機(jī)械原理研究生復(fù)習(xí)(2012)

1、 平面運(yùn)動(dòng)鏈自由度計(jì)算公式為平面運(yùn)動(dòng)鏈自由度計(jì)算公式為HL23ppnF 運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件 運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件是：運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件是：取運(yùn)動(dòng)鏈中一個(gè)構(gòu)件相對(duì)固取運(yùn)動(dòng)鏈中一個(gè)構(gòu)件相對(duì)固定作為機(jī)架，運(yùn)動(dòng)鏈相對(duì)于機(jī)架的自由度必須大于零，且原定作為機(jī)架，運(yùn)動(dòng)鏈相對(duì)于機(jī)架的自由度必須大于零，且原動(dòng)件的數(shù)目等于運(yùn)動(dòng)鏈的自由度數(shù)動(dòng)件的數(shù)目等于運(yùn)動(dòng)鏈的自由度數(shù)。滿足以上條件的運(yùn)動(dòng)鏈即為機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的自由度可用運(yùn)滿足以上條件的運(yùn)動(dòng)鏈即為機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的自由度可用運(yùn)動(dòng)鏈自由度公式計(jì)算。動(dòng)鏈自由度公式計(jì)算。一、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析一、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 計(jì)算錯(cuò)誤的原因計(jì)算錯(cuò)誤的原因例題例題圓盤(pán)鋸

2、機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算圓盤(pán)鋸機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 解解 n 7，pL 6，pH 0 F 3n 2pL pH 3 7 2 6 9錯(cuò)誤的結(jié)果！錯(cuò)誤的結(jié)果！12345678ABCDEF兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副12345678ABCDEF 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)副聯(lián)接所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。k個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈，有個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈，有( (k-1)-1)個(gè)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副。 正確計(jì)算正確計(jì)算 B、C、D、E處為復(fù)合鉸鏈，轉(zhuǎn)動(dòng)處為復(fù)合鉸鏈，轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)均為副數(shù)均為2。 n 7，pL 10，pH 0 F 3n 2pL pH 3 7 2 10 1計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)

3、應(yīng)注意的問(wèn)題計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)合鉸鏈舉例準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)合鉸鏈舉例關(guān)鍵：關(guān)鍵：分辨清楚哪幾個(gè)構(gòu)件在同一處用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接分辨清楚哪幾個(gè)構(gòu)件在同一處用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接 12313424132312兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副1234兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副1423兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副例題例題計(jì)算凸輪機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算凸輪機(jī)構(gòu)自由度 F 3n 2pL pH 3 3 2 3 1 2 局部自由度局部自由度 機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的僅與其自身的局部運(yùn)動(dòng)有關(guān)的機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的僅與其自身的局部運(yùn)動(dòng)有關(guān)的自由度自由度。 考慮局部自由度時(shí)的機(jī)構(gòu)自考慮局部自由

4、度時(shí)的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算由度計(jì)算設(shè)想將滾子與從動(dòng)件焊成一體設(shè)想將滾子與從動(dòng)件焊成一體F 3 2 2 2 1 1計(jì)算時(shí)減去局部自由度計(jì)算時(shí)減去局部自由度FPF 3 3 2 3 1 1( (局部自由度局部自由度) ) 1？ 虛約束虛約束 機(jī)構(gòu)中不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束機(jī)構(gòu)中不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束。 計(jì)算具有虛約束的機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)先將機(jī)構(gòu)中引入計(jì)算具有虛約束的機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)先將機(jī)構(gòu)中引入虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副除去。虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副除去。 虛約束發(fā)生的場(chǎng)合虛約束發(fā)生的場(chǎng)合 兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副導(dǎo)路平行的移動(dòng)副兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)

5、兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)接觸兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)接觸點(diǎn)處法線重合的高副點(diǎn)處法線重合的高副 兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)間的距離在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持不變兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)間的距離在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持不變 未去掉虛約束時(shí)未去掉虛約束時(shí)F 3n 2pL pH 3 4 2 6 0 構(gòu)件構(gòu)件5和其兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)副和其兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)副E、F提供的自由度提供的自由度F 3 1 2 2 1即引入了一個(gè)約束，但這個(gè)約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際即引入了一個(gè)約束，但這個(gè)約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際約束作用，為虛約束。去掉虛約束后約束作用，為虛約束。去掉虛約束后?3241ACBDEF5AB CDAE EF F 3n 2p

6、L pH 3 3 2 4 1 聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合 構(gòu)件構(gòu)件3與構(gòu)件與構(gòu)件2組成的轉(zhuǎn)動(dòng)副組成的轉(zhuǎn)動(dòng)副E及與機(jī)架組成的移動(dòng)副提及與機(jī)架組成的移動(dòng)副提供的自由度供的自由度F 3 1 2 2 1即引入了一個(gè)約束，但這個(gè)約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際即引入了一個(gè)約束，但這個(gè)約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際約束作用，為虛約束。去掉虛約束后約束作用，為虛約束。去掉虛約束后構(gòu)件構(gòu)件2 2和和3 3在在E E點(diǎn)軌跡重合點(diǎn)軌跡重合3E4125ABCBE BC=AB EAC=90 F 3n 2pL pH 3 3 2 4 11B342A 機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部

7、分機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分 對(duì)稱布置的兩個(gè)行星輪對(duì)稱布置的兩個(gè)行星輪2 和和2 以及相應(yīng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副以及相應(yīng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副D、C和和4個(gè)平面高副提供的自由度個(gè)平面高副提供的自由度F 3 2 2 2 1 4 2即引入了兩個(gè)虛約束。即引入了兩個(gè)虛約束。 未去掉虛約束時(shí)未去掉虛約束時(shí)F 3n 2pL pH 3 5 2 5 1 6 1 去掉虛約束后去掉虛約束后F 3n 2pL pH 3 3 2 3 1 2 11234ADBC2 2 虛約束的作用虛約束的作用 改善構(gòu)件的受力情況，分擔(dān)載荷或改善構(gòu)件的受力情況，分擔(dān)載荷或平衡慣性力平衡慣性力，如多，如多個(gè)行星輪。個(gè)行星輪。 增加增加結(jié)構(gòu)剛度結(jié)構(gòu)

8、剛度，如軸與軸承、機(jī)床導(dǎo)軌。，如軸與軸承、機(jī)床導(dǎo)軌。 提高運(yùn)動(dòng)可靠性和工作的穩(wěn)定性提高運(yùn)動(dòng)可靠性和工作的穩(wěn)定性。 注意注意 機(jī)構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)機(jī)構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)的，如果這些幾何條件不滿足，則虛約束將變成實(shí)際有效的的，如果這些幾何條件不滿足，則虛約束將變成實(shí)際有效的約束，從而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)。約束，從而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 基本思路基本思路 驅(qū)動(dòng)桿組驅(qū)動(dòng)桿組基本桿組基本桿組 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)由原動(dòng)件和機(jī)架組由原動(dòng)件和機(jī)架組成，自由度等于機(jī)成，自由度等于機(jī)構(gòu)自由度構(gòu)自由度不可再分的自由不可再分的自由度為零的構(gòu)件組度為零的構(gòu)件組合合基本桿組應(yīng)

