機(jī)械原理-復(fù)習(xí)-宋朝省

1、重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2021年12月31日機(jī)械原理考試時間與相關(guān)內(nèi)容： 考試時間：初定17周周日（1月3日）晚上19:00-21:00 考試內(nèi)容：第一、二、三、四、五、七章 不考內(nèi)容：第六、八章答疑時間與地點(diǎn)： 答疑時間： 1月2日 上午9:00-11:30，下午15:00-17:30，晚上19:00-21:30 1月3日 上午9:00-11:30，下午15:00-17:30 答疑地點(diǎn)：5教學(xué)樓二樓教師沙龍考試相關(guān)內(nèi)容分值分布： 第一章：機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 15分（自由度計算，拆分桿組） 第二章：平面連桿機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計 25分（壓力角、傳動角，K，瞬心，相對運(yùn)動圖解法，機(jī)構(gòu)設(shè)計等） 第三章：凸輪

2、10分概念，參數(shù)特性等 第四、五章：齒輪與輪系（復(fù)合輪系） 25分 第七章：機(jī)械動力學(xué) 25分考慮摩擦的機(jī)構(gòu)靜力分析，等效力學(xué)模型參數(shù)計算，飛輪設(shè)計重點(diǎn)內(nèi)容： 平面機(jī)構(gòu)的自由度計算F=3n-2PL-PH 高副低代 基本桿組的拆分機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本步驟（5）驗(yàn)證：每拆出一個桿組后，余下部分必須是一個自由度為零的構(gòu)件組合或桿組。（1）計算F；確定原動件；去掉虛約束、局部自由度；注意復(fù)鉸。（2）如果機(jī)構(gòu)中有高副，應(yīng)高副低代。（3）拆出機(jī)構(gòu)的原動件和機(jī)架，剩下從動件組合。（4）根據(jù)桿組的結(jié)構(gòu)特征對從動件組合依次拆組?！纠處?-1】對圖示機(jī)構(gòu)進(jìn)行高副低代和結(jié)構(gòu)分析?！窘狻?2. 結(jié)構(gòu)分析：（1）除去虛

3、約束：【解】 2. 結(jié)構(gòu)分析：（2）拆出原動件和機(jī)架：（3）拆組：級機(jī)構(gòu)【解】 以GH為原動件進(jìn)行 結(jié)構(gòu)分析：級機(jī)構(gòu)原動件不同，機(jī)構(gòu)的級別也有可能不同。1. 計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，明確指出其中的復(fù)合鉸鏈、局部自由度或計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，明確指出其中的復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束；（虛約束；（7分）分）2. 畫出該機(jī)構(gòu)圖示瞬時除去虛約束后的低副替代機(jī)構(gòu)示意圖；（畫出該機(jī)構(gòu)圖示瞬時除去虛約束后的低副替代機(jī)構(gòu)示意圖；（3分）分）3. 取與機(jī)構(gòu)自由度數(shù)相同且做定軸轉(zhuǎn)動的連架桿為原動件，對低副替取與機(jī)構(gòu)自由度數(shù)相同且做定軸轉(zhuǎn)動的連架桿為原動件，對低副替代機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。要求畫出機(jī)構(gòu)拆分后的驅(qū)動桿組（

4、原動件和代機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。要求畫出機(jī)構(gòu)拆分后的驅(qū)動桿組（原動件和機(jī)架）和基本桿組，并確定機(jī)構(gòu)的級別。（機(jī)架）和基本桿組，并確定機(jī)構(gòu)的級別。（5分）分）12345678 n=8，PL=11，PH=1F=3n-2PL-PH=1機(jī)構(gòu)自由度：高副低代：結(jié)構(gòu)分析：凸輪為原動件結(jié)構(gòu)分析：以右邊兩個聯(lián)架桿之一為原動件結(jié)構(gòu)分析：以左邊聯(lián)架桿為原動件重點(diǎn)內(nèi)容：曲柄存在條件鉸鏈四桿運(yùn)動鏈具有整轉(zhuǎn)副的鉸鏈四桿運(yùn)動鏈具有整轉(zhuǎn)副的條件（桿長條件）條件（桿長條件） 若最長桿與最短桿的長度之和若最長桿與最短桿的長度之和 其余兩桿長度之其余兩桿長度之和，和，則所則所有最短桿兩邊的轉(zhuǎn)動副為整轉(zhuǎn)副。其余為擺轉(zhuǎn)副。有最短桿兩邊的

