机器_机构
机械基础
链传动的类型、
• 按用途的不同分： • 传动链、起重链、牵引链 • 传动链主要有 • 套简滚子链和齿形链
链传动的传动比i
i n1 z2 n 2 z1
• n1为主动轮的转速、 • n2为从动轮的转速、 • z1为主动轮的齿数、 • z2为从动轮的齿数
渐开线标准直齿圆柱齿轮计算公式
• 分度圆直径d =mz • 基圆直径db=mzcosα • 齿顶高ha=ha*m • 齿根高hf=（ha*+c*）m • 齿顶圆直径da=d+2ha=m(z+2ha*) • 齿根圆直径df=d-2hf=m(z-2ha*-2c*) • 分度圆齿距p=πm • 分度圆齿厚s=πm/2 • 中心距a=m(z1+z2)/2
• 例如：运动机械：用来改变人或物料的空间位置。汽车、 机车、缆车、轮船、飞机、电梯、起重机、输送机等
• 例如：信息机械：用来获取或处理各种信息。复印机、 打印机、绘图机、传真机、数码相机、摄像机。
2、常用机构
• 1、运动副：直接接触的两个构件间的可动连接称 为运动副。 • 平面运动副：两个构件间的相对运动为平面运动时 构成平面运动副。 • 有两种：低副和高副 • 低副：两构件通过面与面接触组成的运动副称为低 副。转动副和移动副 • 高副：两构件通过点或线的形式相接触组成的运动 副称为高副。
之和时，机构（） A、有曲柄 B、不存在曲柄 C、有摇杆存在 4、能产生急回运动的平面连杆机构的有（） A、铰链四杆机构 B、曲柄摇杆机构 C、双摇杆机构
机械传动
• 机械传动按传递运动和动力的方式分摩擦传动和啮合传动。 • 摩擦传动有摩擦轮传动和带传动。 • 啮合传动有齿轮传动、螺旋传动、链传动、蜗杆传动。 • 1、带传动 • 一般由主动轮、从动带轮、传动带组成 • 特点：传动平稳、噪声小。防止损坏其他零件。结构简单，精度
机械基础--简答题综合
综合简单题一（机构和零件部分）1、机器与机构有什么区别？试举例说明。
答：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料和信息。
机器就是人为实体（构件）的组合，它的各部分之间具有确定的相对运动，并能代替或减轻人类的体力劳动，完成有用的机械功或实现能量的转换。
例如：电动机和内燃机。
机构是用来传递运动和力的构建系统，机构也是人为实体（构件）的组合，各运动实体之间也具有确定的相对运动，但不能做机械功，也不能实现能量转换。
例如：航空发动机、纺织机、拖拉机。
2、机器通常由哪几个部分组成？个部分起什么作用？答：机器通常由动力部分、工作部分和传动装置三部分组成。
除此之外，还有自动控制部分。
动力部分是机器动力的来源，常用的发动机有电动机、内燃机和空气压缩机等。
工作部分是直接完成机器工作任务的部分，处于整个传动装配的终端，起结构形式取决于机器的用途。
例如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。
传动装置是将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。
例如：金属切削机床中常用的带传动、螺旋传动、齿轮传动、连杆机构、凸轮机构等。
机器应用的传动方式主要有机械传动、液压传动、气动传动及电气传动等。
3、什么是构件？什么是零件？构件与零件关系如何？试举例说明。
答：构件是机构中的运动单元体，也就是相互之间能作相对运动的物体。
零件是构件的组成部分。
构件与零件既有联系又有区别，构件可以是单一的零件，如单缸内燃机中的曲轴，既是构件，也是零件：构件也可以是由若干零件连接而成的刚性结构，如连杆构件是由连接体、连杆盖、螺栓和螺母等零件连接而成。
区别在于：构件是运动的单元，零件是加工制造的单元。
4、什么是运动副？运动副如何分类？运动副是高副、低副区分？特点？答：运动副是两构件直接接触组成的可动连接，它限制了两构件之间的某些相对运动。
而允许有另一些相对运动。
根据运动副中两构件的接触形成不同，可分为低副和高副。
低副是指两构件之间以面接触的运动副，分为：转动副，移动副，螺旋副高副是指两构件以点或线接触的运动副低副承载能力大，易制造和维修，但滑动摩擦损失大，效率低，不能传递较复杂的运动。
机械设计基础
1、什么是零件、构件、机构、机器、机械？有什么联系？有什么区别？零件：制造的单元；构件：运动的单元；机构：具有确定运动的构件系统称为机构；机器：执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息；（机构只传递运动和力，机器还传递其他）机械：机器和机构的总称2、何谓运动副和运动副元素？运动副有哪些类型？各有几个自由度？用什么符号表示？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联接；运动副元素：直接接触的部分（点、线、面）；1)按相对运动范围分有：平面运动副，空间运动副2)按运动副元素分有：①高副－点、线接触，应力高，②低副－面接触，应力低自由度：低副一个，高副两个：F=3n －2P L－P H3、什么是局部自由度？什么是复合铰链？什么是虚约束？如何判别？复合铰链：两个以上的构件在同一处以转动副相联。
