机械原理考试重点总结123页PPT
合集下载
《机械原理复习重点》PPT课件
–对运动失真的问题，要弄清其原因，出现运动失真常见 的对策有：(1)采用平底从动件通常是增大基圆半径；(2) 采用滚子从动件时，可以通过增大基圆半径或减小滚子 半径的方法；
第九章 凸轮机构
第十章 齿轮机构
• 总∶齿轮机构是怎样实现连续的定传动比转动的，是如何加工出来的，什么是根切？如何 克服？等
• 一、齿轮机构的应用和分类
• 二、齿廓啮合基本定律
• >>>定传动比条件
•
共轭齿廓曲线，曲线选择
• 三、渐开线及其性质、渐开线做齿廓满足齿廓啮合基本定律--定传动比
第十章 齿轮机构
•
cos k
rb rk
可分性
第十章 齿轮机构
• 四、齿轮各部分的名称和标准齿轮的定义
• >>齿制
•
>>压力角，模数等
第三章 平面机构运动分析
• 2、矢量方程图解法 • 列方程 • 求解的顺序和机构的组成顺序一致 • 两种类型
• 同一构件不同点之间的运动关联 • 两构件重合点之间的运动关联（常见于
存在移动副且移动副位置或方向在变化）
2020/11/20
7
• 2、矢量方程图解法 • 作图
• 注意影像法的利用 • 哥氏加速度
2020/11/20
17
• 机械周期性速度波动的调节 • 飞轮设计公式及意义 • 最大盈亏功计算
(max min ) / m
m
( max
min )
2
JF≥ΔWmax/(ωm2[δ ]）=900ΔWmax /(nm2π2[δ ]）
当最大盈亏功和平均角速度一定时，[δ]取值很小，则飞轮
转动惯量很大，过于笨重；
10
第九章 凸轮机构
第十章 齿轮机构
• 总∶齿轮机构是怎样实现连续的定传动比转动的，是如何加工出来的，什么是根切？如何 克服？等
• 一、齿轮机构的应用和分类
• 二、齿廓啮合基本定律
• >>>定传动比条件
•
共轭齿廓曲线，曲线选择
• 三、渐开线及其性质、渐开线做齿廓满足齿廓啮合基本定律--定传动比
第十章 齿轮机构
•
cos k
rb rk
可分性
第十章 齿轮机构
• 四、齿轮各部分的名称和标准齿轮的定义
• >>齿制
•
>>压力角，模数等
第三章 平面机构运动分析
• 2、矢量方程图解法 • 列方程 • 求解的顺序和机构的组成顺序一致 • 两种类型
• 同一构件不同点之间的运动关联 • 两构件重合点之间的运动关联（常见于
存在移动副且移动副位置或方向在变化）
2020/11/20
7
• 2、矢量方程图解法 • 作图
• 注意影像法的利用 • 哥氏加速度
2020/11/20
17
• 机械周期性速度波动的调节 • 飞轮设计公式及意义 • 最大盈亏功计算
(max min ) / m
m
( max
min )
2
JF≥ΔWmax/(ωm2[δ ]）=900ΔWmax /(nm2π2[δ ]）
当最大盈亏功和平均角速度一定时，[δ]取值很小，则飞轮
转动惯量很大，过于笨重；
10
机械原理ppt课件完整版
齿轮传动的设计步骤
包括选择齿轮类型、确定齿轮模 数、齿数、压力角等参数，进行 齿轮强度校核等。
齿轮传动的应用
广泛应用于各种机械设备中，如 汽车、机床、工程机械等。
链传动的设计与分析
链传动的类型
包括滚子链传动、齿形链传动等。
链传动的设计步骤
包括选择链条类型、确定链条节距、链轮齿 数等参数，进行链条强度校核等。
定义与研究对象
机械系统动力学是研究机械系统在力作用下的运动规律及其与力的相互关系的学科。它主要 关注机械系统在外力作用下的运动状态，如速度、加速度、位移等的变化规律。
基本术语与概念
包括力、质量、加速度、动量、动能、势能等，这些术语和概念是描述机械系统运动状态的 基础。
动力学原理
牛顿运动定律、动量定理、动能定理等是机械系统动力学的基本原理，它们揭示了机械系统 运动的基本规律。
命和可靠性。
检测装备
包括测量仪器、检测设备等，用 于对加工过程中的产品精度和质 量进行检测和控制，确保产品符
合设计要求。
先进制造技术与装备简介
数控技术
机器人技术
通过计算机编程控制机床等加工装备，实现 自动化、高精度和高效率的加工过程。
应用机器人进行自动化生产，提高生产效率 和产品质量，降低劳动强度和生产成本。
2023
PART 03
机械传动与驱动
