機(jī)械原理總結(jié)復(fù)習(xí)（課堂PPT）

1、.11.1.機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 將運(yùn)動(dòng)鏈中某一構(gòu)件固定作為機(jī)架，并有一個(gè)或?qū)⑦\(yùn)動(dòng)鏈中某一構(gòu)件固定作為機(jī)架，并有一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律（原動(dòng)件），而使其余構(gòu)件幾個(gè)構(gòu)件給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律（原動(dòng)件），而使其余構(gòu)件（從動(dòng)件）具有確定的運(yùn)動(dòng)，則此種運(yùn)動(dòng)鏈稱為機(jī)（從動(dòng)件）具有確定的運(yùn)動(dòng)，則此種運(yùn)動(dòng)鏈稱為機(jī)構(gòu)構(gòu) 。 第二章第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析.22 2）原動(dòng)件：按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件；）原動(dòng)件：按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件； 3）從動(dòng)件：機(jī)構(gòu)中其余活動(dòng)構(gòu)件，）從動(dòng)件：機(jī)構(gòu)中其余活動(dòng)構(gòu)件，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。和構(gòu)件的尺

2、寸。1個(gè)或幾個(gè)個(gè)或幾個(gè)1個(gè)個(gè)機(jī)構(gòu)的組成：機(jī)構(gòu)機(jī)架原動(dòng)件從動(dòng)件機(jī)構(gòu)的組成：機(jī)構(gòu)機(jī)架原動(dòng)件從動(dòng)件若干若干1 1）機(jī)架）機(jī)架: :機(jī)構(gòu)中特殊的構(gòu)件，一般情況下機(jī)架相對(duì)機(jī)構(gòu)中特殊的構(gòu)件，一般情況下機(jī)架相對(duì)地面固定不動(dòng)，即機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件。地面固定不動(dòng)，即機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件。.32.2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖：根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，按一機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖：根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，采用運(yùn)動(dòng)副定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，采用運(yùn)動(dòng)副及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖符號(hào)和構(gòu)件的表示方法，及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖符號(hào)和構(gòu)件的表示方法，將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞情況表示出來的簡化圖形。將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞情況表示出來的簡化圖形。 .4 使機(jī)

3、構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的獨(dú)立使機(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，稱為機(jī)構(gòu)的自由度。運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目，稱為機(jī)構(gòu)的自由度。3.機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的自由度.5 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為：機(jī)構(gòu)的原動(dòng)機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為：機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目件數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目F F。自由度數(shù)原動(dòng)件數(shù)自由度數(shù)原動(dòng)件數(shù)4.4.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件.61)1)復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈2)2)局部自由度局部自由度3)3)虛約束虛約束5.5.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng).71）任何機(jī)構(gòu)都可看作是由若干基本桿組依次連）任何機(jī)構(gòu)都可看

4、作是由若干基本桿組依次連 接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成的。接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成的。6.6.平面機(jī)構(gòu)的組成原理平面機(jī)構(gòu)的組成原理2）原動(dòng)件與機(jī)架組成）原動(dòng)件與機(jī)架組成級(jí)桿組級(jí)桿組3 3）最高級(jí)別為）最高級(jí)別為級(jí)的基本桿組成的機(jī)構(gòu)稱為級(jí)的基本桿組成的機(jī)構(gòu)稱為 級(jí)機(jī)構(gòu)。級(jí)機(jī)構(gòu)。4 4）最高級(jí)別為）最高級(jí)別為級(jí)的基本桿組成的機(jī)構(gòu)稱為級(jí)的基本桿組成的機(jī)構(gòu)稱為 級(jí)機(jī)構(gòu)。級(jí)機(jī)構(gòu)。n=4=4，P PL L6 6，這種基本桿組稱為，這種基本桿組稱為級(jí)組。級(jí)組。n=2, P=2, PL L=3=3， 這種基本桿組稱為這種基本桿組稱為II級(jí)組。級(jí)組。機(jī)構(gòu)的級(jí)別是以其中含有的桿組的最高級(jí)別確定的。機(jī)構(gòu)的級(jí)別是以其中含

5、有的桿組的最高級(jí)別確定的。.8 計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，確定原動(dòng)件。計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，確定原動(dòng)件。 從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的地方開始拆桿組。先試拆從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的地方開始拆桿組。先試拆級(jí)組，當(dāng)不可能級(jí)組，當(dāng)不可能 時(shí)再試拆時(shí)再試拆級(jí)組。但應(yīng)注意，每拆出一個(gè)桿組后，剩下的部級(jí)組。但應(yīng)注意，每拆出一個(gè)桿組后，剩下的部 分仍組成機(jī)構(gòu)，且自由度與原機(jī)構(gòu)相同，直至全部桿組拆出分仍組成機(jī)構(gòu)，且自由度與原機(jī)構(gòu)相同，直至全部桿組拆出 只剩下只剩下級(jí)機(jī)構(gòu)。級(jí)機(jī)構(gòu)。 確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。（2 2）平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的步驟：）平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的步驟：8.8.平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（1 1）確定機(jī)構(gòu)的組成與級(jí)別