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。
①两构件之间组成多个导路平行的移动副②两构件之间组成多个轴线重合的转动副③机构中传递运动不起独立作用的对称部分4、平面机构自由度的计算及注意事项？5、何谓形成速比系数K？它描述了机械的什么特性？他与极位夹角有何关系？在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位。
此两处曲柄之间的夹角θ称为极位夹角。
6、铰链四杆机构中，如何确定曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？按照给定的行程速度变化系数设计四杆机构的方法？铰链四杆机构有整转副的条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；整转副是有最短杆与其邻边组成的。
从哪个杆是机架来判断：最短杆为机架，机架上有两个整转副，双曲杆最短杆的邻边为机架，机架上只有一个整转副，曲柄摇杆最短杆对边为机架，机架上没有整转副，双摇杆7铰链四杆机构中，哪种机构可实现急回特性？曲柄摇杆、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构8、平面机构中，传动角的大小对机构传力性能有何影响？压力角：从动件驱动力F 与力作用点绝对速度之间所夹锐角α。
第1章机械原理-绪论
2.零件 －独立的制造单元(制造的单元体) 零件 构件 －独立的运动单元(运动的单元体) 内燃机 曲柄滑块机构
一个构件是由一个零件如内燃机中活塞 或多个零件刚性组成。彼此之间无相对运动。 如内燃机中连杆
湘潭大学
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
作为一名工程技术人员，同学们在今后的工 作岗位上将会接触各种各样的通用或专用机 械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
设计出满足功能与制造要求的机构和机械零件 任务 研究的内容：
（1）机械设计基础知识
（2）常用机构及传动设计 （3）通用零件设计 （4）有关机械总体设计中的一些问题 （5）机械现代设计方法与手段的概念和特点
内燃机
2.工件自动载送装置 含带传动、蜗杆传动、 凸轮机构、连杆机构等。
滑杆左移时，夹持器将 工件夹住。
滑杆带着工件右移时，夹 持器动爪受挡块的压迫将 工件松开，工件落入载送 器被传送到下一道工序。
动画
强调代替人类完成有用工作
机器的共有特征：
①人造的实物组合体；
工件 定爪 动爪 装配夹具 工件载送器
天然工具 ——→简单机器 ——→工业革命 ——→现代机器
人类在征服自然中
改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 以起重机为例，它经历了： 斜面 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组→手动(电动)葫芦 →现代起重机 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
典型机器的分析： 1.内燃机 活塞的往复运动通过连杆变位曲轴的连续 转动，该组合体称为：曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之 间形成协调动作， 称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果，就将燃料中化 学能转化为曲轴旋转的机械能。
《机械基础》备课笔记
《机械基础》备课笔记绪论机械基础课程——综合性课程。
包括工程力学、机械工程材料、机械零件与传动等。
机械基础课程——基础性课程。
机械制造或维修；使用、研究机械或机器。
工程力学——为分析构件的强度、刚度与选择合理的结构提供基本理论与方法。
机械工程材料——为合理选择材料，充分发挥材料本身的潜在性能提供基础。
机械零件与传动——了解机构的工作原理、特点及应用，了解通用零件的类型、结构、材料、标准及选择方法。
