機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)_期中考試習(xí)題課匯總

1、1.了解機(jī)械的發(fā)展歷史；了解機(jī)械的發(fā)展歷史；1.掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)和機(jī)械的基本概念；掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)和機(jī)械的基本概念；2.掌握構(gòu)件和零部件的基本概念；掌握構(gòu)件和零部件的基本概念；3.了解課程的研究對象、內(nèi)容及特點(diǎn)了解課程的研究對象、內(nèi)容及特點(diǎn)緒論緒論 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，是一門研究機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，是一門研究一般機(jī)械中一般機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)和和通用零件通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)理論理論和計(jì)算方法的和計(jì)算方法的技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)課課。在現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)中，占有極。在現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)中，占有極其重要的地位。其重要的地位。機(jī)器的共有特征：機(jī)器的共有特征： 人造的實(shí)物（構(gòu)件）組

2、合體；人造的實(shí)物（構(gòu)件）組合體；各個(gè)運(yùn)動(dòng)實(shí)物之間具有各個(gè)運(yùn)動(dòng)實(shí)物之間具有確定的相對運(yùn)動(dòng)確定的相對運(yùn)動(dòng)；代替或減輕人類勞動(dòng)代替或減輕人類勞動(dòng)完成有用功完成有用功或或?qū)崿F(xiàn)能量實(shí)現(xiàn)能量 的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換2. 機(jī)器的組成：機(jī)器的組成：原動(dòng)部分原動(dòng)部分是工作機(jī)動(dòng)力的來源，最常見的是電動(dòng)是工作機(jī)動(dòng)力的來源，最常見的是電動(dòng) 機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。 工作部分工作部分完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。 傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分。聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分。 控制部分控制部分保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。原動(dòng)機(jī)

3、原動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)傳動(dòng) 工作工作 控制控制 機(jī)構(gòu)的共有特征：機(jī)構(gòu)的共有特征： 人為的實(shí)物組合體；人為的實(shí)物組合體；各部分有確定的相對運(yùn)動(dòng)；各部分有確定的相對運(yùn)動(dòng)；用來傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。用來傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動(dòng)的多件實(shí)物的組合體，具有確定相對運(yùn)動(dòng)的多件實(shí)物的組合體，僅用來傳遞或轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)和力。如僅用來傳遞或轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)和力。如連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)等。等。二、機(jī)構(gòu)二、機(jī)構(gòu)只具有機(jī)器的前兩個(gè)特征而不具有機(jī)器第三個(gè)特征的只具有機(jī)器的前兩個(gè)特征而不具有機(jī)器第三個(gè)特征的裝置稱為裝置稱為“機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)”由機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共有特征可知：由機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共有特征可知：

4、 機(jī)器與機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方面并無區(qū)別（僅作用不機(jī)器與機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方面并無區(qū)別（僅作用不同），故統(tǒng)稱為同），故統(tǒng)稱為機(jī)械機(jī)械。機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：三、機(jī)械三、機(jī)械機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)器機(jī)器是能夠完成機(jī)械功或轉(zhuǎn)化機(jī)械能的機(jī)構(gòu)或是能夠完成機(jī)械功或轉(zhuǎn)化機(jī)械能的機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的組合，任意復(fù)雜的機(jī)器都是由若干復(fù)雜機(jī)構(gòu)的組合，任意復(fù)雜的機(jī)器都是由若干復(fù)雜的機(jī)構(gòu)按一定的規(guī)律組合而成的。的機(jī)構(gòu)按一定的規(guī)律組合而成的。零件零件是機(jī)械最基本的組成單元。是機(jī)械最基本的組成單元。四、零件四、零件專用零件：專用零件：只在某些機(jī)械中出現(xiàn)。如：只在某些機(jī)械中出現(xiàn)。如：飛機(jī)的螺旋飛