9、滿足的條件基本桿組應(yīng)滿足的條件F 3n 2pL 0 即即 n (2 3)pL 基本桿組的構(gòu)件數(shù)基本桿組的構(gòu)件數(shù)n 2，4，6，基本桿組的運(yùn)動(dòng)副數(shù)基本桿組的運(yùn)動(dòng)副數(shù)pL 3，6，9， n 2，pL 3的雙桿組的雙桿組( (II級(jí)組級(jí)組) )內(nèi)接運(yùn)動(dòng)副內(nèi)接運(yùn)動(dòng)副外接運(yùn)動(dòng)副外接運(yùn)動(dòng)副R-R-R組組R-R-P組組R-P-R組組P-R-P組組R-P-P組組 n 4，pL 6的多桿組的多桿組 III級(jí)組級(jí)組 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 有一個(gè)三副構(gòu)件，有一個(gè)三副構(gòu)件，而每個(gè)內(nèi)副所聯(lián)接的分而每個(gè)內(nèi)副所聯(lián)接的分支構(gòu)件是兩副構(gòu)件。支構(gòu)件是兩副構(gòu)件。r1r2O1O2O2r2 O1高副低代高副低代 接觸點(diǎn)處兩高副元素接觸點(diǎn)處

10、兩高副元素的曲率半徑為有限值的曲率半徑為有限值 接觸點(diǎn)處兩高副元素接觸點(diǎn)處兩高副元素之一的曲率半徑為無(wú)窮大之一的曲率半徑為無(wú)窮大高副低代高副低代虛擬構(gòu)件虛擬構(gòu)件虛擬構(gòu)件虛擬構(gòu)件高副低代高副低代 舉例舉例 作出下列高副機(jī)構(gòu)的低副替代機(jī)構(gòu)作出下列高副機(jī)構(gòu)的低副替代機(jī)構(gòu)高副低代高副低代DECBADECBA 例題例題 平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析 1. 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并指出其中是否含有復(fù)合鉸計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并指出其中是否含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束；鏈、局部自由度或虛約束； 2. 該機(jī)構(gòu)如有局部自由度或虛約束，說(shuō)明采用局部自由該機(jī)構(gòu)如有局部自由度或虛約束，說(shuō)明采用局部自由度或虛約

11、束的目的；度或虛約束的目的； 3. 畫(huà)出圖示瞬時(shí)該機(jī)構(gòu)高副低代后的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；畫(huà)出圖示瞬時(shí)該機(jī)構(gòu)高副低代后的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； 取取與機(jī)構(gòu)自由度數(shù)相同數(shù)目的連架桿為原動(dòng)件，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)與機(jī)構(gòu)自由度數(shù)相同數(shù)目的連架桿為原動(dòng)件，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，要求畫(huà)出機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)桿組和基本桿組，并指出機(jī)構(gòu)構(gòu)分析，要求畫(huà)出機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)桿組和基本桿組，并指出機(jī)構(gòu)的級(jí)別。的級(jí)別。解解n 8，pL 11，pH 1，F(xiàn) 3n 2pL pH 3 8 2 11 1 1 1。 K處為局部自由度，處為局部自由度，B處為復(fù)合鉸鏈，移動(dòng)副處為復(fù)合鉸鏈，移動(dòng)副H、H 之一之一為虛約束。為虛約束。 高副低代高副低代14327685ABCH

12、GEDHKJLFI14327685ABCH GEDHKLFI虛擬構(gòu)件虛擬構(gòu)件932BCD76GHI8KL9拆分基本桿組拆分基本桿組1AH 45BEFII級(jí)機(jī)構(gòu)級(jí)機(jī)構(gòu) 二、平面連桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)二、平面連桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)1. 四桿機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)動(dòng)副成為整轉(zhuǎn)副的條件四桿機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)動(dòng)副成為整轉(zhuǎn)副的條件 轉(zhuǎn)動(dòng)副所連接的兩個(gè)構(gòu)件中，必有一個(gè)為最短桿。轉(zhuǎn)動(dòng)副所連接的兩個(gè)構(gòu)件中，必有一個(gè)為最短桿。 最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。之和。B2C2 2. 急回運(yùn)動(dòng)特性急回運(yùn)動(dòng)特性 極限位置極限位置1連桿與曲柄拉伸共線連桿與曲柄拉伸共線極限位置極限位置2連

13、桿與曲柄重疊共線連桿與曲柄重疊共線 極位夾角極位夾角 機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)件處于兩極限位置時(shí)，輸入構(gòu)機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)件處于兩極限位置時(shí)，輸入構(gòu)件在對(duì)應(yīng)位置所夾的銳角。件在對(duì)應(yīng)位置所夾的銳角。 工作行程工作行程( (慢行程慢行程) )曲柄轉(zhuǎn)過(guò)曲柄轉(zhuǎn)過(guò)180 ，搖桿擺角，搖桿擺角 ，耗時(shí)耗時(shí)t1，平均角速度，平均角速度 m1 t1 180 180 返回行程返回行程( (快行程快行程) )曲柄轉(zhuǎn)過(guò)曲柄轉(zhuǎn)過(guò)180 ，搖桿擺角，搖桿擺角 ，耗時(shí)耗時(shí)t2，平均角速度，平均角速度 m2 t2ADB1C1常用常用行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K來(lái)衡量急回運(yùn)動(dòng)的相對(duì)程度來(lái)衡量急回運(yùn)動(dòng)的相對(duì)程度。 180180180180/121m2

14、mttK 設(shè)計(jì)具有急回要求的機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)先確定設(shè)計(jì)具有急回要求的機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)先確定K值，再計(jì)算值，再計(jì)算 。18011 KK B2C2 B1C1AD 180- 180+ 180 180 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角 180 180 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 慢行程慢行程快行程快行程 慢行程慢行程快行程快行程ABDC 3. 傳力特性傳力特性 壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角 有效分力有效分力 F Fcos Fsin 徑向壓力徑向壓力 F Fsin = =Fcos 角越大，角越大， F 越大，越大， F 越小，對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)越有利。越小，對(duì)機(jī)構(gòu)的

15、傳動(dòng)越有利。連桿機(jī)構(gòu)中，常用傳動(dòng)角的大小及變化情況來(lái)衡量機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)中，常用傳動(dòng)角的大小及變化情況來(lái)衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的優(yōu)劣。傳力性能的優(yōu)劣。 F F F 壓力角壓力角 作用在作用在從動(dòng)件上的力的方向與從動(dòng)件上的力的方向與著力點(diǎn)速度方向所夾銳著力點(diǎn)速度方向所夾銳角。角。傳動(dòng)角傳動(dòng)角 壓力角的壓力角的余角。余角。傳動(dòng)角傳動(dòng)角 出現(xiàn)極值的位置及計(jì)算出現(xiàn)極值的位置及計(jì)算C1B1abcdDA 1 2bcadcb2)(arccos2221 bcadcb2)(arccos1802222 min為為 1和和 2中的較小值者。中的較小值者。思考：思考： 對(duì)心式和偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)出現(xiàn)對(duì)心式和偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)出

