机械原理重要概念
科普机械了解机器与运动的原理
科普机械了解机器与运动的原理在我们的日常生活中，机器无处不在。
从简单的家用电器，到复杂的工业设备，机械在我们的生活中起到了重要的作用。
然而，对于大多数人来说，机器的原理和运动方式仍然是一个神秘的领域。
在本文中，我们将科普机械的基本原理，以帮助读者更好地了解和掌握机器的使用和维护。
一、机械的基本原理在了解机器的工作原理之前，我们首先需要了解几个基本概念：力、质量、摩擦、动力等。
这些概念是理解机械原理的基础。
1. 力：力是物体相互作用时产生的作用效果。
它可以改变物体的运动状态，如加速、减速或改变方向。
力的单位是牛顿（N）。
2. 质量：质量是物体所固有的属性，它影响物体对力的响应。
质量越大，物体对力的响应越小。
质量的单位是千克（kg）。
3. 摩擦：摩擦是物体间的相互阻力，它阻碍了物体的运动。
摩擦力的大小取决于物体表面的粗糙程度和相互接触的压力。
4. 动力：动力是物体的运动能力，它包括速度和加速度两个方面。
物体的动力可以通过外力的作用来改变。
二、机器的工作原理机器的工作原理基于力、质量、摩擦和动力等基本概念。
机器通过将外部能量转化为机械能量，实现所需的功能。
1. 杠杆原理：杠杆是一种简单机械，它可以通过改变力的作用点和作用方向，实现力的平衡和增强。
杠杆的作用原理基于力的平衡和转移。
2. 轮轴原理：轮轴是机械中常见的元件，它可以通过改变力的大小、方向和转动速度，实现力的传递和运动变换。
3. 齿轮原理：齿轮是一种传动装置，它通过齿轮之间的啮合，实现力和运动的传递。
齿轮的大小和齿数的变化可以改变传动比，从而改变输出力和速度。
4. 压力原理：压力是指力在垂直方向上的作用效果。
机器中的液压系统利用液体的压力传递力和运动。
液压系统的原理基于封闭的液体容器和液压泵的作用。
三、机器运动的原理机器的运动原理涉及到动力和运动学的知识。
在机械中，常见的运动方式包括直线运动、旋转运动和往复运动。
1. 直线运动：直线运动是物体沿直线路径移动的运动方式。
机械原理静平衡和动平衡
机械原理静平衡和动平衡
机械原理中的静平衡与动平衡是一个十分重要的概念，它涉及到许多机械原理的基础知识，下面将对静平衡和动平衡进行详细的介绍。
一、静平衡
静平衡是指一个物体处于静止状态，且它所受到的作用力的合力为零的状态。
一般来说，静平衡是指物体在不发生动态变化的情况下达到力的平衡状态，即物体不受到任何加速度而保持平衡状态。
在静平衡状态下，物体受到的各方向力的合力为零。
因为物体处于静止状态，因此物体所受的力可以分为三类：平行力、垂直力和其他方向的力。
在静平衡状态下，平行力和垂直力的分量分别相等，即它们互相抵消，因此只需考虑其他方向的力是否相等即可判断物体是否处于静平衡状态。
例如，在一个水平面上放置一块正方形的纸片，在纸片上放置一根铅笔，如果铅笔能够保持平衡状态，即静止不动，则说明纸片和铅笔处于静平衡状态。
这是因为在这个状态下，纸片所受到的垂直力（由铅笔的重力和平面对铅笔的支撑力构成）和水平力（由纸片的摩擦力和水平面对铅笔的支撑力构成）都相等，符合静平衡的条件。
二、动平衡
在动平衡状态下，物体也是受到力的平衡作用，但它的速度可能为常速运动或变速运动。
因此，在考虑一个物体的动力学问题时，必须要考虑其动平衡状态。
例如，一个在空气中自由落体的物体在通过空气时会受到空气阻力的影响，这时物体受到的重力和空气阻力的合力为零，此时物体处于动平衡状态。
总之，静平衡和动平衡是机械原理中一对十分重要的概念，通过对其深入的理解可以对机械原理的其他内容进行更深层次的理解。
机械原理重点归纳
机械原理不考试内容 六、§8-4 平面四杆机构的设计中
2. 用解析法设计四杆机构
机械原理复习
4.四杆机构的优化设计
§8-5 多杆机构 七、§9-3 凸轮轮廓曲线的设计中
3．用解析法设计凸轮的轮廓曲线
八、§10-11 其他齿轮传动简介 §10-12 齿轮机构动力学简介 九、§11-6 行星轮系的效率 §11-7 行星轮系的类型选择及设计的基本知识中
第8章
1.基本类型:
平面连杆机构及其设计
一、 平面四杆机构的类型和应用 铰链四杆机构：①曲柄摇杆机构 ，②双曲柄机构，③双摇杆机构 2.演化方法： ①改变构件的形状和运动尺寸：曲柄滑块机构、正弦机构
②改变运动副的尺寸：偏心轮机构
③取不同构件为机架：导杆机构、摇块机构 、直动滑杆机构 ④运动副元素的逆换；： 3.应用：举例： ①如何把定轴转动变换为往复直线移动； ②如何把定轴转动变换为往复摆动； ③
作业集7-1——7-3
第7章 机械的运转及其速度波动的调节
