機(jī)械原理筆記

1、機(jī)械原理*號內(nèi)容第一章 概論第一節(jié) 本課程的研究內(nèi)容什么是機(jī)器、機(jī)構(gòu)機(jī)器的三特征： 1）由一系列的運(yùn)動單元體所組成。2）各運(yùn)動單元體之間都具有確定的相對運(yùn)動。3）能轉(zhuǎn)換機(jī)械能或完成有用的機(jī)械功以代替或減輕人們的勞動。 具有以上 1、2 兩個(gè)特征的實(shí)體稱為機(jī)構(gòu)。構(gòu)件由一個(gè)或多個(gè)零件連接而成的運(yùn)動單元體。 零件機(jī)器中的制造單元體。第二節(jié) 機(jī)構(gòu)的分析與綜合及其方法對已知機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和各種特性進(jìn)行分析。根據(jù)工藝要求來確定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、尺寸參數(shù)及某些動力學(xué)參數(shù)。機(jī)構(gòu)分析： 機(jī)構(gòu)綜合： 機(jī)構(gòu)綜合的內(nèi)容 : 1.機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)綜合 2.機(jī)構(gòu)的尺度綜合 3.機(jī)構(gòu)的動力學(xué)綜合。 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)綜合：主要研究機(jī)構(gòu)的組成規(guī)

2、律。機(jī)構(gòu)的尺度綜合（或運(yùn)動學(xué)綜合）：研究已知機(jī)構(gòu)如何按給定的運(yùn)動要求確定其 尺寸參數(shù).概括為四類：（1）剛體導(dǎo)引：當(dāng)機(jī)構(gòu)的原動件做簡單運(yùn)動時(shí)，要求剛體連續(xù)地變換其位置。（2）函數(shù)變換：使機(jī)構(gòu)某從動件的運(yùn)動參數(shù)為原動件運(yùn)動參數(shù)的給定函數(shù)。（3）軌跡復(fù)演：使連桿上某點(diǎn)的軌跡能近似地與給定曲線復(fù)合。（4）瞬時(shí)運(yùn)動量約束：按構(gòu)件在某些特定位置時(shí)的運(yùn)動量來設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參 數(shù)。準(zhǔn)點(diǎn)一一符合預(yù)定條件的幾個(gè)位置。只要求幾個(gè)位置處符合給定條件的機(jī)構(gòu)綜合方法稱為準(zhǔn)點(diǎn)法。減小結(jié)構(gòu)誤差的途徑是：合理確定準(zhǔn)點(diǎn)的分布?？砂雌醣戎x夫零值公式配置準(zhǔn)點(diǎn)。第三節(jié) 學(xué)習(xí)本課的方法 1.注意基本理論與基本方法之間的聯(lián)系2.用工程觀

3、點(diǎn)學(xué)習(xí)理論與基本方法3注意加強(qiáng)感性認(rèn)識和實(shí)踐性環(huán)節(jié)第二章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第一節(jié)概述構(gòu)成機(jī)構(gòu)的基本要素構(gòu)件運(yùn)動副 運(yùn)動鏈運(yùn)動副：兩構(gòu)件間直接接觸且能產(chǎn)生某些相對運(yùn)動的聯(lián)接稱為運(yùn)動副。約束- 對構(gòu)件間運(yùn)動的限制。運(yùn)動副元素一運(yùn)動副參加接觸的部分?？臻g運(yùn)動副和約束的關(guān)系。平面機(jī)構(gòu)中只有W級副和V級副。（為什么）低副-副元素為面接觸（如移動副、 轉(zhuǎn)動副）；高副-副元素為點(diǎn)（線）接觸。運(yùn)動鏈-構(gòu)件由運(yùn)動副連接而成的系統(tǒng)。機(jī)構(gòu)一選定機(jī)架，給相應(yīng)的原動件，其余構(gòu)件作確定運(yùn)動的運(yùn)動鏈。第二節(jié)平面機(jī)構(gòu)自由度機(jī)構(gòu)自由度一一機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動所必須的獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)的數(shù)目。高副提供一個(gè) 約束，低副提供兩個(gè)約束。機(jī)構(gòu)的自由度

4、為：F=3n-（2p|+ph ）。（各符號的意義） 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件1, F 0; 2, F= 原動件數(shù)。（F原動件數(shù)、F原動件數(shù)時(shí)會出現(xiàn)什么情況）主動件一機(jī)構(gòu)中傳入驅(qū)動力（矩）的構(gòu)件。原動件一一運(yùn)動規(guī)律已知的構(gòu)件。其余的活動構(gòu)件統(tǒng)稱從動件。輸出構(gòu)件一一輸出運(yùn)動或動力的從動件復(fù)合鉸鏈一一兩個(gè)以上的構(gòu)件構(gòu)成的同軸線的轉(zhuǎn)動副，其轉(zhuǎn)動副個(gè)數(shù)等于構(gòu)件數(shù) 減1。局部自由度一一與機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動無關(guān)的自由度。虛約束一一對運(yùn)動不起實(shí)際限制作用的約束。第三節(jié)機(jī)構(gòu)的組成F=0的不可再拆分的最簡單的運(yùn)動鏈一一基本桿組。機(jī)構(gòu)的組成原理 由若干基本桿組依次連接到原動件和機(jī)架上構(gòu)成機(jī)構(gòu)。n=2;p|=3,n級組。m級