5、機(jī)的螺旋槳、渦輪機(jī)的葉片槳、渦輪機(jī)的葉片等。等。零件是制造的單元。零件是制造的單元。機(jī)器和機(jī)構(gòu)都是由零件組成的。機(jī)器和機(jī)構(gòu)都是由零件組成的。零件的分類：零件的分類：通用零件通用零件和和專用零件專用零件。通用零件：通用零件：各種機(jī)器中都經(jīng)常遇到的零件。各種機(jī)器中都經(jīng)常遇到的零件。如：如：聯(lián)接件、傳動(dòng)件、轉(zhuǎn)動(dòng)件聯(lián)接件、傳動(dòng)件、轉(zhuǎn)動(dòng)件和和其他件其他件等。等。聯(lián)接件：聯(lián)接件：螺紋、鍵、銷等。螺紋、鍵、銷等。傳動(dòng)件：傳動(dòng)件：帶、鏈、齒輪、蝸桿等。帶、鏈、齒輪、蝸桿等。轉(zhuǎn)動(dòng)件：轉(zhuǎn)動(dòng)件：滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、軸等?；瑒?dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、軸等。其它件：其它件：彈簧、密封件、潤滑件等。彈簧、密封件、潤滑件等。構(gòu)件是

6、運(yùn)動(dòng)的單元，構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，是由零件組成的剛性組合是由零件組成的剛性組合體。各零件間無相對運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)的整體。各零件間無相對運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)的整體。體。五、構(gòu)件五、構(gòu)件構(gòu)件構(gòu)件固定固定：活動(dòng)活動(dòng)原動(dòng)件：原動(dòng)件：驅(qū)動(dòng)力作用的構(gòu)件驅(qū)動(dòng)力作用的構(gòu)件從動(dòng)件：從動(dòng)件：由其它構(gòu)件驅(qū)動(dòng)由其它構(gòu)件驅(qū)動(dòng)相對固定坐標(biāo)系靜止的構(gòu)件相對固定坐標(biāo)系靜止的構(gòu)件構(gòu)件的分類：活動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件。構(gòu)件的分類：活動(dòng)構(gòu)件和固定構(gòu)件。1.運(yùn)動(dòng)副及其分類；運(yùn)動(dòng)副及其分類；2.平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖；平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖；3.平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度4.速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析上的速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析上的應(yīng)用應(yīng)用第一章第

7、一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析速度分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖：指根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸指根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸, 按一定的比例尺定按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置出各運(yùn)動(dòng)副的位置, 并用國標(biāo)規(guī)定的簡單線條和符號代表構(gòu)并用國標(biāo)規(guī)定的簡單線條和符號代表構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，繪制出表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡明圖形。件和運(yùn)動(dòng)副，繪制出表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡明圖形。機(jī)構(gòu)的示意圖：機(jī)構(gòu)的示意圖：指為了表明機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)狀況指為了表明機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)狀況, 不要求嚴(yán)格地按不要求嚴(yán)格地按比例而繪制的簡圖。比例而繪制的簡圖。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)：機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)：與與原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)副類型運(yùn)動(dòng)副類型、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸

8、寸有關(guān)有關(guān), 而與機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀以及運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造而與機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀以及運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造無關(guān)，因此可以不計(jì)或略去那些與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的無關(guān)，因此可以不計(jì)或略去那些與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的 因素。因素。三副構(gòu)件三副構(gòu)件 兩副構(gòu)件兩副構(gòu)件 一般構(gòu)件的表示方法一般構(gòu)件的表示方法 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中構(gòu)件的表示方法機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中構(gòu)件的表示方法:機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中平面運(yùn)動(dòng)副符號的表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中平面運(yùn)動(dòng)副符號的表示:機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖應(yīng)滿足的應(yīng)滿足的條件：條件： 1.構(gòu)件數(shù)目與實(shí)際相同構(gòu)件數(shù)目與實(shí)際相同 2.運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)、數(shù)目與實(shí)際相符運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)、數(shù)目與實(shí)際相符 3.運(yùn)動(dòng)副之間的相對位置以及構(gòu)件尺寸

