河南科技大學(xué)機(jī)械原理復(fù)習(xí)綱要.ppt

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1、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,時(shí)間： 2010年1月18日(9:00-11:00),機(jī)械原理考試,地點(diǎn)： 機(jī)制071072(共70人)西苑8301（可坐80人） 機(jī)制073074+其他(共77人)西苑8302 （可坐80人）,答疑時(shí)間：2010年1月16日1月17日 上午：08：0012：00 下午：14：3018：00 晚上：19：3021：30 地點(diǎn)：2號(hào)樓二層2209機(jī)原教研室,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,機(jī)械原理復(fù)習(xí),機(jī)械原理不考試內(nèi)容,一、2-7 平面機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析中,4.高副低代,1.組成原理,

2、2.結(jié)構(gòu)分類,3.結(jié)構(gòu)分析,2-8 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的型綜合及其設(shè)計(jì),二、3-5 用解析法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,三、4-2 構(gòu)件慣性力的確定,4-4 不考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析中,3用解析法作機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析,四、6-4 轉(zhuǎn)子的許用不平衡量,6-6 平面機(jī)構(gòu)的平衡,五、7-3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解中,3等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是位置的函數(shù)，等效力矩是位置和速度的 函數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,六、8-4 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,機(jī)械原理復(fù)習(xí),機(jī)械原理不考試內(nèi)容,2. 用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu),8-5 多桿機(jī)構(gòu),4.四桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),七、9-3 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)中,3用解析法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線,

3、八、10-11 其他齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介,10-12 齒輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介,九、11-6 行星輪系的效率,11-8 其他新型行星輪系傳動(dòng)簡(jiǎn)介,1.輪系中的功率流動(dòng)問(wèn)題,11-7 行星輪系的類型選擇及設(shè)計(jì)的基本知識(shí)中,3行星輪系的均載裝置,十、第十二章; 第十三章; 第十四章,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,機(jī)械原理復(fù)習(xí),不需要記憶的公式,1.推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律：,s s(t) s( ) v v(t) v( ) a a(t) a( ),2. 重合度 : = z1(tana1 tan) +z2(tana2 tan)/(2), = + ,3.任意圓上齒厚：,4.無(wú)側(cè)隙嚙合方程式,,,,,,,,,,,

4、,,,,,,,,,,,,,,機(jī)械原理復(fù)習(xí),第2章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析,一、了解名詞：構(gòu)件、零件、運(yùn)動(dòng)副、約束、機(jī)構(gòu)、機(jī)器,二、理解機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：要求能夠看懂和繪制最一般的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,三、熟練掌握平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算,F3n(2plph),F3n(2plph p) F,1.復(fù)合鉸鏈,2.局部自由度,3.虛約束,4.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,機(jī)械原理復(fù)習(xí),,滑塊受到的運(yùn)動(dòng)約束與構(gòu)件FGC上的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合，所以滑塊將帶入一個(gè)虛約束（p=1）。,2-1,滾子繞其中心A轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度為局部自由度,B為復(fù)合鉸鏈,F3n(2plph p) F =39 (212+1

5、 1) 1=2,計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，如有局部自由度、復(fù)合鉸鏈和虛約束請(qǐng)予以指出。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2-2 滾子半徑rr=R-r，ABBC,F3n(2plph p) F =34 (25+1 1) 1 =1,滾子4繞其中心B轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度為 局部自由度,無(wú)復(fù)合鉸鏈,滾子中心受到的運(yùn)動(dòng)約束與構(gòu)件ABC上B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合，所以滾子與圓形軌道的高副為一個(gè)虛約束。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,壓榨機(jī)機(jī)構(gòu),2-3,,該機(jī)構(gòu)中存在結(jié)構(gòu)對(duì)稱部分，構(gòu)件 8、9、10 和構(gòu)件4、5、6對(duì)稱。 如果去掉一個(gè)對(duì)稱部分，機(jī)構(gòu)仍能夠 正常工作，所以可以將構(gòu)件8、9、1