16、現(xiàn) min的機(jī)構(gòu)位置？的機(jī)構(gòu)位置？傳動(dòng)角總?cè)′J角傳動(dòng)角總?cè)′J角B2C2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)同一運(yùn)動(dòng)鏈可以生成的不同機(jī)構(gòu)同一運(yùn)動(dòng)鏈可以生成的不同機(jī)構(gòu)1423ABCD1423ABCD1423ABCD1423ABCD曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1423ABC1432ABC431CAB2431CAB2 三、平面連桿機(jī)構(gòu)速度分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法三、平面連桿機(jī)構(gòu)速度分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法 理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ) 點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是牽連運(yùn)動(dòng)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的合成點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是牽連運(yùn)動(dòng)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的合成 步驟步驟 選擇適當(dāng)?shù)淖鲌D比例尺選擇適當(dāng)

17、的作圖比例尺, ,繪制機(jī)構(gòu)位置圖繪制機(jī)構(gòu)位置圖 列出機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)參數(shù)待求點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)已知點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)列出機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)參數(shù)待求點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)已知點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)分析分析矢量方程式矢量方程式 根據(jù)矢量方程式作根據(jù)矢量方程式作矢量多邊形矢量多邊形 從封閉的矢量多邊形中求出待求運(yùn)動(dòng)參數(shù)的大小或方向從封閉的矢量多邊形中求出待求運(yùn)動(dòng)參數(shù)的大小或方向同一構(gòu)件兩點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系(1) (1) 同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度關(guān)系同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度關(guān)系 CAACvvv 牽連速度牽連速度相對(duì)速度相對(duì)速度ABC平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件 vCA基點(diǎn)基點(diǎn)絕對(duì)速度絕對(duì)速度 1. 機(jī)構(gòu)各構(gòu)件上相應(yīng)點(diǎn)之間的速度矢量方程機(jī)構(gòu)各構(gòu)件上相應(yīng)點(diǎn)之間的

18、速度矢量方程移動(dòng)副中兩構(gòu)件重合點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 ( (2) )組成移動(dòng)副兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的速度關(guān)系組成移動(dòng)副兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的速度關(guān)系 1B2B1B2Bvvv B( ( B1，B2 ) )牽連速度牽連速度相對(duì)速度相對(duì)速度絕對(duì)速度絕對(duì)速度21 兩構(gòu)件重合點(diǎn)運(yùn)動(dòng)關(guān)系總結(jié)移動(dòng)副連接移動(dòng)副連接1A2轉(zhuǎn)動(dòng)副連接轉(zhuǎn)動(dòng)副連接12A( (3) )兩構(gòu)件上重合點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系兩構(gòu)件上重合點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系A(chǔ)21Avv A21Avv 21 重合點(diǎn)重合點(diǎn)重合點(diǎn)重合點(diǎn)21 1 2( ( A1，A2) )相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法分析舉例（速度分析）c解解CBBCvvv 方向方向大小大小水平水平? BC 選速度比例尺選速度比例尺 v( (m

19、 s) ) mm，在任意點(diǎn)在任意點(diǎn)p作圖，使作圖，使vB v pb 由圖解法得到由圖解法得到C點(diǎn)的絕對(duì)速度點(diǎn)的絕對(duì)速度vC v pc，方向，方向pcC點(diǎn)相對(duì)于點(diǎn)相對(duì)于B點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度vCB vbc，方向，方向bc圖示平面四桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件尺寸及圖示平面四桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件尺寸及vB，求，求 2及及vC、vE。 1 1ABCE23vB?pb 2 vCB lBC v bc l BC，逆時(shí)針?lè)较?，逆時(shí)針?lè)较?2vC 2. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法舉例機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法舉例相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法舉例（速度分析續(xù)） 由圖解法得到由圖解法得到 E點(diǎn)的絕對(duì)速度點(diǎn)的絕對(duì)速度vE v pe，方向方向p

20、eECCEBBEvvvvv 方向方向 BE CE大小大小 ? ?e 可以證明可以證明 bceBCE速度極點(diǎn)速度極點(diǎn)( (速度零點(diǎn)速度零點(diǎn)) )cpb速度多邊形速度多邊形 E點(diǎn)相對(duì)于點(diǎn)相對(duì)于B點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度vEB vbe，方向，方向be E點(diǎn)相對(duì)于點(diǎn)相對(duì)于C點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度vEC vce，方向，方向ce1 1ABCE23vB 2vC速度多邊形性質(zhì) 速度多邊形速度多邊形( (Velocity polygon) )的性質(zhì)的性質(zhì) 連接連接p點(diǎn)和任一點(diǎn)的矢量代表該點(diǎn)和任一點(diǎn)的矢量代表該點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的絕對(duì)速點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的絕對(duì)速度，指向?yàn)槎?，指向?yàn)閜該點(diǎn)。該點(diǎn)。 連接任意兩點(diǎn)的連接任意兩點(diǎn)的矢

21、矢量代表該兩量代表該兩點(diǎn)在點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的相對(duì)速機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的相對(duì)速度，指向與速度的下標(biāo)相反。度，指向與速度的下標(biāo)相反。如如bc代表代表vCB。常用相對(duì)速度來(lái)。常用相對(duì)速度來(lái)求構(gòu)件的角速度。求構(gòu)件的角速度。 bceBCE，稱稱bce為機(jī)構(gòu)為機(jī)構(gòu)圖上圖上BCE的速度影像的速度影像( (Velocity image) )，兩者相似且字母順序一，兩者相似且字母順序一致，前者沿致，前者沿 方向轉(zhuǎn)過(guò)方向轉(zhuǎn)過(guò)90。 速度速度極點(diǎn)極點(diǎn)p代表機(jī)構(gòu)中所有速度代表機(jī)構(gòu)中所有速度為零的點(diǎn)的影像。為零的點(diǎn)的影像。1 1ABCE23vB 2vCecpb速度影像速度影像速度極點(diǎn)速度極點(diǎn)( (速度零點(diǎn)速度零點(diǎn)) )速