9、與實(shí)際機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副之間的相對位置以及構(gòu)件尺寸與實(shí)際機(jī)構(gòu) 成比例。成比例。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的步驟與方法繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的步驟與方法1、分析機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)情況，確定機(jī)構(gòu)中的機(jī)架、原動(dòng)部分、傳動(dòng)部、分析機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)情況，確定機(jī)構(gòu)中的機(jī)架、原動(dòng)部分、傳動(dòng)部分和執(zhí)行部分，以確定構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目。分和執(zhí)行部分，以確定構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目。2、循著運(yùn)動(dòng)傳遞的路線，逐一分析每兩個(gè)構(gòu)件間相對運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定、循著運(yùn)動(dòng)傳遞的路線，逐一分析每兩個(gè)構(gòu)件間相對運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目;還應(yīng)確定與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性相關(guān)的運(yùn)動(dòng)要素：運(yùn)還應(yīng)確定與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性相關(guān)的運(yùn)動(dòng)要素：運(yùn)動(dòng)副間的相對位置。如轉(zhuǎn)動(dòng)

10、副中心的位置和移動(dòng)副導(dǎo)路的方位；高副動(dòng)副間的相對位置。如轉(zhuǎn)動(dòng)副中心的位置和移動(dòng)副導(dǎo)路的方位；高副的廓線形狀，包括其曲率中心和曲率半徑等。的廓線形狀，包括其曲率中心和曲率半徑等。3、恰當(dāng)?shù)剡x擇投影面：一般選擇與機(jī)械的多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的、恰當(dāng)?shù)剡x擇投影面：一般選擇與機(jī)械的多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的平面作為投影面。平面作為投影面。4、選擇適當(dāng)?shù)谋壤?、選擇適當(dāng)?shù)谋壤? 用規(guī)定的簡單線條和各種運(yùn)動(dòng)副符號用規(guī)定的簡單線條和各種運(yùn)動(dòng)副符號, 將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖畫出來。簡圖畫出來。定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)1 12 23 34 4ABO1 12 23 34 4轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)O1O2A1 12

11、 23 34 4轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)ACB2 23 34 41 1搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)ABCB2 21 13 34 4AC定義定義：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：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)數(shù)( (即機(jī)構(gòu)的位置得以確定必須給定的獨(dú)立的廣義坐即機(jī)構(gòu)的位置得以確定必須給定的獨(dú)立的廣義坐標(biāo)的數(shù)目標(biāo)的數(shù)目) )稱為稱為機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的自由度，其數(shù)目用，其數(shù)目用F F表示。表示。原動(dòng)件原動(dòng)件能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。由于一個(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立參數(shù)，由于一個(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立參數(shù)，所以機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為：所以機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為：自由度原動(dòng)件數(shù)自由

12、度原動(dòng)件數(shù)活動(dòng)構(gòu)件數(shù)活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n 因此，平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式：因此，平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式：要求：要求：記住上述公式，并能熟練應(yīng)用。記住上述公式，并能熟練應(yīng)用。構(gòu)件總自由度構(gòu)件總自由度 低副約束數(shù)低副約束數(shù) 高副約束數(shù)高副約束數(shù) 3n 2 PL1 Ph推廣到一般平面機(jī)構(gòu)：推廣到一般平面機(jī)構(gòu)： F=3n(2PL +Ph )機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的自由度F = 所有活動(dòng)構(gòu)件的自由度數(shù)所有活動(dòng)構(gòu)件的自由度數(shù) 所有運(yùn)動(dòng)副的約束數(shù)所有運(yùn)動(dòng)副的約束數(shù) 1.復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng) 副相聯(lián)。副相聯(lián)。計(jì)算：計(jì)算：m個(gè)構(gòu)件個(gè)構(gòu)件, 有有m1轉(zhuǎn)動(dòng)副。轉(zhuǎn)動(dòng)副。兩個(gè)低