三、机械速度波动的调节方法 1.周期性速度波动— 可以利用飞轮储能和放能的特性来调节
2.非周期性速度波动—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。 3.飞轮设计的基本问题，是根据 Me、Je、ωm、δ来计算飞轮的转动 惯量 JF ①在一个周期内：Wd=Wr，求未知外力(矩)，得出盈功和亏功； ②画出能量指示图，求出最大盈亏功∆Wmax(熟练掌握) ③计算 J Wmax J F C 2
1.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 外力所做之功等效：作用在等效构件上的外力所做之功，等于作 用在整个机械系统中的所有外力所做之功的总和。 2.要求掌握等效力矩和等效转动惯量的求解
机械原理第七版概念总结
机械原理（第七版）重要概念总结一、填空题（每小题2分，共20分）1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ，最小约束数为 1 个。
2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 转动副中心 处。
3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块机构 。
4、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。
5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动规律具有 柔性 冲击。
6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。
7、 常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮机构 等。
8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。
9、 实现往复移动的机构有： 曲柄滑块机构 、 凸轮机构 等。
10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为：212121n n n n m m ααββ==-=，， 。
1、 平面机构中若引入一个高副将带入 1 个约束，而引入一个低副将带入 2 个约束。
2、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演化为 曲柄摇块 机构。
3、 平面四杆机构具有整转副的条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 。
4、 压力角越大，则机构传力性能越 差 。
5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中， 正弦 运动规律既无刚性冲击也无柔刚性冲击。
6、 锥齿轮取 大端 的参数为标准参数。
7、 槽轮机构的主要组成构件为： 拨盘 、 槽轮 、机架等。
8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高速 轴上。
9、 当两构件组成移动副时，其瞬心在 垂直于导路方向的无穷远 处。
10、 机构处于死点位置时，其传动角为 0 度。
二、简答题（每小题5分，共25分）1、何谓三心定理？答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 。
2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基础产生强迫振动。
810机械原理
810机械原理引言810机械原理是指基于机械学的一种原理，它通过研究和描述物体在力的作用下的运动和平衡状态，揭示了物体运动和平衡的规律。
本文将从机械原理的基本概念、力的作用、运动和平衡等方面进行探讨，以便更好地理解810机械原理。
一、机械原理的基本概念机械原理是研究物体运动和平衡的一门学科，它包括力学、运动学和静力学。
力学研究物体在力的作用下的运动规律，运动学研究物体的运动状态和运动轨迹，静力学研究物体在力的作用下的平衡状态。
这些学科相互联系，共同构成了机械原理的基本概念。
二、力的作用力是机械原理研究的核心概念，它可以改变物体的运动状态或形状。
力的作用可以分为接触力和非接触力两种形式。
接触力是指物体之间通过接触而产生的力，如摩擦力、弹力等；非接触力是指物体之间不通过接触而产生的力，如万有引力、电磁力等。