22、度多邊形速度多邊形速度影像用途例如例如當(dāng)當(dāng)bc作出后，以作出后，以bc為邊為邊作作bceBCE，且兩者字母，且兩者字母的順序方向一致，即可求得的順序方向一致，即可求得e點(diǎn)點(diǎn)和和vE，而不需要再列矢量方程求，而不需要再列矢量方程求解。解。 速度影像的用途速度影像的用途對(duì)于同一構(gòu)件，由兩點(diǎn)的速對(duì)于同一構(gòu)件，由兩點(diǎn)的速度可求任意點(diǎn)的速度。度可求任意點(diǎn)的速度。ecpb速度多邊形速度多邊形速度極點(diǎn)速度極點(diǎn)( (速度零點(diǎn)速度零點(diǎn)) )速度影像速度影像1 1ABCE23vB 2vC六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析（機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖）45 400400180lAB 140lBC 420lCD 420ABCDEF123456 1 圖示

23、六桿機(jī)構(gòu)，已知各圖示六桿機(jī)構(gòu)，已知各構(gòu)件尺寸和原動(dòng)件構(gòu)件尺寸和原動(dòng)件1的角速的角速度度 1，求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)，求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的速度的速度vC、vE5及角速度及角速度 2、 3。 解解( (1) )作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 選取長(zhǎng)度比例尺選取長(zhǎng)度比例尺 l lAB/AB m/mm，作出機(jī)作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。六桿機(jī)構(gòu)速度分析cABCDEF123456 1 ( (2) )速度分析速度分析求求vC 點(diǎn)點(diǎn)C、B為同一構(gòu)件上為同一構(gòu)件上的兩點(diǎn)的兩點(diǎn)方向方向 大小大小 AB 1lAB CD? BC?CBBCvvv 選速度比例尺選速度比例尺 v( (m s) ) mm，作速度多邊形圖作速度

24、多邊形圖b vC v pc m s，方向，方向pc 求求vE2 根據(jù)速度影像原理，根據(jù)速度影像原理，在在bc線上，由線上，由be2 bc BE2/BC得得e2點(diǎn)點(diǎn)e2 vE2 v pe2 m s，方向，方向pe2p六桿機(jī)構(gòu)速度分析（續(xù)）e4( (e5) )ABCDEF123456 1求求vE5 點(diǎn)點(diǎn)E4與與E2為兩構(gòu)件上為兩構(gòu)件上的重合點(diǎn)，且的重合點(diǎn)，且vE5 vE4。方向方向 大小大小EF? BC?E4E22E4E5Evvvv 選同樣的速度比例尺選同樣的速度比例尺 v，作其，作其速度圖速度圖 vE4 vE5 vpe4 m s，方向，方向pe4 求求 2 、 3 2 vCB/lBC vbc/l

25、BC rad/s，逆時(shí)針，逆時(shí)針 2 3 vC /lCD v pc/lCD rad/s，逆時(shí)針，逆時(shí)針 3cbe2p 平面連桿機(jī)構(gòu)的三類運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)問(wèn)題平面連桿機(jī)構(gòu)的三類運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)問(wèn)題 實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的設(shè)計(jì) 圖解法圖解法直觀易懂，能滿足精度要求不高的設(shè)計(jì)，能為直觀易懂，能滿足精度要求不高的設(shè)計(jì)，能為需要優(yōu)化求解的解析法提供計(jì)算初值。需要優(yōu)化求解的解析法提供計(jì)算初值。 四、平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)四、平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 3P3 1. 實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)構(gòu)運(yùn)

26、動(dòng)時(shí)A、D點(diǎn)固定不點(diǎn)固定不動(dòng)，動(dòng)， 而而B(niǎo)、C點(diǎn)在圓周上運(yùn)點(diǎn)在圓周上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)，所以所以A、D點(diǎn)又稱為點(diǎn)又稱為中心中心點(diǎn)點(diǎn)，B、C點(diǎn)點(diǎn)又稱為又稱為圓周點(diǎn)圓周點(diǎn)。DAB1C1 1P1 2P2 剛體運(yùn)動(dòng)時(shí)的位姿，可以用標(biāo)點(diǎn)剛體運(yùn)動(dòng)時(shí)的位姿，可以用標(biāo)點(diǎn)的位置的位置Pi以及標(biāo)線的標(biāo)角以及標(biāo)線的標(biāo)角 i 給出。給出。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其鉸鏈鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其鉸鏈點(diǎn)點(diǎn)A、D為固定鉸鏈點(diǎn)。為固定鉸鏈點(diǎn)。鉸鏈鉸鏈點(diǎn)點(diǎn) B、C為活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)。為活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)。 剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以歸結(jié)為求平面運(yùn)動(dòng)剛體上的剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以歸結(jié)為求平面運(yùn)動(dòng)剛體上的圓周點(diǎn)和與其對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)的問(wèn)題。圓周點(diǎn)和與其對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)的問(wèn)題。中心

27、點(diǎn)中心點(diǎn)中心點(diǎn)中心點(diǎn)圓周點(diǎn)圓周點(diǎn)圓周點(diǎn)圓周點(diǎn)B2C2B3C3 2. 具有急回特性機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有急回特性機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 有急回運(yùn)動(dòng)要求機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以看成是實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)有急回運(yùn)動(dòng)要求機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以看成是實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)的一種特例。律的設(shè)計(jì)的一種特例。設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟 行程速比系行程速比系數(shù)數(shù)K極位夾角極位夾角 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)其它輔其它輔助條件助條件有急回運(yùn)動(dòng)平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法有急回運(yùn)動(dòng)平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法設(shè) 計(jì) 一 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) 。 設(shè) 已 知 其 搖 桿設(shè) 計(jì) 一 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) 。 設(shè) 已 知 其 搖 桿 C D 的 長(zhǎng) 度的 長(zhǎng) 度lCD 75mm，行程速比

28、系數(shù)，行程速比系數(shù)K 1.5，機(jī)架，機(jī)架AD的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度lAD 100mm，又知搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角又知搖桿的一個(gè)極限位置與機(jī)架間的夾角 45 ，試求其曲，試求其曲柄的長(zhǎng)度柄的長(zhǎng)度lAB和連桿的長(zhǎng)度和連桿的長(zhǎng)度lBC。BDAC 解解 取適當(dāng)比例尺取適當(dāng)比例尺 l( (m mm) )，根據(jù)已知條件作圖。，根據(jù)已知條件作圖。 180( (K 1)/()/(K 1) ) 36 C 2C2C145 DA第一組解第一組解 lAB l( (AC2 AC1) ) 2 50mm lBC l( (AC2 AC1) ) 2 120mmBC解解 取適當(dāng)比例尺取適當(dāng)比例尺 l( (m mm) )，根據(jù)已知

29、條件作圖。，根據(jù)已知條件作圖。 180( (K 1)/()/(K 1) ) 36 第二組解第二組解 lAB l( (AC1 AC 2) ) 2 22.5mm lBC l( (AC1 AC 2) ) 2 47.5mm C 2C2C145 BCDA熟練應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。熟練應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。 五、凸輪機(jī)構(gòu)五、凸輪機(jī)構(gòu)圖示偏置式移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)圖示偏置式移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為一偏心圓，圓心在構(gòu)，凸輪為一偏心圓，圓心在O點(diǎn)，半徑點(diǎn)，半徑R 80mm，凸輪以角速度，凸輪以角速度 10rad/s逆時(shí)針?lè)侥鏁r(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，向轉(zhuǎn)動(dòng)，LOA 50mm，滾子半徑，