REPORTING
机械传动的类型和特点
摩擦传动
螺旋传动
利用摩擦力传递动力和运动的传动方 式，如带传动、摩擦轮传动等。其特 点是结构简单、成本低廉，但传动效 率较低且易磨损。
利用螺旋副传递动力和运动的传动方 式，如螺旋千斤顶、螺旋压力机等。 其特点是结构简单、自锁性好，但传 动效率较低。
机械原理期末考试复习资料PPT课件
=1 √
5
2.局部自由度
所谓局部自由度：是指机构中某些构件所具有的不影响其他
构件运动的自由度
F＝＝33n3－－22PL3－－P1H=2 ×
F＝＝33n3－－22PL－3－P1H--1F=1√
3
F＝＝33n2－－22PL－2－P1H=1√
2
△ 在计算时，应除去局部自度。
1 △ 如不剔除局部自由度，计算的 结果将比正确值大。
可编辑课件
30
矢量方程图解法的基本原理
B
B（B1B2）
A
同一构件上两点间的运动关系
1 2
两构件重合点间的运动方程
vB vAvBA
vB2vB1vB2B1
aB aA aBA
aB 2aB 1aB r2B 1aB k2B 1
aA aBnA aBt A
a 2 v 可编辑课件k B2B1
1 B2B1
机构简图
可编辑课件
21
2
5
1′
3 1
4
5 4
2
1′ 3
1
3 4
2 1′ 1
题图
F 3n 2PL PH
342511
可编辑课件
22
2
3
5
1’
1 4
F 3n 2PL PH
342511
3 4
2 1′ 1
题图
2 3
4
1’
1 F 3n 2PL PH
332321
可编辑课件
23
例 计算下列机构的自由度
1
2
4
5
4. 构件的角速度和角加速度的求法
5. 科氏加速度存在条件、大小、方向的确定
6. 最后说明机构运动简图、速度多边形及加速度多边形的
5
2.局部自由度
所谓局部自由度：是指机构中某些构件所具有的不影响其他
构件运动的自由度
F＝＝33n3－－22PL3－－P1H=2 ×
F＝＝33n3－－22PL－3－P1H--1F=1√
3
F＝＝33n2－－22PL－2－P1H=1√
2
△ 在计算时，应除去局部自度。
1 △ 如不剔除局部自由度，计算的 结果将比正确值大。
可编辑课件
30
矢量方程图解法的基本原理
B
B（B1B2）
A
同一构件上两点间的运动关系
1 2
两构件重合点间的运动方程
vB vAvBA
vB2vB1vB2B1
aB aA aBA
aB 2aB 1aB r2B 1aB k2B 1
aA aBnA aBt A
a 2 v 可编辑课件k B2B1
1 B2B1
机构简图
可编辑课件
21
2
5
1′
3 1
4
5 4
2
1′ 3
1
3 4
2 1′ 1
题图
F 3n 2PL PH
342511
可编辑课件
22
2
3
5
1’
1 4
F 3n 2PL PH
342511
3 4
2 1′ 1
题图
2 3
4
1’
1 F 3n 2PL PH
332321
可编辑课件
23
例 计算下列机构的自由度
1
2
4
5
4. 构件的角速度和角加速度的求法
5. 科氏加速度存在条件、大小、方向的确定
6. 最后说明机构运动简图、速度多边形及加速度多边形的
机械原理考试重点总结.ppt
§ 5-3渐开线及渐开线齿廓
1.渐开线的形成
发生线
K
N
rb
A
第一章
平面机构的结构分析
一 基本概念
1 运动副：两构件直接接触形成的可动联接 2 运动副元素：参与接触而构成运动副的点、
线、面。
3 自由度：构件所具有的独立运动的数目
4 机构自由度:机构中各活动构件相对于机架 的独立运动数目。
5 杆组：不可再分的、自由度为零的运动链
二.平面机构的自由度
两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到 某些约束,自由度随之减少。
1) 复合铰链(Compound Hinge) 2)局部自由度 Passive DOF
3）虚约束RedundantConstraints
3.常见的虚约束：
1) 当不同构件上两点间的距离保持恒定，若在 两点之间加上一个构件和两个转动副，虽不 改变机构运动，但却引入一个虚约束。
y
x
虚约束一
2）两构件组成的若干个导路中心线互相平 行或重合的移动副。