第1章机械概述1-1 机器的组成一、机器和机构1、机器机器的特征：①、机器是人为的实体组合；②、各部分(实体)之间具有确定的相对运动；③、能够转换或传递能量，代替或减轻人类的劳动。
2、机构机构：由构件组合而成，各构件之间具有确定的相对运动。
机器包含机构；机构是机器的主要组成部分；机器可以包含一个或多个机构。
3、机械机械：机器和机构的总称。
4、构件、零件构件：在机械中具有独立运动的基本单元。
零件：机械制造的基本单元。
构件通常由一个或多个零件组成；构件是机械运动的基本单元。
机器由机构组合而成，机构由构件组合而成。
根据GB 10853-89《机器理论与机构学术语》的定义：机器：机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。
机构：机构是用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用运动副连接起来的构件系统。
机械：机器与机构的总称。
机械系统：由若干个机器与机构及其附属装置组成的系统。
机械原理：研究机构的结构原理及机器与机构的运动学和动力学的一门学科。
构件：机构中的运动单元体。
二、机器的组成1、原动机部分也称动力装置，作用是把其它形式的能量转变成机械能，以驱动机器各部分运动。
2、执行部分也称工作部分或装置，是机器直接完成具体工作任务的部分。
3、传动部分是原动机到工作机构之间的传动机构，以完成运动和动力的传递与转换。
4、操纵或控制部分作用是显示和反映机器的运行位置与状态，控制机器正常运行和工作。
1-2 金属材料的性能工艺性能：指金属材料从冶炼到成品的生产过程中，在各种加工条件下表现出来的性能。
《机械原理》讲义
绪论一、研究对象1、机械：机器和机构的总称机器（三个特征）：①人为的实物组合（不是天然形成的）；②各运动单元具有确定的相对；③必须能作有用功，完成物流、信息的传递及能量的转换。
机器的组成：原动机、工作机、传动部分、自动控制工作机机构：有①②两特征。
很显然，机器和机构最明显的区别是：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能实现预期的机械运动。
两者之间也有联系，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。
2、概念构件：运动单元体零件：制造单元体构件可由一个或几个零件组成。
机架：机构中相对不动的构件原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。
→输入构件从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。
→输出构件机构：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。
二、研究内容：1、机构的结构和运动学：①机械的组成；②机构运动的可能性和确定性；③分析运动规律。
2、机构和机器动力学：力——运动的关系·F=ma功——能3、要求：解决二类问题：分析：结构分析，运动分析，动力分析综合（设计）：①运动要求，②功能要求。
新的机器。
第一章平面机构的结构分析（一）教学要求1、了解课程的性质与内容，能根据实物绘制机构运动简图2、熟练掌握机构自由度计算方法。
了解机构组成原理（二）教学的重点与难点1、机构及运动副的概念、绘机构运动简图2、自由度计算，虚约束，高副低代（三）教学内容§1-1 机构结构分析的目的和方法研究机构的组成原理和机构运动的可能性以及运动确定的条件一、用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构特1231）2）345§1-4 平面机构的自由度FF>0,三、计算F（1m-1例：F（2（3图1-15作业：P（1（2（3（4F1、=F2、=（一）教学要求1、能根据实物绘制机构运动简图2、熟练掌握机构自由度计算方法。
了解机构组成原理3、了解平面机构运动分析的方法，掌握瞬心法对机构进行速度分析4、熟练掌握相对运动图解法（二）教学的重点与难点1、机构及运动副的概念、绘机构运动简图2、自由度计算，虚约束，高副低代3、瞬心的概念及求法4、矢量方程，速度和加速度多边形，哥氏加速度，影像法（三）教学内容§2-1 研究机构运动分析的目的和方法一、目的：都必须首先计算其机构的运动参数。
机械原理各章问答答案
机械原理各章问答答案机械原理问答题1.什么是机构、机器和机械？答：机构：在运动链中，其中一个件为固定件（机架），一个或几个构件为原动件，其余构件具有确定的相对运动的运动链称为机构。
机器：能代替或减轻人类的体力劳动或转化机械能的机构。
机械：机器和机构的总称。