6、0 以及其上的轉(zhuǎn)動(dòng)副G、H、I和C處的 一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副視為虛約束；,偏心輪1與機(jī)架11和構(gòu)件2形成 2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副,構(gòu)件7與構(gòu)件11在左右兩邊同時(shí)形成導(dǎo) 路平行的移動(dòng)副，只有其中一個(gè)起作用；,構(gòu)件4、5、6在D點(diǎn)處形成復(fù)合鉸鏈,機(jī)構(gòu)中沒(méi)有局部自由度和高副。,F3n(2plph p) F =310 (215+0 1) 0 =1,P=2pl+ph-3n =25+0-33=1,作業(yè)集2-62-9 教材2-16,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2-4 圖示運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)?否能成為機(jī)構(gòu)？ 如何改造？,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第3章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,一、瞬心的定義、性質(zhì)和應(yīng)

7、用 1.定義：兩構(gòu)件的瞬時(shí)同速點(diǎn)； 2.找瞬心的方法：直接觀察，三心定理，瞬心多邊形等； 3.利用瞬心求構(gòu)件的角速度或構(gòu)件上某點(diǎn)的速度。,作業(yè)集3-13-3；教材3-13-6,二、運(yùn)動(dòng)分析：相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法列矢量方程依方程作圖求解,1.同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度和加速度的關(guān)系,利用影像原理簡(jiǎn)化解題（同一構(gòu)件上已知兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)求第三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)）,影象原理只能應(yīng)用于同一構(gòu)件上，字母繞行順序應(yīng)相同。,2.組成移動(dòng)副的兩構(gòu)件上重合點(diǎn)間的速度與加速度的關(guān)系,注意：重合點(diǎn)的選擇、哥氏加速度的大小及方向,作業(yè)集3-43-6；教材3-13-6,作業(yè)集3-7、3-10；教材3-13,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

8、,,,第4章 平面機(jī)構(gòu)的力分析,一、運(yùn)動(dòng)副的摩擦分析,1.摩擦角、摩擦圓及當(dāng)量摩擦系數(shù)的含義；,2.按給定的驅(qū)動(dòng)力（或阻力）確定構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向； 驅(qū)動(dòng)力和工作阻力的特性？ 分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)注意腳標(biāo)，如12、 21；v12、v21的區(qū)別！,3.先按無(wú)摩擦確定運(yùn)動(dòng)副反力的方向，后按有摩擦確定運(yùn)動(dòng)副總反 力的方向； 移動(dòng)副總反力FR12與v21成（90+）角（注意力的腳標(biāo)） 轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力FR12對(duì)鉸鏈中心的力矩方向與21相反并與摩擦圓 相切,4.對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析時(shí)，注意以二力桿或三力構(gòu)件入手進(jìn)行分析。 注意二力桿受壓還是受拉; 注意三力構(gòu)件的三力匯交,作業(yè)集4-34-7,,,,,,,,,,,

9、,,,,,,,,,,,,,,,,FR12,FR23,FR21,FR43,,FR32,,,FR41,,4-1,圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄為主動(dòng)件，已知1、驅(qū)動(dòng)力矩M1，從動(dòng)件3上作用有工作阻力FQ，標(biāo)出各個(gè)運(yùn)動(dòng)副中總反力的方向。,解：構(gòu)件2為二力桿，受壓,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第5章 機(jī)械的效率和自鎖,一、機(jī)械的效率,1.效率的定義及其求法、自鎖條件,瞬時(shí)機(jī)械效率和自鎖條件都可用兩次力分析（考慮與不考慮摩擦）的方法求解,工作阻力不變,驅(qū)動(dòng)力不變,2.機(jī)組的效率,串聯(lián),并聯(lián),混聯(lián),作業(yè)集5-4,作業(yè)集5-3,作業(yè)集5-2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,二

