机械原理各章要点。
绪论。基本概念:机器和机构。
构件和零件。
第一章. 机构的组成和结构分析。
基本概念:构件与运动副,机构运动简图。
构件分类:机架、原动件、从动件。
运动副分类:平面副:平面低副**动副、移动副)。
平面高副。空间副:螺旋副、球面副等。
瞬心题 重点内容:平面机构的自由度计算f = 3n - 2 pι -ph
n---活动构件数。
pι--平面低副 ph平面高副。
题 计算机构自由度时应注意识别复合铰链、局部自由度、虚约束
速度瞬心定义、数目、位置(直接观察,三心定理)
瞬心法——能对简单机构进行速度分析,包括四杆机构(铰链四杆机构,曲柄滑块机构,)及凸轮机构,能找出瞬心并运用瞬心进行速度分析。
第二章.连杆机构。
基本概念:极位夹角θ与行程速比系数k。记公式。
极限位置:主动曲柄与连杆共线的机构位置。
死点:从动曲柄与连杆共线的机构位置。
工作特性:运动特性:转动副为整转副的条件。
铰链四杆机构的有曲柄条件,曲柄滑块机构的过程条件。
急回运动特性。
传力特性:压力角α与传动角γ及其极值所在位置。
运动设计:1.型综合(选型);只讨论铰链四杆机构,曲柄滑块机构。
2.尺度综合(确定机构运动简图的参数)。
据从动件预定的位置、运动规律(**法)、轨迹(了解)的要求进行。
如实现连杆平面s的几个位置;(炉门启闭机构)
实现行程速比系数k(k圆)。
实现两连架杆的两对对应位置(采用相对运动法);
相对运动法:把运动构件转化为机架的设计方法。
也叫转换机架法、反转法。
相对运动法的依据:
机构在任一瞬时,各构件之间有确定的相对运动(位置);
给整个机构加一公共运动,各构件之间的相对运动(位置)不变。
第三章.凸轮机构。
有关概念:基圆 ,推程,推程运动角,升程,远休止位置,回程,回程运动角,近休止位置。
偏置目的与正确偏置。
了解:从动件常用的几种运动规律特点,反转法设计凸轮廓线的基本原理——以凸轮为“机架”
根据从动件运动规律和凸轮基圆半径设计凸轮轮廓。
重点内容:反转法找压力角α、凸轮转角、从动件位移。
设计基圆半径rb(指理论轮廓基圆半径)的限制条件:
压力角条件:确保凸轮机构的α≤[这时要找出最大压力角αmax的机构位置。也可用公式初步估算基圆半径rb。
安装条件:基圆半径 > 凸轮轴半径,常取rb ≥ r轴+ rr 。
确保凸轮轮廓不变尖,从动件运动不失真。
滚子半径与基圆半径之间应有适当的比例。一般rr= (0.1―0.5) rb 。
第四章.齿轮机构。
一、渐开线直齿圆柱齿轮机构记标准齿轮标准安装,标准齿轮菲标准安装情况下的尺寸计算,高变位齿轮传动尺寸计算公式。
基本概念:基圆、分度圆、节圆、齿顶圆、齿根圆;
齿顶高ha ,齿根高hf ,齿全高h;
周节(齿距)p 、齿厚s 、齿槽宽e;
模数,渐开线任意向径处压力角表达式。
分度圆压力角α
标准中心距ɑ=r1+r2 ,实际中心距ɑ′=r1′+r2′
无侧隙啮合中心距α′;
节点p ;节圆压力角α′,
齿廓工作段与齿廓非工作段;
轮齿工作齿侧与非工作齿侧;
顶隙c(径向间隙),c=ɑ′ra- rf
齿侧间隙δ′;
理论啮合线n1n2,实际啮合线b1b2 ;
传动比i12 ;
标准齿轮与非标准齿轮;
径向变位。渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动条件:
正确啮合条件:两轮的模数m与压力角α分别相等。
无齿侧间隙啮合条件:e1′= s2′
理解无侧隙啮合方程invα′=invα +2 χ∑tanα/z∑
连续传动条件:εαb1b2 / pb ≥1
过渡曲线不干涉条件:
不根切条件:χ≥min = ha* (zmin -z)/ zmin
z ≥ zmin
齿顶不变尖条件:
齿轮各部分尺寸均以齿轮的基本参数来表示。
基本参数:
(1)分度圆直径:
(2)齿顶高gb)
3)齿根高。
(4)齿全高:
(5)齿顶圆直径:
(6)齿根圆直径:
(7)基圆直径:
(8)齿槽宽与齿厚:
(9)中心距:
(10)标准齿距:
(11)齿顶间隙: 径向间隙,防止齿顶、齿根相碰,有油。