5、組。n=4;p|=6且具有一個(gè)含三個(gè)低副的中心構(gòu)件的基本組 n=4 ; pl =6,不含三個(gè)低副的中心構(gòu)件的基本組W級組。注意：基本桿組中是沒有高副的。 機(jī)構(gòu)的級別是以其中含有的桿組的最高級別確定的。機(jī)構(gòu)拆組的一般原則 1.除掉虛約束和局部自由度，高副低代； 2.從遠(yuǎn)離原動件開 始拆組，先n級后m級；3.桿與其上運(yùn)動副一并拆下；4.剩余部分必為一機(jī)構(gòu)，最 后為機(jī)架、原動件 .第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的高副低代 高副低代將機(jī)構(gòu)中的高副用低副代替。高副低代的替代條件 ： 1，機(jī)構(gòu)的自由度不變； 2，機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)運(yùn)動不變。 將高副C用具有兩個(gè)鉸鏈的構(gòu)件代替，鉸鏈的中心分別位于高副接觸點(diǎn)的曲率中 心處且與高副元

6、素的所屬構(gòu)件相連。 機(jī)構(gòu)在不同位置其低副替代機(jī)構(gòu)也不同高副低代的瞬時(shí)性。第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析第一節(jié) 概述 第二節(jié)級機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析運(yùn)動分析的步驟：建立機(jī)構(gòu)的位置方程式；位置方程式對時(shí)間 t 求導(dǎo)一次、兩次得速度方程式、加 速度方程。角加速度一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析將坐標(biāo)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)求構(gòu)件的角速度、二、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析導(dǎo)路平行坐標(biāo)軸線時(shí)不可用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)法(為什么) 三、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析 第七節(jié) 速度瞬心 及其位置確定 瞬心作一般 平面運(yùn)動的兩構(gòu)件上的瞬時(shí)等速重合點(diǎn)或瞬時(shí)相對速度為零的重合點(diǎn)。 絕對瞬心 重合點(diǎn)的絕對速度為零 .相對瞬心 重合點(diǎn)的絕對速度不為零。k=N(N-1)Qk瞬

7、心的數(shù)目；N機(jī)構(gòu)的總構(gòu)件數(shù)。三心定理 彼此作平面運(yùn)動的三個(gè)構(gòu)件有三個(gè)速度瞬心， 它們位于同一條直線 上。第四章 機(jī)構(gòu)的力分析第一節(jié) 概述機(jī)構(gòu)的靜力分析 不計(jì)慣性力的機(jī)構(gòu)力分析。 機(jī)構(gòu)的動力分析 考慮慣性力的機(jī)構(gòu)力分析。如將慣性力視為一般外力加于產(chǎn)生該慣性力的構(gòu)件上， 該機(jī)械視為處于靜力平衡 狀態(tài)。驅(qū)動力一凡是驅(qū)使機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動的力。阻抗力一凡是阻止機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動的力。 平衡力一與作用在機(jī)械上的已知外力相平衡的未知外力。機(jī)構(gòu)力分析的目的：1）求運(yùn)動副反力；2）計(jì)算平衡力（矩）.第二節(jié)運(yùn)動副反力及構(gòu)件組靜定條件不論是否楔形滑塊，R21和N21之間的夾角可表示為V楔面接觸較平面接觸時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力大。（

8、為什么） 摩擦圓一一以為半徑圓。（ rf）對軸頸的總反力將始終切于摩擦圓。（為什么）靜定條件一所有未知外力都可以用靜力學(xué)的方法確定出來的條件。 其條件為：3n=2po所有的基本桿組都是靜定桿組。第三節(jié)不考慮摩擦的機(jī)構(gòu)力分析一，矩陣法RR n級組的力分析RPn級組的力分析可以直接確定移動副反力的方向，不必按X、Y分解二,機(jī)構(gòu)力分析的等功率法機(jī)構(gòu)處于平衡狀態(tài)時(shí)，作用于機(jī)構(gòu)上的所有外力的瞬時(shí)功率之和為零。用于只求 平衡力（力矩）情況的簡便方法三，首解運(yùn)動副法首解運(yùn)動副”兩構(gòu)件相連的 內(nèi)運(yùn)動副”，且構(gòu)件上的所有外載荷均為已知。兩構(gòu) 件分別對外運(yùn)動副中心求矩可導(dǎo)出 首解運(yùn)動副”反力的求解式。四，直接求解