2.机器有什么特征？答：⑴经过人们精心设计的实物组合体。
⑵各部分之间具有确定的相对运动。
⑶能代替或减轻人的体力劳动，转换机械能。
3.机构有什么特征？答：⑴经过人们精心设计的实物组合体。
⑵各部分之间具有确定的相对运动。
4.什么是构件和零件？答：构件：是运动的单元，它可以是一个零件也可以是几个零件的刚性组合。
零件：是制造的单元，加工制造不可再分的个体。
1.什么是平面机构？答：组成机构的所有构件都在同一平面或相互平行的平面上运动。
2.什么是运动副？平面运动副分几类，各类都有哪些运动副？其约束等于几个？答：运动副：两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接叫运动副。
平面运动副分两类：（1）平面低副（面接触）包括：转动副、移动副，其约束为 2。
（2）平面高副（点、线接触）包括：滚子、凸轮、齿轮副等，约束为 1。
3.什么是运动链，分几种？答：若干个构件用运动副联接组成的系统。
分开式链和闭式链。
4.什么是机架、原动件和从动件？答：机架：支承活动构件运动的固定构件。
原动件：运动规律给定的构件。
从动件：随原动件运动，并且具有确定运动的构件。
5.机构确定运动的条件是什么？什么是机构自由度？答：条件：原动件的数目等于机构的自由度数。
机构自由度：机构具有确定运动所需要的独立运动参数。
6 .平面机构自由度的计算式是怎样表达的？其中符号代表什么？答：F ＝3n- 2P L-P H其中：n----活动构件的数目，P L----低副的数目，p H----高副的数目。
7.在应用平面机构自由度计算公式时应注意些什么？答：应注意复合铰链、局部自由度、虚约束。
8.什么是复合铰链、局部自由度和虚约束，在计算机构自由度时应如何处理？答：复合铰链：多个构件在同一轴线上组成转动副，计算时，转动副数目为m-1个局部自由度：与整个机构运动无关的自由度，计算时将滚子与其组成转动副的构件假想的焊在一起，预先排除局都自由度。
机械原理知识点归纳总结
第一章绪论基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件;第二章平面机构的结构分析机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点;1. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制是本章的重点,也是一个难点;为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性,对绘制好的简图需进一步检查与核对运动副的性质和数目来检查;2.运动链成为机构的条件判断所设计的运动链能否成为机构,是本章的重点;运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目;机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常进行;机构自由度计算是本章学习的重点;准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束,并做出正确处理;1 复合铰链复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副;正确处理方法： k个在同一处形成复合铰链的构件,其转动副的数目应为k-1个;2 局部自由度局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度;局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处;正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去,也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体,预先将滚子除去不计,然后再利用公式计算自由度;3 虚约束虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束;正确处理方法：计算自由度时,首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计,然后用自由度公式进行计算;虚约束都是在一定的几何条件下出现的,这些几何条件有些是暗含的,有些则是明确给定的;对于暗含的几何条件,需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件,则需通过严格的几何证明才能识别;3. 