力的作用可以使物体加速、减速、改变方向或改变形状，它是物体运动和平衡的基础。
三、运动运动是物体在力的作用下改变位置的过程。
根据物体的运动轨迹，可以将运动分为直线运动和曲线运动。
直线运动是指物体在运动过程中沿着一条直线轨迹运动，如物体的自由落体运动；曲线运动是指物体在运动过程中沿着一条曲线轨迹运动，如物体的圆周运动。
物体的运动状态可以通过速度、加速度等物理量来描述，这些物理量与力的作用有着密切的关系。
四、平衡平衡是指物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。
根据物体的平衡状态，可以将平衡分为静平衡和动平衡。
静平衡是指物体在力的作用下保持静止的状态，如静止在桌面上的书本；动平衡是指物体在力的作用下保持匀速直线运动的状态，如匀速运动的火车。
平衡状态的维持需要力的合力为零，即物体所受的合力为零，这是机械原理的基本原则。
结论810机械原理是研究物体运动和平衡的一门学科，它通过研究和描述物体在力的作用下的运动和平衡状态，揭示了物体运动和平衡的规律。
了解810机械原理的基本概念、力的作用、运动和平衡等方面，有助于我们更好地理解和应用机械原理。
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;。
机械原理报告
机械原理报告一、引言。
机械原理是机械工程的基础学科，是研究机械运动规律和力学性能的科学。
它是机械设计、制造和运用的理论基础。
在机械工程领域，机械原理是非常重要的学科，对于提高机械设计和制造水平，促进机械工程技术的发展具有重要的意义。
二、机械原理的基本概念。
机械原理是研究机械运动规律和力学性能的科学，它主要包括静力学、运动学和动力学三个部分。
静力学是研究物体平衡状态及平衡条件的科学；运动学是研究物体运动状态及运动规律的科学；动力学是研究物体受力及运动的科学。
三、机械原理的应用。
机械原理在机械工程中有着广泛的应用，它可以指导机械设计、制造和运用中的各种问题。
在机械设计中，机械原理可以用来确定机械零件的尺寸、结构和工作性能；在机械制造中，机械原理可以用来确定机械零件的加工工艺和工艺参数；在机械运用中，机械原理可以用来分析机械设备的工作性能和工作状态。
四、机械原理的发展。
随着科学技术的不断发展，机械原理也在不断地发展和完善。
在过去的几十年中，机械原理经历了静力学、运动学和动力学三个阶段的发展，取得了许多重要的成果。
在未来，随着科学技术的进一步发展，机械原理将会不断地完善和深化，为机械工程技术的发展做出更大的贡献。
五、结论。
机械原理是机械工程的基础学科，它是研究机械运动规律和力学性能的科学。
它在机械设计、制造和运用中有着广泛的应用，可以指导机械工程中的各种问题。
随着科学技术的不断发展，机械原理也在不断地发展和完善。
我们应该不断地学习和掌握机械原理的基本理论和方法，为提高机械工程技术水平做出更大的努力。
六、参考文献。
1. 王明, 李刚. 机械原理[M]. 北京: 机械工业出版社, 2008.2. 张伟, 赵勇. 机械原理与设计[M]. 北京: 清华大学出版社, 2010.以上是关于机械原理的报告内容，希望对大家有所帮助。
机械原理全部知识点总结
机械原理全部知识点总结一、牛顿定律1. 牛顿第一定律：物体在外力作用下静止或匀速直线运动，除非有外力作用，否则不会改变其状态。
2. 牛顿第二定律：物体受力作用时，其加速度与作用力成正比，与物体质量成反比，方向与力的方向相同。
3. 牛顿第三定律：作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在不同物体上。
二、运动学1. 位移、速度和加速度的定义及关系2. 直线运动和曲线运动的描述和分析3. 相对运动和相对运动问题的解决方法4. 圆周运动和角速度、角加速度的计算5. 瞬时速度和瞬时加速度的概念及计算方法三、动力学1. 动量和动量定理：动量的定义和计算方法，动量守恒定律的应用2. 动能和动能定理：动能的定义和计算方法，动能定理的应用3. 动力和动力定理：动力的定义和计算方法，动力定理的应用4. 质点受力分析：引力、弹力、摩擦力等力的计算和分析5. 动能、动量和功率的关系：能量守恒定律和功率的计算方法四、静力学1. 平衡条件和平衡方法：受力平衡条件的表述和计算方法2. 力的合成和分解：力的合成定理和力的分解定理的应用3. 各向同性和各向异性材料的力学性质4. 梁的静力学分析方法：简支梁、固支梁和悬臂梁的静力学分析方法五、轴系1. 轴系的分类和特点：一般轴系、滚动轴系和滑动轴系的特点和应用2. 