、液压等其它系统
• 机构只用来传递运动和力，而机器除传 递运动和力外，还具有变换或传递能量、 物料和信息的功能
约束：两构件用运动副联接后，彼此的相对 运动受到某些限制。
机构自由度：指机构中各活动构件相对于机架 的可能独立运动数目，即决定构件位置的独 立参变量。
运动副的分类
根据运动副的接触形式，运动副归为两类 1）低副：面接触的运动副。如 :
转动副
移动副
运动副的分类
2）高副：点或线接触的运动副。
如:
齿轮副
1 着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握， 不强调系统的理论分析；
2 着重理解公式建立的前提、意义和应用,不 强调对理论公式的具体推导；
3 注意密切联系生产实际，努力培养解决工程 实际问题的能力。
机器(machine) 执行机械运动的装置，它用 来变换和传递能量、物料与信息
是能量变换的装置，即可将某种形
动 力 系 统
传
机械系统
动 系
冷却、
统
润滑 计数
操 纵 控
照明 制
执
等装 装 置置
行 系
统
机械传递 液体动力传递 电力或磁力传递
蒸汽机 内燃机 水轮机 燃气机 电动机 液动机 气动机 摩擦传动 啮合传动 推动传动 液压传动
液力传动 气动传动
电力拖动
电磁离合或制动传动
回转运动机构 往复运动机构
间歇运动机构 按预定运动轨迹运动的机构
机 械 系 统 组 成
机械系统的特性
机械系统的特性
• 整体性 机械系统是由若干个子系统构成的统
一体，各子系统具有不同的功能与特性，但它 们在结合时必须服从整体功能的要求，相互间 须协调和适应。
• 相关性 系统内部各子系统之间有机联系，它
们之间相互作用、相互影响，形成特定的关系。
机械系统的特性
主动件 活动构件
从动件
其中，运动规律已知的活动构件称为原动件， 输出运动或动力的从动件称为输出件。
由若干零件组 成的构件—— 连杆
1--连杆体 2--螺栓 3--螺母 4--连杆盖
1
2 3
4
二、运动副及其分类
运动副：机构中两构件直接接触的可动联接。
运动副元素：两构件上参加接触而构成运动副
的部分，如点、线、面。
凸轮副
也可将运动副分为平面运动副和空间运动副。
1）平面运动副：组成运动副两构件间作相对平 面运动，如 :
转动副
齿轮副
2）空间运动副：组成运动副两构件间作相对空 间运动。如 :
螺旋副
球面副
动力机器 式的能量变换成机械能，或者把机 械能变换成其他形式的能量。例如：
内燃机、压气机、涡轮机、电动机
和发电机等。
机
是完成有用的机械功或者是搬运物
工作机器 品。例如：轧钢机、织布机、缝纫
器
机、汽车、飞机和金属切削加工机
床等。
信息机器
是用来获得和变换信息。例如：机 械式积分仪、计帐机、打字机和绘 图仪。