机械原理期末复习一西南交大
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复习要点：
摇杆（运动输出构件）的运
动极限位置
曲柄（运动输入构件）相对
应的位置
极位夹角 急回运动特征 行程速比系数
示例
连杆机构运动分析的直角坐标法
建立坐标系
建立点的位置方程
建立构件的位置方程
求构件上任意一点的方程 求构件间的相对运动方程 点位置方程是根据其所受到的约束建立的 位置方程、速度方程、加速度方程的关系
机构的组成原理
复习要点：
基本杆组 基本杆组的特征 拆出机构的基本杆组 确定机构的级
本节例题结合高副低代讲解
速度瞬心
复习要点：
瞬心确定方法
直接连接（共计3种情形） 不直接连接（三心定律）
利用瞬心计算速度
角速度 线速度
高副低代
复习要点：
高副低代的两种情形：
曲线与曲线形成高副 直线与曲线形成高副
高副低代的实质：
“1个高副”被“1个构件和2个低副 取代”
高副低代的两个特点 高副低代与拆杆组：
基本杆组是不包含高副的，所以在 拆杆组之前必须先对机构进行高副低代
速度瞬心＋高副低代例题1
速度瞬心＋高副低代例题2
曲柄存在条件
几个概念：曲柄、摇杆、整转
副、摆转副
铰链四杆机构曲柄存在条件
机构的急回运动特征
齿轮齿条啮合传动
几个问题：
•当齿条移动
后，哪些参数 发生了变化？ 哪些没有变化？
•由图中判断
是否发生根切？
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
几个概念：
•内公切线 •啮合线：理
论啮合线、
实际啮合线
•啮合角 •重合度 •根切 •极限啮合点
的确定方法
渐开线直齿圆柱齿轮传动的运动设计
轮系：定轴轮系
传动比计算 转向判断
v3 0 0 0 1 1 0 0
v4 0 0 0 0 1 1 0
v5 0 1 1 0 0 0 0
拓扑图
v6 0 0 1 1 0 0 1
机构的自由度
计算要点：
计算公式 局部自由度 复合铰链 虚约束
F 3n 2Pl Ph
机构自由度例题1
机构自由度例题2
机构自由度例题3
机构自由度例题4
机构自由度例题5
•主动力跟摩擦
角的关系：内部
（自锁）、外部
（不自锁）
关于自锁的讨论（续）
判断方法二：
•寻找到驱动力与阻
力的关系；
•写出理想驱动力的
表达式；
•写出效率表达式：
Q0
Q
区别死点与自锁
然后令效率小于等 于零得到自锁条件
刚性转子的平衡－静平衡
刚性转子的平衡－动平衡
刚性构件组成的单自由度机械系
统的等效动力学模型
轮系：定轴＋周转轮系
压力角和传动角
考虑运动副摩擦机构的力分析
几个问题：
•构件间的相对运
动的判断
•移动副－摩擦角 •转动副－摩擦圆 •力偶的问题 •平面汇交力系 •连杆受力的特点 •如何画力的三角
形
关于自锁的讨论
判断方法一：
•主动力跟摩擦
圆的关系：相离
（不自锁）、相
切（自锁）、相
交（自锁）；
机构运动简图
顺口溜：
先两头，后中间，从头至尾走一遍， 数数构件是多少，再看它们怎相联。
三大要素
构件：活动构件与机架 运动副：转动副与移动副 运动传递路线
机构运动简图例题1
机构运动简图例题2
机构运动简图例题３
机构的数字存储
机构 机构运动简图
拓扑图 关联矩阵或邻接矩阵
机构简图
求解流程解析 v1 v2 v3 v4 v5 v6
件
在哪个构件上建立约束方程，在哪个构件 上建立位移矩阵方程，这是设计的关键
凸轮机构设计问题
复习要点：
理论廓线与实际廓线 凸轮基圆与压力角
与前面知识的 结合点：
求机构瞬心 高副低代
凸轮轮廓曲线参数方程的建立
建立坐标系 矢量旋转矩阵 注意凸轮转向与反转的方向
齿廓啮合基本定律
几个概念：
•节点 •节圆 •啮合点 •公法线
连杆机构运动设计的图解法
设计的两种类型：
已知行程速比系数，摇杆长度及其摆角 已知连杆的3个精确位置
回顾铰链四杆机构的急回运动 铰链四杆机构中个构件的运动特点
连杆机构运动设计的位移矩阵法
建立合适的坐标系
应求
校解
确定设计变量 建立约束方程
消
验各
去
的杆
中
运的
间பைடு நூலகம்
动杆
建立位移矩阵方程
变
学长
量
条
设计方程求解
邻接矩阵
v1 0 1 0 1 0 1 v2 1 0 0 0 1 0
Am v3 0 0 0 1 0 1
v4 1 0 1 0 0 0
v5 0 1 0 0 0 1
v6 1 0 1 0 1 0
e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7
ABC DE FG
关联矩阵 v1 1 0 0 0 0 1 1
v2 1 1 0 0 0 0 0