6、）確定機(jī)構(gòu)的組成與級(jí)別.9兩個(gè)互相作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的兩個(gè)互相作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的重合點(diǎn)。重合點(diǎn)。簡單地說是兩構(gòu)件的等速重合點(diǎn)。簡單地說是兩構(gòu)件的等速重合點(diǎn)。絕對(duì)瞬心等速重合點(diǎn)絕對(duì)速度為零。絕對(duì)瞬心等速重合點(diǎn)絕對(duì)速度為零。相對(duì)瞬心等速重合點(diǎn)絕對(duì)速度不為零。相對(duì)瞬心等速重合點(diǎn)絕對(duì)速度不為零。瞬心的表示：構(gòu)件瞬心的表示：構(gòu)件i 和和 j 的瞬心用的瞬心用Pij表示。表示。（1 1）速度瞬心）速度瞬心1.1.速度瞬心及其位置確定速度瞬心及其位置確定第三章第三章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析.102.2.三心定理三心定理: : 三個(gè)相互作平面（平行）運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的三三個(gè)相互作

7、平面（平行）運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的三個(gè)速度瞬心位于同一直線上。個(gè)速度瞬心位于同一直線上。 .11v vC = = v vBv vCB3. 3. 用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的速度及加速度分析用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的速度及加速度分析 V VC Cyxo2V VB BC C B B V VCBCBVC CVB BVCBCBp pc cb byxo2a aB BC C B B a aCBCB a aC C V VC CCBCBntBCBCBaaaaaa=+=+aC CaB BaCBCBp pc cb bnCBatCBa.12第四章第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析平面機(jī)構(gòu)的力分析驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力。驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力。（1 1）驅(qū)

8、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力( (外力外力) )：1. 作用在機(jī)械上的力作用在機(jī)械上的力稱為驅(qū)動(dòng)功或輸入功。稱為驅(qū)動(dòng)功或輸入功。與其作用點(diǎn)的速度方向相同或者成銳角；與其作用點(diǎn)的速度方向相同或者成銳角；其特征：其特征：其功為正功，其功為正功，分為外力與內(nèi)力。分為外力與內(nèi)力。.13阻止機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力。阻止機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力。其特征：與其作用點(diǎn)的速度方向相反或成鈍角；其特征：與其作用點(diǎn)的速度方向相反或成鈍角；其功為負(fù)功，稱為阻抗功。其功為負(fù)功，稱為阻抗功。（2 2）阻抗力阻抗力( (外力外力) )：1)1)工作阻力：其功稱為有效功或輸出功；工作阻力：其功稱為有效功或輸出功；2)2)有害阻力：其功為負(fù)功，稱為損失功。有害阻力：

9、其功為負(fù)功，稱為損失功。（3 3）運(yùn)動(dòng)副中的反力運(yùn)動(dòng)副中的反力：運(yùn)動(dòng)副所連接的構(gòu)件之間的：運(yùn)動(dòng)副所連接的構(gòu)件之間的 相互作用力相互作用力( (內(nèi)力內(nèi)力) )。.14 為摩擦角，為摩擦角，2.2.移動(dòng)副總反力方向的確定移動(dòng)副總反力方向的確定 運(yùn)動(dòng)副中的法向反力與摩擦力運(yùn)動(dòng)副中的法向反力與摩擦力的合力的合力F FR21 R21 總反力與法向力之間的夾角總反力與法向力之間的夾角，稱，稱 即即 = arctan = arctan fF FR21R21F Ff21f21F FN21N21F FG Gv12121 12 2 稱為運(yùn)動(dòng)副中的總反力，稱為運(yùn)動(dòng)副中的總反力，總反力方向的確定方法：總反力方向的確定

10、方法：1 1）F FR21R21偏斜于法向反力一個(gè)摩擦角偏斜于法向反力一個(gè)摩擦角 ；2 2）其偏斜的方向應(yīng)與相對(duì)速度）其偏斜的方向應(yīng)與相對(duì)速度v1212的方向相反。的方向相反。.153.3.轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力方向的確定轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力方向的確定 根據(jù)力的平衡條件，確定不計(jì)摩擦?xí)r總反力的方向；根據(jù)力的平衡條件，確定不計(jì)摩擦?xí)r總反力的方向； 計(jì)摩擦?xí)r的總反力應(yīng)與摩擦圓相切；計(jì)摩擦?xí)r的總反力應(yīng)與摩擦圓相切； 總反力總反力F FR21R21 對(duì)軸心之矩的方向必與軸頸對(duì)軸心之矩的方向必與軸頸1 1相對(duì)軸承相對(duì)軸承2 2的相對(duì)的相對(duì) 角速度的方向相反。角速度的方向相反。G GOrM Md dF FR21R21F F