9、法 應(yīng)用有關(guān)二力桿和三力匯交的理論，直接求解。第四節(jié)考慮摩擦的機(jī)構(gòu)力分析第五節(jié) 機(jī)械效率與機(jī)械自鎖一，機(jī)械的效率機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)Wd=Wr+Wf機(jī)械效率 一表示輸入功在機(jī)械中有效利用的程度。Wr/Wd=1- Wf/Wd Pr/Pd Fo/F Mo/M 0 （各符號的意義）1）Wf不可能為零，故1 2）為提高機(jī)械效率應(yīng)盡量減小機(jī)械中的損耗。理想機(jī)械一不存在摩擦和損耗的機(jī)械。其效率0=1 0=理想驅(qū)動力F0（Mo）與實(shí)際驅(qū)動力F （M）之比。斜面機(jī)構(gòu)的效率：將正行程公式中的主動力與阻力置換， 摩擦角符號反向即反行 程公式。機(jī)組一由若干臺機(jī)器組成的系統(tǒng)串聯(lián)機(jī)組的總效率等于組成該機(jī)組的各個(gè)機(jī)器的效率的連

10、乘積。（1）串聯(lián)機(jī)組的總效率小于各機(jī)器的效率 i;（2）并聯(lián)機(jī)組的總效率：（i） min （ i） max。若各個(gè)機(jī)器的效率均相等有無論驅(qū)動力如何增大，也無法使機(jī)械運(yùn)動的現(xiàn)象 一機(jī)械的自鎖。 機(jī)械出現(xiàn)自鎖的條件即： 0凡使機(jī)器反行程自鎖的機(jī)構(gòu)通稱為自鎖機(jī)構(gòu)。 當(dāng)螺旋升角小于摩擦角時(shí)，螺旋發(fā)生自鎖。第五章機(jī)構(gòu)的型綜合第一節(jié)概述機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分類法一研究由多少個(gè)構(gòu)件、運(yùn)動副能構(gòu)成多少個(gè) 給定自由度的不同機(jī)構(gòu)，從中選擇出最佳滿足工藝要求的機(jī)構(gòu)。第二節(jié) 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分類法 討論機(jī)構(gòu)的類型即探討運(yùn)動鏈F、N、P間的關(guān)系。 運(yùn)動鏈的環(huán)一由構(gòu)件和運(yùn)動副構(gòu)成的獨(dú)立封閉系統(tǒng)。L=p-N+1 （各符號的意義）用數(shù)組表示多元

11、連桿與二元連桿間的連接方式的規(guī)則第三節(jié)連桿組合分類法機(jī)構(gòu)型綜合 機(jī)構(gòu)型綜合的原則：1）最簡原則一一應(yīng)首先考慮最簡單 的運(yùn)動鏈。2）不存在無功能結(jié)構(gòu)原則一一機(jī)構(gòu)中不出現(xiàn)不起實(shí)際作用的結(jié)構(gòu)部 分；3）最易綜合原則一一選擇二元連桿為機(jī)架，易得到高級別機(jī)構(gòu)；4）最低成本原 則一一運(yùn)動副的加工成本按轉(zhuǎn)動副、移動副、高副遞增； 5）最符合工藝要求原 則第六章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)概述平面連桿機(jī)構(gòu) 由低副連接而成的平面機(jī)構(gòu)一. 平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：1）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動或增力；2）可完成某種軌跡3）壽 命較長，適于傳遞較大的動力；4）便于制造。缺點(diǎn):1,設(shè)計(jì)困難，一般只能近似地滿足運(yùn)動要求2,多數(shù)構(gòu)件作變速運(yùn)動，

12、其慣性力難以平衡。二、平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖參數(shù)一一各桿尺寸及機(jī)架、某點(diǎn) 的位置尺寸設(shè)計(jì)的基本問題 一一根據(jù)工藝要求來確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的參數(shù)。 設(shè)計(jì) 的兩類基本問題：1,實(shí)現(xiàn)已知的運(yùn)動規(guī)律； 2,實(shí)現(xiàn)已知的軌跡。第二節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性一機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)和傳力性能（有曲柄條件、傳動角、急回運(yùn)動、 止點(diǎn)。）一、有曲柄條件連架桿一一與機(jī)架相連的構(gòu)件；連桿一一作一般平面運(yùn)動的構(gòu)件；機(jī)架一一相對 固定的構(gòu)件；搖（擺）桿一一往復(fù)擺動的連架桿；曲柄一一整周轉(zhuǎn)動的連架桿。 四桿運(yùn)動鏈具有兩個(gè)全轉(zhuǎn)副的條件1,具有兩個(gè)全轉(zhuǎn)副的構(gòu)件為最短桿；2,最短桿與最長桿之和 1,0機(jī)構(gòu)有急回特性。

