機械原理總結(jié)

1、WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五1機械原理課程小結(jié)機械原理課程小結(jié)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五2第第1 1章章 機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五3第第1章章 機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)基本概念：基本概念： 機械、機器、機構(gòu)機械、機器、機構(gòu)1-1 1-1 概述概述WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五4第第1章章 機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)1-2 1-2 平面機構(gòu)平面機構(gòu)一、一、運動副運動副運動副名稱運動副名稱運動副運動副元素元素相對自相對自由度由度相對約相對

2、約束束高副：凸輪副、齒輪副等高副：凸輪副、齒輪副等點、線點、線21低副低副移動副：僅能產(chǎn)移動副：僅能產(chǎn)生相對移動生相對移動面面12轉(zhuǎn)動副：僅能產(chǎn)轉(zhuǎn)動副：僅能產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動生相對轉(zhuǎn)動WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五5第第1章章 機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)二二、機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)運動簡圖 運動簡圖常用符號（運動簡圖常用符號（P6.P6.）。）。三三、確定運動的條件確定運動的條件 主動件個數(shù)主動件個數(shù) = = 自由度數(shù)自由度數(shù)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五6第第1章章 機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)1-3 1-3 平面機構(gòu)自由度計算平面機構(gòu)自由度計算

3、 公式：公式：F = 3n2PlPh機構(gòu)自由度計算的三個特例機構(gòu)自由度計算的三個特例：1 1、復(fù)合鉸鏈：由兩個以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成的重合轉(zhuǎn)動副。、復(fù)合鉸鏈：由兩個以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成的重合轉(zhuǎn)動副。2 2、局部自由度：不影響機構(gòu)整體運動的自由度。、局部自由度：不影響機構(gòu)整體運動的自由度。3 3、虛約束：在機構(gòu)中，有些約束所起的限制作用可能是重、虛約束：在機構(gòu)中，有些約束所起的限制作用可能是重 復(fù)的，不起獨立限制作用的約束。復(fù)的，不起獨立限制作用的約束。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五7第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)2-1 2-1 平面機構(gòu)的類型平面機構(gòu)的類型一

4、、平面連桿一、平面連桿機構(gòu)的機構(gòu)的類型和應(yīng)用類型和應(yīng)用 曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)。曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)。2-2 2-2 平面連桿機構(gòu)的演化平面連桿機構(gòu)的演化 機架置換、運動副置換。機架置換、運動副置換。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五8第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)2-3 2-3 平面機構(gòu)的基本特性平面機構(gòu)的基本特性一、曲柄存在的條件一、曲柄存在的條件 1 1）最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿之和；）最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿之和； 2 2）最短桿為連架桿或機架。）最短桿為連架桿或機架。二、急回特性和速度

5、變化系數(shù)二、急回特性和速度變化系數(shù)三、壓力角和傳動角三、壓力角和傳動角四、死點位置四、死點位置四桿機構(gòu)中，四桿機構(gòu)中，從動件從動件與與連桿連桿共線或重合時，機構(gòu)處于共線或重合時，機構(gòu)處于 死點位置。死點位置。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五9第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)2-4 2-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析圖解法圖解法 速度瞬心速度瞬心總的瞬心數(shù)為：總的瞬心數(shù)為： K= N(N-1) / 2 ，N是是 構(gòu)件數(shù)，含機架。構(gòu)件數(shù)，含機架。瞬心位置、三心定理瞬心位置、三心定理WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五10

6、結(jié)論結(jié)論1：1 / 3 = P13P34 / P13P14i /j = PijP1j / PijP1i相對瞬心相對瞬心相對瞬心相對瞬心絕對瞬心絕對瞬心絕對瞬心絕對瞬心vkvP12 2vP23P24P13vP13P12P34P23P14 34312K 1ml結(jié)論結(jié)論2： 相對瞬心用于建立兩構(gòu)件間之相對瞬心用于建立兩構(gòu)件間之角速度角速度關(guān)系；關(guān)系； 絕對瞬心用于確定活動構(gòu)件上絕對瞬心用于確定活動構(gòu)件上任一點速度的任一點速度的方向方向與與大小大小。第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五11P24P34 P134123 1P14P12P23P