b)动力条件（如γmin）;
c)运动连续性条件等。
3-4实现连杆给定位置的平面四杆机构 运动设计
• 1.连杆位置用动铰链中心B、C两点表示 • 连杆位置用动铰链中心B、C两点表示连杆经过三
个预期位置序列的四杆机构的设计。
C1
B1
B2
B3
C2 C3
按给定行程速度变化系数设计四杆机构
行程速度变化系数
１）机构自由 度 F≥1。 2）原动件数目等于机构自由度F。
例题6 计算图示机构自由度。
① 1
⑥
⑦
⑨
7
6⑧
②
2 4
④
53
机械原理ppt
F = 3×n - （2pl+ph)-F'
虚约束及其去除方法 虚约束是指机构中某些运动副代入得对机构运动
其重复约束作用的约束，其数目以p´表示。 除去虚约束的方法：
先将机构中引入虚约束的运动副或运动链部分除 去，再来计算机构的自由度。
或从机构的约束数中减去虚约束数目p´。 F = 3×n - （2pl+ph-p')-F'
位 置 ， 因 P13 为 机 构 3 的绝对瞬心，则有
3
vB l BP13
2l AB l
BP13
2.56rad / s
vC l CP133 0.4m / s vE l P13E3 0.357m / s
3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置，因 BC线上速度最小之点必与P13点的距离最近，故 从P13 引BC的垂线交于点E。由图可得
4）定出VC =0 时机构的两个位置，量出
1 26.4
2 226.6
已 知 ： 图 示 导 杆 机 构 尺 寸 ： lAB=0.051m ， lAC=0.114m, ω1 =5rad/s。试用瞬心法确定：机构在 图示位置导杆3的角速度ω3的大小和方向。
通过自由度计算判断图示运动链是否有确定运动 （图中箭头所示构件为原动件）。如果不满足有确定 运动的条件，请提出修改意见并画出运动简图。
n=4, PL=6, PH=0, F= 3n-2PL -PH=3×4－2×6-1×0=0
F=3×10－2×13－2－1=1
计算下列各运动链的自由度，并指出其中是否 有复合铰链、局部自由度、虚约束（应说明属于哪 一类虚约束）。最后判断该机构是否有确定运动 （图中箭头所示构件为原动件），为什么？
若构成的是相对不可动的系统，则为珩架或结构 体，即蜕变为一个构件。运动链有首末封闭的闭链， 也有未封闭的开链。运动链还有平面运动链和空间运 动链之分。
虚约束及其去除方法 虚约束是指机构中某些运动副代入得对机构运动
其重复约束作用的约束，其数目以p´表示。 除去虚约束的方法：
先将机构中引入虚约束的运动副或运动链部分除 去，再来计算机构的自由度。
或从机构的约束数中减去虚约束数目p´。 F = 3×n - （2pl+ph-p')-F'
位 置 ， 因 P13 为 机 构 3 的绝对瞬心，则有
3
vB l BP13
2l AB l
BP13
2.56rad / s
vC l CP133 0.4m / s vE l P13E3 0.357m / s
3）定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置，因 BC线上速度最小之点必与P13点的距离最近，故 从P13 引BC的垂线交于点E。由图可得
4）定出VC =0 时机构的两个位置，量出
1 26.4
2 226.6
已 知 ： 图 示 导 杆 机 构 尺 寸 ： lAB=0.051m ， lAC=0.114m, ω1 =5rad/s。试用瞬心法确定：机构在 图示位置导杆3的角速度ω3的大小和方向。
通过自由度计算判断图示运动链是否有确定运动 （图中箭头所示构件为原动件）。如果不满足有确定 运动的条件，请提出修改意见并画出运动简图。
n=4, PL=6, PH=0, F= 3n-2PL -PH=3×4－2×6-1×0=0
F=3×10－2×13－2－1=1
计算下列各运动链的自由度，并指出其中是否 有复合铰链、局部自由度、虚约束（应说明属于哪 一类虚约束）。最后判断该机构是否有确定运动 （图中箭头所示构件为原动件），为什么？
若构成的是相对不可动的系统，则为珩架或结构 体，即蜕变为一个构件。运动链有首末封闭的闭链， 也有未封闭的开链。运动链还有平面运动链和空间运 动链之分。