机构的组成原理与结构分析机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反,前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上,以组成新的机构,它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架,以便对机构进行结构分类;第三章平面机构的运动分析1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心数目、位置的确定,以及“三心定理”;2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用;3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式,在什么条件下,可用相对运动图解法求解4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件;5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定;6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定;第四章平面机构的力分析1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”引入的意义、“摩擦圆”;2．各种构件的惯性力的确定：①作平面移动的构件；②绕通过质心轴转动的构件；③绕不通过质心的轴转动的构件；④作平面复合运动的构件;3．机构的动态静力分析的方法和步骤;4．总反力方向的确定：根据两构件之间的相对运动或相对运动的趋势方向,正确地确定总反力的作用方向是本章的难点之一;移动副斜面摩擦、槽面摩擦：总反力Rxy 总是与相对速度vyx之间呈90°+φ的钝角；斜面摩擦问题的分析方法是本章的重点之一;槽面摩擦问题可通过引入当量摩擦系数及当量摩擦角的概念,将其简化为平面摩擦问题;运动副元素的几何形状不同,引入的当量摩擦系数也不同,由此使得运动副元素之间的摩擦力不同;转动副：总反力Rxy 总是与摩擦圆相切;它对铰链中心所形成的摩擦力矩Mfxy=Rxy·ρ;方向与相对角速度ωyx 的方向相反;Rxy的确切方向需从该构件的力平衡条件中得到;第五章机械的效率和自锁1．基本概念：“自锁”;2．“机构效率”和“损失系数”以及具体机构效率的计算方法;3.“自锁”与“不动”这两个概念有何区别“不动”的机构是否一定“自锁”机构发生自锁是否一定“不动”为什么4. 自锁现象及自锁条件的判定无论驱动力多大,机械都无法运动的现象称为机械的自锁;其原因是由于机械中存在摩擦力,且驱动力作用在某一范围内;一个自锁机构,只是对于满足自锁条件的驱动力在一定运动方向上的自锁；而对于其他外力,或在其他运动方向上则不一定自锁;因此,在谈到自锁时,一定要说明是对哪个力,在哪个方向上自锁;自锁条件可用以下3种方法求得：1对移动副,驱动力位于摩擦角之内；对转动副,驱动力位于摩擦圆之内;2 令工作阻力小于零来求解;采用图解解析法或解析法求出工作阻力与主动力的数学表达式,然后再令工作阻力小于零,即可求出机构的自锁条件;3 利用机械效率计算式求解,即令η<0;第六章机械的平衡本章的重点是刚性转子的平衡设计;1. 刚性转子的平衡设计根据直径D与轴向宽度b之比的不同,刚性转子可分为两类：1 当b / D≤时,可以将转子上各个偏心质量近似地看作分布在同一回转平面内,其惯性力的平衡问题实质上是一个平面汇交力系的平衡问题;2 当b /D >时,转子的轴向宽度较大,首先应在转子上选定两个可添加平衡质量的、且与离心惯性力平行的平面作为平衡平面,然后运用平行力系分解的原理将各偏心质量所产生的离心惯性力分解到这两个平衡平面上;这样就把一个空间力系的平衡问题转化为两平衡平面内的平面汇交力系的平衡问题;2. 刚性转子的平衡试验当b / D≤时,可在平衡架上进行静平衡试验;当b /D >时,则需要在动平衡机上进行动平衡试验;第七章机械的运转及其速度波动的调节本章主要研究两个问题：一是确定机械真实的运动规律；二是研究机械运转速度的波动调节;1. 机械的运转过程机械在外力作用下的运转过程分为启动、稳定运转和停车等3个阶段;注意理解3个阶段中功、能量和机械运转速度的变化特点;2. 机械的等效动力学模型1 对于单自由度的机械系统,研究机械的运转情况时,可以就某一选定的构件即等效构件来分析,将机械中所有构件的质量、转动惯量都等效地转化到这一构件上,把各构件上所作用的力、力矩也都等效地转化到等效构件上,然后列出等效构件的运动方程式来研究其运动规律;这就是建立所谓的等效动力学模型的过程;2 建立机械系统等效动力学模型时应遵循的原则是：使机械系统在等效前后的动力学效应不变,即① 动能等效：等效构件所具有的动能,等于整个机械系统的总动能;② 外力所做的功等效：作用在等效构件上的外力所做的功,等于作用在整个机械系统中的所有外力所做功的总和;3. 