13、副兩個(gè)低副2.局部自由度局部自由度F=3n 2PL PH FP =33 23 1 1 =1本例中局部自由度本例中局部自由度 FP=1或計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈：或計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈： F=32 22 1 =1定義：構(gòu)件局部運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的自由度。定義：構(gòu)件局部運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的自由度。出現(xiàn)在加裝滾子的場合，出現(xiàn)在加裝滾子的場合，計(jì)算時(shí)應(yīng)去掉計(jì)算時(shí)應(yīng)去掉Fp。滾子的作用：滑動(dòng)摩擦滾子的作用：滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)摩擦。123123解：解：n=4， PL=6，F(xiàn)=3n 2PL PH =34 26 =0PH=03.虛約束虛約束 對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際不起作用的約束。對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際不起作用的約束。計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)去掉虛

14、約束。計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)去掉虛約束。由于由于 FEAB CD ，故增加構(gòu)件故增加構(gòu)件4前后前后E點(diǎn)的軌跡都是圓弧。點(diǎn)的軌跡都是圓弧。增加的約束不起作用，應(yīng)去掉構(gòu)件增加的約束不起作用，應(yīng)去掉構(gòu)件4。已知：已知：ABCDEF，計(jì)算圖示平行四邊形，計(jì)算圖示平行四邊形 機(jī)構(gòu)的自由度。機(jī)構(gòu)的自由度。 1234ABCDEF出現(xiàn)虛約束的場合：出現(xiàn)虛約束的場合： 1.兩構(gòu)件聯(lián)接前后，聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合，兩構(gòu)件聯(lián)接前后，聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合，2.兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副，且兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副，且導(dǎo)路平行。導(dǎo)路平行。 如如平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)，火車輪火車輪橢圓儀橢圓儀等。等。4.運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上的運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上的兩

15、點(diǎn)距離始終不變。兩點(diǎn)距離始終不變。3.兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，且同軸。且同軸。5.對運(yùn)動(dòng)不起作用的對對運(yùn)動(dòng)不起作用的對稱部分。如多個(gè)行星輪。稱部分。如多個(gè)行星輪。EF6.兩構(gòu)件構(gòu)成高副，兩處接觸，且法線重合。兩構(gòu)件構(gòu)成高副，兩處接觸，且法線重合。如如等寬凸輪等寬凸輪W注意：注意：法線不重合時(shí)，法線不重合時(shí)，變成實(shí)際約束！變成實(shí)際約束！AAn1n1n2n2n1n1n2n2AA不考慮局部自由度，即把滾子不考慮局部自由度，即把滾子7 7與構(gòu)件與構(gòu)件6 6作為作為一個(gè)整體，則有一個(gè)整體，則有6 6個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，7 7個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，1 1個(gè)個(gè)移動(dòng)副，移動(dòng)副，1 1個(gè)高

16、副。個(gè)高副。則其自由度為：則其自由度為：1 12 23 34 45 56 61 12 23 34 45 56 67 71 1高高11826323HLPPnF1-61-611222411128323HLPPnF把滾子和與之形成轉(zhuǎn)動(dòng)副把滾子和與之形成轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件焊接成整體，則活動(dòng)構(gòu)的構(gòu)件焊接成整體，則活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為，件數(shù)為，1010個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，1 1個(gè)移個(gè)移動(dòng)副，和動(dòng)副，和1 1個(gè)高副。個(gè)高副。局部自由度局部自由度復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈加藥泵加藥機(jī)構(gòu)加藥泵加藥機(jī)構(gòu)323 82 112LFnP 122427211229323HLPPnF自由度為：自由度為：局部自由度局部自由度復(fù)復(fù)合合鉸鉸鏈鏈虛約束虛

17、約束12A2(A1)B2(B1)14 速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用一、一、速度瞬心及其求法速度瞬心及其求法絕對瞬心絕對瞬心重合點(diǎn)絕對速度為零。重合點(diǎn)絕對速度為零。P21相對瞬心相對瞬心重合點(diǎn)絕對速度不為零。重合點(diǎn)絕對速度不為零。 VA2A1VB2B1Vp2=Vp10 Vp2=Vp1=0作平面運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)構(gòu)件上作平面運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)構(gòu)件上瞬時(shí)相對瞬時(shí)相對速度等于零或者絕對速度相等速度等于零或者絕對速度相等的一的一對對重合點(diǎn)（等速重合點(diǎn)）重合點(diǎn)（等速重合點(diǎn)），該點(diǎn)稱，該點(diǎn)稱速度瞬心。速度瞬心。1)1)速度瞬心的定義速度瞬心的定義特點(diǎn)：特點(diǎn)： 該點(diǎn)涉及兩個(gè)構(gòu)件。該點(diǎn)涉