11、N21N21F Ff21f211212F FR21R21=G=G.164.4.平面高副中摩擦力的確定平面高副中摩擦力的確定其總反力方向的確定為：其總反力方向的確定為：1 1）總反力）總反力F FR21R21的方向與法向的方向與法向 反力偏斜一摩擦角；反力偏斜一摩擦角；F FN21N2112t tt tn nn nV12121212F Ff21f21F FR21R212 2）偏斜方向應(yīng)與構(gòu)件）偏斜方向應(yīng)與構(gòu)件1 1相對(duì)構(gòu)件相對(duì)構(gòu)件2 2 的相對(duì)速度的相對(duì)速度v1212的方向相反。的方向相反。.17 在考慮摩擦?xí)r進(jìn)行機(jī)構(gòu)力的分析，關(guān)鍵是確定運(yùn)在考慮摩擦?xí)r進(jìn)行機(jī)構(gòu)力的分析，關(guān)鍵是確定運(yùn)動(dòng)副中總反力的

12、方向，而且一般都先從二力構(gòu)件作起。動(dòng)副中總反力的方向，而且一般都先從二力構(gòu)件作起。5.5.考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析 對(duì)于沖床等設(shè)備的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，考慮與不考慮摩擦力對(duì)于沖床等設(shè)備的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，考慮與不考慮摩擦力的分析的結(jié)果可能相差很大，故對(duì)此類設(shè)備在力的分析的分析的結(jié)果可能相差很大，故對(duì)此類設(shè)備在力的分析時(shí)必須計(jì)及摩擦。時(shí)必須計(jì)及摩擦。.181. 1. 機(jī)械效率的確定機(jī)械效率的確定1）以功表示的計(jì)算公式）以功表示的計(jì)算公式Wr /Wd1Wf / Wd( (輸出功輸出功( (Wr) )比輸入功比輸入功( (Wd)2）以功率表示的計(jì)算公式）以功率表示的計(jì)算公式Pr / Pd1Pf

13、 / Pd( (輸出功率輸出功率( (Pr) )比輸入功率比輸入功率( (Pd)第五章 機(jī)械的效率及自鎖.192. 2. 機(jī)構(gòu)的自鎖機(jī)構(gòu)的自鎖（1 1）自鎖現(xiàn)象）自鎖現(xiàn)象某些機(jī)構(gòu)，就其機(jī)構(gòu)而言是能夠運(yùn)動(dòng)的，但由于摩擦的存在，某些機(jī)構(gòu)，就其機(jī)構(gòu)而言是能夠運(yùn)動(dòng)的，但由于摩擦的存在，卻會(huì)出現(xiàn)無論驅(qū)動(dòng)力如何增大，也無法使機(jī)械運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。卻會(huì)出現(xiàn)無論驅(qū)動(dòng)力如何增大，也無法使機(jī)械運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。（2 2）自鎖條件）自鎖條件機(jī)械發(fā)生自鎖實(shí)質(zhì)上是機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)副發(fā)生的自鎖。機(jī)械發(fā)生自鎖實(shí)質(zhì)上是機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)副發(fā)生的自鎖。.203.3.移動(dòng)副自鎖條件移動(dòng)副自鎖條件 結(jié)論結(jié)論: :移動(dòng)副發(fā)生自鎖的條件為：在移動(dòng)副中，如果

14、作用于移動(dòng)副發(fā)生自鎖的條件為：在移動(dòng)副中，如果作用于滑塊上的驅(qū)動(dòng)力作用在其摩擦角之內(nèi)（即滑塊上的驅(qū)動(dòng)力作用在其摩擦角之內(nèi)（即），則發(fā)生自鎖。），則發(fā)生自鎖。4.4.轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖條件轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖條件結(jié)論結(jié)論 轉(zhuǎn)動(dòng)副發(fā)生自鎖的條件為：作用在軸頸上的驅(qū)動(dòng)力為轉(zhuǎn)動(dòng)副發(fā)生自鎖的條件為：作用在軸頸上的驅(qū)動(dòng)力為單力單力G G，且作用于摩擦圓之內(nèi)，即且作用于摩擦圓之內(nèi)，即a 。 G GOrF FR21R21a.211.1.所謂剛性轉(zhuǎn)子的不平衡，是指由于結(jié)構(gòu)不對(duì)稱、材所謂剛性轉(zhuǎn)子的不平衡，是指由于結(jié)構(gòu)不對(duì)稱、材料缺陷以及制造誤差等原因而使質(zhì)量分布不均勻，致料缺陷以及制造誤差等原因而使質(zhì)量分布不均勻，致使中心慣性主軸