5、轉(zhuǎn)動副為整轉(zhuǎn)副。其余為擺轉(zhuǎn)副。鉸鏈四桿運(yùn)動鏈鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件p 滿足桿長條件； 最短桿為連架桿，得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； 最短桿為機(jī)架，得到雙曲柄機(jī)構(gòu)； 最短桿為連桿，得到雙搖桿機(jī)構(gòu)；p 不滿足桿長條件，永遠(yuǎn)無曲柄。重點(diǎn)內(nèi)容：連桿機(jī)構(gòu)工作特性三大機(jī)構(gòu)（曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）三大機(jī)構(gòu)（曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）l 極限位置極限位置l 急回特性急回特性l 極位夾角極位夾角l 行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)l 壓力壓力角角l 傳動傳動角角l 死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)極限位置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)極限位置 1. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)B C aBcCDAdb 極限位置1連桿與曲柄拉伸共

6、線極限位置2連桿與曲柄重疊共線222()arccos2cdabcd 222()arccos2cdbacd 搖桿的角行程曲柄滑塊機(jī)構(gòu)極限位置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)極限位置eC B 2. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C B aAbCB H極限位置1連桿與曲柄拉伸共線極限位置2連桿與曲柄重疊共線2222()()Hbaebae 對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，e 0H (b a) (b a) 2a 在a b的情況下，偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的行程大于對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的行程擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)極限位置擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)極限位置 3. 擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 極限位置1曲柄與連桿垂直極限位置2曲柄與連桿垂直B B adACB 極位夾角計算極位夾角計算C B B C 常用

7、行程速比系數(shù)(advance-to return-time ratio)K來衡量急回運(yùn)動的相對程度。DAdDA 1 2 工作行程空回行程極位夾角 設(shè)計具有急回要求的機(jī)構(gòu)時，應(yīng)先確定K值，再計算 。11801KK 從動件空回行程平均速度K=從動件工作行程平均速度=180180212112worknonworkworkworknontttt偏置曲柄滑塊極位夾角偏置曲柄滑塊極位夾角曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角eC B C B aAbCB H 偏距e是影響K值的主要因素。 擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)極位夾角擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)極位夾角 B B adACB 擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角 壓力角與傳動角壓力角與傳動角vCFtFnF ACB

8、DacbdMd 定義 壓力角 作用在從動件上的力的方向與著力點(diǎn)速度方向所夾銳角。 傳動角 壓力角的余角。 傳動角總?cè)′J角。 有效分力 Ft Fcos Fsin 徑向壓力 Fn Fsin Fcos 角越大， Ft越大， Fn越小，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好。連桿機(jī)構(gòu)中，常用傳動角 的大小及變化情況來衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的優(yōu)劣。會畫三種機(jī)構(gòu)壓力角和傳動角 90 時， =180 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu):B1C1運(yùn)動連續(xù)性運(yùn)動連續(xù)性dCBacbMdB2C2 max minAD2221min()arccos2bcdabc 2222max()180180arccos2bcdabc min為 1和 2中的較小值者。為了保證機(jī)構(gòu)具

9、有良好的傳力性能，設(shè)計時通常要求 min 40；對于高速和大功率傳動機(jī)械， min 50。eaAbCB 運(yùn)動連續(xù)性運(yùn)動連續(xù)性 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)任意位置的壓力角與傳動角vCMdFsinsincosaeb 當(dāng) 90 時，有最小傳動角 minminarccosaeb 運(yùn)動連續(xù)性運(yùn)動連續(xù)性擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)任意位置的壓力角與傳動角vB3 0 ， 90 adACB1324MdF 作用在導(dǎo)桿上與B重合的點(diǎn)上的力F，在不考慮摩擦?xí)r總是與導(dǎo)桿垂直，與此處的速度方向一致。重點(diǎn)內(nèi)容：瞬心法，瞬心的定義，三心定理利用瞬心法求凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)利用瞬心法求凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)(2)根據(jù)三心定理和公法線n n求瞬心P12的位置(3)從