10、、機(jī)械的自鎖,對(duì)移動(dòng)副，驅(qū)動(dòng)力位于摩擦角之內(nèi)；對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)副，驅(qū)動(dòng)力位于摩擦 圓之內(nèi)。,2. 令工作阻力小于零來(lái)求解。對(duì)于受力狀態(tài)或幾何關(guān)系較復(fù)雜的機(jī) 構(gòu)，可先假定該機(jī)構(gòu)不自鎖，用圖解法或解析法求出工作阻力 與主動(dòng)力的數(shù)學(xué)表達(dá)式，然后再令工作阻力小于零，解此不等式， 即可求出機(jī)構(gòu)的自鎖條件。,3.利用機(jī)械效率計(jì)算式求解，即令<0。,自鎖條件可用以下3種方法求得：,作業(yè)集5-6,作業(yè)集5-7,作業(yè)集5-5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第6章 機(jī)械的平衡,本章的重點(diǎn)是剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡和動(dòng)平衡,1.理解質(zhì)徑積的mr概念;,2.何謂靜平衡(單面平衡，主矢為零)？何謂動(dòng)平衡(雙面平衡，主矢

11、主矩均為零) ？靜平衡的動(dòng)平衡關(guān)系？,3.平衡質(zhì)量mbrb的求解方法既可用圖解法，也可用解析法。,首先應(yīng)在轉(zhuǎn)子上選定兩個(gè)可添加平衡質(zhì)量的、且與離心慣性力平行 的平面作為平衡平面，然后運(yùn)用平行力系分解的原理將各偏心質(zhì)量 所產(chǎn)生的離心慣性力分解到這兩個(gè)平衡平面上。這樣就把一個(gè)空間 力系的平衡問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩平衡平面內(nèi)的平面匯交力系的平衡問(wèn)題。,作業(yè)集6-2、6-3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第7章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié),一、機(jī)械的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)能關(guān)系,1.動(dòng)能定理：,2.周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的條件、速度波動(dòng)的原因, Med和Mer的變化是有規(guī)律的周而復(fù)始,Je為常數(shù)或有規(guī)律的變化

12、任一時(shí)間間隔WdWr+Wf，但在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中Wd=Wr+Wf 循環(huán)開(kāi)始和終了角速度相等,其他時(shí)間角速度在m上下波動(dòng),二、機(jī)械系統(tǒng)等效動(dòng)力學(xué)模型的建立,1.應(yīng)遵循的原則是：,使機(jī)械系統(tǒng)在等效前后的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)不變，即, 動(dòng)能等效：等效構(gòu)件所具有的動(dòng)能，等于整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的總動(dòng)能。 外力所做之功等效：作用在等效構(gòu)件上的外力所做之功，等于作 用在整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中的所有外力所做之功的總和。,2.要求掌握等效力矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的求解,根據(jù)動(dòng)能相等：求等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je,根據(jù)功率相等：求等效力矩Me,作業(yè)集7-17-3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,三、機(jī)械速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法,第7章 機(jī)械的運(yùn)

13、轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié),1.周期性速度波動(dòng),可以利用飛輪儲(chǔ)能和放能的特性來(lái)調(diào)節(jié),2.非周期性速度波動(dòng),不能用飛輪進(jìn)行調(diào)節(jié) ，當(dāng)系統(tǒng)不具有自調(diào)性,時(shí)，則需要利用調(diào)速器來(lái)對(duì)非周期性速度波動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。,3.飛輪設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題，是根據(jù) Me、Je、m、來(lái)計(jì)算飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JF,在一個(gè)周期內(nèi)：Wd=Wr，求未知外力(矩)，得出盈功和虧功； 畫出能量指示圖，求出最大盈虧功Wmax(熟練掌握) 計(jì)算,一般設(shè)Jc=0,作業(yè)集7-57-7,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,4.飛輪設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下3個(gè)問(wèn)題：, 為減小飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(即減小飛輪的質(zhì)量和尺寸)，應(yīng)盡可能將 飛輪安裝在系統(tǒng)的高速軸上。 安