轴系的受力分析：轴系受力平衡条件和计算方法3. 轴系的设计与选用：轴系的设计原则和选材方法4. 轴系的传动：轴系的传动原理和传动装置的种类及应用六、传动1. 传动的分类和特点：齿轮传动、带传动、链传动和齿条传动的特点和应用2. 传动的传递特性：传动的传递比、效率和传动比的计算方法3. 传动装置的设计与选用：传动装置的设计原则和选用方法4. 传动装置的振动和噪音控制：传动装置的振动和噪音控制原理和方法七、机构1. 机构的分类和特点：平面机构、空间机构、连杆机构和歧杆机构的特点和应用2. 机构的运动分析：机构的运动规律、运动轨迹和运动参数的计算方法3. 机构的静力学分析：机构的受力平衡条件和受力分析方法4. 机构的动力学分析：机构的运动学和动力学分析方法八、机器人1. 机器人的分类和特点：工业机器人、服务机器人和专用机器人的特点和应用2. 机器人的结构和工作原理：机器人的机械结构和工作原理3. 机器人的传感器和执行器：机器人的传感器和执行器的种类和应用4. 机器人的控制系统：机器人的控制系统和编程方法以上是机械原理的全部知识点总结，涵盖了牛顿定律、运动学、动力学、静力学、轴系、传动、机构和机器人等内容。
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机械原理重要概念零件：独立的制造单元构件：机器中每一个独立的运动单元体运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面运动副的自由度和约束数的关系f=6-s运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由原动件、从动件和机架组成高副：两构件通过点线接触而构成的运动副低副：两构件通过面接触而构成的运动副由M个构件组成的复合铰链应包括M-1个转动副平面自由度计算公式：F=3n-(2Pl+Ph)局部自由度：在有些机构中某些构件所产生的局部运动而不影响其他构件的运动虚约束：在机构中有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束的作用虚约束的作用：为了改善机构的受力情况，增加机构刚度或保证机械运动的顺利基本杆组：不能在拆的最简单的自由度为零的构件组速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。
若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上速度多边形：根据速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量构成的图形驱动力：驱动机械运动的力阻抗力：阻止机械运动的力矩形螺纹螺旋副：拧紧：M=Qd2tan(α+φ)/2放松：M’=Qd2tan(α-φ)/2三角螺纹螺旋副：拧紧：M=Qd2tan(α+φv)/2放松：M=Qd2tan(α-φv)/2质量代换法：为简化各构件惯性力的确定，可以设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替，这样便只需求各集中质量的惯性力，而无需求惯性力偶距，从而使构件惯性力的确定简化质量代换法的特点：代换前后构件质量不变；代换前后构件的质心位置不变；代换前后构件对质心轴的转动惯量不变机械自锁：有些机械中，有些机械按其结构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动判断自锁的方法：1、根据运动副的自锁条件，判定运动副是否自锁移动副的自锁条件：传动角小于摩擦角或当量摩擦角转动副的自锁条件：外力作用线与摩擦圆相交或者相切螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于摩擦角或者当量摩擦角2、机械的效率小于或等于零，机械自锁3、机械的生产阻力小于或等于零，机械自锁4、作用在构件上的驱动力在产生有效分力Pt的同时，也产生摩擦力F,当其有效分力总是小于或等于由其引起的最大摩擦力，机械自锁机械自锁的实质：驱动力所做的功总是小于或等于克服由其可能引起的最大摩擦阻力所需要的功提高机械效率的途径：尽量简化机械传动系统；选择合适的运动副形式；尽量减少构件尺寸；减小摩擦铰链四杆机构有曲柄的条件：1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和2、连架杆与机架中必有一杆为最短杆在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