7、34 v3 = P14 P13 1 平移法：平移法：組成移動副兩構(gòu)件組成移動副兩構(gòu)件的瞬心線可以垂直于導(dǎo)路線的瞬心線可以垂直于導(dǎo)路線隨意平移。隨意平移。解：解：例：圖示曲柄滑塊機構(gòu)，求例：圖示曲柄滑塊機構(gòu)，求v3。 第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五12第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)例：如圖所示的凸輪機構(gòu)。已知例：如圖所示的凸輪機構(gòu)。已知各構(gòu)件的尺寸、凸輪的角速度各構(gòu)件的尺寸、凸輪的角速度w1，求推桿速度求推桿速度v2 。P12P23 P12所在線所在線P23 v2= P12 P13 11231P13WHUT20222022

8、年年2 2月月1818日星期五日星期五13第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)例：已知圖示六桿機構(gòu)各構(gòu)件例：已知圖示六桿機構(gòu)各構(gòu)件的尺寸、構(gòu)件的尺寸、構(gòu)件1的角速度的角速度1求求推桿速度推桿速度v5 。 v5= vP15 = P16 P15 11234561P56 P35P12P16P34P46P23 P56 P56 P36P13P15解：解：關(guān)鍵是找出關(guān)鍵是找出P15WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五14第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)【例例】圖示為一擺動式運輸機的機構(gòu)運動簡圖。設(shè)已知圖示為一擺動式運輸機的機構(gòu)運動簡圖。設(shè)已知機構(gòu)各構(gòu)件尺寸。原動件機構(gòu)各構(gòu)件尺

9、寸。原動件1的角速度的角速度1為等速回轉(zhuǎn)。求為等速回轉(zhuǎn)。求在圖示位置在圖示位置VF、aF、2、3、4、2、3、4。6AB12CDE5F341 解：首先畫出機構(gòu)位置圖。解：首先畫出機構(gòu)位置圖。 WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五15第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)速度分析速度分析6ABw w1 2CDE5F341v b P 大小大小方向方向VC = VB + VCB？BCCDcVC2=(3) 求求VEVCB / lBC= bcv / lBC2 4 3= VC / lCD= Pcv / lCD3 VE =lED3e = Pev (4) 求求VF大小大小方向方向VF

10、= VE + VFE？EF水平水平f 4= VFE/ lFE = efv / lFE(=lAB1=Pbv1)(2) 求求VC(1) 求求VBWHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五16第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)2. 加速度分析加速度分析(1) 求求aB6AB1 2CDE5F341大小大小方向方向？BC2=aCB/ lBC2 3=aC/ lCD3 (=lAB21=Pbv21)(2) 求求aCaC = aB + anCB + aCBBA？lBC22CB= anC + aClCD23CD？CDa Pbc c caCaCB =anCB + aCB = c ca / lB

11、C= ca / lCDPWHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五17第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)6AB1 2CDE5F341大小大小方向方向？EF2 3 aF = aE + anFE + aFE水平水平lef24FEa Pbc c c(3) 求求aEaE =lED3= Pea (4) 求求aFe f f 4= aFE/ lEF= f a / lEFfWHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五18第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)2-5 2-5 平面連桿機構(gòu)的力分析平面連桿機構(gòu)的力分析一、力的類型一、力的類型二、慣性力的確定二、慣性力的確定一般