10、動件的的速度 已知凸輪轉(zhuǎn)速 1，求從動件速度v2。 解 瞬心數(shù) N 3 (3 2) 2 3 (1)直接觀察求出P13、P23 1123P13P23 nnv2P122P1211312lvvP P 重點(diǎn)內(nèi)容：運(yùn)動分析的相對運(yùn)動圖解法同一構(gòu)件兩點(diǎn)間的運(yùn)動關(guān)系同一構(gòu)件兩點(diǎn)間的運(yùn)動關(guān)系1)同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度和加速度關(guān)系 牽連速度相對速度ABC平面運(yùn)動構(gòu)件 vCAatCA基點(diǎn)絕對速度絕對加速度牽連加速度相對加速度相對法向加速度相對切向加速度vC vA vCAaC aA aCA aA aCA aCAnt移動副中兩構(gòu)件重合點(diǎn)的運(yùn)動關(guān)系移動副中兩構(gòu)件重合點(diǎn)的運(yùn)動關(guān)系 2)組成移動副兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的速度和加速

11、度關(guān)系 B( (B1，B2 ) )vB2B1牽連速度相對速度絕對速度絕對加速度牽連加速度哥氏加速度相對加速度akB2B1 21 vB2 vB1 vB2B1aB2 aB1 aB2B1 aB2B1kr移動副中兩構(gòu)件重合點(diǎn)的運(yùn)動關(guān)系移動副中兩構(gòu)件重合點(diǎn)的運(yùn)動關(guān)系哥氏加速度（科氏加速度）：是動基的轉(zhuǎn)動與動點(diǎn)相對運(yùn)動相互耦合引起的加速度?？剖霞铀俣鹊姆较虼怪庇诮撬俣仁噶亢拖鄬λ俣仁噶?。哥氏加速度是由于質(zhì)點(diǎn)不僅作圓周運(yùn)動，而且也做徑向運(yùn)動或周向運(yùn)動所產(chǎn)生的。當(dāng)牽連運(yùn)動為勻角速度定軸運(yùn)動時，哥氏加速度的大小為：B( (B1，B2 ) )vB2B1akB2B1 21 為牽連角速度為相對徑向或軸向速度為牽連速度

12、與相對速度的夾角判斷一個動點(diǎn)是否存在科氏加速度：1、科氏加速度是由于動系旋轉(zhuǎn)運(yùn)動造成的，如果動系旋轉(zhuǎn)角速度為0，則不存在科氏加速度；2、或者動點(diǎn)的相對速度為0，則也不存在科氏加速度。c解1)速度分析 大小 方向水平? 選速度比例尺 v，在任意點(diǎn)p作矢量pb，使vB v pb。 由圖解法得到C點(diǎn)的絕對速度vC v pc，方向pc。C點(diǎn)相對于B點(diǎn)的速度vCB vbc，方向bc。圖示平面四桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件尺寸及vB、aB，求 2、 2及vC、vE、 aC、 aE。 1 1 1ABCE23vBaB?pb 2 vCB lBC v bc l BC，逆時針方向。 2vCvC vB vCB BCvC vB

13、vCB相對運(yùn)動圖解法舉例（速度分析續(xù)）相對運(yùn)動圖解法舉例（速度分析續(xù)） 由圖解法得到 E點(diǎn)的絕對速度vE v pe，方向pe。大小方向 可以證明：可以證明：bceBCE。 E點(diǎn)相對于B點(diǎn)的速度vEB vbe，方向be。 E點(diǎn)相對于C點(diǎn)的速度vEC vce，方向ce。1 1 1ABCE23vBaB 2vCcpbe速度極點(diǎn)(速度零點(diǎn))速度多邊形？ BE 2lBE CE 2lCEvE vB vEB vC vEC1 1ABCE23vB 2vCcpbe速度極點(diǎn)(速度零點(diǎn))速度多邊形1 1ABCE23vB 2vCcpbe速度極點(diǎn)(速度零點(diǎn))速度多邊形c 2)加速度分析 由圖解法得到 C點(diǎn)的絕對加速度aC

14、a p c ，方向p c 。 2=atCB lBC= a n c l BC，逆時針方向。 大小 方向水平? 22lBCCB BC? 選加速度比例尺 a，在任意點(diǎn)p 作矢量p b ，使aB a p b ，anCB= ab n 。C點(diǎn)相對于B點(diǎn)的加速度aCB ab c ，方向b c 。p 1 1 1ABCE23vBaBb n 2aC aC aB aCB aCBnt 由圖解法得到 E 點(diǎn) 的 絕 對 加 速 度aE a p e ，方向p e 。大小方向 E點(diǎn)相對于B點(diǎn)的加速度aEB ab e ，方向b e 。 E點(diǎn)相對于C點(diǎn)的加速度aEC ac e ，方向c e 。 可以證明：b c e BCE。1