14、裝飛輪只能減小周期性速度波動(dòng)，但不能消除速度波動(dòng)。 有的機(jī)械系統(tǒng)可不加飛輪，而以較大的皮帶輪或齒輪起到飛輪的 作用。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第8章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),一、 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用,2.演化方法： 改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu) 改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸：偏心輪機(jī)構(gòu) 取不同構(gòu)件為機(jī)架：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu) 、直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)副元素的逆換；：,1.基本類型: 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu) ，雙曲柄機(jī)構(gòu)，雙搖桿機(jī)構(gòu),3.應(yīng)用：舉例： 如何把定軸轉(zhuǎn)動(dòng)變換為往復(fù)直線移動(dòng)； 如何把定軸轉(zhuǎn)動(dòng)變換為往復(fù)擺動(dòng)； ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

15、,,,二、 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí),1.曲柄存在條件（存在周轉(zhuǎn)副的存在）： 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),2.急回特性： 極為夾角， 行程速比系數(shù)K： 機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)件具有急回特性的條件,3.壓力角和傳動(dòng)角,壓力角是衡量機(jī)構(gòu)傳力性能好壞的重要指標(biāo)。因此，對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 應(yīng)使其角盡可能小(盡可能大)。,掌握常用連桿機(jī)構(gòu)max或min出現(xiàn)的位置,4.機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置 何謂死點(diǎn)位置？如何利用和克服死點(diǎn)位置？,第8章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),作業(yè)集8-28-4,作業(yè)集8-1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5.此處應(yīng)注意：“死點(diǎn)”、“自鎖”與機(jī)構(gòu)的自由度F0的區(qū)別,自由度小于或等于零，

16、表明該運(yùn)動(dòng)鏈不是機(jī)構(gòu)而是一個(gè)各構(gòu)件間 根本無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的桁架；,死點(diǎn)是在不計(jì)摩擦的情況下機(jī)構(gòu)所處的特殊位置(=90)，利用慣 性或其他辦法，機(jī)構(gòu)可以通過(guò)死點(diǎn)位置，正常運(yùn)動(dòng)；,而自鎖是指機(jī)構(gòu)在考慮摩擦的情況下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的作用方向滿足 一定的幾何條件時(shí)，雖然機(jī)構(gòu)自由度大于零，但機(jī)構(gòu)卻無(wú)法運(yùn)動(dòng)的 現(xiàn)象。,死點(diǎn)、自鎖是從力的角度分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況， 而自由度是從機(jī)構(gòu)組成的角度分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況。,第8章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,三、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(圖解法),第8章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),1.按連桿預(yù)定的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 已知活動(dòng)鉸鏈中心的位置（由動(dòng)點(diǎn)B、

17、C求定點(diǎn)A、D) 已知固定鉸鏈中心的位置（由EF、定點(diǎn)A、D求動(dòng)點(diǎn)B、C),作業(yè)集8-48-7,2.按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)使其兩連架桿實(shí)現(xiàn)預(yù)定的對(duì)應(yīng)角位置時(shí)，可以用 所謂的“剛化反轉(zhuǎn)法”求解此四桿機(jī)構(gòu)。,作業(yè)集8-8、8-9、8-128-14,3.按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)： 已知曲柄長(zhǎng)a、連桿長(zhǎng)b、機(jī)架長(zhǎng)d、最小傳動(dòng)角min等； 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)： 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：,作業(yè)集8-158-17,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,六、（10分）已知四桿機(jī)構(gòu)ABCD的機(jī)架AD、連架桿AB兩位置 AB1、AB2及對(duì)應(yīng)搖桿兩位置、。位置是機(jī)構(gòu)的一極限位置

18、。 試用圖解法設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)（要求：不必寫作圖過(guò)程，但要保留全部作 圖過(guò)程線。）（04級(jí)機(jī)原補(bǔ)考題）,解：已知A、B、D點(diǎn)，在D上求C點(diǎn)；,變換機(jī)架選D為新機(jī)架剛化搬移（反轉(zhuǎn)、后位落前位） 搬動(dòng)B2點(diǎn)至B2點(diǎn)；,連接B1、B2點(diǎn)，作其中垂線，C1點(diǎn)在中垂線上,延長(zhǎng)B1A與中垂線的交點(diǎn)即為C1點(diǎn),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,B2 ,,,,C1,,,,六、（10分）已知四桿機(jī)構(gòu)ABCD機(jī)架AD、連架桿AB兩位置AB1、 AB2及對(duì)應(yīng)搖桿兩位置、。位置是機(jī)構(gòu)的一極限位置。試用 圖解法設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)（要求：不必寫作圖過(guò)程，但要保留全部作圖過(guò) 程線。）（04級(jí)機(jī)原補(bǔ)考題）,新“機(jī)架”必須是位