12、力學(xué)法、質(zhì)量代換法一般力學(xué)法、質(zhì)量代換法三、運動副中的摩擦分析三、運動副中的摩擦分析摩擦角、自鎖條件摩擦角、自鎖條件WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五191 1、一般力學(xué)法、一般力學(xué)法由理論力學(xué)知：慣性力可以最終簡化為一個加由理論力學(xué)知：慣性力可以最終簡化為一個加于構(gòu)件質(zhì)心于構(gòu)件質(zhì)心S處的處的慣性力慣性力Pi和一個和一個慣性力矩慣性力矩Mi，即：即：MisPi Mi = - Js Pi = -mas hPiPi和和Mi又可用一大小等于又可用一大小等于Pi的總慣性力的總慣性力Pi 代替；其偏離距離為代替；其偏離距離為h= Mi/ Pi 。各種運動情況下的構(gòu)件慣性力及慣

13、性力偶矩的表達式見各種運動情況下的構(gòu)件慣性力及慣性力偶矩的表達式見書上書上P.41P.41表表2-42-4。第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五20第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)(1) 作平面移動的構(gòu)件作平面移動的構(gòu)件 Mi = 0 Pi = -mas (as=0或或as0 ) b. 回轉(zhuǎn)軸線不通過質(zhì)心回轉(zhuǎn)軸線不通過質(zhì)心S Mi = -Js ( = 0 或或 0 ) Pi = 0 MiSPihPi Mi = - Js Pi = -mas 其中：其中：h=Mi/Pi(2) 繞定軸轉(zhuǎn)動的構(gòu)件繞定軸轉(zhuǎn)動的構(gòu)件WHUT20222022

14、年年2 2月月1818日星期五日星期五21第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu) (3) 作平面復(fù)合運動的構(gòu)件作平面復(fù)合運動的構(gòu)件 Mi = - Js Pi = -mas 其中：其中：h=Mi/PiMihsPiPih1AB2 1S13M2P2 P1 P1 P2 aS2 aS1h2aS3P3 曲柄滑塊機構(gòu)的一般力學(xué)受力分析曲柄滑塊機構(gòu)的一般力學(xué)受力分析WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五22第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)2 2、質(zhì)量代換法、質(zhì)量代換法 將構(gòu)件的質(zhì)量假想地集中在某幾個預(yù)定的點上，使其產(chǎn)生將構(gòu)件的質(zhì)量假想地集中在某幾個預(yù)定的點上，使其產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)保持不

15、變，這種方法稱為的力學(xué)效應(yīng)保持不變，這種方法稱為質(zhì)量代換法質(zhì)量代換法，假想的質(zhì)量，假想的質(zhì)量稱為稱為代換質(zhì)量代換質(zhì)量，預(yù)定點稱為，預(yù)定點稱為代換點代換點。m2m1s(1) 質(zhì)量代換的等效條件質(zhì)量代換的等效條件mi= m i=1 nmi xi = 0 i=1 nmi yi = 0 i=1 nmi ( x2i + y2i ) = 0i=1 nb. 代換前后構(gòu)件的總質(zhì)心位置不變；代換前后構(gòu)件的總質(zhì)心位置不變； c. 代換前后構(gòu)件對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量不變。代換前后構(gòu)件對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量不變。質(zhì)量代換法主要用于繞不通過質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動的構(gòu)件或平面復(fù)雜質(zhì)量代換法主要用于繞不通過質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動的構(gòu)件或平面復(fù)雜運動構(gòu)件的

16、慣性力（力偶矩）計算。運動構(gòu)件的慣性力（力偶矩）計算。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五23第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)質(zhì)量代換法包括：質(zhì)量代換法包括：動代換：動代換： 1. 1. 質(zhì)量不變質(zhì)量不變 2. 2. 質(zhì)心位置不變質(zhì)心位置不變 3. 3. 對質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動慣量不變對質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動慣量不變靜代換：靜代換： 1. 1. 質(zhì)量不變質(zhì)量不變 2. 2. 質(zhì)心位置不變質(zhì)心位置不變WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五24【例例】如圖所示曲柄滑塊機構(gòu)，已知各構(gòu)件尺寸，曲柄如圖所示曲柄滑塊機構(gòu)，已知各構(gòu)件尺寸，曲柄1繞質(zhì)心繞質(zhì)心A的的轉(zhuǎn)動慣量為轉(zhuǎn)