13、k =3 時(shí)，=90。k3, 為鈍角。四、止點(diǎn)位置當(dāng)連桿與從動件共線時(shí)(=90=0)，機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動，此位置稱為止點(diǎn)位置。第三節(jié)機(jī)構(gòu)綜合的位移矩陣法、剛體平面有限位移的位移矩陣剛體的平面轉(zhuǎn)角剛體位置j對位置1的轉(zhuǎn)角;D1j為構(gòu)件上已知點(diǎn)位置參數(shù)的系數(shù)矩陣，稱為剛體平面運(yùn)動的位移矩陣。位移矩陣法一一用位移矩陣對機(jī)構(gòu)尺寸進(jìn)行綜合的一種方法。以桿長不變或角不 變?yōu)榧s束條件建立方程。有較強(qiáng)的通用性與適用性。但無法考慮機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和傳 力性能。使用場合：受力很小主要實(shí)現(xiàn)位置要求的機(jī)構(gòu)的綜合。二、按連桿給定位置設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)若已知P (xpj,ypj), (j=1,2n) , qj (j=2,3n)設(shè)計(jì)此機(jī)

14、構(gòu)。根據(jù)桿的長度不變求解。三、按給定連桿位置設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知 Pj(j=1,2 n); qj (j=2,3n).求一帶有滑塊的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)該剛體導(dǎo)引。按滑塊導(dǎo)路的斜率不變 求解。四、按兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)剛體的相對旋轉(zhuǎn)矩陣的平面轉(zhuǎn) 角j=第四節(jié)機(jī)構(gòu)綜合的代數(shù)式法代數(shù)式法的優(yōu)點(diǎn)：可以用人工計(jì)算完成; 可考慮機(jī)構(gòu)的某種運(yùn)動和傳力方面的特殊要求。使用場合：實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)位數(shù)較少或 要求實(shí)現(xiàn)某些性能。1）按連桿給定位置的機(jī)構(gòu)綜合已知帶鉸鏈B, C的連桿的三位置桿長不變約束：（X1-x2+ （y1-y） 2= （x2-x） 2+(y2-y) 2(X1-X)2+ (yl-y) 2= (X3-X)2

15、+ (y3-y) 22）按兩連架桿的對應(yīng)位置的機(jī)構(gòu)綜合a)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：p0=c/a; P1=-c;p2= (a2+c2+1-b2)/(2a).得:P0 Cos( + i)+ P1 Cos( i - i +- a)+ p?= Cos( + i)i （i=1,2,3）代如上式可求得P0P1 、 P2 o最后求得a、b、c.b）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：已知si=f（ i），求機(jī)構(gòu)的尺寸a、b、e。P0SjCos i+piSin i+p2=s2ii、S （i=1，2，3）代入，可求得 po、P1、P2.最后解得a、b、e.3）按行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)：已知：、2、ko求機(jī)構(gòu)的尺寸：a、b、c、do=(k-

16、1)1800/(k+1)tan 0 =(sin 2 sin ” (sin 1 -sin 2 cos )a=(A-B)/N; b=(A+B)/N; c=sin 0 /sin 2.其中 A=cos( 0+ )sin( 2+ 0 );B=sin 2 +sin 0 cos( 1+ + 0 );N=2s in 2 cos( + 0 ).4）按力矩比設(shè)計(jì)擺塊機(jī)構(gòu)：已知條件 k、o求機(jī)構(gòu)的尺寸b1、b2、c、（如何確定）第八章凸輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)概述凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪、從動件和機(jī)架構(gòu)成的三桿高副機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：可獲得從動件任意的預(yù)定運(yùn)動規(guī)律 ，機(jī)構(gòu)簡單緊湊。缺點(diǎn)：易于 磨損，用于傳遞動力不大的場合分類：按從動件

17、的運(yùn)動：直動、擺動；按從動件的形狀：滾子、尖頂、平底； 按凸輪的形狀：盤形、移動（板狀）、圓柱、圓錐 按高副維持接觸的方法：力封閉、形封閉。第二節(jié) 從動件常用運(yùn)動規(guī)律及其選擇 基圓（rb）以最短向徑所作的圓升程h推桿的最大位移 0推程角；0回程角s遠(yuǎn)停角;v=h /0 加適用于轉(zhuǎn).遠(yuǎn)停角；1 ）等速運(yùn)動規(guī)律位移方程S=h /0速度方程速度方程a=0。速度突變處慣性力為無窮大產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊剛性沖擊。速很低的場合。2）等加速、等減速運(yùn)動規(guī)律（二次多項(xiàng)式運(yùn)動規(guī)律） 有限慣性力的突變產(chǎn)生有限沖擊柔性沖擊。適用于中、低速的場合。3）五次多項(xiàng)式運(yùn)動規(guī)律：a為連續(xù)曲線，不會形成沖擊?？捎糜诟咚賵龊稀?）余弦