19、置已知但其上鉸鏈點(diǎn)待求的構(gòu)件；,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第9章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),本章的重點(diǎn)是凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。,一、名詞概念： 1.推程（角0）、回程（角0） 、遠(yuǎn)休止（角01）、近休止（角02）、行程h（max）、,2.基圓、基圓半徑r0、偏距圓、理論廓線、實(shí)際廓線、跡點(diǎn)、,二、各種常用從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 1.s、v、a曲線形狀 2.在何處有何種沖擊，何謂剛性沖擊？柔性沖擊？,凸輪廓線設(shè)計(jì)的反轉(zhuǎn)法原理是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。,三、凸輪廓線的設(shè)計(jì),在凸輪機(jī)構(gòu)中，如果對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)繞凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸心O加上一個(gè)與凸輪 轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大小相等、方向相反的公共角速度(-)，這時(shí)凸輪與從 動(dòng)

20、件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并不改變。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1.反轉(zhuǎn)法原理在圖解法中的應(yīng)用； 2.掌握：會(huì)畫任意位置從動(dòng)件的位移s（）、凸輪轉(zhuǎn)角、壓力角、從動(dòng)件的行程h （max）； 3.滾子從動(dòng)件理論廓線與實(shí)際廓線的關(guān)系：法向等距曲線，如何由 理論廓線求實(shí)際廓線或如何由實(shí)際廓線求理論廓線；,四、凸輪基本尺寸的確定,1.基圓半徑r0與壓力角的關(guān)系,移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的最小基圓半徑，主要受3個(gè)條件的限制， 即 凸輪的基圓半徑應(yīng)大于凸輪軸的半徑； 保證最大壓力角max不超過(guò)許用壓力角； 保證凸輪實(shí)際廓線的最小曲率半徑a min=min-rr35 mm，以避免運(yùn)動(dòng)

21、失 真和應(yīng)力集中。,移動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)而言，因其壓力角始終為零(從動(dòng)件導(dǎo)路與平底垂直)， 所以凸輪的最小基圓半徑主要受到以下兩個(gè)條件的限制： 凸輪的基圓半徑應(yīng)大 于凸輪軸的半徑； 凸輪廓線的曲率半徑min=35 mm，以避免運(yùn)動(dòng)失 真和應(yīng)力集中。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2.壓力角應(yīng)該在理論廓線上度量； 3.偏距方位和偏距e大小的確定:,在移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，選擇偏置從動(dòng)件的主 要目的，是為了減小推程壓力角（但回程壓力角會(huì)增大）。一般正偏置，當(dāng)e

22、若發(fā)現(xiàn)其壓力角超過(guò)了許用值，可以采取以下措施：,增大凸輪的基圓半徑rb。 選擇合適的從動(dòng)件偏置方位。,96 如圖所示，偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪實(shí)際 輪廓線為一圓心在O點(diǎn)的偏心圓，其半徑為R，從動(dòng)件的偏距為e， 試用作圖法： (1) 確定凸輪的合理轉(zhuǎn)向； (2) 畫出該機(jī)構(gòu)的凸輪理論廓線、基圓及基圓半徑； (3) 標(biāo)出當(dāng)從動(dòng)件從圖示位置升到位移s時(shí)，對(duì)應(yīng)凸輪的轉(zhuǎn)角及凸輪 機(jī)構(gòu)的壓力角。,解：,理論廓線,基圓,,,,,,,,,,,,,,,B0,B1,B2,B3,B4,B,,,B5,B3,B2,,,,,,,,,,,B0,B1,B,,,,,,,,,,推程,回程,,,,,,,,,,,,,