15、與回轉(zhuǎn)軸線不重合，而產(chǎn)生離心慣性使中心慣性主軸與回轉(zhuǎn)軸線不重合，而產(chǎn)生離心慣性力系的不平衡。根據(jù)平衡條件的不同，又可分為靜平力系的不平衡。根據(jù)平衡條件的不同，又可分為靜平衡和動(dòng)平衡兩種情況。衡和動(dòng)平衡兩種情況。第第6 6章章 機(jī)械的平衡機(jī)械的平衡2.2.對(duì)于動(dòng)不平衡的轉(zhuǎn)子，無論其具有多少個(gè)偏心質(zhì)量對(duì)于動(dòng)不平衡的轉(zhuǎn)子，無論其具有多少個(gè)偏心質(zhì)量以及分布在多少個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，都只要在兩個(gè)選定的以及分布在多少個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，都只要在兩個(gè)選定的平衡基面內(nèi)加上或去掉平衡質(zhì)量，即可獲得完全平衡。平衡基面內(nèi)加上或去掉平衡質(zhì)量，即可獲得完全平衡。故動(dòng)平衡又稱為雙面平衡。故動(dòng)平衡又稱為雙面平衡。.22(2)(2)機(jī)構(gòu)

16、的平衡機(jī)構(gòu)的平衡 對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)，由于作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)，由于作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件總是存在加速度，就單個(gè)構(gòu)平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件總是存在加速度，就單個(gè)構(gòu)件而言，是無法平衡的。但可以將整個(gè)機(jī)構(gòu)件而言，是無法平衡的。但可以將整個(gè)機(jī)構(gòu)一并考慮，采取措施對(duì)總的慣性力或慣性力一并考慮，采取措施對(duì)總的慣性力或慣性力矩進(jìn)行平衡。矩進(jìn)行平衡。.23 1.1.等效動(dòng)力學(xué)模型概念等效動(dòng)力學(xué)模型概念 對(duì)于一個(gè)單自由度機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題研究，可簡化為對(duì)對(duì)于一個(gè)單自由度機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題研究，可簡化為對(duì)其一個(gè)等效轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件或等效移動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的研究。其一個(gè)等效轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件或等效移動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的研究。 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（

17、或等效質(zhì)量）是等效構(gòu)件具有的假想轉(zhuǎn)動(dòng)慣等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（或等效質(zhì)量）是等效構(gòu)件具有的假想轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（或假想質(zhì)量），等效構(gòu)件的動(dòng)能應(yīng)等于原機(jī)械系統(tǒng)中所有運(yùn)量（或假想質(zhì)量），等效構(gòu)件的動(dòng)能應(yīng)等于原機(jī)械系統(tǒng)中所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的動(dòng)能之和。動(dòng)構(gòu)件的動(dòng)能之和。 等效力矩（或等效力）是作用在等效構(gòu)件上的一個(gè)假想力矩等效力矩（或等效力）是作用在等效構(gòu)件上的一個(gè)假想力矩（或假想力），其瞬時(shí)功率應(yīng)等于作用在原機(jī)械系統(tǒng)上的所有外（或假想力），其瞬時(shí)功率應(yīng)等于作用在原機(jī)械系統(tǒng)上的所有外力在同一瞬時(shí)的功率之和。力在同一瞬時(shí)的功率之和。 我們把具有等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（或等效質(zhì)量），其上作用有等效我們把具有等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（或等效質(zhì)量），其上

18、作用有等效力矩（或等效力）的等效構(gòu)件就稱為原機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模力矩（或等效力）的等效構(gòu)件就稱為原機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模模型。模型。第七章第七章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié).24MeJexy123s2OAB2M1vS2F3v32.2.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22332211isiesiiiivJJmwww=+邋3311cos()()iieiiiiivMFMwaww=邋當(dāng)選擇轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件作等效構(gòu)件時(shí)，需用到等效質(zhì)量當(dāng)選擇轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件作等效構(gòu)件時(shí)，需用到等效質(zhì)量Je e和等效力和等效力Me e 。等效等效.25 當(dāng)選擇移動(dòng)構(gòu)件作等效構(gòu)件時(shí)，常用到等效