17、動慣量為JA，連桿，連桿2的重量的重量G2（重心在（重心在S2處），轉(zhuǎn)動慣量為處），轉(zhuǎn)動慣量為JS2，滑塊，滑塊3的重量為的重量為G3（重心在（重心在C處）。構(gòu)件處）。構(gòu)件1以以1等速順時針等速順時針轉(zhuǎn)動，作用于滑塊轉(zhuǎn)動，作用于滑塊3上的工作阻力位上的工作阻力位Fr。不計各運動副中的摩。不計各運動副中的摩擦力，求圖示位置時，各運動副中的總反力以及需加載構(gòu)件擦力，求圖示位置時，各運動副中的總反力以及需加載構(gòu)件1上的平衡力矩上的平衡力矩Mb。第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五25第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)【解解】（1）進行運

18、動分析，作出速度圖和加速度圖。）進行運動分析，作出速度圖和加速度圖。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五26第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)（2）確定構(gòu)件）確定構(gòu)件2、3的慣性力及慣性力偶矩。的慣性力及慣性力偶矩。2 22 22 22 22 2s sp pg gG Ga am mF Fa as si i B BC CC CB BS SS Si il lJ JJ JM M 2 22 22 22 2B BC Ca aS Sl lc cc cJ J 2 22 22 2i ii iF FF F 2 22 22 2i ii iF FM Mh h 并且方向與并且方向與相反相反

19、c cp pg gG Ga am mF Fa ac ci i 3 33 33 3方向與方向與ac相反相反WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五27第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)（3）進行動態(tài)靜力分析。）進行動態(tài)靜力分析。按靜定條件將機構(gòu)分解為主動件按靜定條件將機構(gòu)分解為主動件1和由構(gòu)件和由構(gòu)件2、3組成的基本桿組，并從基本組成的基本桿組，并從基本桿組開始分析。桿組開始分析。將構(gòu)件將構(gòu)件2對對C點取矩，列平衡方程：點取矩，列平衡方程：0 0 C CM MBCBCi it tR Rl lh hF Fh hG GF F/ /) )( (2 22 22 21212 解得解

20、得WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五28第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)再對整個桿組列平衡方程，即作力矢量圖：再對整個桿組列平衡方程，即作力矢量圖：0 04 43 33 33 32 22 21 12 21 12 2 R Rr ri ii it tR Rn nR RF FF FG GF FG GF FF FF F？ ？最后對構(gòu)件最后對構(gòu)件1進行作圖分析。進行作圖分析。對對A點取矩，點取矩，0 0 A AM M得，得，21214141R RR RF FF F WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五29第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)四、機

21、械的效率四、機械的效率由于摩擦的存在，總要消耗一部分能量，若不計動能變化，則有：由于摩擦的存在，總要消耗一部分能量，若不計動能變化，則有：有效功輸出有效功輸出有害功輸出有害功輸出Wd =Wr + WfWd輸入功；輸入功；Wr輸出功輸出功(有用功有用功)；Wf損耗功。損耗功。定義：定義： = Wr / Wd 效率有效率有瞬時效率瞬時效率和和平均效率平均效率(簡稱效率簡稱效率)之分，前者指在任一瞬之分，前者指在任一瞬時能量的利用程度，而后者則指在一個運動周期中所有瞬時效率的時能量的利用程度，而后者則指在一個運動周期中所有瞬時效率的平均值。平均值。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期

22、五日星期五30第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)0 1理想生產(chǎn)阻力矩理想生產(chǎn)阻力矩實際生產(chǎn)阻力矩實際生產(chǎn)阻力矩=理想驅(qū)動力矩理想驅(qū)動力矩實際驅(qū)動力矩實際驅(qū)動力矩=Pr1 Pr2 Pr3 PrK-1 PrKPd Pd2 Pd3 PdK123K1. 串聯(lián)串聯(lián)總效率為：總效率為： = 12KPd1WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五31第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)123KPd3Pr1Pr2Pr3PrKPd1Pd2PdKPdPr2. 并聯(lián)并聯(lián) 圖示為幾種機器并聯(lián)組成的機組。圖示為幾種機器并聯(lián)組成的機組。=(Pd11 + Pd22 + + PdKK)(Pd1 + Pd