成的曲柄滑块机构在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件是，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角为0急回运动：当平面连杆机构的原动件（如曲柄摇杆机构的曲柄）等从动件（摇杆）空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度极为夹角：机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θθ=180°（K-1）/(K+1)压力角：力F与C点速度正向之间的夹角α传动角：与压力角互余的角（锐角）行程速比系数：用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构：偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨（牛头刨床机构）曲柄滑块机构：偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、双滑块四杆机构、正弦机构、偏心轮机构、导杆机构、回转导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、直动滑杆机构机构的倒置：选运动链中不同构件作为机架以获得不同机构的演化方法刚性冲击：出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击柔性冲击：加速度突变为有限值，因而引起的冲击较小在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，等加速等减速，和余弦加速度运动规律产生柔性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中，等速只宜用于低速的情况；等加速等减速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下运动凸轮的基圆半径是从转动中心到理论轮廓的最短距离，凸轮的基圆的半径越小，则凸轮机构的压力角越大，而凸轮机构的尺寸越小齿廓啮合的基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比渐开线：当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK渐开线的性质：1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小，在基圆上其曲率半径为零4、渐开线的形状取决于基圆的大小5、基圆以内无渐开线6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等渐开线函数：invαK=θk=tanαk-αk渐开线齿廓的啮合特点：1、能保证定传动比传动且具有可分性传动比不仅与节圆半径成反比，也与其基圆半径成反比，还与分度圆半径成反比I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb12、渐开线齿廓之间的正压力方向不变渐开线齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、（齿顶高系数、顶隙系数）记P180表10-2一对渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数和压力角分别相等一对渐开线齿廓啮合传动时，他们的接触点在实际啮合线上，它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切根切：采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1一对涡轮蜗杆正确啮合条件：中间平面内蜗杆与涡轮的模数和压力角分别相等重合度：B1B2与Pb的比值ξα；齿轮传动的连续条件：重合度大于或等于许用值定轴轮系：如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的周转轮系：如果在连续运转时，其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转复合轮系：包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或者由几部分周转轮系组成定轴轮系的传动比等于所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值中介轮：不影响传动比的大小而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用1. 什么叫机械？什么叫机器？什么叫机构？它们三者之间的关系机械是机器和机构的总称机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。