18、加速度運(yùn)動規(guī)律：有柔性沖擊，故用于中低速場合5）正弦加速度運(yùn)動規(guī)律： 無沖擊，其振動、噪聲和磨損都小，可用在中高速場合。選擇推桿的運(yùn)動規(guī)律應(yīng) 考慮的因素：滿足工藝對機(jī)器的要求；凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動力特性；設(shè)計(jì)的凸 輪便于加工。第二節(jié)凸輪的輪廓曲線設(shè)計(jì)一、偏置直動尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)輪廓曲線設(shè)計(jì)的依據(jù)s=f（ ）；=f（）。反轉(zhuǎn)法-機(jī)構(gòu)按（-0轉(zhuǎn)動，凸輪不動，從動件沿凸輪廓線相對運(yùn)動。導(dǎo)路 的反轉(zhuǎn)角即凸輪的轉(zhuǎn)角。凸輪理論廓線方程:x=eCos +（S+S0）Sin y=（S+S）Cos -eSin 。二，偏置直動滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)際廓線一理論廓線的等距曲線：X=x-rrCos ； y=y-r

19、rSin。（角的意義）三、對心平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)AP=ds/d（如何推導(dǎo)）四、擺動滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)第三節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角壓力角 一力的方向線與從動件受力點(diǎn)速度方向線間所夾 的銳角。壓力角與從動件運(yùn)動規(guī)律有關(guān)外，還與機(jī)構(gòu)的尺寸（b、e、a、I）有關(guān)。機(jī)構(gòu)的壓力角愈小傳力效果愈好。一般規(guī)定：max 。-許用壓力角推程值:移動從動件=30 3擺動從動件=40 4回程值：=70 80 二）直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸 A）偏距值可改變機(jī)構(gòu)的壓力角;B）偏置置位 與P點(diǎn)位于凸輪軸心A的同側(cè)，壓力角小.（P點(diǎn)的意義） 基圓半徑應(yīng)考慮的因素：工作行程中滿足：max不大于時(shí)最小的結(jié)

20、構(gòu)尺寸, 同時(shí)考慮安裝和強(qiáng)度。三）擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸四）平底從動件凸輪機(jī)構(gòu)尺寸的確定平底從動件凸輪機(jī)構(gòu)基圓半徑的確定的條件廓線不出現(xiàn)尖點(diǎn)：曲率半徑mi n0。L=2 (ds/d )max(5 7mm)。五）滾子半徑rr的確定外凸的凸輪理論廓線：a= min-rrrr min，推桿運(yùn)動失真。通常取：rrmin第九章直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)概述第二節(jié)漸開線及其特性漸開線：在基圓上純滾動的發(fā)生線上點(diǎn)的軌跡。展角漸開線起始點(diǎn)A與K點(diǎn)兩向徑間的夾角。1）發(fā)生線在基圓上滾3）漸共軛齒廓一滿足予定傳動比的一對齒廓。漸開線的特性：過的長度等于基圓被滾過的弧長；2）漸開線在任意點(diǎn)的法線恒切于基圓； 開線

21、離基圓越近其曲率半徑越??；4）同一基圓上的任意兩條漸開線間的距離相等；5）漸開線的形狀取決于基圓;6）基圓內(nèi)無漸開線。i壓力角：力作用線與受力點(diǎn)速度方向線間所夾的銳角。漸開線方程：ri=rb/Cos I； inv i= i=tan j- |第四節(jié)齒輪的基本參數(shù)分度圓一一計(jì)算的基準(zhǔn)圓，其上的模數(shù)和壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值。齒條：e=s的節(jié)線稱為分度線（也稱為中線）。P=pm; e=s= pm/2; ha=mha*; hf=mhf*.第三節(jié)齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本方程：Vk2K1 n=0齒廓嚙合基本定律：任一位置的傳動比等于連心線02被齒廓公法線分成的兩段長度的反比。P點(diǎn)稱為嚙合節(jié)點(diǎn)或稱節(jié)瞬心P在兩點(diǎn)若

22、要求：12=常數(shù)，即無論齒廓在何處嚙合，接觸點(diǎn)的法線必交于連心線于定 點(diǎn)PP點(diǎn)（P1和P2）隨1、2齒廓運(yùn)動的軌跡分別為兩個(gè)圓。節(jié)圓 輪平面上的軌跡H2=常數(shù)的一對齒廓的傳動，相當(dāng)于它們的一對節(jié)圓的純滾動。齒廓公法線為兩基圓的內(nèi)公切線。第五節(jié)漸開線齒廓傳動的特性漸開線齒廓傳動的特性：1）漸開線齒廓的兩齒輪其傳動比為常數(shù)；2）漸開線傳動的 嚙合線是一條直線。即兩基圓的內(nèi)公切線具有中心距的可分性，即 當(dāng)中心距a稍有變化時(shí)其傳動比不變的特性第七節(jié)漸開線齒輪的嚙合傳動節(jié)圓的切線與接觸（嚙合）點(diǎn)K在固定平面上的軌跡一一嚙合線嚙合角嚙合點(diǎn)的公法線間的夾角嚙合角a為常數(shù)，其值等于節(jié)圓上的壓力角 a.pn法向