机械速度波动的调节方法1 周期性速度波动的机械系统,可以利用飞轮储存能量和释放能量的特性来调节机械速度波动的大小;飞轮的作用就是调节周期性速度的波动范围和调节机械系统能量;2 非周期性速度波动的机械系统,不能用飞轮进行调节;当系统不具有自调性时,则需要利用调速器来对非周期性速度波动进行调节;4. 飞轮设计1 飞轮设计的基本问题,是根据等效力矩、等效转动惯量、平均角速度,以及机械运转速度不均匀系数的许用值来计算飞轮的转动惯量;无论等效力矩是哪一种运动参数的函数关系,最大盈亏功必然出现在ωmax 和ωmin所在两位置之间;2 飞轮设计中应注意以下2个问题：① 为减小飞轮转动惯量即减小飞轮的质量和尺寸,应尽可能将飞轮安装在系统的高速轴上;② 安装飞轮只能减小周期性速度波动,但不能消除速度波动;第八章平面连杆机构及其设计1. 平面四杆机构的基本型式及其演化方法铰链四杆机构可以通过4种方式演化出其他形式的四杆机构：①取不同构件为机架；②改变构件的形状和尺寸；③运动副元素的逆换；④运动副的扩大;2. 平面连杆机构的工作特性1 急回特性有时某一机构本身并无急回特性,但当它与另一机构组合后,此组合后的机构并不一定亦无急回特性;机构有无急回特性,应从急回特性的定义入手进行分析;2 压力角和传动角压力角是衡量机构传力性能好坏的重要指标;对于传动机构,应使其α角尽可能小γ尽可能大;连杆机构的压力角或传动角在机构运动过程中是不断变化的,在从动件的一个运动循环中,α角存在一个最大值αmax ;在设计连杆机构时,应注意使αmax≤α;3 死点位置此处应注意：“死点”、“自锁”与机构的自由度F≤0的区别;自由度小于或等于零,表明该运动链不是机构而是一个各构件间根本无相对运动的桁架；死点是在不计摩擦的情况下机构所处的特殊位置,利用惯性或其他办法,机构可以通过死点位置,正常运动；自锁是指机构在考虑摩擦的情况下,当驱动力的作用方向满足一定的几何条件时,虽然机构自由度大于零,但机构却无法运动的现象;死点、自锁是从力的角度分析机构的运动情况,而自由度是从机构组成的角度分析机构的运动情况;3. 平面连杆机构的设计曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构平面连杆机构运动设计常分为三大类设计命题：刚体导引机构的设计、函数生成机构的设计和轨迹生成机构的设计;在设计一个四杆机构使其两连架杆实现预定的对应角位置时,可以用“刚化反转法”求解此四杆机构;这个问题是本章的难点之一;第九章凸轮机构及其设计本章的重点是凸轮机构的运动设计;1. 凸轮机构的类型及其特点2. 从动件运动规律的选择或设计运动规律：a：名词术语：推回程运动角、远近休止角、推程、基圆等;b：常用的运动规律：方程式的推导仅要求等速、运动线图及其变化规律、运动特点刚柔性冲击及其发生的位置、时刻和应用的场合;c：运动规律的选择依据：满足工作对从动件特殊的运动要求；满足运动规律拼接的边界条件,即各段运动规律的位移、速度和加速度值在连接点处应分别相等；使最大速度和最大加速度的值尽可能小;3. 凸轮廓线的设计凸轮廓线设计的反转法原理是本章的重点内容之一;无论是用图解法还是解析法设计凸轮廓线,所依据的基本原理都是反转法原理;4. 凸轮基本尺寸的确定a：压力角：定义、不同位置时机构压力角的确定以及对压力角所提出限制的原因αmax 不超过许用压力角αb：基圆半径：确定原则：αmax ≤α或者ρmin≥ρ=3～5 mmc：滚子半径：取决于凸轮轮廓曲线的形状,对于内凹的曲线形状,保证最大压力角αmax 不超过许用压力角α；对于外凸的曲线形状,保证凸轮实际廓线的最小曲率半径ρa min = ρmin-rr≥ 3～5 mm,以避免运动失真和应力集中;运动失真：增大基圆半径、减小滚子半径以及改变机构的运动规律;d平底尺寸：图解法：l=2lmax+5~7mm解析法：l=2|ds/dδ|max+5~7mm5. 