23、,,,,,,,,,,,,第10章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)是本章的重點(diǎn)。,一、直齒圓柱齒輪(標(biāo)準(zhǔn)和變位)基本概念和公式 本章的特點(diǎn)是名詞、概念多，符號(hào)、公式多，理論系統(tǒng)性強(qiáng)， 幾何關(guān)系復(fù)雜。學(xué)習(xí)時(shí)要注意清晰掌握主要脈絡(luò)，對(duì)基本概念和幾 何關(guān)系應(yīng)有透徹理解（結(jié)合圖形記憶概念）。,1.齒廓嚙合基本定律：節(jié)點(diǎn)、節(jié)圓、 圖10-4 2.漸開(kāi)線的性質(zhì)、方程；圖10-610-7 3.漸開(kāi)線齒廓的嚙合特點(diǎn)：圖10-8 保證定傳動(dòng)比傳動(dòng) 具有可分性 嚙合線是定直線，受力方向不變，傳動(dòng)平穩(wěn) 四線合一 4.直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算（熟練掌握）圖10-910-11,,,,,,,

24、,,,,,,,,,,,,,,,,,,二、直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng),1.正確嚙合條件： 2.嚙合過(guò)程：嚙合圖10-1210-18 理論嚙合線 N1N2、實(shí)際嚙合線B1B2 共軛點(diǎn)的求法、齒廓工作段； 3.連續(xù)傳動(dòng)條件、重合度 重合度的物理意義 單雙齒嚙合區(qū) 那些參數(shù)的變化影響重合度 3.齒輪齒條的嚙合特點(diǎn) N1N2線方向不變， 齒輪節(jié)圓與分度圓永遠(yuǎn)重合,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,正確安裝：齒條中線與與齒輪相切，齒條中線與節(jié)線重合 非正確安裝：齒條中線與與齒輪相離或相交，齒條中線與節(jié)線不重合,三、齒輪的加工及根切現(xiàn)象,1.仿形法：選刀具時(shí),要求m、相同齒數(shù)符合刀號(hào)范圍； 范

25、成法：選刀具時(shí),只要m、相同，理論上即可用同一把刀。,2.變位齒輪及其傳動(dòng) 用范成法加工標(biāo)準(zhǔn)齒輪，齒數(shù)過(guò)少時(shí)會(huì)發(fā)生根切 根切發(fā)生的原因及危害 齒條型刀具與輪坯的相對(duì)位置：L=r+xm 變位時(shí)：刀具中線與輪坯分度圓相離（正變位）或相割（負(fù)變位） 變位齒輪幾何尺寸：不變的：d、db、p、pb 變化的：da、df、s、e、sa、sf、ha、hf,圖10-2210-26,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 變位齒輪的傳動(dòng)類型及優(yōu)缺點(diǎn) 零傳動(dòng)： x1+x2=0：標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)：x1=0，x2=0； 等移距變位傳動(dòng)： 正傳動(dòng)： x1+x20 負(fù)傳動(dòng)： x1+x20 變位

26、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3.變位的目的,避免輪齒根切：為使齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量減少小齒輪的齒數(shù)，當(dāng)z

27、個(gè)正變位的小齒輪，就可以節(jié)省一個(gè)大齒輪的制造費(fèi)用，還能改善其傳動(dòng)性能。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1.法向齒距與基圓齒距:pn=pb2.分度圓與節(jié)圓：r、r3.壓力角與嚙合角：、4. 標(biāo)準(zhǔn)齒輪與零變位齒輪：5.正負(fù)變位齒輪與正負(fù)傳動(dòng)類型：6.齒面接觸線與嚙合線：7. 理論嚙合線與實(shí)際嚙合線：8.齒輪齒條嚙合傳動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)齒條型刀具范成加工齒輪：,四、易混淆的概念,9.關(guān)于齒側(cè)間隙問(wèn)題 教材中在分析一對(duì)齒輪的嚙合傳動(dòng)時(shí)，是以無(wú)齒側(cè)間隙為出發(fā)點(diǎn)的。實(shí)際應(yīng)用的一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)是存在齒側(cè)間隙的，不過(guò)這種齒側(cè)間隙很小，是通過(guò)規(guī)定齒厚和中心距等的公差來(lái)保證的。齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)存在微小側(cè)隙的