23、齒距相鄰兩齒同側(cè)齒廓的法向距離正確嚙合的表達(dá)式：pn1 = pn2P b=pcosa正確嚙合條件：兩輪的模數(shù)和壓力角分別相等。1= 2=mi=m2=m齒輪傳動的重合度:=B1B2/Pb1是保持齒輪連續(xù)定傳動比傳動的條件.重合度 內(nèi)單對齒嚙合的嚙合線度占70%，兩對齒嚙合的嚙合線度占 重合度表明了同時(shí)參加嚙合的齒對數(shù)的多少.=表示，在一個(gè)基圓齒距30%。第六節(jié)齒輪加工用齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒輪的分度圓與刀具的中線相切,s=e=p公pm/2.標(biāo)準(zhǔn)齒輪一一=e,且ha、hf為標(biāo)準(zhǔn)值的齒輪.兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動時(shí)有什么特性標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動兩分度圓相切.a= ri +2= r i +r 2其頂隙c為標(biāo)準(zhǔn)值c*m

24、。第八節(jié)根切現(xiàn)象及避免根切的條件根切一一用范成法加工齒輪時(shí)漸開線根部被切去的現(xiàn)象。當(dāng)?shù)毒叩凝X頂線與嚙合線交點(diǎn) B點(diǎn)在N之外時(shí),必發(fā)生根切.標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切的條件為：Z Zmin .Zmin = 2 h*a/ ( Sin2）Zmin稱為最少齒數(shù)，即用范成法加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)，剛剛不發(fā)生根切的齒數(shù)。當(dāng) h a =， a=200 時(shí)，Zmin =17變位齒輪不發(fā)生根切的條件為：x xmin其中xmin = h a ( Zmin -Z) / Zmin.不論是否標(biāo)準(zhǔn)齒輪均按下式判斷x xmin第九節(jié)無側(cè)隙嚙合方程式側(cè)隙為零： =e 1-S 2=e 2-S 1=0inv=2ta n(xi+X2)/(zi+Z

25、2)+ inv 該方程稱為無側(cè)隙嚙合方程式.a=acos /cosd =dcos /cos x0=0:=, r = r,a = a = 1+ r2離x0 ,a 0 ,a a說明兩齒輪的分度圓分第十一節(jié)齒輪傳動的幾何尺寸計(jì)算確定齒輪傳動的中心距必須滿足兩個(gè)條件再根據(jù)求出實(shí)際中心距a1）保證無側(cè)隙嚙合：先計(jì)算無側(cè)隙的嚙合角2）保證頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值 C = C *m:保證頂隙為標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)降低齒頂高頂高降低系數(shù) =兇+ X2）- y （a - a）/m=y稱為分離系數(shù)第節(jié) 齒輪傳動設(shè)計(jì)按其變位系數(shù)單個(gè)齒輪分：正變位齒輪（x0）;負(fù)變位齒輪（x0 )負(fù)傳動:(X zmin； 2）等變位齒輪傳動：Z i+ Z2

26、z min ； 3）正傳動:任何齒數(shù)和均能采用正傳動；4）負(fù)傳動 x z min。一般應(yīng)采用正傳動，正傳動的優(yōu)點(diǎn)較多.湊配中心距才采用負(fù)傳動，缺點(diǎn)較多.兩種 不同傳動類型的齒輪傳動設(shè)計(jì)、a及ha*1）由a、a確定傳動類型；2）由嚙合角1 .已知 Zi、Z2、m、變位系數(shù)之和.2.已知m、 、ha*、a及兩輪的傳動比”2計(jì)算兩輪的齒數(shù)：Z10Z10若Z10 為整數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動及等變位齒輪傳動。若 Z10不為整數(shù)，取小于Z的整數(shù) 以得到正傳動。第十章其他齒輪傳動第一節(jié)斜齒圓柱齒輪傳動一、斜齒圓柱齒輪的傳動特點(diǎn)：1）.端面齒廓均為漸開線；2）齒廓與圓柱的交線： 直齒輪-直線;斜齒輪-螺旋線.3）接

27、觸情況：直齒輪-同時(shí)進(jìn)入、分離；（ 2 ） 斜齒輪-逐漸進(jìn)入、分離（）斜齒輪傳動平穩(wěn)，減少了沖擊，振動和噪音。二、幾何參數(shù):法面參數(shù)（mn、an、han ）標(biāo)準(zhǔn)值端面參數(shù) 尺寸計(jì)算.計(jì)算公式將直齒輪計(jì)算公式中的參數(shù)改為端面參數(shù).參數(shù):ta nb = tan cos tmn= mtcos .tan n= tan tcos .系數(shù):h at = h an cos c t = cn cos ;xt = xn cos st = sn cos法面系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值端面系數(shù)=法面系數(shù)乘cos .改變螺旋角調(diào)整中心距；不一定用變位.正確嚙合條件及重合度mmnZ1=mZ2=m; n1=2 cosn2=a+=L/Pb