15、 1 1ABCE23vBaB 2aCc b p n ？ ？ 22lBEEB 2lBEBE 22lCEEC 2lCECEe 加速度多邊形加速度極點(diǎn)(加速度零點(diǎn)) aE aB aEB aEB aC aEC aECntnt1 利用兩構(gòu)件重合點(diǎn)的運(yùn)動矢量方程作機(jī)構(gòu)的速度及加速度的圖解分析ABBl12 12323BBBB BC AB BC/pbB/ BCBCBlpbl/ /3332 BCnBla233 ABnBBlaa2122 233232BBkBBa kBBa23rCBkBBBBnBaaaaa 23233 22/bpaBa p2bk3n3bkBBa23rCBkBBBBnBaaaaa 23233 p2b

16、k3n3bkBBa23BCaBCBlbnla/33332 六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）45 400400180lAB 140lBC 420lCD 420ABCDEF123456 1 圖示六桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件尺寸和原動件1的角速度 1，求機(jī)構(gòu)在圖示位置時的速度vC、vE5，加速度aC、aE5，角速度 2、 3及角加速度 2、 3。解：(1)作機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 選取長度比例尺 l lAB/AB m/mm，作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。c六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）ABCDEF123456 1 (2)速度分析求vC 點(diǎn)C、B為同一構(gòu)件上的兩點(diǎn)。大小 方向 1l

17、AB AB CD? BC? 選速度比例尺 v，作速度多邊形。 vC v pc m s，方向pc。 求vE2 根據(jù)速度影像原理，在bc線上，由be2 bc BE2/BC得e2點(diǎn)。 vE2 v pe2 m s，方向，方向pe2。bpe2vC vB vCBe4( (e5) )六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）ABCDEF123456 1cbpe2求vE5 點(diǎn)E4與E2為兩構(gòu)件上的重合點(diǎn)，且vE5 vE4。方向 大小EF? BC?選同樣的速度比例尺 v，作其速度圖。 vE4 vE5 vpe4 m s，方向pe4(e5)。 求 2 、 3 2 vCB/lBC vbc/lBC rad

18、/s，逆時針。 3 vC /lCD v pc/lCD rad/s，逆時針。 2 3vE5 vE4 vE2 vE4E2c anCc 六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）ABCDEF123456 1 2 3(3)加速度分析 求aC 大小 方向 23lCDCD BC? CD 21lBCCB aC a p c m s2，方向p c 求aE2 根據(jù)加速度影像原理，在b c 線上，由b e 2 b c BE2/BC得e 2點(diǎn)。aE2 a p e 2 m s2，方向p e 2 選加速度比例尺 a，作加速度多邊形。b p anCBc ?atCatCBe 2 aC aC aC aB aCB

19、aCBntnte 4( (e 5) )k 六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)簡圖）ABCDEF123456 1 2 3c anCc b p anCBc atCatCBe 2求aE5 大小 方向 ?EF? 2 2vE4E2BC 選同樣的加速度比例尺 a，作其加速度圖。 aE5 aE4 a p e 4 m s2，方向p e 4(e 4)。 求 2、 3 2 atCB/lBC a c c /lBC rad s，順時針。 3 atC/lCD a c c /lCD rad s，逆時針。 BCe2e4 2 3aE5 aE4 aE2 aE4E2 aE4E2kr重點(diǎn)內(nèi)容：平面連桿機(jī)構(gòu)的尺寸綜合

20、圖2-4所示六桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的尺寸為:lAB=30mm, lBC =55mm, lAD 50mm, l CD=40mm, l DE=20mm, LEF =60mm,滑塊為運(yùn)動輸出構(gòu)件.試確定:1)四桿機(jī)構(gòu)ABCD的類型）四桿機(jī)構(gòu)中，最短桿，最長桿因?yàn)閘ABlBClCDlAD且以最短桿的鄰邊為機(jī)架故四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖2-4所示六桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的尺寸為:lAB=30mm, lBC =55mm, lAD 50mm, l CD=40mm, l DE=20mm, LEF =60mm,滑塊為運(yùn)動輸出構(gòu)件.試確定:2)機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)）搖桿處于極限位置時，滑塊亦分別處于其極限位置先求極位夾角，再