19、質(zhì)量當(dāng)選擇移動(dòng)構(gòu)件作等效構(gòu)件時(shí)，常用到等效質(zhì)量me e和等效力和等效力F Fe e 。xy123s2OAB1 12M11vS2F3v3Fev3me等效等效22332211=+邋isiesiiiivmJmwww1cos()()niieiiiivFFMvvwa=.26 3.3.周期性變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)周期性變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)（1 1） 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù) 工程中常用角速度平均值工程中常用角速度平均值m表示機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度，表示機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度，近似值為：近似值為：)(21minmaxm機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)：mminmax工作循環(huán)工作循環(huán)maxmax

20、minminm m.27(2)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似計(jì)算由由有有2maxm/( )FeJWJwd= D-只要只要2maxm/( )FeJWJwd D-便有便有 。 dd111801KK 設(shè)計(jì)新機(jī)械時(shí)，往往先給定設(shè)計(jì)新機(jī)械時(shí)，往往先給定K 值，于是值，于是: : 21vvK 18018021tt122121C CtC Ct=(2)(2)行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K.32 (1) (1)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 F與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間所夾角度與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間所夾角度 。3.3.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和死點(diǎn)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和死點(diǎn)(2)(2)傳動(dòng)角傳動(dòng)角 連桿

21、與從動(dòng)件之間的夾角連桿與從動(dòng)件之間的夾角 ，用來表示機(jī)構(gòu)傳動(dòng)力，用來表示機(jī)構(gòu)傳動(dòng)力性能的好壞。性能的好壞。且且 9090 9090設(shè)計(jì)時(shí)要求設(shè)計(jì)時(shí)要求: :minmin5050最小傳動(dòng)角的確定：對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，最小傳動(dòng)角的確定：對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，minmin出現(xiàn)在曲柄出現(xiàn)在曲柄( (主動(dòng)件主動(dòng)件) )與機(jī)架共線的兩位置之一。與機(jī)架共線的兩位置之一。.33以搖桿為主動(dòng)件；且連桿與從動(dòng)曲柄兩次共線時(shí)，以搖桿為主動(dòng)件；且連桿與從動(dòng)曲柄兩次共線時(shí)，搖桿通過連桿作用于曲柄上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中搖桿通過連桿作用于曲柄上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，出現(xiàn)了不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象，該位置稱為死心，出現(xiàn)了不能使曲柄轉(zhuǎn)

22、動(dòng)的現(xiàn)象，該位置稱為死點(diǎn)，死點(diǎn)位置有：點(diǎn)，死點(diǎn)位置有：0 0。（3 3）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn).341 1凸輪機(jī)構(gòu)的分類凸輪機(jī)構(gòu)的分類（2 2）按推桿形狀和運(yùn)動(dòng)形式分）按推桿形狀和運(yùn)動(dòng)形式分1 1）尖頂推桿）尖頂推桿 2 2）滾子推桿）滾子推桿 3 3）平底推桿）平底推桿1 1）對(duì)心直動(dòng)推桿）對(duì)心直動(dòng)推桿 2 2）偏置直動(dòng)推桿）偏置直動(dòng)推桿 3 3）擺動(dòng)推桿）擺動(dòng)推桿 尖頂推桿尖頂推桿 滾子滾子推桿推桿 平底平底推桿推桿按推桿形狀分按推桿形狀分按運(yùn)動(dòng)形式分按運(yùn)動(dòng)形式分第九章第九章 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu).35 名稱名稱= =“推桿的運(yùn)動(dòng)形式推桿的運(yùn)動(dòng)形式+ +推桿形狀推桿形狀+ +凸

23、輪形狀凸輪形狀+ +機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)” 直動(dòng)滾子盤形凸輪機(jī)構(gòu)直動(dòng)滾子盤形凸輪機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)滾子圓柱凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)滾子圓柱凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)例：實(shí)例：2.2.凸輪命名規(guī)則、凸輪命名規(guī)則、術(shù)語術(shù)語.36 3.3.凸輪的基圓、工作輪廓、理論輪廓凸輪的基圓、工作輪廓、理論輪廓n 對(duì)于尖頂推桿，以凸輪回轉(zhuǎn)中心對(duì)于尖頂推桿，以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓心，實(shí)際輪廓上最小矢徑所作為圓心，實(shí)際輪廓上最小矢徑所作之圓。之圓。 基圓是設(shè)計(jì)凸輪廓線的基礎(chǔ)，基圓是設(shè)計(jì)凸輪廓線的基礎(chǔ)，其半徑用其半徑用r0 0表示。表示。0r回轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)中心尖頂推桿尖頂推桿實(shí)際輪廓實(shí)際輪廓基圓基圓.37 n 對(duì)于滾子推桿，以凸輪回轉(zhuǎn)中心對(duì)于滾子推桿，以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓

24、心，滾子中心到為圓心，滾子中心到凸輪中心凸輪中心最小最小向徑所作之圓。向徑所作之圓。 基圓是設(shè)計(jì)凸輪廓線的基礎(chǔ)，基圓是設(shè)計(jì)凸輪廓線的基礎(chǔ)，其半徑用其半徑用r0 0表示。表示。0r滾子推桿滾子推桿回轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)中心基圓基圓3.3.凸輪的基圓、工作輪廓、理論輪廓凸輪的基圓、工作輪廓、理論輪廓.38 n理論理論 廓線廓線對(duì)于尖頂推桿，理論輪廓與工作輪廓重合。對(duì)于尖頂推桿，理論輪廓與工作輪廓重合。對(duì)于滾子推桿，滾子中心相對(duì)于凸輪的軌跡。對(duì)于滾子推桿，滾子中心相對(duì)于凸輪的軌跡。對(duì)于平底推桿，對(duì)于平底推桿，理論輪廓與工作輪廓重合。理論輪廓與工作輪廓重合。理論輪廓理論輪廓工作輪廓工作輪廓.39 0 0O O

25、t t s s A A0202D DB BC C0202 0 03.凸輪轉(zhuǎn)角：凸輪以推桿位于其最近點(diǎn)凸輪轉(zhuǎn)角：凸輪以推桿位于其最近點(diǎn)(A A)作為初作為初始位置，從初始位置轉(zhuǎn)過的任意角度始位置，從初始位置轉(zhuǎn)過的任意角度 。ssB BB B.40 4.4.推桿位移：凸輪轉(zhuǎn)過推桿位移：凸輪轉(zhuǎn)過 角時(shí)，推桿相對(duì)于基圓的移角時(shí)，推桿相對(duì)于基圓的移動(dòng)距離動(dòng)距離 s。0 0O O t t s s A A0202D DB BC C0202 0 0ssB BB Bs.41 5.凸輪偏距：凸輪回轉(zhuǎn)凸輪偏距：凸輪回轉(zhuǎn)中心到從動(dòng)件移動(dòng)導(dǎo)中心到從動(dòng)件移動(dòng)導(dǎo)路中心線間的距離路中心線間的距離e。6.偏距圓：以凸輪回轉(zhuǎn)偏距

26、圓：以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓心，偏距為中心為圓心，偏距為半徑所作之圓。半徑所作之圓。e回轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)中心偏距圓偏距圓.42 7.7.推桿的行程：推桿的行程：推桿從距凸輪中心最近點(diǎn)向最遠(yuǎn)點(diǎn)運(yùn)推桿從距凸輪中心最近點(diǎn)向最遠(yuǎn)點(diǎn)運(yùn) 動(dòng)的距離。動(dòng)的距離。0 0O Ot t s s A A0202D DB BC C00202 0 00 0ssB Bh.43 8.8.剛性沖擊：由于加速度發(fā)生突變，其值在理論上剛性沖擊：由于加速度發(fā)生突變，其值在理論上達(dá)到無窮大，導(dǎo)致推桿產(chǎn)生非常大的慣性力。達(dá)到無窮大，導(dǎo)致推桿產(chǎn)生非常大的慣性力。9.柔性沖擊：由于加速度發(fā)生有限值的突變，導(dǎo)致柔性沖擊：由于加速度發(fā)生有限值的突變，導(dǎo)致推

27、桿產(chǎn)生有限值的慣性力突變而產(chǎn)生有限的沖擊。推桿產(chǎn)生有限值的慣性力突變而產(chǎn)生有限的沖擊。.44 10. 10. 凸輪壓力角凸輪壓力角 指推桿所受正壓力的方向與推桿上點(diǎn)指推桿所受正壓力的方向與推桿上點(diǎn)B B的速度方向之間所夾的速度方向之間所夾的銳角，的銳角，常以常以表示。它是影響凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的一個(gè)重要參表示。它是影響凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的一個(gè)重要參數(shù)。數(shù)。 在其他情況不變的情況下，在其他情況不變的情況下，愈大，愈大，F(xiàn) F愈大，若愈大，若大至使大至使F F增至無窮大時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖。此時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角稱為臨界增至無窮大時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖。此時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角稱為臨界壓力角壓力角c c，B B=0=0v

28、F FB BvF FB BvF F.45 o o1 11 11.1.齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律共軛齒廓：一對(duì)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定傳共軛齒廓：一對(duì)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定傳動(dòng)比動(dòng)比(i12=1/2)規(guī)律的嚙合齒規(guī)律的嚙合齒廓。廓。 齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律齒廓嚙合基本定律: :互相嚙合互相嚙合的一對(duì)齒輪在任一位置時(shí)的傳的一對(duì)齒輪在任一位置時(shí)的傳動(dòng)比，都與連心線動(dòng)比，都與連心線O O1 1O O2 2被其嚙被其嚙合齒廓的在接觸處的公法線所合齒廓的在接觸處的公法線所分成的兩段成反比。分成的兩段成反比。nnP Po o2 22k kv12第十章第十章 齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu).46 節(jié)圓節(jié)圓不論兩輪在任