28、t + A L/bt，=A L/bt=Btan b p bt =Bsin / ( mn )隨B的加大而增加當(dāng)量齒輪 與斜齒輪的法面齒形相當(dāng)?shù)奶摂M的直齒輪。當(dāng)量齒數(shù)ZV。Zv = Z/（cos3 ）當(dāng)量齒數(shù)的用處：1,選取齒輪銑刀的刀號；2，計(jì) 算輪齒的強(qiáng)度時(shí)，用到當(dāng)量齒數(shù)的概念傳動特點(diǎn)：1,嚙合性能好（逐漸進(jìn)入和脫離嚙合，無沖擊，傳動平穩(wěn)、噪聲小 ）2, 重合度大（隨B ，承載能力，傳動平穩(wěn)）;3,機(jī)構(gòu)更加緊湊（Zmin?。┤秉c(diǎn)：產(chǎn)生軸向推力螺旋角不宜過大，取=715.第二節(jié)蝸輪蝸桿傳動蝸輪蝸桿的形成及傳動特點(diǎn)：兩軸空間交錯(cuò)兩螺旋角之和為 900 1 + 2= 9蝸桿：1大d1小，B大螺旋線繞

29、一周以上一般；Z1=14.蝸輪:直徑d2大，齒數(shù)Z2多，2小蝸輪蝸桿傳動的特點(diǎn)：1,傳動比大（一般i12=10100,在分度機(jī)構(gòu)中甚至可以達(dá)到500以上）2，可具有自鎖性（fv時(shí)）3 ,結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)噪聲小。4，缺點(diǎn):械效率較低，磨損大，成本較高（蝸輪常用 耐磨材料如錫青銅）阿基米德蝸桿 軸面齒形為直線蝸輪：采用對偶加工,即用與 蝸桿完全相同的刀具加工蝸輪.主截面一一過蝸桿軸線、垂直于蝸輪軸線的平面 a-a。主截面中，蝸桿 齒條;蝸輪 漸開線齒輪.蝸桿蝸輪傳動相當(dāng)于齒輪齒條傳動正確嚙合條件：ma1=mt2=m; a1= t2=;=90蝸桿和蝸輪螺旋線的旋向一致 di=q m ； d2 =Z

30、m； tan 廣引 q.允許q值在一定范圍內(nèi)變動，但di應(yīng)為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值.一般應(yīng)選取較小的q值。圓錐齒輪機(jī)構(gòu)兩相交軸。交角多為 =90。大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值.兩個(gè)節(jié)圓錐截錐體無滑動的摩 擦傳動與圓錐齒輪傳動相同。大端齒廓曲線為球面漸開線，到錐頂?shù)染嗟狞c(diǎn)才能 相互嚙合.背錐一一過兩分度圓錐的底圓與球面相切的圓錐。齒廓向背錐的錐面上投影，作為其近似齒形。（可展成平面圖形，便于計(jì)算） 當(dāng)量齒輪一一將背錐近似齒形展開的扇形齒輪補(bǔ)全的直齒輪.當(dāng)量齒數(shù)ZV Z （實(shí) 際齒數(shù)）（當(dāng)量齒輪的m和 大端的模數(shù)和壓力角）zv= z/cos .zv z且不是整數(shù)。正確嚙合條件按其當(dāng)量齒輪確定：m1=m2=m; 1= 2

31、=1+ 2=.（滿足兩節(jié)錐錐頂重合）勺 的用處：1）按其當(dāng)量齒輪傳動計(jì)算重合度（ZV）; 2）避免根切:Zv Zmin3）選擇銑刀的刀號：Zvil2=si n2 / sin 1.兩輪各錐頂重合，稱為正常收縮圓錐齒輪傳動等頂隙圓錐齒輪傳動：一輪的齒頂 線與另一輪的齒根線平行。章齒輪系齒輪系一一由一系列齒輪組成的傳動系統(tǒng).簡稱輪系第一節(jié)定軸輪系及其傳動比計(jì)算各輪軸線相對于機(jī)架位置不變的輪系一一定軸輪系各輪運(yùn)動共面的定軸輪系一 平面定軸輪系各輪運(yùn)動不共面的定軸輪系一空間定軸輪系傳動比（或速比）是指兩輪的角速度（或轉(zhuǎn)速）之比。兩輪的轉(zhuǎn)向相同，取正號;兩輪的轉(zhuǎn)向相反，取負(fù)號。輪系的傳動比等于各對齒輪的傳

32、動比的乘積第三節(jié)周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比計(jì)算軸線固定的齒輪一一中心輪（太陽輪）軸線轉(zhuǎn)動的齒輪 一一行星輪；支承行星輪 的構(gòu)件H系桿中心輪和系桿稱為基本構(gòu)件（中心輪和系桿常作為輸出或輸入 構(gòu)件）周轉(zhuǎn)輪系一一存在某齒輪軸線繞固定軸線轉(zhuǎn)動的輪系。自由度等于 2的周 轉(zhuǎn)輪系稱為差動輪系自由度等于1的周轉(zhuǎn)輪系稱為行星輪系。各構(gòu)件相對系桿運(yùn) 動的假想定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)。行星機(jī)構(gòu)中活動輪對系桿的速比等于1減去轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中原活動輪對原固定輪的速比。第三節(jié)復(fù)合輪系及其傳動比計(jì)算由幾個(gè)基本輪系構(gòu)成的輪系稱為復(fù)合輪系。復(fù)合輪系的傳動比計(jì)算步驟：1，區(qū)分基本輪系。2,分別計(jì)算各基本輪系的傳動比；3,找出各基本輪系間的