21、求行程速比系數(shù)圖2-4所示六桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的尺寸為:lAB=30mm, lBC =55mm, lAD 50mm, l CD=40mm, l DE=20mm, LEF =60mm,滑塊為運(yùn)動輸出構(gòu)件.試確定:3)滑塊F的行程H圖2-4所示六桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的尺寸為:lAB=30mm, lBC =55mm, lAD 50mm, l CD=40mm, l DE=20mm, LEF =60mm,滑塊為運(yùn)動輸出構(gòu)件.試確定:4)求機(jī)構(gòu)的最小傳動角和最大傳動角圖2-4所示六桿機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的尺寸為:lAB=30mm, lBC =55mm, lAD 50mm, l CD=40mm, l DE=20mm,

22、LEF =60mm,滑塊為運(yùn)動輸出構(gòu)件.試確定:5)導(dǎo)軌DF在什么位置時，滑塊在運(yùn)動中壓力角最小。 2-14在題圖2-14所示機(jī)構(gòu)中，已知角速度 1，試作出該機(jī)構(gòu)的速度多邊形圖及加速度多邊形圖的草圖，并示出F點(diǎn)的速度和加速度。連桿機(jī)構(gòu)分類按相對運(yùn)動關(guān)系分 S S S S T(360o)升程 hS S 對心移動尖頂從動件盤形凸輪Cnn22bddtanerses es0sDrbdsd壓力角與基本尺寸的關(guān)系 壓力角對凸輪機(jī)構(gòu)的受力狀況有直接影響，在運(yùn)動規(guī)律選定之后，它主要取決于凸輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)尺寸。P為相對瞬心 dd/dd/ddsttsvOP 由 BCP得22b0ers vvP 對心移動從動件盤形

23、凸輪機(jī)構(gòu)e 0。結(jié)論移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角 與基圓半徑rb、從動件偏置方位和偏距e有關(guān)。OB偏置偏置方位和偏距方位和偏距e的確定的確定 偏置方位的選擇應(yīng)有利于減小凸輪機(jī)構(gòu)推程時的壓力偏置方位的選擇應(yīng)有利于減小凸輪機(jī)構(gòu)推程時的壓力角。角。應(yīng)當(dāng)使從動件偏置在推程時瞬心應(yīng)當(dāng)使從動件偏置在推程時瞬心P 的位置的同一側(cè)的位置的同一側(cè)。 正確偏置錯誤偏置 需要注意的是，若推程壓力角減小，則回程壓力角將增大，故偏距 e 不能太大OBnnPeBOnnPe22bddtanerses用作圖法設(shè)計凸輪輪廓曲線 對心尖頂移動從動件盤形凸輪rbOs1 3 5 7 8 601209090601201 290A90

24、9 1113151357 891113121410已知凸輪的基圓半徑rb，凸輪角速度 和從動件的運(yùn)動規(guī)律，設(shè)計該凸輪輪廓曲線。( (1) )選比例尺選比例尺 l，作位移曲線和作位移曲線和半徑為半徑為rb的基圓。的基圓。( (2) )等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動角，確定反轉(zhuǎn)后對應(yīng)等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動角，確定反轉(zhuǎn)后對應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動件的位置。于各等分點(diǎn)的從動件的位置。345 67 818765432101191213141413121110915 ( (3) )確定反轉(zhuǎn)后從動件尖頂在各等確定反轉(zhuǎn)后從動件尖頂在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置。分點(diǎn)占據(jù)的位置。 設(shè)計步驟 ( (4) )將各尖頂點(diǎn)連接成一

25、條光滑曲線。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。重要例題：圖示凸輪機(jī)構(gòu)，（1）畫出偏距園；（2）畫出理論廓線；（3）畫出基園；（4）畫出當(dāng)前位置從動件的位移s；（5）畫出從當(dāng)前位置轉(zhuǎn)過900時從動件的位移s和機(jī)構(gòu)壓力角；（6）畫出升程h；3 5 題圖3 5所示的對心移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的實(shí)際廓線為一圓，圓心在A點(diǎn)，半徑R 40mm，凸輪轉(zhuǎn)動方向如圖所示，lOA 25mm，滾子半徑rr 10mm，試問：1) 凸輪的理論輪廓曲線為何種曲線？凸輪的理論輪廓曲線為何種曲線？2) 凸輪的基圓半徑凸輪的基圓半徑rb ？3) 在圖上標(biāo)出圖示位置從動件的位移在圖上標(biāo)出圖示位置從動件的位移s，并，并計算