往往跟轮系结合起来考核
周期性速度波动及其调节
飞轮调速的相关问题
摇杆（运动输出构件）的运
动极限位置
曲柄（运动输入构件）相对
应的位置
极位夹角 急回运动特征 行程速比系数
示例
连杆机构运动分析的直角坐标法
建立坐标系
建立点的位置方程
建立构件的位置方程
求构件上任意一点的方程 求构件间的相对运动方程 点位置方程是根据其所受到的约束建立的 位置方程、速度方程、加速度方程的关系
机构的组成原理
复习要点：
基本杆组 基本杆组的特征 拆出机构的基本杆组 确定机构的级
本节例题结合高副低代讲解
速度瞬心
复习要点：
瞬心确定方法
直接连接（共计3种情形） 不直接连接（三心定律）
利用瞬心计算速度
角速度 线速度
高副低代
复习要点：
高副低代的两种情形：
曲线与曲线形成高副 直线与曲线形成高副
高副低代的实质：
“1个高副”被“1个构件和2个低副 取代”
高副低代的两个特点 高副低代与拆杆组：
基本杆组是不包含高副的，所以在 拆杆组之前必须先对机构进行高副低代
速度瞬心＋高副低代例题1
速度瞬心＋高副低代例题2
曲柄存在条件
几个概念：曲柄、摇杆、整转
副、摆转副
铰链四杆机构曲柄存在条件
机构的急回运动特征
齿轮齿条啮合传动
几个问题：
•当齿条移动
后，哪些参数 发生了变化？ 哪些没有变化？
•由图中判断
是否发生根切？
渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
几个概念：
•内公切线 •啮合线：理
论啮合线、
实际啮合线
•啮合角 •重合度 •根切 •极限啮合点
的确定方法
渐开线直齿圆柱齿轮传动的运动设计
轮系：定轴轮系
传动比计算 转向判断
v3 0 0 0 1 1 0 0
v4 0 0 0 0 1 1 0
v5 0 1 1 0 0 0 0
拓扑图
v6 0 0 1 1 0 0 1
机构的自由度
计算要点：
计算公式 局部自由度 复合铰链 虚约束
F 3n 2Pl Ph
机构自由度例题1
机构自由度例题2
机构自由度例题3
机构自由度例题4
机构自由度例题5
•主动力跟摩擦
角的关系：内部
（自锁）、外部
（不自锁）
关于自锁的讨论（续）
判断方法二：
•寻找到驱动力与阻
力的关系；
•写出理想驱动力的
表达式；
•写出效率表达式：
Q0
Q
区别死点与自锁
然后令效率小于等 于零得到自锁条件
刚性转子的平衡－静平衡
刚性转子的平衡－动平衡
刚性构件组成的单自由度机械系
统的等效动力学模型
轮系：定轴＋周转轮系
压力角和传动角
考虑运动副摩擦机构的力分析
几个问题：
•构件间的相对运
动的判断
•移动副－摩擦角 •转动副－摩擦圆 •力偶的问题 •平面汇交力系 •连杆受力的特点 •如何画力的三角
形
关于自锁的讨论
判断方法一：
•主动力跟摩擦
圆的关系：相离
（不自锁）、相
切（自锁）、相
交（自锁）；
机构运动简图
顺口溜：
先两头，后中间，从头至尾走一遍， 数数构件是多少，再看它们怎相联。
三大要素
构件：活动构件与机架 运动副：转动副与移动副 运动传递路线
机构运动简图例题1
机构运动简图例题2
机构运动简图例题３
机构的数字存储
机构 机构运动简图
拓扑图 关联矩阵或邻接矩阵
机构简图
求解流程解析 v1 v2 v3 v4 v5 v6
件
在哪个构件上建立约束方程，在哪个构件 上建立位移矩阵方程，这是设计的关键
凸轮机构设计问题
复习要点：
理论廓线与实际廓线 凸轮基圆与压力角
与前面知识的 结合点：
求机构瞬心 高副低代
凸轮轮廓曲线参数方程的建立
建立坐标系 矢量旋转矩阵 注意凸轮转向与反转的方向
齿廓啮合基本定律
几个概念：
•节点 •节圆 •啮合点 •公法线
连杆机构运动设计的图解法
设计的两种类型：
已知行程速比系数，摇杆长度及其摆角 已知连杆的3个精确位置
回顾铰链四杆机构的急回运动 铰链四杆机构中个构件的运动特点
连杆机构运动设计的位移矩阵法
建立合适的坐标系
应求
校解
确定设计变量 建立约束方程
消
验各
去
的杆
中
运的
间பைடு நூலகம்
动杆
建立位移矩阵方程
变
学长
量
条
设计方程求解
邻接矩阵
v1 0 1 0 1 0 1 v2 1 0 0 0 1 0
Am v3 0 0 0 1 0 1
v4 1 0 1 0 0 0
v5 0 1 0 0 0 1
v6 1 0 1 0 1 0
e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7
ABC DE FG
关联矩阵 v1 1 0 0 0 0 1 1
v2 1 1 0 0 0 0 0
往往跟轮系结合起来考核
周期性速度波动及其调节
飞轮调速的相关问题