凸轮机构的分析在设计移动滚子从动件盘形凸轮机构时,若发现其压力角超过了许用值,可以采取以下措施：1 增大凸轮的基圆半径r;2 选择合适的从动件偏置方向;在设计凸轮机构时,若发现采用对心移动从动件凸轮机构推程压力角过大,而设计空间又不允许通过增大基圆半径的办法来减小压力角时,可以通过选取从动件适当的偏置方向,以获得较小的推程压力角;即在移动滚子从动件盘形凸轮机构的设计中,选择偏置从动件的主要目的,是为了减小推程压力角;当出现运动失真现象时,可采取以下措施：1 修改从动件的运动规律;2 当采用滚子从动件时,滚子半径必须小于凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径ρmin ,通常取rr≤ρmin;若由于结构、强度等因素限制,rr不能取得太小,而从动件的运动规律又不允许修改时,则可通过加大凸轮的基圆半径rb,从而使凸轮廓线上各点的曲率半径均随之增大的办法来避免运动失真;对于移动平底从动件盘形凸轮机构来说,偏距e并不影响凸轮廓线的形状,选择适当的偏距,主要是为了减轻从动件在推程中过大的弯曲应力;第十章齿轮机构及其设计渐开线直齿圆柱齿轮机构的传动设计是本章的重点;1. 易混淆的概念本章的特点是名词、概念多,符号、公式多,理论系统性强,几何关系复杂;学习时要注意清晰掌握主要脉络,对基本概念和几何关系应有透彻理解;以下是一些易混淆的概念;1 法向齿距与基圆齿距2 分度圆与节圆3 压力角与啮合角4 标准齿轮与零变位齿轮5 变位齿轮与传动类型6 齿面接触线与啮合线7 理论啮合线与实际啮合线8 齿轮齿条啮合传动与标准齿条型刀具范成加工齿轮2. 什么是节点、节线、节圆以及齿廓啮合基本定律定传动比的齿廓曲线的基本要求3. 渐开线齿廓：形成、特性以及其在传动过程中的优点;4. 标准齿轮：概念、名称符号、基本参数以及几何尺寸;5. 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、安装条件和连续啮合传动条件;6. 标准齿轮的标准安装中心距,标准安装有什么特点；非标准安装中心距,非标准安装有什么特点;7. 齿轮的变位修正：渐开线齿轮的切制方法仿形法和范成法及其原理;加工标准齿轮的条件、轮齿齿廓的根切定义、条件以及不发生根切的最少齿数Zmin 变位修正法：为了切制齿数少于17且不发生根切的齿轮、在无齿侧间隙的条件下拼凑中心矩以及改善传动性能强度性能和啮合性能所采用的改变刀具与轮坯相对位置的加工方法;变位齿轮：正变位、负变位齿轮的概念以及与标准齿轮的尺寸差别;8. 斜齿轮：渐开线螺旋曲面齿廓的形成、基本参数端面与法面参数的关系以及几何尺寸的计算;9. 斜齿轮传动：正确啮合条件、中心矩条件和连续传动条件;10. 斜齿轮的当量齿轮和当量齿数：概念、意义和作用;11. 直齿圆锥齿轮：基本参数和尺寸特点;圆锥齿轮传动的背锥、当量齿轮、当量齿数;第十一章齿轮系及其设计本章的重点是轮系的传动比计算和轮系的设计;1 定轴轮系虽然定轴轮系的传动比计算最为简单,但它却是本章的重点内容之一;定轴轮系传动比的大小,等于组成轮系的各对啮合齿轮中从动轮齿数的连乘积与主动轮齿数的连乘积之比,关于定轴轮系中主、从动轮转向关系的确定有3种情况;1 轮系中各轮几何轴线均互相平行：在这种情况下,可用-1m来确定轮系传动比的正负号,m为轮系中外啮合的对数;2 轮系中齿轮的几何轴线不都平行,但首末两轮的轴线互相平行：仍可用正、负号来表示两轮之间的转向关系：二者转向相同时,在传动比计算结果中标以正号；二者转向相反时,在传动比计算结果中标以负号;需要特别注意的是,这里所说的正负号是用在图上画箭头的方法来确定的,而与-1m无关;3 轮系中首末两轮几何轴线不平行：首末两轮的转向关系不能用正、负号来表示,而只能用在图上画箭头的方法来表示;2 周转轮系周转轮系的传动比计算是本章的重点内容之一;,使系杆周转轮系传动比计算的基本思路：假想给整个轮系加上一个公共的角速度-ωH固定不动,将周转轮系转化成一个假想的定轴轮系再进行传动比或者运动参量的求解;3 混合轮系混合轮系传动比计算既是本章的重点,也是本章的难点;混合轮系传动比计算的基本思路：首先,将各个基本轮系正确地划分开来,分别列出计算各基本轮系传动比的关系式,然后找出各基本轮系之间的联系,最后将各个基本轮系传动比关系式联立求解;第十二章其它常用机构及其设计本章的重点是掌握各种常用间歇运动机构棘轮机构、槽轮机构、螺旋机构和万向铰链机构的工作原理、结构组成、运动特点和功能,并了解其适用的场合,以便在进行机械系统方案设计时,能够根据工作要求正确地选择执行机构的型式;。
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锥齿轮变速箱（直齿轮）
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4、操作和控制部分
这部分的作用是反映和显示机器运行位置和 状态，控制机器正常运行和工作。控制装置 可以是机械装置，电子装置，电气装置等。 如数控机床，加工中心等。
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原 动 机 部 分
控 制 部 分
执行部分
传动部分