机械原理期末复习提纲(共10张PPT)
基圆半径的影响
齿轮机构
❖ 渐开线齿廓、啮合特性 （传动类型 ？？） 渐开线形成、性质，深刻理解啮合特性
❖ 直齿圆柱齿轮
标准齿轮的概念，各种参数及其尺寸计算，正确啮合条件， 连续传动条件等，重合度概念等
❖ 齿轮根切和变位
根切现象及变位的概念，变位对齿轮参数的影响、齿轮传 动类型等
❖ 斜齿圆柱齿轮 斜齿轮的基本参数、标准参数，正确啮合条件
齿轮机构
❖ 斜齿圆柱齿轮
定轴及周转轮系传动比计连算 续传动条件，纵向重合度的概念，当量齿轮及当量齿数
熟练掌握杆长条件计算
❖ 圆锥齿轮 相对运动图解法——相对运动矢量方程建立方法、速度多边形和加速度多边形、速度和加速度影像定理
标准齿轮的概念，各种参数及其尺寸计算，正确啮合条件，连续传动条件等，重合度概念等 标准齿轮的概念，各种参数及其尺寸计算，正确啮合条件，连续传动条件等，重合度概念等
机械原理
Theory of Machines and Mechanisms
机械原理期末复习提纲
机构组成及结构
❖ 机构的概念、运动副的概念及分类
❖ 运动链、机构组成原理 ❖ 平面机构自由度计算
计算方法、注意事项，熟练掌握平面机构自由度计 算
明确各种运动副的自由度数和约束数 ❖ 机构具有确定运动的条件
背锥，当量齿轮及当量齿数 Байду номын сангаас力角的概念（重点），掌握利用反转法确定压力角的位置
根切现象及变位的概念，变位对齿轮参数的影响、齿轮传动类型等 中间平面、直径系数的概念，正确啮合条件，掌握蜗杆蜗轮转动方向的判断，传动比的计算
定轴及周转轮系传❖动比计蜗算 杆蜗轮
背锥，当量齿轮及当量齿数 各种平衡条件及其平衡设计方法
齿轮机构
❖ 渐开线齿廓、啮合特性 （传动类型 ？？） 渐开线形成、性质，深刻理解啮合特性
❖ 直齿圆柱齿轮
标准齿轮的概念，各种参数及其尺寸计算，正确啮合条件， 连续传动条件等，重合度概念等
❖ 齿轮根切和变位
根切现象及变位的概念，变位对齿轮参数的影响、齿轮传 动类型等
❖ 斜齿圆柱齿轮 斜齿轮的基本参数、标准参数，正确啮合条件
齿轮机构
❖ 斜齿圆柱齿轮
定轴及周转轮系传动比计连算 续传动条件，纵向重合度的概念，当量齿轮及当量齿数
熟练掌握杆长条件计算
❖ 圆锥齿轮 相对运动图解法——相对运动矢量方程建立方法、速度多边形和加速度多边形、速度和加速度影像定理
标准齿轮的概念，各种参数及其尺寸计算，正确啮合条件，连续传动条件等，重合度概念等 标准齿轮的概念，各种参数及其尺寸计算，正确啮合条件，连续传动条件等，重合度概念等
机械原理
Theory of Machines and Mechanisms
机械原理期末复习提纲
机构组成及结构
❖ 机构的概念、运动副的概念及分类
❖ 运动链、机构组成原理 ❖ 平面机构自由度计算
计算方法、注意事项，熟练掌握平面机构自由度计 算
明确各种运动副的自由度数和约束数 ❖ 机构具有确定运动的条件
背锥，当量齿轮及当量齿数 Байду номын сангаас力角的概念（重点），掌握利用反转法确定压力角的位置
根切现象及变位的概念，变位对齿轮参数的影响、齿轮传动类型等 中间平面、直径系数的概念，正确啮合条件，掌握蜗杆蜗轮转动方向的判断，传动比的计算
定轴及周转轮系传❖动比计蜗算 杆蜗轮
背锥，当量齿轮及当量齿数 各种平衡条件及其平衡设计方法
机械原理复习PPT课件
这种最简单的、不可再分的、自由度为 零的构件组称为基本杆组或称为阿苏尔 杆组
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所组成的
系统，这就是机构的组成原理。
第14页/共183页
14
二、平面机构的结构分析
机构结构分析就是将已知机构分解为原动 件、机架和若干个基本杆组，进而了解机 构的组成，并确定机构的级别。机构结构 分析的步骤是：
(2)若两接触轮廓之一为一点，其替代方
法如图2-20所示。
图 2-19
第19页/共183页
图2-20 19
习题2—2 验算下列机构能否运动，如果能运动，看运
动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。