23、2 + + PdK)Pd(Pd11 + Pd22 + + PdKK)= =PrPdWHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五32第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)1234567891011121314Wr1Wr2Wd例：在圖示的減速器中，已知每一對圓例：在圖示的減速器中，已知每一對圓柱齒輪和圓錐齒輪的效率分別為柱齒輪和圓錐齒輪的效率分別為0.95和和0.92，皮帶傳動效率為，皮帶傳動效率為0.96，每個軸上軸，每個軸上軸承總效率為承總效率為0.99，求其總效率，求其總效率。解：能量損失過程分析：解：能量損失過程分析：12軸承軸承34910軸承軸承56軸承軸承78軸承軸承軸

24、承軸承1112軸承軸承1314軸承軸承12軸承軸承34軸承軸承56軸承軸承78軸承軸承34軸承軸承56軸承軸承78軸承軸承Wr1Wr2WdWdWr1Wr2WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五33第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)五、機械的自鎖五、機械的自鎖結(jié)論：平面自鎖條件結(jié)論：平面自鎖條件；等號表示條件自鎖。；等號表示條件自鎖。驅(qū)動力驅(qū)動力F作用角作用角摩擦角摩擦角機械自鎖的效率表示：機械自鎖的效率表示： 0當(dāng)當(dāng)0時，機械處于臨界自鎖狀態(tài)；若時，機械處于臨界自鎖狀態(tài)；若0，則其絕對值則其絕對值越大，表明越大，表明自鎖越可靠自鎖越可靠。 斜面自鎖條件、軸頸自鎖條件斜

25、面自鎖條件、軸頸自鎖條件WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五34第第2章章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)2-6 2-6 平面連桿機構(gòu)的設(shè)計平面連桿機構(gòu)的設(shè)計實現(xiàn)預(yù)定的連桿位置、實現(xiàn)預(yù)定的運動規(guī)律實現(xiàn)預(yù)定的連桿位置、實現(xiàn)預(yù)定的運動規(guī)律1 1、按兩連架桿的預(yù)定對應(yīng)轉(zhuǎn)角（位置）設(shè)計四桿機構(gòu)、按兩連架桿的預(yù)定對應(yīng)轉(zhuǎn)角（位置）設(shè)計四桿機構(gòu)2 2、按從動件的預(yù)定急回運動（速比）設(shè)計四桿機構(gòu)、按從動件的預(yù)定急回運動（速比）設(shè)計四桿機構(gòu)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五35第第3章章 凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)一、從動件運動規(guī)律的選擇一、從動件運動規(guī)律的選擇柔性沖擊、剛

26、性沖擊、常見運動規(guī)律柔性沖擊、剛性沖擊、常見運動規(guī)律二、反轉(zhuǎn)法設(shè)計凸輪輪廓曲線二、反轉(zhuǎn)法設(shè)計凸輪輪廓曲線基礎(chǔ)型基礎(chǔ)型對心直動尖端對心直動尖端變化型變化型偏置直動尖端、偏置滾子、偏置平底偏置直動尖端、偏置滾子、偏置平底滾子半徑的選擇滾子半徑的選擇WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五363 - 7 3 - 7 圖示的凸輪為偏心圓盤（圖示的凸輪為偏心圓盤（l=0.002m/mm）。）。 圓心為圓心為O，半徑，半徑R=30mm，偏心距，偏心距LOA=10mm， 滾子半徑滾子半徑rr=10mm，偏距，偏距e=10mm。試求（均在圖上標(biāo)出）：試求（均在圖上標(biāo)出）：（1 1）推桿的