18、及兩個(gè)構(gòu)件。 絕對速度相同，相對速度為零。絕對速度相同，相對速度為零。 相對回轉(zhuǎn)中心。相對回轉(zhuǎn)中心。2）瞬心數(shù)目）瞬心數(shù)目 每兩個(gè)構(gòu)件就有一個(gè)瞬心每兩個(gè)構(gòu)件就有一個(gè)瞬心 根據(jù)排列組合有根據(jù)排列組合有P12P23P13構(gòu)件數(shù)構(gòu)件數(shù) 4 5 6 8瞬心數(shù)瞬心數(shù) 6 10 15 281 2 3若機(jī)構(gòu)中有若機(jī)構(gòu)中有n個(gè)構(gòu)件，則個(gè)構(gòu)件，則Nn(n-1)/212123）機(jī)構(gòu)瞬心位置的確定）機(jī)構(gòu)瞬心位置的確定1.直接觀察法直接觀察法 適用于求通過運(yùn)動(dòng)副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件瞬心位置。適用于求通過運(yùn)動(dòng)副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件瞬心位置。P12P122.三心定律三心定律定義：定義：三個(gè)彼此作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有三個(gè)彼此作平面運(yùn)

19、動(dòng)的構(gòu)件共有三個(gè)瞬三個(gè)瞬心心，且它們，且它們位于同一條直線上位于同一條直線上。此法特別適用。此法特別適用于兩構(gòu)件不直接相聯(lián)的場合。于兩構(gòu)件不直接相聯(lián)的場合。轉(zhuǎn)動(dòng)副連接的兩個(gè)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)副連接的兩個(gè)構(gòu)件移動(dòng)副連接的移動(dòng)副連接的兩個(gè)構(gòu)件兩個(gè)構(gòu)件高副連接的兩個(gè)構(gòu)件高副連接的兩個(gè)構(gòu)件（純滾動(dòng)）（純滾動(dòng)）高副連接的兩個(gè)構(gòu)高副連接的兩個(gè)構(gòu)件件(存在滾動(dòng)和滑動(dòng)存在滾動(dòng)和滑動(dòng))P P1414P P3434P P121223PP P2424P P1313P P1313是構(gòu)件是構(gòu)件1 1、3 3的瞬心，即兩者的同速點(diǎn)。的瞬心，即兩者的同速點(diǎn)。1334313141PPPP141314133431PPPPsrad /10

20、13vP P1414P P232312P34PP P2424P P1313P P1313是構(gòu)件是構(gòu)件1 1、3 3的瞬心，即為兩者該瞬時(shí)的同速點(diǎn)。的瞬心，即為兩者該瞬時(shí)的同速點(diǎn)。smmPPvvP/2000200101314113321/P P1313、P P1414、P P3434P P2424P P2323P P1212P P2424、P P1414分別為構(gòu)件分別為構(gòu)件2 2與構(gòu)件與構(gòu)件1 1相對于機(jī)架的絕對瞬心。相對于機(jī)架的絕對瞬心。 瞬心為瞬心為P P1212為構(gòu)件為構(gòu)件1 1、2 2在該在該瞬時(shí)的同速點(diǎn)。瞬時(shí)的同速點(diǎn)。1224212141PPPP1212141224212rrPPPPs

21、mmlAB/100smmlBC/250srad /1013v24 4p p1414p p1212p p232334PP P1313P P2424在三角形在三角形ABCABC中：中： BCAABBCsin45sin052sinBCA523cosBCA045sinsinBCABCACmmAC7 .3104 4p p1414p p1212p p232334PP P1313P P2424smmBCAACPPvvP/565.916tan10131411331224212141PPPPsradACPPPP/9 . 21002101001122412142由瞬心由瞬心P P1313可求得：可求得：P P14