30、滾子半徑rr 20mm，從動(dòng)件的導(dǎo)路與從動(dòng)件的導(dǎo)路與OA垂直且平分垂直且平分OA。 在圖中畫(huà)出凸輪的理論輪廓曲線和偏在圖中畫(huà)出凸輪的理論輪廓曲線和偏距圓；距圓； 計(jì)算凸輪的基圓半徑計(jì)算凸輪的基圓半徑rb并在圖中畫(huà)出并在圖中畫(huà)出凸輪的基圓；凸輪的基圓； 在圖中標(biāo)出從動(dòng)件的位移在圖中標(biāo)出從動(dòng)件的位移s和升程和升程h； 在圖中標(biāo)出機(jī)構(gòu)該位置的壓力角在圖中標(biāo)出機(jī)構(gòu)該位置的壓力角 ； 計(jì)算出機(jī)構(gòu)處于圖示位置時(shí)從動(dòng)件移計(jì)算出機(jī)構(gòu)處于圖示位置時(shí)從動(dòng)件移動(dòng)速度動(dòng)速度v； 凸輪的轉(zhuǎn)向可否改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)？為凸輪的轉(zhuǎn)向可否改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)？為什么？什么？ RAO rrRAO rr解解 凸輪的理論輪廓曲線和偏距圓；凸輪

31、的理論輪廓曲線和偏距圓； rb R LOA rr 80 50 20 50mm；rb esh 標(biāo)出從動(dòng)件的位移標(biāo)出從動(dòng)件的位移s和升程和升程h如圖如圖 示；示；標(biāo)出機(jī)構(gòu)該位置的壓力角標(biāo)出機(jī)構(gòu)該位置的壓力角 如圖如圖示示；凸輪與從動(dòng)件的瞬心在凸輪與從動(dòng)件的瞬心在O點(diǎn)，所點(diǎn)，所以機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)從動(dòng)件移動(dòng)速以機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)從動(dòng)件移動(dòng)速度為度為v OA=0.5m/s；v若凸輪改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則在推若凸輪改為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則在推程階段，機(jī)構(gòu)的瞬心與從動(dòng)件軸線程階段，機(jī)構(gòu)的瞬心與從動(dòng)件軸線不在同一側(cè)，將會(huì)增大推程壓力角。不在同一側(cè)，將會(huì)增大推程壓力角。 熟練掌握漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪參數(shù)計(jì)算和部分傳動(dòng)參熟

32、練掌握漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪參數(shù)計(jì)算和部分傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算。數(shù)計(jì)算。分度圓直徑分度圓直徑d mz 中心距中心距 a 1/2 (d1 d2) m/2 ( z1 z2 ) a acos /cos 齒頂高齒頂高 ha ha m 齒根高齒根高 hf (ha c )m 齒全高齒全高 h (2ha c )m 齒頂圓直徑齒頂圓直徑 da d 2ha 齒根圓直徑齒根圓直徑 df d 2hf分度圓齒厚分度圓齒厚s m/2基圓齒距基圓齒距 pb mcos 六、齒輪機(jī)構(gòu)六、齒輪機(jī)構(gòu) 例例 一對(duì)漸開(kāi)線外嚙合正常齒標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，一對(duì)漸開(kāi)線外嚙合正常齒標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知傳動(dòng)比已知傳動(dòng)比i=1.5，模數(shù)，模數(shù)m

33、=4mm，壓力角，壓力角 =20 ，中心距，中心距a 110mm，試求：，試求： 兩齒輪的齒數(shù)兩齒輪的齒數(shù)z1、z2； 兩齒輪的分度圓直徑兩齒輪的分度圓直徑d1、d2； 齒輪齒輪1的基圓直徑的基圓直徑db1、齒頂圓直徑、齒頂圓直徑da1和齒根圓直徑和齒根圓直徑df1； 若兩輪的實(shí)際中心距若兩輪的實(shí)際中心距a 116mm，模數(shù)和傳動(dòng)比均不，模數(shù)和傳動(dòng)比均不改變，試確定較優(yōu)的傳動(dòng)類型，并確定相應(yīng)的最佳齒數(shù)改變，試確定較優(yōu)的傳動(dòng)類型，并確定相應(yīng)的最佳齒數(shù)z1，計(jì)算節(jié)圓半徑計(jì)算節(jié)圓半徑r 1和嚙合角和嚙合角 ； 若兩輪的實(shí)際中心距若兩輪的實(shí)際中心距a 116mm，模數(shù)、壓力角和傳，模數(shù)、壓力角和傳動(dòng)比

34、均不改變，齒數(shù)與動(dòng)比均不改變，齒數(shù)與( (1) )的正確計(jì)算結(jié)果相同，擬采用標(biāo)的正確計(jì)算結(jié)果相同，擬采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，試確定其螺旋角準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，試確定其螺旋角 。 解解 a 0.5m( (z1 z2) )，且，且z2=iz1，z1=22，z2=33 d1 mz1 88mm，d2 mz2 132mm， db1 d1 cos 88 cos20 82.7mm da1 d1+2ha 88 2 1.0 4 96mm df1 d1 2hf 88 2 1.25 4 78mm 正傳動(dòng)，正傳動(dòng)，a r 1+ r 2 r 1( (1+i ) ) 2.5 r 1 r 1 a 2.5 46.4mm，取

35、，取z1 23，r1 46mm，小齒，小齒輪取正變位輪取正變位 cos 1( (acos /a ) ) cos 1( (110 cos20 /116) ) 27 cos 10.5mn( (z1 z2)/ a cos 10.5 4( (22 33) )/ 116 18.5 輪系的類型輪系的類型 輪系輪系定軸輪系定軸輪系所有齒輪幾何軸所有齒輪幾何軸線位置固定線位置固定空間定軸輪系空間定軸輪系平面定軸輪系平面定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系行星輪系行星輪系( (F 1) )差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系( (F 2) )復(fù)合輪系復(fù)合輪系由定軸輪系、周轉(zhuǎn)由定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系組合而成輪系組合而成某些齒輪幾何軸線某些齒輪幾何軸

36、線有公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 七、輪系七、輪系周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 1. 周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算的基本思路周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算的基本思路周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系假想的定軸輪系假想的定軸輪系原周轉(zhuǎn)輪系的原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變轉(zhuǎn)化方法轉(zhuǎn)化方法 給整個(gè)機(jī)構(gòu)加上一個(gè)公共角速度給整個(gè)機(jī)構(gòu)加上一個(gè)公共角速度( ( H) )轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化H321O1O3O2OH H H 1 3 2O1O3O2321 3H 2H 1H3H12O1OHO3O23H12O1OHO3O2 周轉(zhuǎn)輪系中所有基本構(gòu)件的回轉(zhuǎn)軸共線，可以根據(jù)周轉(zhuǎn)周轉(zhuǎn)輪系中所有基本