27、行程）推桿的行程h和凸輪的基圓半徑和凸輪的基圓半徑r0；（2 2）推程運動角）推程運動角、遠休止角、遠休止角s、回程運動角、回程運動角 和近休止角和近休止角s ；（3 3）最大壓力角）最大壓力角max及發(fā)生位置；及發(fā)生位置；（4 4）從）從B點接觸到點接觸到C點接觸凸輪所轉(zhuǎn)點接觸凸輪所轉(zhuǎn)過過的角度的角度0和和 推桿的位移推桿的位移s；（5 5）C點接觸時凸輪機構(gòu)的壓力角點接觸時凸輪機構(gòu)的壓力角c。第第3章章 凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五37第第3章章 凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)e e解答：解答： （P.802P.802）（1 1）推桿的行程）推桿的行程h

28、和凸輪的基圓半徑和凸輪的基圓半徑r0；過過A作半徑為作半徑為e 的圓；的圓；以以O(shè)為圓心，為圓心，OE為半徑畫圓，為半徑畫圓，得交點得交點F；EF過過F作圓作圓e的切線的切線FG，F(xiàn)為從為從動件行程的最高點動件行程的最高點；G以以A為圓心，為圓心，R為半徑畫圓，為半徑畫圓，與與FG相交，得交點相交，得交點H，H就就是是從動件行程的最低點；從動件行程的最低點；HFH的長度就是推桿的行程，的長度就是推桿的行程，按按比例尺比例尺l=0.002m/mm 量得量得20.5mm；h基圓半徑基圓半徑r0 = R e + rr = 30 mm。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五38

29、第第3章章 凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)解答：解答： （P.83P.83圖圖3-193-19）（2 2）推程運動角）推程運動角、遠休止角、遠休止角s、 回程運動角回程運動角 和近休止角和近休止角s ；EFG畫出滾子行程最低位置；畫出滾子行程最低位置；測量測量IAG上上= =推程運動角推程運動角 = 187；IIAG下下= = 回程回程運動角運動角 = 187 = = 360 187 = 173；遠休止角遠休止角s = = 0 近休止角近休止角s = = 0 。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五39第第3章章 凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)解答：解答： （P.862P.862）（3 3）最大壓

30、力角）最大壓力角max及發(fā)生位置；及發(fā)生位置；壓力角壓力角的定義的定義：從動件在凸輪接觸點處所受從動件在凸輪接觸點處所受正壓力方向（即凸輪輪廓在正壓力方向（即凸輪輪廓在接觸點處的法線方向）與從接觸點處的法線方向）與從動件速度方向所夾銳角；動件速度方向所夾銳角；EFGI誰是速度方向？誰是速度方向？誰是法線方向？誰是法線方向？壓力角大小與什么有關(guān)？壓力角大小與什么有關(guān)？Dmaxmax = 30 WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五40第第3章章 凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)解答：解答： （P.83P.83圖圖3-19 3-19 ）（4 4）從）從B點接觸到點接觸到C點接觸凸輪點接觸凸

31、輪 所轉(zhuǎn)所轉(zhuǎn)過過的角度的角度0和推桿的和推桿的 位移位移s；EG畫出滾子運行到畫出滾子運行到C點的位點的位置圖；置圖；由反轉(zhuǎn)法可以確定轉(zhuǎn)過的由反轉(zhuǎn)法可以確定轉(zhuǎn)過的角度角度和方向，和方向，0 = 313；畫出畫出轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角0的起始位置；的起始位置；轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角0是指基圓上轉(zhuǎn)過的是指基圓上轉(zhuǎn)過的角度；角度；SB位移位移s = | SB SC | 。SCWHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五41第第3章章 凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)解答：解答： （5 5）C點接觸時凸輪機構(gòu)的壓力角點接觸時凸輪機構(gòu)的壓力角c。EG根據(jù)前面的推導(dǎo)可知：根據(jù)前面的推導(dǎo)可知：cc = 2 。WHUT20222022