26、從動件的升距計算從動件的升距h ？4) 用反轉(zhuǎn)法作出當(dāng)凸輪沿用反轉(zhuǎn)法作出當(dāng)凸輪沿 方向從圖示位置方向從圖示位置轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)過90 時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，并計算推程中時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，并計算推程中的最大壓力角的最大壓力角 max ？3 5 題圖3 5所示的對心移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的實(shí)際廓線為一圓，圓心在A點(diǎn)，半徑R 40mm，凸輪轉(zhuǎn)動方向如圖所示，lOA 25mm，滾子半徑rr 10mm，試問：）理論輪廓曲線為：以點(diǎn)為圓心，半徑）理論輪廓曲線為：以點(diǎn)為圓心，半徑為為Rrr的圓的圓）此時所求的基圓半徑為理論輪廓曲線的）此時所求的基圓半徑為理論輪廓曲線的rb rbrrmm3）此時從動件的位移

27、如圖所示（）此時從動件的位移如圖所示（有誤有誤）升程升程hrr mm4）即從動件導(dǎo)路沿即從動件導(dǎo)路沿方向轉(zhuǎn)過方向轉(zhuǎn)過90o到到B此時壓力角此時壓力角如圖中所示如圖中所示maxsin-1 (OA/(Rrr)o)(22121zzmrra l 正確嚙合條件l 連續(xù)傳動的條件l 不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)l 斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)1a12a21(tantan)(tantan)2zz 重點(diǎn)內(nèi)容：l 定定軸輪系的傳動比計算，轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定軸輪系的傳動比計算，轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定l 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算l 周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計，四個條件周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計，四個條件定軸輪系的傳動比計算 1. 傳動比的大小 圖示輪系，

28、齒輪1的軸為輸入軸，齒輪5的軸為輸出軸。111555nin ，121221ziz ，322332ziz ，544 554ziz ，343 443ziz ，43215432544323125115zzzzzzzziiiii結(jié)論定軸輪系的傳動比 所有從動輪齒數(shù)的連乘積所有主動輪齒數(shù)的連乘積1323445右手法則：右手握向與蝸桿轉(zhuǎn)向一致，拇指方向?yàn)槲佪唶Ш宵c(diǎn)的線速度方向。主、從動輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定周轉(zhuǎn)輪系假想的定軸輪系原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)各構(gòu)件的相對運(yùn)動關(guān)系不變轉(zhuǎn)化方法 給整個輪系加上一個公共角速度( H)轉(zhuǎn)化周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算 周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算的基本思路H321O1O3O2OH

29、H H 1 3 23H12O1OHO3O2H321O1O3OH 1H 3H 2HO23H12O1OHO3O2轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)H321O1O3OH 1H 3H 2HO2求轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動比iHH3H1H13 i13zz “ ”號表示轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中齒輪1和齒輪3轉(zhuǎn)向相反周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算的一般公式中心輪1、n，系桿H112HH1HH1H1. nnnnnzzzzi H3H1 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)真實(shí)輪系傳動比計算1)差動輪系(F=2) 1 、 n和 H中有2個量已知，未知量可求；1314211 nnHnHHnzzzzzzi 2)行星輪系(F=1)：HnHii111 13142 nnzzzzzzHH 1HnHHni 1

30、1Hi11 )(113142 nnzzzzzz 定義正號機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的齒數(shù)比符號為“ ”。負(fù)號機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的齒數(shù)比符號為“ ”。【教師例5-2】圖示輪系，已知z1 15，z2 25，z2 20，z3 60，n1 200r min，n3 50r min，試求系桿H的轉(zhuǎn)速nH的大小和方向，(1) n1、n3轉(zhuǎn)向相同時；(2) n1、n3轉(zhuǎn)向相反時。解:該輪系為負(fù)號機(jī)構(gòu)的差動輪系5201560252132H3H1H13 zzzznnnni6531Hnnn n1、n3轉(zhuǎn)向相同時minr/756505200H nn1、n3轉(zhuǎn)向相反時minr/3256505200H n系桿H與齒輪1、3轉(zhuǎn)向相同系桿H與齒