29、何位置接觸，過接觸點(diǎn)所作的兩齒廓不論兩輪在任何位置接觸，過接觸點(diǎn)所作的兩齒廓公法線與兩輪連心線交與一定點(diǎn)。定點(diǎn)公法線與兩輪連心線交與一定點(diǎn)。定點(diǎn)P P稱為節(jié)點(diǎn)。稱為節(jié)點(diǎn)。 3.3.節(jié)圓節(jié)圓 以以O(shè) O1 1(O(O2 2) )為圓心，為圓心，O O1 1P(0P(02 2P)P)為半為半 徑所作的圓稱為節(jié)圓。徑所作的圓稱為節(jié)圓。兩節(jié)圓相切于兩節(jié)圓相切于P P點(diǎn)，且兩輪節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，且兩輪節(jié)點(diǎn)處速度相同，故兩節(jié)圓作純滾處速度相同，故兩節(jié)圓作純滾動(dòng)動(dòng)。r1r2o11nnP Po22k k2.2.兩齒輪作定傳動(dòng)比的條件兩齒輪作定傳動(dòng)比的條件.47 4.4.漸開線的特性漸開線的特性2 2）漸開線上任意點(diǎn)的法

30、線恒切于基圓；）漸開線上任意點(diǎn)的法線恒切于基圓；3 3）漸開線愈靠近基圓部分，曲率半徑）漸開線愈靠近基圓部分，曲率半徑愈?。挥。籅 B點(diǎn)為曲率中心點(diǎn)為曲率中心,BK,BK為曲率半徑。為曲率半徑。 ttB BK KOA Arkk krbnnk1)1)發(fā)生線上發(fā)生線上BKBK線段的長度等于基圓線段的長度等于基圓上上被滾過的弧長被滾過的弧長ABAB； BK =ABBK =AB; ;4 4）漸開線的形狀取決于基圓大小；當(dāng)）漸開線的形狀取決于基圓大小；當(dāng)r rb b，變成直線。，變成直線。5 5）基圓內(nèi)無漸開線。）基圓內(nèi)無漸開線。.48 rbO O1)1)齒輪的名稱和符號(hào)齒輪的名稱和符號(hào)pn齒頂圓齒頂

31、圓: : d da a、r ra a齒根圓齒根圓: : d df f、r rf f齒厚齒厚: : sk齒槽寬齒槽寬: : ek齒距齒距: : pk= sk +ek齒頂高齒頂高h(yuǎn)a齒根高齒根高 hf齒全高齒全高 h= ha+hfhahfhB Bpra分度圓分度圓: :人為規(guī)定的計(jì)算人為規(guī)定的計(jì)算基準(zhǔn)圓基準(zhǔn)圓, ,表示符號(hào)：表示符號(hào)：d法向齒距（法向周節(jié)）法向齒距（法向周節(jié)）: : pn nseskek= pbpbrfrpk5. 5. 標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸r、s、e，p= s+e.492 2）漸開線齒輪的基本參數(shù)）漸開線齒輪的基本參數(shù)(2)(2)模數(shù)模數(shù): :m

32、(1)(1)齒數(shù)齒數(shù): :z z 分度圓周長分度圓周長：d=zp, , d=zp/稱為模數(shù)稱為模數(shù)m 。模數(shù)的單位：模數(shù)的單位：mm，它是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。齒，它是決定齒輪尺寸的一個(gè)基本參數(shù)。齒數(shù)相同的齒輪，模數(shù)大，尺寸也大。數(shù)相同的齒輪，模數(shù)大，尺寸也大。于是有于是有： d=mz， r = mz/2人為規(guī)定人為規(guī)定：m=p/=p/只能取某些簡單值，只能取某些簡單值，.50 Orbrfrarbr速度方向速度方向正壓力方向正壓力方向(3)(3)分度圓壓力角分度圓壓力角( (簡稱壓力角簡稱壓力角) )得得: :K Karccos(rb/rK K)由由 rbrK K cosK K定義分度圓

33、壓力角為齒輪的壓力角。定義分度圓壓力角為齒輪的壓力角。對(duì)于同一條漸開線對(duì)于同一條漸開線：rK K K b b0 01 1A AB B1 1K K1 1r r1 1K KK Kr rK KB BK KK KN NO O.51 rb2r2O O2 2rb1r1O O1 11 12 2P PN N1 1N N2 2B B2 2B B1 1要使進(jìn)入嚙合區(qū)內(nèi)的各對(duì)齒輪都能正確地進(jìn)入嚙合，兩齒輪的要使進(jìn)入嚙合區(qū)內(nèi)的各對(duì)齒輪都能正確地進(jìn)入嚙合，兩齒輪的相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的法向距離應(yīng)相等：相鄰兩齒同側(cè)齒廓間的法向距離應(yīng)相等： pb1b1= pb2b2將將pb b=mcoscos代入得：代入得： m1 1cos