32、年年2 2月月1818日星期五日星期五42第第4章章 齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)4-1 4-1 概述概述齒輪傳動的主要類型齒輪傳動的主要類型4-2 4-2 齒輪齒廓設(shè)計齒輪齒廓設(shè)計基圓、壓力角、嚙合角、共軛齒廓、基圓、壓力角、嚙合角、共軛齒廓、齒廓公法線、基圓內(nèi)公切線、嚙合線、三線合一齒廓公法線、基圓內(nèi)公切線、嚙合線、三線合一基本尺寸計算公式基本尺寸計算公式4-3 4-3 齒輪基本尺寸計算齒輪基本尺寸計算WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五43第第4章章 齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)4-4 4-4 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動正確嚙合條件正確嚙合條件節(jié)點、節(jié)圓、

33、節(jié)線節(jié)點、節(jié)圓、節(jié)線標(biāo)準(zhǔn)安裝后，節(jié)圓與分度圓重合；標(biāo)準(zhǔn)安裝后，節(jié)圓與分度圓重合；齒條節(jié)線與分度線重合；齒條節(jié)線與分度線重合；嚙合角嚙合角 = = 分度圓壓力角分度圓壓力角連續(xù)性條件與重合度，標(biāo)注重合區(qū)連續(xù)性條件與重合度，標(biāo)注重合區(qū)根切與變位、正變位、負變位、影響哪些幾何參數(shù)根切與變位、正變位、負變位、影響哪些幾何參數(shù)畫出極限嚙合點，畫出極限嚙合點，計算中心距、分度圓、節(jié)圓、節(jié)距、模數(shù)計算中心距、分度圓、節(jié)圓、節(jié)距、模數(shù)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五44第第4章章 齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五45第第5章章 輪系輪

34、系5-1 5-1 類型類型定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、復(fù)合輪系定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系、復(fù)合輪系5-2 5-2 定軸輪系傳動比計算定軸輪系傳動比計算5-3 5-3 周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算差動輪系、行星輪系、各構(gòu)件名稱、轉(zhuǎn)化輪系差動輪系、行星輪系、各構(gòu)件名稱、轉(zhuǎn)化輪系5-4 5-4 復(fù)合輪系傳動比計算復(fù)合輪系傳動比計算WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五46【例例5-65-6】圖示復(fù)合輪系中，各輪齒數(shù)已知，試求傳動比圖示復(fù)合輪系中，各輪齒數(shù)已知，試求傳動比i1H。解：解：（1 1）正確區(qū)分輪系）正確區(qū)分輪系齒輪齒輪3 3為行星輪，齒輪為行星輪，齒輪22和齒輪和齒輪4 4

35、為中心為中心輪，故輪為輪，故輪為3 3、22、4 4和系桿和系桿H H一起組成了一起組成了一個行星輪系。一個行星輪系。齒輪齒輪1 1、2 2構(gòu)成定軸輪系。構(gòu)成定軸輪系。第第5章章 輪系輪系WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五47第第5章章 輪系輪系（2 2）分別計算傳動比）分別計算傳動比對定軸輪系有：對定軸輪系有：i12 =n1 n2=-z2z1= - 2對行星輪系有：對行星輪系有：iH =2 4 0 - nHn2 - nHz4z2 -=i5 =13= - 4所以所以i2 H =1 -2 4i H = 5WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五48第第5章章 輪系輪系（3 3）建立聯(lián)系條件，然后聯(lián)立求解。）建立聯(lián)系條件，然后聯(lián)立求解。聯(lián)系條件為：聯(lián)系條件為：n2=n2 所以所以i1H =n1 nH= i12i2H= - 10負號表示齒輪負號表示齒輪1 1與系桿轉(zhuǎn)向相反。與系桿轉(zhuǎn)向相反。WHUT20222022年年2 2月月1818日星期五日星期五49第第7章章 動力學(xué)分