28、目的主要是為了便于在相互嚙合的齒廓之間進(jìn)行潤(rùn)滑，以及避免輪齒由于摩擦發(fā)熱膨脹而引起擠壓現(xiàn)象。在進(jìn)行齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，仍應(yīng)按照無(wú)齒側(cè)間隙的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,五.斜齒輪、交錯(cuò)軸斜齒輪、直齒錐齒輪、蝸桿蝸輪傳動(dòng),1.掌握各種傳動(dòng)的特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)取在何處、正確嚙合條件、主要幾何尺寸計(jì)算等。,作業(yè)集10-27,斜齒輪法面參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，幾何尺寸計(jì)算在端面,錐齒輪：標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)取在大端,蝸桿蝸輪：標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)取在主平面內(nèi)、轉(zhuǎn)向判斷、,交錯(cuò)軸斜齒輪：轉(zhuǎn)向判斷,,1027 試比較各種類 型的齒輪機(jī)構(gòu) 的特點(diǎn)。,,(同向),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

29、,第11章 齒輪系及其設(shè)計(jì),,本章的重點(diǎn)是輪系的傳動(dòng)比計(jì)算和輪系的設(shè)計(jì)。,一、定軸輪系,主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向關(guān)系的確定有3種情況：,1.輪系中各輪幾何軸線均互相平行的情況,可用(-1)m來(lái)確定輪系傳動(dòng)比的正負(fù)號(hào)，,2.輪系中所有齒輪的幾何軸線不都平行，但首末兩輪的軸線互相 平行的情況,由于首末兩輪的幾何軸線依然平行，故仍可用正、負(fù)號(hào)來(lái)表示兩輪 之間的轉(zhuǎn)向關(guān)系：,需要特別注意的是，這里所說(shuō)的正負(fù)號(hào)是用在圖上畫箭頭的方法來(lái) 確定的，而與(-1)m無(wú)關(guān)。,3.輪系中首末兩輪幾何軸線不平行的情況,當(dāng)首末兩輪的幾何軸線不平行時(shí)，首末兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系不能用 正、負(fù)號(hào)來(lái)表示，而只能用在圖上畫箭頭的方法來(lái)表示。,,,

30、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,二、周轉(zhuǎn)輪系,周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。,1.轉(zhuǎn)化輪系（機(jī)構(gòu)）法：,為了解決周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比的計(jì)算問(wèn)題，可假想給整個(gè)輪系加上一個(gè) 公共的角速度(-H)，使系桿固定不動(dòng)，這樣，周轉(zhuǎn)輪系就轉(zhuǎn)化成了 一個(gè)假想的定軸輪系（稱為原周轉(zhuǎn)輪系的轉(zhuǎn)化輪系）。,周轉(zhuǎn)輪系的類型很多，若僅僅為了計(jì)算其傳動(dòng)比，一般來(lái)說(shuō)，可以 不必考慮它屬于哪種類型的周轉(zhuǎn)輪系，只要透徹地理解了周轉(zhuǎn)輪系 轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比計(jì)算的基本公式，再掌握一定的解題技巧，就能熟 練解決各種周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算問(wèn)題。,A、B、H為代數(shù)量， 齒數(shù)比前的正負(fù)號(hào)確定同定軸輪系， 按同心條件求齒數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,三、混合輪系,混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算既是本章的重點(diǎn)，也是本章的難點(diǎn)。,1.混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算步驟 首先正確地劃分各個(gè)基本輪系。 分別列出計(jì)算各基本輪系傳動(dòng)比的關(guān)系式。 找出各個(gè)基本輪系之間的聯(lián)系，聯(lián)立求解。,與定軸輪系相比，周轉(zhuǎn)輪系中各輪齒數(shù)的確定要復(fù)雜一些，它不僅 要滿足傳動(dòng)比條件， 還需滿足：同心條件、 裝配條件和 鄰接條件。,四、了解輪系的功用和行星輪系的配齒公式的條件,