34、cos1 1= =m2 2coscos2 2因因m和和都取標(biāo)準(zhǔn)值，使上式成立的都取標(biāo)準(zhǔn)值，使上式成立的條件為：條件為：m1=m2 ， 1=2一對(duì)漸開線齒輪的正確嚙合條件一對(duì)漸開線齒輪的正確嚙合條件是它們模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。是它們模數(shù)和壓力角應(yīng)分別相等。pb2i12 = - -1 12 2傳動(dòng)比：傳動(dòng)比： = -d d2 2d d1 1 = -Z Z2 2Z Z1 1pb16.6.一對(duì)漸開線齒輪正確嚙合的條件一對(duì)漸開線齒輪正確嚙合的條件 .52 rb2r2O2r1O11 12 2P PN N1 1N N2 2rb1 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，確定中心距對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，確定中心距a時(shí)，應(yīng)滿足兩點(diǎn)要求：時(shí)，應(yīng)滿足

35、兩點(diǎn)要求： 1)1)理論上齒側(cè)間隙為零理論上齒側(cè)間隙為零2)2)頂隙頂隙c c為標(biāo)準(zhǔn)值為標(biāo)準(zhǔn)值此時(shí)有：此時(shí)有： a=ra1+ c +rf2=r1+h+ha a* *m m=r1+ + r2ra1ra1rf2rf2acs1- -e2=0c=c*m+c+c* *m m+ + r2-(h-(ha a* *m+cm+c* *m)m)=m(z1+z2)/2a =r1+ + r2標(biāo)準(zhǔn)中心距，標(biāo)準(zhǔn)中心距，標(biāo)準(zhǔn)安裝。標(biāo)準(zhǔn)安裝。7.7.中心距中心距a.53hf=(h*a+ c*)m9.9.用范成法加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪用范成法加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪 時(shí)齒條型刀具的位置時(shí)齒條型刀具的位置標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具比基準(zhǔn)齒標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具比基準(zhǔn)齒形

36、高出形高出c*m 一段切出齒根一段切出齒根過渡曲線。過渡曲線。(1) (1) 標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具(2)(2)加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)齒條加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí)齒條 型刀具的位置型刀具的位置h*am 分度圓分度圓ha=h*am加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪：加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪：刀具分度線剛好與輪坯刀具分度線剛好與輪坯的分度圓作純滾動(dòng)。的分度圓作純滾動(dòng)。加工結(jié)果：加工結(jié)果： s se em/2esha=h*amhf = (h*a+ c*) mh*amc*mc*m頂線頂線=20=20m/2m/2分度線分度線.54BBra2P P(3)(3)漸開線齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)漸開線齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)極限嚙合點(diǎn)極限嚙合點(diǎn)N N1 1

37、的位置隨基圓大小變動(dòng)的位置隨基圓大小變動(dòng), ,當(dāng)當(dāng)N N1 1、 B B2 2兩點(diǎn)重合時(shí)，正好不根切。兩點(diǎn)重合時(shí)，正好不根切。不根切的條件：不根切的條件：在在PNPN1 1O O1 1 中有：中有：在在PBPB2 2B B 中有：中有：代入求得：代入求得： z2 hz2 ha a* */ sin/ sin2 2 取取=20=20, h, ha a* *=1=1，得得: : z zminmin=17=17h*am即：即： zminmin2 2 h ha a* */ / sin2 2 P NP N1 1PP B B2 2=mzsin/2 PNPN1 1= =r rsinsinPBPB2 2=h=ha a* *m/sinm/sinrb N N1 1O O1 1r不根切不根切剛好不根切剛好不根切根切根切N N1 1rb1O1P Pra1B B2 2ra3h*am齒條型刀具比齒輪型刀具更容易發(fā)生齒條型刀具比齒輪型刀具更容易發(fā)生根切。根切。B B2 2rb1N N1 1 rb3 N N1 1.5511rP Prb1N N1 1rP Prb1N N1(4) (4) 避免根切的措施避免根切的措施采用采用變位修正，刀具遠(yuǎn)離輪坯中心。變位修正，刀具遠(yuǎn)離輪坯中心。所得齒輪為變位齒輪。所得齒輪為變位齒輪。22B B2 2B B2 2B B2 2B B2 2rb2N N1 1rP Prb1N