22、14、P P2424分別是構(gòu)件分別是構(gòu)件1 1和構(gòu)和構(gòu)件件2 2對機(jī)架對機(jī)架4 4的絕對瞬心，的絕對瞬心，而瞬心而瞬心P P1212是構(gòu)件是構(gòu)件1 1、2 2在該在該瞬時(shí)的同速點(diǎn)。瞬時(shí)的同速點(diǎn)。根據(jù)前面的計(jì)算，根據(jù)前面的計(jì)算，還可以通過哪個(gè)瞬還可以通過哪個(gè)瞬心點(diǎn)求心點(diǎn)求 ？2sradPPv/9 . 27 .310565.9162423321.平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用；平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用；2.平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性；平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性；3.平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第二章第二章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)重要知識點(diǎn)重要知識點(diǎn)：整轉(zhuǎn)副條件、急回特性條：整轉(zhuǎn)副條件、急回

23、特性條件、壓力角和傳動(dòng)角以及死點(diǎn)位置件、壓力角和傳動(dòng)角以及死點(diǎn)位置2) 組成該周轉(zhuǎn)副的兩桿中必有一桿為最短桿組成該周轉(zhuǎn)副的兩桿中必有一桿為最短桿。周轉(zhuǎn)副存在的條件：周轉(zhuǎn)副存在的條件：1) 最長桿與最短桿的長度之和最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和其他兩桿長度之和 稱為桿長條件稱為桿長條件(Grashof(Grashof條件條件) )。2) 最短桿為連架桿或機(jī)架最短桿為連架桿或機(jī)架。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件：1) 各桿長度應(yīng)滿足桿長條件各桿長度應(yīng)滿足桿長條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別（是否存在曲柄）: 當(dāng)最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它兩桿長當(dāng)最短桿與最長桿的長

24、度之和小于或等于其它兩桿長度之和度之和: 最短桿為連架桿最短桿為連架桿-曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 最短桿為機(jī)架最短桿為機(jī)架 -雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 最短桿為連桿最短桿為連桿-雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 當(dāng)最短桿與最長桿的長度之和大于其它兩桿長度之當(dāng)最短桿與最長桿的長度之和大于其它兩桿長度之和和雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)2-1試根據(jù)圖中注明的尺寸判斷下列鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是試根據(jù)圖中注明的尺寸判斷下列鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，還是雙搖桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，還是雙搖桿機(jī)構(gòu)。 題題1圖圖題3圖2-3畫出圖中各機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和壓力角。圖中標(biāo)注箭畫出圖中各機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和壓力角。圖中標(biāo)注箭頭

25、的構(gòu)件為原動(dòng)件。頭的構(gòu)件為原動(dòng)件。 FFFF壓力角（壓力角（）：）：從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力F與力作用點(diǎn)絕對速度之間所夾銳角。與力作用點(diǎn)絕對速度之間所夾銳角。設(shè)計(jì)：潘存云E 一、按給定的行程速比系數(shù)一、按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)計(jì)算計(jì)算180(K-1)/(K+1);已知：已知：CD桿長，擺角桿長，擺角及及K， 設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。步驟如下：設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。步驟如下：任取一點(diǎn)任取一點(diǎn)D D，作等腰三角形，作等腰三角形 腰長為腰長為CDCD，夾角為，夾角為;作作C2PC1C2，作，作C1P使使作作P P C1C2的外接圓，則的外接圓，則A A點(diǎn)必在此圓上。點(diǎn)必