31、輪3轉(zhuǎn)向相同3H122 周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計，各輪齒數(shù)的確定(重點(diǎn))各輪的齒數(shù)必須滿足以下要求：能實(shí)現(xiàn)給定的傳動比（傳動比條件） ；能均布安裝多個行星輪（均布條件） ；中心輪和系桿共軸（同心條件）；相鄰行星輪不發(fā)生干涉（鄰接條件）。（1）傳動比條件1311zziH 113)1(zizH 21112)1(zzziH 2/ )2(112 Hizz2132rrr 2132zzz 21322mzmzmz （2）同心條件設(shè)：零傳動。113)1(zizH （3)均布條件Hzz )1(131 kzzzo360131 131111zziHHH KoH/360 均布11360zno Kzzn31 KizH11 Kzi

32、nH11 兩太陽輪的齒數(shù)和應(yīng)能被行星輪的個數(shù)K整除。齒距角的整數(shù)倍（4）鄰接條件 2a212rOO )(2)180sin()(2a221mhrKrro a2212)180sin()(hzKzzo2)2(112zizH113)1(zizHKzinH11 aohzKzz2)180sin()(2211111111321:)1( :2)2(:zKiziziznzzzHHH KiiinzzzHHH111321:)1(:2)2(:1: 同心條件傳動比條件均布條件初選z1=18，則z2=42，z3=102。例如：2KH行星輪系，要求i1H20/3，K3。33/20:)13/20(:2)23/20(:1:32

33、1 nzzz920:317:37:1:321 nzzz20:51:21:9:321 nzzzKiiinzzzHHH111321:)1(:2)2(:1: aohzKzz2)180sin()(221復(fù)合輪系傳動比計算【教師例5-4】 計算圖示輪系傳動比 i16 ?！窘狻?.區(qū)分輪系12 組成定軸輪系；2345(h) 組成周轉(zhuǎn)輪系；56 組成定軸輪系。2.列方程3.聯(lián)立求解。)1(zznni122112 )2(zz1nni245225 )zz1 (zzzziiinni 2451625625126116 i16 0，1與6轉(zhuǎn)向相反。)3(zznni566556 【例5-5】已知 z1=26，z2=50

34、，z2=18，z3=94， z3 =18，z4=35，z5=88, 求傳動比i15 ?！窘狻?-2-2 -3-5(H) 組成差動輪系；1.區(qū)分輪系3 -4-5 組成定軸輪系。)2(944 355335 zznni2.列方程差動輪系：) 1 (1171175 21325351513 zzzznnnni定軸輪系：3.聯(lián)立求解11711759445551 nnnn14.6015 i1、5轉(zhuǎn)向相同?！窘處熇?-6 】已知z1=35，z3=97，z3=35，z5=97，求傳動比i15 ?！窘狻?-2-3-5 組成差動輪系；1.區(qū)分輪系3 -4-5 組成定軸輪系。) 1 (3597 355335 zznn

35、i2.列方程差動輪系：)2(3597135351513 zznnnni定軸輪系：3.聯(lián)立求解3597351321351323597155515551 innnnnnn452.1115 i重點(diǎn)內(nèi)容：l 考慮摩擦的機(jī)構(gòu)靜力分析考慮摩擦的機(jī)構(gòu)靜力分析l 利用圖解法進(jìn)行力封閉圖的繪制利用圖解法進(jìn)行力封閉圖的繪制l 等效參數(shù)的計算，等效轉(zhuǎn)動慣量，等效力矩等效參數(shù)的計算，等效轉(zhuǎn)動慣量，等效力矩l 飛輪轉(zhuǎn)動慣量飛輪轉(zhuǎn)動慣量考慮考慮摩擦的機(jī)構(gòu)靜力分析摩擦的機(jī)構(gòu)靜力分析 對對機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力分析考慮進(jìn)行靜力分析考慮摩擦摩擦?xí)r，時，轉(zhuǎn)動副中的反力不是轉(zhuǎn)動副中的反力不是通過回轉(zhuǎn)中心，而是切于摩擦圓通過回轉(zhuǎn)中心，而是切于摩擦圓；移動副中的反力不是與移移動副中的反力不是與移動方向垂直，而是與接觸面的法向偏斜一個摩擦角動方向垂直，而是與接觸面的法向偏斜一個摩擦角。對于受。對于受力比較簡