33、 聯(lián)系，聯(lián)立求解。第四節(jié)輪系的功用1.實(shí)現(xiàn)分路傳動2.獲得較大的傳動比；3.實(shí)現(xiàn)變速傳動；4,實(shí)現(xiàn)換向傳動;5,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解；6 在重量較小的條件下實(shí)現(xiàn)大功率傳動。第十三章機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)及調(diào)速第一節(jié)概述穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段：口=常值且周期變化。一個(gè)運(yùn)動循中 Wd = W, ek=0o交流異步電動機(jī)特性曲線：AB段一一非穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)段Mr,M易發(fā)生停車；BC段穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)段Mr,M ，使機(jī)器在某一速度下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)器的總瞬時(shí)功率第二節(jié) 機(jī)器運(yùn)動的等效量及其動力學(xué)模型（M i i+Fvicosa i）等于某構(gòu)件的瞬時(shí)功率 M ；機(jī)器的總動能 （mi vsi 2+J該構(gòu)件稱為等效構(gòu)件。i2） /2等于某構(gòu)件的動能

34、：J 2/2其J稱為等效轉(zhuǎn)動慣量；其M稱為等效力矩。第九節(jié)機(jī)械的運(yùn)動方程式、能量微分形式的運(yùn)動方程式、能量積分形式的運(yùn)動方程式 、力（力矩）形式的運(yùn)動方程式。第五節(jié)機(jī)械系統(tǒng)周期性速度波動的調(diào)節(jié)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)=( max - min )/ mmax = m (1+ /2)；min = m (1-/2)；2max - 2min =22m 一個(gè)運(yùn)動循環(huán)中的盈虧功代數(shù)和為零。最大盈虧功 Amax：即 min和max區(qū)間內(nèi)盈虧功的代數(shù)和。最大盈虧功 Amax: Amax =J( 2max-2min)/2J= Amax /J= 900Anax /(2 n2）JF= 900Amax /（ 2n2）-上飛

35、輪的作用：1,飛輪即儲能器，A0時(shí)，儲能（）；A0時(shí)，放能（）；1，由于飛輪有儲能、放能的作用，可按平均載荷選取原動機(jī)的功率。概述第十四章機(jī)械的平衡第一節(jié)附加的動壓力一構(gòu)件慣性力在運(yùn)動副中產(chǎn)生的壓力機(jī)械的平衡的目的：合理地分配構(gòu)件中的質(zhì)量，消除或減少附加動壓力以及機(jī)座 的振動。1）剛性轉(zhuǎn)子的平衡剛性轉(zhuǎn)子-無顯著地彈性變形的剛性轉(zhuǎn)動構(gòu)件 平衡原理-力系的平衡原理2）撓性轉(zhuǎn)子的平衡 撓性轉(zhuǎn)子一-在慣性力的影響下產(chǎn)生彎曲變形的轉(zhuǎn)子3）機(jī)械在機(jī)座上的平衡第二節(jié)剛性轉(zhuǎn)子的平衡原理剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡：所有質(zhì)量的質(zhì)量矩矢量和為零。剛性轉(zhuǎn)子的動平衡條件:F= M機(jī)械原理必修內(nèi)容和要求一. 緒論構(gòu)件、機(jī)構(gòu)、機(jī)器、

36、機(jī)械；什么是機(jī)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)綜合（結(jié)構(gòu)、尺度、動力綜合）機(jī)構(gòu)的尺度綜合分為哪些類型 什么是機(jī)構(gòu)綜合的準(zhǔn)點(diǎn)法及其結(jié)構(gòu)誤差減小結(jié)構(gòu)誤差的有效途徑是什么二. 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析運(yùn)動副、運(yùn)動鏈、機(jī)構(gòu); 如何對運(yùn)動副進(jìn)行分類機(jī)構(gòu)的自由度、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件、局部自由度、復(fù)合鉸利鏈、虛約束; 桿組、機(jī)構(gòu)及其分類的方法。高副低代及其條件、方法。三. 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析II級機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析：畫出矢量多邊形 列出矢量方程 寫出坐標(biāo)方程 對時(shí)間求導(dǎo)得速度、 加速度方程 能用坐標(biāo)轉(zhuǎn)動法求角速度、角加速度。速度瞬心：定義、相對瞬心、絕對瞬心、三心定理；應(yīng)用。四. 機(jī)構(gòu)的力分析機(jī)構(gòu)的力分析的目的、什么是平衡力、力分析的靜定條件、摩擦角、摩擦圓的概念；能對II級組熟練地寫出力平衡方程及其對應(yīng)的矩陣式；能對簡單受力的機(jī)構(gòu)進(jìn)行力分析求 解；什么是機(jī)械效率、寫出其表達(dá)式；什么是機(jī)械自鎖、寫