37、構(gòu)件的回轉(zhuǎn)軸共線，可以根據(jù)周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)寫(xiě)出三個(gè)基本構(gòu)件的角速度與其齒數(shù)之間的輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)寫(xiě)出三個(gè)基本構(gòu)件的角速度與其齒數(shù)之間的比值關(guān)系式。已知兩個(gè)基本構(gòu)件的角速度向量的大小和方向比值關(guān)系式。已知兩個(gè)基本構(gòu)件的角速度向量的大小和方向時(shí)，可以計(jì)算出第三個(gè)基本構(gòu)件角速度的大小和方向。時(shí)，可以計(jì)算出第三個(gè)基本構(gòu)件角速度的大小和方向。在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的角速度在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的角速度( (相對(duì)于系桿的角速度相對(duì)于系桿的角速度) )原角速度原角速度構(gòu)件代號(hào)構(gòu)件代號(hào)周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的角速度周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的角速度 1H 1 H 2H 2 H 3H 3 H HH H H 1 3 2 H2. 周轉(zhuǎn)

38、輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法求轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比求轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比iHH3H1H13 i13zz “ ”號(hào)表示轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中齒輪號(hào)表示轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中齒輪1和齒輪和齒輪3轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相反周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算的一般公式周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算的一般公式中心輪中心輪1、n，系桿，系桿H112HH1HH1H1. nnnnnzzzzi H3H1 O1O3O2321 3H 2H 1H轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu) 是轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中是轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中1輪主動(dòng)、輪主動(dòng)、n輪從動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)比，其大輪從動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)比，其大小和符號(hào)完全按定軸輪系處理。正負(fù)號(hào)僅表明在該輪系的轉(zhuǎn)小和符號(hào)完全按定軸輪系處理。正負(fù)號(hào)僅表明在該輪系的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中，齒輪化機(jī)

39、構(gòu)中，齒輪1和齒輪和齒輪n的轉(zhuǎn)向關(guān)系。的轉(zhuǎn)向關(guān)系。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 齒數(shù)比前的齒數(shù)比前的“ ”、“ ”號(hào)號(hào)不僅表明在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中齒不僅表明在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中齒輪輪1和齒輪和齒輪n的的轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且將直接影響到周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向關(guān)系，而且將直接影響到周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的大小和正負(fù)號(hào)。的大小和正負(fù)號(hào)。 1、 n 和和 H是周轉(zhuǎn)輪系中各基本構(gòu)件的真實(shí)角速是周轉(zhuǎn)輪系中各基本構(gòu)件的真實(shí)角速度，且為代數(shù)量。度，且為代數(shù)量。i1nH行星輪系行星輪系其中一個(gè)中心輪固定其中一個(gè)中心輪固定( (例如中心輪例如中心輪n固定，即固定，即 n 0) ) 差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系 1、 n 和和 H三者需要有兩個(gè)為已知值，才能求解。三者需要

40、有兩個(gè)為已知值，才能求解。H1HH1HH1H110 nniH1H1H1H11,1nniiii 定義定義正號(hào)機(jī)構(gòu)正號(hào)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比符號(hào)為轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比符號(hào)為“ ”。負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比符號(hào)為轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比符號(hào)為“ ”。 2K H型周轉(zhuǎn)輪系稱為型周轉(zhuǎn)輪系稱為基本周轉(zhuǎn)輪系基本周轉(zhuǎn)輪系( (。既包含定軸輪系。既包含定軸輪系又包含基本周轉(zhuǎn)輪系，或包含多個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系的復(fù)雜輪系又包含基本周轉(zhuǎn)輪系，或包含多個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系的復(fù)雜輪系稱為稱為復(fù)合輪系復(fù)合輪系。 復(fù)合輪系的組成方式復(fù)合輪系的組成方式串聯(lián)型復(fù)合輪系串聯(lián)型復(fù)合輪系( (Series combined gear train) )

41、前一基本輪系的輸出構(gòu)件為后前一基本輪系的輸出構(gòu)件為后一基本輪系的輸入構(gòu)件一基本輪系的輸入構(gòu)件封閉型復(fù)合輪系封閉型復(fù)合輪系( (Closed combined gear train) )輪系中包含有自由度為輪系中包含有自由度為2的差的差動(dòng)輪系，并用一個(gè)自由度為動(dòng)輪系，并用一個(gè)自由度為1的輪系將其三個(gè)基本構(gòu)件中的的輪系將其三個(gè)基本構(gòu)件中的兩個(gè)封閉兩個(gè)封閉雙重系桿型復(fù)合輪系雙重系桿型復(fù)合輪系( (Combined gear train with double planet carrier) )主周轉(zhuǎn)輪系的系桿內(nèi)有一個(gè)副主周轉(zhuǎn)輪系的系桿內(nèi)有一個(gè)副周轉(zhuǎn)輪系，至少有一個(gè)行星輪周轉(zhuǎn)輪系，至少有一個(gè)行星輪同時(shí)

42、繞著同時(shí)繞著3個(gè)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)個(gè)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法復(fù)合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法 正確區(qū)分基本輪系；正確區(qū)分基本輪系； 確定各基本輪系的聯(lián)系；確定各基本輪系的聯(lián)系； 列出計(jì)算各基本輪系傳動(dòng)比的方程式；列出計(jì)算各基本輪系傳動(dòng)比的方程式； 求解各基本輪系傳動(dòng)比方程式。求解各基本輪系傳動(dòng)比方程式。 區(qū)分基本周轉(zhuǎn)輪系的思路區(qū)分基本周轉(zhuǎn)輪系的思路基本周轉(zhuǎn)輪系基本周轉(zhuǎn)輪系行星輪行星輪中心輪中心輪中心輪中心輪系桿系桿幾何軸線與系桿重合幾何軸線與系桿重合幾何軸線與系桿重合幾何軸線與系桿重合支支承承嚙合嚙合嚙合嚙合例例1 圖示輪系，各輪齒數(shù)分別為圖示輪系，各輪齒數(shù)分別為z1 20，z2 40，z2 20，z3

43、 30，z4 80，求輪系的傳動(dòng)比求輪系的傳動(dòng)比i1H。解解區(qū)分基本輪系區(qū)分基本輪系行星輪系行星輪系2 、3、4、H定軸輪系定軸輪系1 、2組合方式組合方式串聯(lián)串聯(lián)定軸輪系傳動(dòng)比定軸輪系傳動(dòng)比22040122112 zznni行星輪系傳動(dòng)比行星輪系傳動(dòng)比520801)(1124H42H2 zzii復(fù)合輪系傳動(dòng)比復(fù)合輪系傳動(dòng)比1052H212H1 iii系桿系桿H與齒輪與齒輪1轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)向相反復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算舉例復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算舉例42 21H3行星輪系行星輪系例例2 圖示電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)減速器，圖示電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)減速器，已 知 各 輪 齒 數(shù) 分 別 為已 知 各 輪 齒 數(shù) 分 別 為 z1 2