标准齿轮:综上所述:一个标准齿轮的基本参数z..m..和参数的值确定后,标准齿轮的主要尺寸和齿廓形状就完全确定了。
重点掌握:标准齿轮的无侧隙安装(标准安装)
中心距与啮合角的关系:α′cosα′=cosα
重合度的物理意义、作图计算、公式计算(不记公式)
齿条参数特点及齿轮齿条的啮合特点。
根切现象、原因及避免根切的办法
变位齿轮几何尺寸计算、轮齿形状的变化。
变位齿轮的啮合传动类型:零传动、正传动、负传动。
定性掌握设计变位系数的限制条件:
不根切条件:变位系数χ不小于最小变位系数χmin 。
齿顶不变尖条件:正变位齿轮的齿顶厚度s a > 0.25 m 。
连续传动条件:重合度εα 1,常取εα 1.2 。
过渡曲线不干涉条件(往往是齿轮不适当变位造成的)。
二、渐开线斜齿圆柱齿轮机构(定性掌握)
重点内容:齿面的形成。
基本参数(法面参数,螺旋角β)
法面与端面参数之间的关系。
几何尺寸计算:按端面。
法面齿形(何处齿形为法面齿形 ,见p184页最末行)
重合度 当量齿数zv:了解公式zv = z / cos3 β,用处。
正确啮合条件。
传动特点。三、渐开线直齿圆锥齿轮机构(定性掌握)
重点内容:齿廓的形成:球面渐开线。
基本参数(大端m ,αha* ,c* ;z ,δ
几何尺寸计算:按大端即“当量齿轮”
背锥与当量齿轮(当量齿数zv:了解公式zv = z / cosδ)
正确啮合条件。
啮合特点与传动比计算:
i12 =ω1/ω2=r2′/r1′=sinδ2/sinδ1=sin(∑-1)/sinδ1
第五章.轮系。
一、定轴轮系的传动比。
平面定轴轮系的传动比:
ab之间各对齿轮中从动轮齿数连乘。
iab =(1)m
ab之间各对齿轮中主动轮齿数连乘。
m表示外啮合次数。
ab间的转向关系也可用画箭头的方法在图中确定)
空间定轴轮系的传动比:
ab之间各对齿轮中从动轮齿数连乘。
iabab之间各对齿轮中主动轮齿数连乘。
(ab间的转向关系只能用画箭头的方法在图中确定)
ab轴线互相平行时,也可在式中用±号表示其转向关系。
二、周转轮系的传动比(相对运动法(反转法)原理)
各构件加(-ωh)
周转轮系定轴轮系”
使系杆相对静止
a-ωh ab之间各对齿轮中从动轮齿数连乘。
|ihabb-ωh ab之间各对齿轮中主动轮齿数连乘。
平面周转轮系:ihab的符号可用(-1)m确定(以h为机架时的转向)。
空间周转轮系中,ωa∥ωb∥ωh 者,ihab的符号只能用画箭头的方法定。
a、ωb、ωh不完全平行者,该传动比计算式不适用。
三、混合轮系的传动比。
计算步骤:①区分基本轮系。
分别列出各基本轮系的传动比计算式。
找出各基本轮系的连续条件,联立求解。
作业题。第6章.间歇机构。
第12章.机器的动力学分析。
基本概念:运动循环与运动周期t
速度波动系数δ
最大盈亏功,能量指示图。
重点掌握:
机械的两种速度波动原因及调节(调速器、飞轮)
调速器工作原理:调节能量的供给量。
飞轮工作原理:巨大的转动惯量。
飞轮设计:据ωm和 [δ设计等效转动惯量jf 。
w] =1/2(jf+j)(ωmax-ωmin)2
会用公式jf = w] /m2)= 900 [w] /2 nm2 δ)
飞轮安装原则:对于同一速度不均匀系数,要想减小飞轮转动惯量,飞轮应安装在高速轴上。
第11章.回转件的平衡。
一、刚性转子的平衡:调整质量分布,使总质心落在轴线上。
平衡设计(在设计阶段,通过平衡计算和改进结构):
静平衡设计:σfi =0
动平衡设计:σfi =0,σmi =0(fi、mi为惯性力和惯性力矩)
习题11-3 11-5
平衡试验(许用不平衡量与平衡精度):
静平衡试验。
动平衡试验。
二、机构的平衡:设法使机构的总质心落在机架上(完全平衡或不完全平衡)
第一十章机械传动效率。
力分析自锁效率计算平面斜面槽面回转轴径、
螺纹(矩形螺纹相当于斜面摩擦;三角螺纹相当于斜槽面摩擦,摩擦更大)
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