机械原理概念复习
22页1、机械原理基本概念总结第一章 绪论1、机械原理又称为机械机器理论与机构学。2、内容:机械原理是研究机构和机器的运动及动力特性,以及机械运动方案设 计的一门基础技术学科。3、机械原理:研究对象是机械,机械是机构和机器的总称。4、机构的定义:把一个或几个构件的运动变换成其他构件所需的具有确定运动的 构件系统。常用的机构包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇 运动机构。5、机器的定义:由人为物体组成的具有确定机械运动的装置,完成一定的工作 过程,以代替人类的劳动。实例:缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆。6、机器与机构之间的关系机器是由机构组成的。例如图示单缸内燃机中就 包含了三种常用机构:连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。7、机构的作用:一是用来将一种运动形式(如旋转)变换成另外一种运动形式, 二是用来传递动力。机器的作用:代替或减轻人类劳动,或将一种能量形式转换成另一种形式。8、机器的类别:动力机器、工作机器、信息机器。9、机器的组成:控制系统、信息测量和处理系统、动力部分、传动部分及执行 机构系统。10、机械设计的一般进程:机械产品的研制过程包括设计、制造、试验,定型 等环节。机械设
2、计阶段的四个进程:产品规划-方案设计-详细设计-改进设计。机械运动方案设计的主要内容:机械运动简图的类型综合;机械运动简图的尺度综合;3)机电一体化技术在机械运动方案设计中的应用。11、机械原理的地位和作用:机械原理是研究机构和机械运动简图设计的一门 重要技术基础课程,其任务主要是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理 论、基本知识和基本技能。培养学生初步拟定机械系统运动方案、分析和设 计基本机构的能力。机械原理主要包括内容: 机构的组成原理和类型综合; 典型机构的设 计;机械系统的设计;机械动力学。第二章 机构的组成原理和机构类型综合4、构件(link):独立的运动单元;零件(part):独立的制造单元。2、运动副两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。三个条件缺一不可:a)两个构件,b)直接接触,c)有相对运动3、运动副元素:两构件构成运动副的直接接触的部分(点、线、面)。例如凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。4、运动副的分类: 按引入的约束数分有:I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副。构件受到约束后自由度减少,每加上一个约束,便失去一个自由度,自由度与约束数之和为6
3、。提供一个约束条件的,称为I级副。 按相对运动范围分有:平面运动副、空间运动副。(平面机构一一全部由平 面运动副组成的机构。空间机构:至少含有一个空间运动副的机构。)按运动副元素分有:面接触(应力低)的运动副称为低副,例如转动副(回转副)、移动副 ;点、线接触的运动副(应力高)称为高副,例如滚动副 凸轮副、齿轮副等。5、运动链:两个以上的构件通过运动副的连接而构成的系统。分为闭式运动链 和开式运动链两种。机构:将运动链中某一构件固定,而其余构件相对于它有确定运动,此种运 动链称为机构 。机架:作为参考系的构件。主(原)动件:按给定运动规律相对于机架独立运动的构件。主动件往往也是 驱动力作用的构件,即原动件。从动件:除主动件之外,其余相对于机架运动的构件。机构的组成:机构二机架+原动件+从动件6、机构运动简图用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。作用:表示机构的结构和运动情况。作为运动分析和动力分析的依据。 机构运动简图应满足的条件:构件数目与实际相同;运动副的特点、数目 与实际相符;运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。(掌握绘制平面运动简图的方法)7、平面机构
4、的自由度:保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数。(掌握计算机构自由度的方法)结论:构件自由度=3 约束数二自由构件的自由度数约束数计算公式:F=3n(2PL +Ph )n-活动构件,PL-低副,Ph-高副8、机构具有确定运动的条件为:自由度二原动件数。9、复合铰链:两个以上的构件在同一处以转动副相连。每两个构件之间构成一个转动副,因此,当有 m 个构件在同一处以转动副相连时,有m1转动副。 局部自由度:构件局部运动所产生的自由度。 虚约束:对机构的运动实际不起作用的约束。计算自由度时应去掉虚约束。虚约束的作用:改善构件的受力情况,如多个行星轮。增加机构的刚度, 如轴与轴承、机床导轨。使机构运动顺利,避免运动不确定,如车轮。10、高副低代:为了使平面低副机构的运动分析和动力分析方法能适用于所有 平面机构,因而要了解平面高副与平面低副之间的内在联系,研究在平面机 构中用低副代替高副的条件和方法(简称高副低代)。高副低代必须满足的条件是:a代替机构和原机构的自由度必须完全相同。b瞬时速度和瞬时加速度必须完全相同。高副低代的方法:用一个带有两个转动副的构件来代替一个高副,这两个转 动
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