第20页/共183页
20
习题2—3 绘出下列机构的运动简图，并计 算其自由度（其中构件 1均为机架）。
(度)相同。
第17页/共183页
17
高副低代的关键
找出构成高副的两轮廓曲线在接触 点处的曲率中心，
然后用一个构件和位于两个曲率中 心的两个转动副来代替该高副。
第18页/共183页
18
高副低代有两种特殊情况
(1)如果两接触轮廓之一为直线，替代转
动副演化成移动副，如图2-19所示。
41
2．急回运动
如 速 （ 逆
A图逆B时所1→时示针A，B针2当摆）转曲时过柄过，以摇φφω杆11
等 角 则 角
（间为C1tD1。→C2D），设所用时
当 （ 针
A摆曲B2回柄→同A继B样1续）大转，小摇过的杆φ顺φ2
角 时 角
1 1800
（间为C2tD2。→C1D），设所用时
2 1800 常为回称程φ1运为动推角程。运由动图角中，可见φ2
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所组成的
系统，这就是机构的组成原理。
第14页/共183页
14
二、平面机构的结构分析
机构结构分析就是将已知机构分解为原动 件、机架和若干个基本杆组，进而了解机 构的组成，并确定机构的级别。机构结构 分析的步骤是：
(2)若两接触轮廓之一为一点，其替代方
法如图2-20所示。
图 2-19
第19页/共183页
图2-20 19
习题2—2 验算下列机构能否运动，如果能运动，看运
动是否具有确定性，并给出具有确定运动的修改办法。
第20页/共183页
20
习题2—3 绘出下列机构的运动简图，并计 算其自由度（其中构件 1均为机架）。
(度)相同。
第17页/共183页
17
高副低代的关键
找出构成高副的两轮廓曲线在接触 点处的曲率中心，
然后用一个构件和位于两个曲率中 心的两个转动副来代替该高副。
第18页/共183页
18
高副低代有两种特殊情况
(1)如果两接触轮廓之一为直线，替代转
动副演化成移动副，如图2-19所示。
41
2．急回运动
如 速 （ 逆
A图逆B时所1→时示针A，B针2当摆）转曲时过柄过，以摇φφω杆11
等 角 则 角
（间为C1tD1。→C2D），设所用时
当 （ 针
A摆曲B2回柄→同A继B样1续）大转，小摇过的杆φ顺φ2
角 时 角
1 1800
（间为C2tD2。→C1D），设所用时
2 1800 常为回称程φ1运为动推角程。运由动图角中，可见φ2
机械原理完整ppt课件
微器等。
04 连杆机构与凸轮机构
连杆机构的基本形式和设计方法
连杆机构的基本形式
包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等，每种形式都有其特定的运动特 性和应用场合。
连杆机构的设计方法
根据给定的运动规律和设计要求，选择合适的连杆机构形式，并通过几何关系、 运动学分析和动力学计算等方法，确定机构的尺寸、运动参数和动力参数。
机械原理完整ppt课 件
目录
CONTENTS
• 机械原理概述 • 机构的结构分析与设计 • 机械传动与驱动 • 连杆机构与凸轮机构 • 间歇运动机构与组合机构 • 机械系统动力学与平衡 • 现代设计方法在机械原理中的应用
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动、 力和能量转换规律的科学。
01
链传动应用
适用于机床、起重机械、农业机械等需要较大传动比和较高效率的场合
。
02
带传动应用
广泛应用于轻工、纺织、化工等行业的传动系统中，如缝纫机、皮带运
输机等。
03
螺旋传动应用
常用于机床进给机构、千斤顶、螺旋压力机等需要直线运动或升降运动
的场合。同时，在精密仪器和微调装置中也有广泛应用，如精密螺旋测
中的重要性。
优化设计的数学模型
02
讲解优化设计的数学模型，包括设计变量、目标函数和约束条
件等要素的定义和表示方法。
优化算法与实例分析
03
介绍常用的优化算法，如梯度下降法、遗传算法等，并通过实
例分析展示如何在机械设计中应用这些算法进行优化。
可靠性设计在机械原理中的应用
可靠性设计的基本概念
介绍可靠性设计的定义、目的和意义，阐述可靠性设计在机械设计中的重要性。