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想一想：
1、机器与机构有什么区别？请举例说明。 2、机器通常由哪几部分组成？各部分起什么作 用？ 3、什么是构件？什么是零件？构件与零件的关 系？ 4、了解内燃机的结构组成和工作原理。
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构件：运动单元 零件：制作单元 构件通常由多个零件组合而成，但也可以 由一个零件组成。这些零件间没有相对的 运动。
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二、机器的组成
•原动机部分 •执行部分
机器
•传动部分 操作或控制部分
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1、原动机部分 原动机部分也称动力部分，是机器的动力 的来源。其作用是把其它形式的能量转换成 机械能，以驱动机器各部分运动。常用的有 电动机和内燃机。
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项目一 机械概述
1
任务一 机械的有关名词
一、机器和机构
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1、 机器
机器是执行机械运动的装置，用来变 换和传递能量，物料和信息。
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4
机器的特征：
1）、机器是人为的实体组合，都是有许多构 件 组成的 2）、各运动实体之间具有确定的相对运动。
3）、能实现能量的转换，代替或减轻人类的 劳动，完成有用的机械功。
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电动机
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2、执行部分 执行部分也称工作部分，它是机器直接完成 具体任务的部分。如汽车的车轮，冲床的冲 头。
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冲 头
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3、传动部分：
传动部分是原动机到工作机构之间的传动机 构。用以完成运动和动力的传递和转换。利 用它可以减速、增速、改变转矩以及传动形 式等。满足工作机构的各种要求。常用的传 动有齿轮传动，带传动等。
同时具有上述三个特征的实体组合称为机器。
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曲柄摇杆机构
偏心轮机构
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2、机构：
1）、机构是人为的实体组合，由构件组成
2）、各部分实体之间具有确定的相对运 动 3）、机构只能完成传递运动，力和改变 运动形式。
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机器与机构的主要区别Байду номын сангаас： 机器能完成有用的机械功或转换机械能， 而机构只能完成传递运动、力或改变运 动形式的实体组合。 机器与机构的联系是： 机器包含着机构，机构是机器的主要组成 部分，一部机器可以只含有一个机构也可 以含有多个机构
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牛头刨床
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常见的机构：
车床的变速装置
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仪表
千斤顶
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3、机械：
如果不考虑做功或实现能量转换，只从 结构和运动的观点来看，机构与机器之间没 有区别。 机器和机构总称为机械。
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4、构件和零件
机器和机构是由许多具有确定相对运动 的构件组合而成的。因此，构件是机构中得 运动单元体，即相互之间能做相对运动的物 体。一个构件，可以是不能拆开的单一整体 （曲轴），也可以是几个之间没有相对运动 的零件组合而成的组合体（连杆）。