44、4 ，z2 33，z2 21，z3 78，z3 18，z4 30，z5 78，求傳動(dòng)比，求傳動(dòng)比i15。解解區(qū)分基本輪系區(qū)分基本輪系差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系2 2 、1、3、5( (H) )定軸輪系定軸輪系3 、4、5組合方式組合方式封閉封閉定軸輪系傳動(dòng)比定軸輪系傳動(dòng)比3131878355353 zznni53313nn 22 13 435差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系2 2 、1、3、5( (H) )定軸輪系定軸輪系3 、4、5組合方式組合方式封閉封閉定軸輪系傳動(dòng)比定軸輪系傳動(dòng)比3131878355353 zznni53313nn 差動(dòng)輪系傳動(dòng)比差動(dòng)輪系傳動(dòng)比281433135551 nnnn復(fù)合

45、輪系傳動(dòng)比復(fù)合輪系傳動(dòng)比24.215115 nni齒輪齒輪5與齒輪與齒輪轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)向相同281432124783321325351513 zzzznnnni22 13 435復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算例6 例例6 圖示輪系中，圖示輪系中，已知已知1和和5均均為單頭右旋蝸桿，各輪齒數(shù)為單頭右旋蝸桿，各輪齒數(shù)為為z1 101，z2 99，z2 z4，z4 100，z5 100，n1 1r min，方向如圖。求，方向如圖。求nH的大小及方向的大小及方向。 差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系解解區(qū)分基本輪系區(qū)分基本輪系差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系2 、3、4、H定軸輪系定軸輪系1、 2、1 、5 、 5、4 組合方式組合方式封閉封閉定軸定

46、軸輪系輪系傳動(dòng)比傳動(dòng)比122112zznni 蝸輪蝸輪2轉(zhuǎn)動(dòng)方向向下轉(zhuǎn)動(dòng)方向向下minr/99112122 innn1234H5 4 2 1 5n1例6（續(xù)）差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系2 、3、4、H定軸輪系定軸輪系1、 2、1 、5 、 5、4 組合方式組合方式封閉封閉定軸定軸輪系傳動(dòng)比輪系傳動(dòng)比122112zznni 蝸輪蝸輪2轉(zhuǎn)動(dòng)方向向下轉(zhuǎn)動(dòng)方向向下51454141zzzznni minr/1000010141144 innn蝸輪蝸輪4轉(zhuǎn)動(dòng)方向向上轉(zhuǎn)動(dòng)方向向上minr/99112122 innn1234H5 4 2 1 5n1例6（續(xù)）minr/99112122 innnminr/10000101

47、41144 innn差動(dòng)輪系傳動(dòng)比差動(dòng)輪系傳動(dòng)比24H4H24H2 zznnnni110000101991HH nn差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系2 、3、4、H定軸輪系定軸輪系1、 2、1 、5 、 5、4 組合方式組合方式封閉封閉1234H5 4 2 1 5n1定軸定軸輪系傳動(dòng)比輪系傳動(dòng)比例6（續(xù)）minr/99112122 innnminr/1000010141144 innn差動(dòng)輪系傳動(dòng)比差動(dòng)輪系傳動(dòng)比24H4H24H2 zznnnni差動(dòng)輪系差動(dòng)輪系2 、3、4、H定軸輪系定軸輪系1、 2、1 、5 、 5、4 組合方式組合方式封閉封閉1234H5 4 2 1 5n1minr/19800001H

48、n系桿系桿H與蝸輪與蝸輪2轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)向相同定軸定軸輪系傳動(dòng)比輪系傳動(dòng)比輪系的功能輪系的功能 一、實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng)一、實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比傳動(dòng) 二、實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)二、實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng) 三、實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)三、實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng) 四、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)四、實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) 五、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng)五、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊的大功率傳動(dòng) 六、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)合成與分解六、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)合成與分解熟練掌握等效動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。熟練掌握等效動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。研究機(jī)械系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，必須分析系統(tǒng)的功能關(guān)系，研究機(jī)械系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，必須分析系統(tǒng)的功能關(guān)系，建立作用于系統(tǒng)上的外力與系統(tǒng)動(dòng)力參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)建立作用

49、于系統(tǒng)上的外力與系統(tǒng)動(dòng)力參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系式，即機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程。系式，即機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程。理論依據(jù)理論依據(jù)機(jī)械系統(tǒng)在時(shí)間機(jī)械系統(tǒng)在時(shí)間 t內(nèi)的動(dòng)能增量?jī)?nèi)的動(dòng)能增量 E應(yīng)等于作用于該系統(tǒng)所應(yīng)等于作用于該系統(tǒng)所有外力的元功有外力的元功 W。微分形式微分形式 dE dW對(duì)于單自由度機(jī)械系統(tǒng)，只要知道其中一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)對(duì)于單自由度機(jī)械系統(tǒng)，只要知道其中一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其余所有構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就可隨之求得。因此，可以把復(fù)律，其余所有構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就可隨之求得。因此，可以把復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)化成一個(gè)構(gòu)件，即雜的機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)化成一個(gè)構(gòu)件，即等效構(gòu)件等效構(gòu)件，建立最簡(jiǎn)單的，建立最簡(jiǎn)單的等等效動(dòng)力學(xué)模型效動(dòng)力學(xué)

50、模型。 八、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)八、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生波動(dòng)的原因機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生波動(dòng)的原因 作用在機(jī)械上的外力或作用在機(jī)械上的外力或外力矩的變化。外力矩的變化。機(jī)械速度波動(dòng)類型機(jī)械速度波動(dòng)類型周期性速度波動(dòng)周期性速度波動(dòng)非周期性速度波動(dòng)非周期性速度波動(dòng)周期性速度波動(dòng)采用飛輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，其基本原理是利用飛周期性速度波動(dòng)采用飛輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，其基本原理是利用飛輪的儲(chǔ)能作用。輪的儲(chǔ)能作用。xy123OAB 1F3v2 機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型S2S1S3M1 1 v3 2例例 圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件角速度、質(zhì)量、質(zhì)心已知各構(gòu)件角速度、質(zhì)量、質(zhì)心

51、位置、質(zhì)心速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量位置、質(zhì)心速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量, ,驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩為力矩為M1，阻力，阻力F3。動(dòng)能增量動(dòng)能增量)2222d(d233222222211vmvmJJESS 外力所做元功之和外力所做元功之和dW Ndt ( (M1 1 F3v3cos 3) )dt ( (M1 1 F3v3) )dt運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程tvFMvmvmJJSSd)()2222d(3311233222222211 選曲柄選曲柄1為等效構(gòu)件，曲柄轉(zhuǎn)角為等效構(gòu)件，曲柄轉(zhuǎn)角 1為獨(dú)立的廣義坐標(biāo)，改為獨(dú)立的廣義坐標(biāo)，改寫(xiě)公式寫(xiě)公式tvFMvmvmJJSSd)()()()(2d13311213321222122121 具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣

52、量的量綱具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的量綱 Je具有力矩的量綱具有力矩的量綱 MetMJd2d1e21e 定義定義Je 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，Je Je( ( 1) )Me 等效力矩，等效力矩， Me Me( ( 1， 1，t) ) 結(jié)論結(jié)論對(duì)一個(gè)單自由度機(jī)械系統(tǒng)對(duì)一個(gè)單自由度機(jī)械系統(tǒng)( (曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)) )的研究，可以的研究，可以簡(jiǎn)化為對(duì)一個(gè)具有等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量簡(jiǎn)化為對(duì)一個(gè)具有等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je( ( 1) )，在其上作用有等效，在其上作用有等效力矩力矩Me ( ( 1， 1，t) )的假想構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的研究。的假想構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的研究。等效構(gòu)件等效構(gòu)件JeOB 1Me 1 JeO 1Me 1 xy1

53、23OAB 1F3v2S2S1S3M1 1 v3 2 概念概念等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量( (Equivalent moment of inertia) )等效構(gòu)等效構(gòu)件具有的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。件具有的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。等效構(gòu)件具有的動(dòng)能等于原機(jī)械系統(tǒng)所有構(gòu)件動(dòng)能之和。等效構(gòu)件具有的動(dòng)能等于原機(jī)械系統(tǒng)所有構(gòu)件動(dòng)能之和。等效力矩等效力矩( (Equivalent moment of force) )作用在等效構(gòu)作用在等效構(gòu)件上的力矩。件上的力矩。等效力矩所產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于作用在原機(jī)械系統(tǒng)上所等效力矩所產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于作用在原機(jī)械系統(tǒng)上所有外力在同一瞬時(shí)產(chǎn)生的功率之和。有外力在同一瞬時(shí)產(chǎn)生的功率之和。具有等效轉(zhuǎn)

54、動(dòng)慣量，其上作用有等效力矩的等效構(gòu)件稱具有等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其上作用有等效力矩的等效構(gòu)件稱為為等效動(dòng)力學(xué)模型等效動(dòng)力學(xué)模型。 選滑塊選滑塊3為等效構(gòu)件為等效構(gòu)件,滑塊位移滑塊位移s3為獨(dú)立的廣義坐標(biāo)，改為獨(dú)立的廣義坐標(biāo)，改寫(xiě)公式寫(xiě)公式tFvMvmvvmvJvJvSSd)()()()(2d33113323222322231123 具有質(zhì)量的量綱具有質(zhì)量的量綱 me具有力的量綱具有力的量綱 FetvFvmd2d3e23e 定義定義me 等效質(zhì)量，等效質(zhì)量，me me( (s3) )Fe 等效力，等效力， Fe Fe( (s3，v3，t) ) 結(jié)論結(jié)論對(duì)一個(gè)單自由度機(jī)械系統(tǒng)對(duì)一個(gè)單自由度機(jī)械系統(tǒng)( (曲

55、柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)) )的研究，也可的研究，也可以簡(jiǎn)化為對(duì)一個(gè)具有等效質(zhì)量以簡(jiǎn)化為對(duì)一個(gè)具有等效質(zhì)量me( (s3) )，在其上作用有等效力，在其上作用有等效力Fe ( (s3，v3，t) )的假想構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的研究。的假想構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的研究。OAB 1mev3 Fes3mev3 Fes3xy123OAB 1F3v2S2S1S3M1 1 v3 2等效構(gòu)件等效構(gòu)件 概念概念等效質(zhì)量等效質(zhì)量( (Equivalent mass) )等效構(gòu)件具有的質(zhì)量。等效構(gòu)件具有的質(zhì)量。等效構(gòu)件具有的動(dòng)能等于原機(jī)械系統(tǒng)所有構(gòu)件動(dòng)能之和。等效構(gòu)件具有的動(dòng)能等于原機(jī)械系統(tǒng)所有構(gòu)件動(dòng)能之和。等效力等效力( (Equiv

56、alent force) )作用在等效構(gòu)件上的力。作用在等效構(gòu)件上的力。等效力所產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于作用在原機(jī)械系統(tǒng)上所有等效力所產(chǎn)生的瞬時(shí)功率等于作用在原機(jī)械系統(tǒng)上所有外力在同一瞬時(shí)產(chǎn)生的功率之和。外力在同一瞬時(shí)產(chǎn)生的功率之和。具有等效質(zhì)量，其上作用有等效力的等效構(gòu)件也稱為具有等效質(zhì)量，其上作用有等效力的等效構(gòu)件也稱為等等效動(dòng)力學(xué)模型效動(dòng)力學(xué)模型。單自由度機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)參數(shù)的一般表達(dá)單自由度機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)參數(shù)的一般表達(dá)取轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件取轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件 niiiSSiiJvmJ122e niiiiiiMvFM1ecos 取移動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件取移動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件 niiiSSiiv

57、Jvvmm122e niiiiiivMvvFF1ecos 例例 1 圖示機(jī)床工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)，已知各齒輪的齒數(shù)分別圖示機(jī)床工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)，已知各齒輪的齒數(shù)分別為：為：z1=20，z2 60，z2 20，z3 80。齒輪。齒輪3與齒條與齒條4嚙合的節(jié)圓嚙合的節(jié)圓半徑為半徑為r 3，各輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為，各輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為J1、J2、J2 和和J3，工作臺(tái)與被，工作臺(tái)與被加工件的重量和為加工件的重量和為G，齒輪，齒輪1上作用有驅(qū)動(dòng)力矩上作用有驅(qū)動(dòng)力矩M1，齒條的節(jié)，齒條的節(jié)線上水平作用有生產(chǎn)阻力線上水平作用有生產(chǎn)阻力Fr。求以齒輪。求以齒輪1為等效構(gòu)件時(shí)系統(tǒng)為等效構(gòu)件時(shí)系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效力矩。的

58、等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效力矩。解解等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2332212322132212212142133212221e rzzzzgGzzzzJzzJJJvgGJJJJJ 132r 32 M1Fr4代入已知值代入已知值 grGJJJJJ233221e1441144191123r32213r133rrrFzzzzrFrFM 等效驅(qū)動(dòng)力矩等效驅(qū)動(dòng)力矩Md M1，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的等效力矩為整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的等效力矩為123rdrderFMMMM 系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為常系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為常數(shù)，高速運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在數(shù)，高速運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量中占的比例大。等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量中占的比例大。等效阻力矩為等效阻力矩為132r 32 M1Fr4 例例2 圖示圖示起重機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖，作用于構(gòu)件起重機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖，作用于構(gòu)件1上的驅(qū)動(dòng)力上的驅(qū)動(dòng)力矩矩M1=60N m，重