機(jī)械原理知識(shí)點(diǎn)整理1-2章

1、機(jī)械原理知識(shí)點(diǎn)整理機(jī)器：一種能變換或傳遞能量、物料和信息的機(jī)構(gòu)的組合。機(jī)構(gòu)：用來(lái)傳遞和變換運(yùn)動(dòng)和力的可動(dòng)裝置。機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱(chēng)。機(jī)械原理的研究對(duì)象： 機(jī)械。構(gòu)件： 機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元體。運(yùn)動(dòng)副： 由兩構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)的連接。運(yùn)動(dòng)副元素： 兩構(gòu)件能參加接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的表面。高副： 兩構(gòu)件通過(guò)單一點(diǎn)或者線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。低副： 兩構(gòu)件通過(guò)面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。復(fù)合運(yùn)動(dòng)副 ：由三個(gè)或三個(gè)以上的構(gòu)件在同一處構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)鏈： 構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副的連接而構(gòu)成可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。閉式運(yùn)動(dòng)鏈（閉鏈）：組成運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件構(gòu)成了首末封閉的系統(tǒng)。開(kāi)式運(yùn)動(dòng)鏈（開(kāi)鏈）：組成運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件未構(gòu)成

2、首末封閉的系統(tǒng)。* 平面運(yùn)動(dòng)鏈： 組成運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)；* 空間運(yùn)動(dòng)鏈： 組成運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)為空間運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)組成： 在運(yùn)動(dòng)鏈中，將某一構(gòu)件固定成為機(jī)架，則該運(yùn)動(dòng)鏈便成為了機(jī)構(gòu)。原動(dòng)件（主動(dòng)件）：機(jī)構(gòu)中按給定的已經(jīng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件； 從動(dòng)件： 除了原動(dòng)件以外的其余活動(dòng)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖： 根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸， 按照一定的比例尺定出個(gè)運(yùn)動(dòng)副的位置，就可以用運(yùn)動(dòng)副及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的代表符號(hào)和一般構(gòu)件的表示方法 將機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)傳遞情 況表示出來(lái)。繪制步驟： 首先定出原動(dòng)件和執(zhí)行構(gòu)件； 循著運(yùn)動(dòng)傳遞的路線搞清楚原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)是怎樣經(jīng)過(guò)傳動(dòng)部分傳遞到執(zhí)行 構(gòu)件的選擇多數(shù)構(gòu)件

3、的運(yùn)動(dòng)平面視為視圖平面。根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，定出各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位 置，然后用運(yùn)動(dòng)副的代表符號(hào)、 常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào) 和構(gòu)件的表示方法將各部分畫(huà)出。 ）機(jī)構(gòu)示意圖： 只是為了表面機(jī)械的機(jī)構(gòu)狀況，不按嚴(yán)格的比例來(lái)繪制簡(jiǎn)圖。機(jī)構(gòu)的自由度：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù) 目。（要是機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)，則機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的 自由度的數(shù)目） 機(jī)構(gòu)自由度1*欠驅(qū)機(jī)構(gòu)（欠驅(qū)機(jī)械系統(tǒng)）：原動(dòng)件數(shù)目少于機(jī)構(gòu)自由度的機(jī)構(gòu)或機(jī)械系統(tǒng)。（遵循 最小阻力定律 ，例如：機(jī)器人避障，欠驅(qū)機(jī)械手指， 欠驅(qū)制動(dòng)器，等。 簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，并增加機(jī)構(gòu)的靈巧性和自適應(yīng)性等 ）*最小阻力定律： 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)優(yōu)先沿

4、阻力最小的方向運(yùn)動(dòng)。*冗驅(qū)機(jī)構(gòu)（冗驅(qū)機(jī)械系統(tǒng)）：原動(dòng)件數(shù)目多余機(jī)構(gòu)自由度的機(jī)構(gòu)或機(jī)械系統(tǒng)。對(duì)于冗驅(qū)機(jī)構(gòu)， 如各原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)互不協(xié)調(diào)， 將有可能導(dǎo)致機(jī)構(gòu)在最薄弱的環(huán)節(jié)損壞， 但若各原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)是彼此協(xié)調(diào)的， 則各原動(dòng)件將同心協(xié)力來(lái)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)， 從而增大了傳動(dòng)的可靠性， 減 小傳動(dòng)的尺寸和重量， 并有利于克服機(jī)構(gòu)出于某些奇異位形 （某些特 殊位置和狀態(tài)）時(shí)其間運(yùn)動(dòng)所受到的障礙。常在重型機(jī)械中利用，如 水泥窖傳動(dòng)，煉鋼轉(zhuǎn)爐傾倒裝置等。 ） 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算F=3n-(2pl+ph)n 為機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目； pl 為低副數(shù)； ph 為高副數(shù)*空間機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算F=6n-(5p5+ap4+3p