26、在此圓上。選定選定A A，設(shè)曲柄為，設(shè)曲柄為l1 ，連桿為，連桿為l2 ，則，則: :以以A A為圓心，為圓心，A A C2為半徑作弧交于為半徑作弧交于E,E,得：得： l1 =EC1/ 2 l2 = A = A C1EC1/ 2,A,A C2= =l2- - l1 l1 =( A A C1A A C2)/ 2 C2C1P=90, ,交于交于P;P; 90-P A A C1= = l1+ +l2C1C2DA設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云ADmn=D2) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析：分析： 由于由于與與導(dǎo)桿擺角導(dǎo)桿擺角相等，設(shè)計(jì)此相等，設(shè)計(jì)此 機(jī)構(gòu)時(shí)，僅需要確定曲柄機(jī)構(gòu)時(shí)，僅需要確定曲柄 a。計(jì)算計(jì)

27、算180180( (K K-1)/(-1)/(K K+1);+1);任選任選D D作作mDnmDn， 取取 A A 點(diǎn) ， 使 得點(diǎn) ， 使 得 A D = d , A D = d , 則則 : : a=dsin(a=dsin(/2)/2)。=Ad作角分線作角分線; ;已知：機(jī)架長度已知：機(jī)架長度d，K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)：潘存云E222ae3) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)H已知已知K K，滑塊行程，滑塊行程H H，偏距偏距e e，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu) 。計(jì)算計(jì)算: 180180( (K K-1)/(-1)/(K K+1);+1);作作C1 C2 H H作射線作射線C1O O 使使C

28、2C1O=90, , 以以O(shè) O為圓心，為圓心，C1O O為半徑作圓。為半徑作圓。以以A A為圓心，為圓心，A A C1為半徑作弧交于為半徑作弧交于E,E,得：得：作射線作射線C2O O使使C1C2 O=90。 作偏距線作偏距線e e，交圓弧于，交圓弧于A A，即為所求。，即為所求。C1C29090-o9090-l1 =EC2/ 2l2 = A = A C2EC2/ 2A1.凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型；凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型；2.從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；3.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；4.圖解法設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。圖解法設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。第三章第三章 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)/ 2(1 cos)si

29、n2shdshd615(1 cos)5618sin5sdsd15,150 ,120 ,30 ,60ssh / 2(1 cos()sin()2ssshdshd 315(1 cos()2453sin()22sdsd 3-43-40111221111)30mm2)60mm3)04)37.08mm5)arctan26.57CDDrO AhOCO AhOOODO AOOOD01T1T1T221T01T1)40mm2)()()60mm3)04)()36.16mm5)arctan23.20CDDrO ArhOCrO ArhOOODrrOOODr增大增大不變不變不變不變減小減小減小減小sA0tsOS2h112

30、2334455667788991010B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B1111sK0htK1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11A10A9A7A6A5A4A3A2A1sA8A115. 滾子偏置移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的繪制滾子偏置移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的繪制已知：從動(dòng)件位移曲線、基圓半徑、偏距已知：從動(dòng)件位移曲線、基圓半徑、偏距e（右側(cè)），（右側(cè)），滾子半徑滾子半徑rk，凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。繪制尖端從動(dòng)件凸輪廓線。繪制尖端從動(dòng)件凸輪廓線。 步驟：步驟：1）將滾子中心）將滾子中心B看作尖端從動(dòng)件的尖端，按前看作尖端從動(dòng)件的尖端，按前述方法繪出尖端從動(dòng)件凸輪廓線。即凸輪的理述方法繪出尖端從動(dòng)件凸輪廓線。即凸輪的理論廓線。論廓線。2）以理論廓線上各點(diǎn)為圓心，以滾子半以理論廓線上各點(diǎn)為圓心，以滾子半徑徑rk為半徑作一系列的圓，該圓族的內(nèi)包為半徑作一系列的圓，該圓族的內(nèi)包絡(luò)線即為凸輪的實(shí)際輪廓曲線。絡(luò)線即為凸輪的實(shí)際輪廓曲線。h615(1 cos)5618sin5sdsd220/tands deres618sin105tan610 3515(1 cos)5618sin105tan615(1 cos) 10 355“+ +” 用于導(dǎo)路和瞬心位于中心兩側(cè)；用于導(dǎo)路和瞬心位于中心兩側(cè)；“-