5、3+2p2+p1)n為機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目；p1為I級(jí)副；p2為n級(jí)副；p3為m級(jí)副；p4為W級(jí)副；p5為V級(jí)副。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)注意事項(xiàng)：1、要正確計(jì)算運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目（1）由m個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈，有（m-1）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。2） 如果兩構(gòu)件多處接觸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線重合；或者在多處接觸而構(gòu)成移動(dòng)副，且移動(dòng)方向彼此平行；或者兩構(gòu)件構(gòu)成 平面高副，且各接觸點(diǎn)公法線彼此重合，則都只能算作一個(gè)運(yùn) 動(dòng)副（一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，一個(gè)移動(dòng)副，一個(gè)平面高副）3） 如果兩構(gòu)件在多處相接觸構(gòu)成平面高副，而在各接觸點(diǎn)處的公法線方向彼此不重合， 就構(gòu)成了復(fù)合高副， 它相當(dāng)于一個(gè)低副。2、要除去局部自由度在有些機(jī)構(gòu)中，某些構(gòu)件

6、所產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)這種局部運(yùn)動(dòng)的自由度為 局部自由度 。3、要除去虛約束在機(jī)構(gòu)中，有些運(yùn)動(dòng)副帶入的約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)只起重復(fù)約束作用，特把這類(lèi)約束稱(chēng)為 虛約束 。帶入虛約束發(fā)生在下列情況：1)機(jī)構(gòu)中，如果用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接的是兩構(gòu)件上運(yùn)動(dòng)軌跡相重合的點(diǎn)，則該連接將帶入 1 個(gè)虛約束。2)機(jī)構(gòu)中，如果用雙轉(zhuǎn)動(dòng)副桿連接的梁運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上某兩點(diǎn)之間的距離適中保持不變得兩點(diǎn)，也將帶入 1 個(gè)虛約束。3)機(jī)構(gòu)中，不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞的重復(fù)部分所帶入的約束為虛約束。如：設(shè)機(jī)構(gòu)重復(fù)部分的構(gòu)件數(shù)為 n,低副數(shù)為p1,高副數(shù)為ph,則重復(fù)部分帶入的虛約束P為p=2p1+ph-3n機(jī)構(gòu)組成原理：任何機(jī)

7、構(gòu)都可以看作由若干個(gè)基本桿組一次連接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成的。基本桿組(阿蘇爾桿組,簡(jiǎn)稱(chēng)桿組) ：不能再拆的最簡(jiǎn)單的自由度為零的構(gòu)件組。在桿組并接時(shí), 不能將同一桿組的各個(gè)外接運(yùn)動(dòng)副接于同一構(gòu)件上,否則將起不到增加桿組的作用。組成平面結(jié)構(gòu)的基本桿組條件：3n-2pl-ph=0n為基本桿組中的構(gòu)件數(shù)，pl為低副數(shù)，ph為高副數(shù)。平面基本桿組中全為低副，貝y ph=0；3n-2pl=0 或 n/2二pl/3II級(jí)桿組：由2個(gè)構(gòu)件和3個(gè)低副構(gòu)成的。皿級(jí)桿組:由4個(gè)構(gòu)件和6個(gè)低副且都有一個(gè)包含3個(gè)低副的構(gòu)件構(gòu)成的。I級(jí)機(jī)構(gòu):只由機(jī)架和原動(dòng)件構(gòu)成的機(jī)構(gòu)(如:杠桿機(jī)構(gòu)、斜面機(jī)構(gòu))I級(jí)機(jī)構(gòu):由最咼級(jí)別為I級(jí)組的基本桿組構(gòu)成的機(jī)構(gòu)。皿級(jí)機(jī)構(gòu):由最高級(jí)別為m級(jí)組的基本桿組組成的機(jī)構(gòu)。同一機(jī)構(gòu)因所取的原動(dòng)件不同，有可能成為不同級(jí)別的機(jī)