讲运动链的某一构件固定机架，当它一个或少数几个原动件独立运动时，其余从动件随之做确定的运动，这种运动链便成为机构。
零件→构件→机构→机器（后两个简称机械）2. 什么叫构件？机械中独立运动的单元体3. 运动副：这种由两个构建直接接触而组成的可动联接称为运动副。
高副：凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副称为高副。
低副：通过面接触而构成的运动副统称为低副。
4. 空间自由运动有6歌自由度，平面运动的构件有3个自由度。
5. 机构运动简图的绘制6. 自由度的计算7. 为了使机构具有确定的运动，则机构的原动件数目应等于机构的自由度数目，这就是机构具有确定运动的条件。
当机构不满足这一条件时，如果机构的原动件数目小于机构的自由度，则将导致机构中最薄弱的环节损坏。
要使机构具有确定的运动，则原动件的数目必须等于该机构的自由度数目。
8. 自由度计算：F=3n -（2p1+pn）n：活动构件数目p1：低副pn：高副9. 在计算平面机构的自由度时，应注意那些事项？1. 要正确计算运动副的数目2.要除去局部自由度3.要除去虚约束10. 由理论力学可知，互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为此两构件的速度瞬心，简称瞬心。
11.因为机构中每两个构件间就有一个瞬心，故由N个构件（含机架）组成的机构的瞬心总数K=N(N-1)/212.三心定理即3个彼此做平面平行运动飞构件的3个瞬心必位于同一直线上。
对于不通过运动服直接相连的两构件的瞬心位置，可可借助三心定理来确定。
13.该传动比等于该两构件的绝对瞬心与相对瞬心距离的反比。
14.平面机构力分析的方法：1静力分析：在不计惯性力的情况下，对机械进行的分析称为机构的静力分析。
使用于惯性力不大的低速机械。
2动态静力分析：将惯性力视为一般外力加于产生该惯性力的构件上，就可以将该结构视为处于静力平衡状态，仍采用静力学方法对其进行受力分析。
15.构件组的静定条件是什么？3n=2P1+Pn 基本杆组都是静定杆组。
16.Wd=WF+Wf（输入功=输出功+损耗功）机械效率η=WF/Wd=1-Wf/Wdη=理想驱动力/实际驱动力=实际生产阻力/理想生产阻力18.串联机组的效率：η=η1η2η3…ηk（等于各级效率的连乘积）并联机组的效率:（p1η1+p2η2+p3η3）/（p1+p2+…+pk）19.对于有些机构，由于摩擦的存在，致使无论驱动力如何增大均不能使静止的机构产生运动，这种现象称为自锁。
自锁的条件：在移动副中，如果作用于滑块上的驱动力在其摩擦角之内（β≤ψ）。
在转动副中，作用在轴颈上的驱动力为弹力F，且作用于摩擦圆范围之内即α≤ρ。
21.通过对串联机组及并联机组的效率的计算，对设计机械传动系统有何重要启示：串联机器越多，机组的效率越低，提高串联机组的效率：减少串联机器的数目和提高ηmin。
22.机械平衡的目的：设法将构件的不平衡惯性力加以平衡，以消除或减小其不良影响。
25.机械运转的三个阶段：起动阶段、稳定运转阶段、停车阶段26.在什么情况下机械才会作周期性速度波动？速度波动有何危害？如何调节作用在机械上的机械驱动力矩？将导致运动副中动压力增加，引起机械振动用飞轮调节27.飞轮为什么可以调速？能否利用飞轮来调节非周期性速度波动？为什么？28.四杆机构的基本形式：①曲柄摇杆机构②双曲柄机构③双摇杆机构29.四杆机构中有周转副的条件是①最长杆与最短杆的长度之和≤其余两杆的长度之和②构成该转动副的两杆之一为四杆中的最短杆30.四杆机构中有曲柄的条件：①各杆的长度应满足杆长条件②其最短杆为连架或机架当最短杆为连架时，则为曲柄摇杆机构当最短杆为机架时，则为双曲柄机构当最短杆为连杆时，则为双摇杆机构31.行动速比系数：K=偏置的曲柄滑块有急回特性32.压力角和传动角互余压力角d：从动件受力的方向与受力点的速度之间所夹的锐角传动角：压力角的余角33..死点位置→往复运动机械构件作主动件时d=90°，y=0°→Ft=0F无论多大都不能使机构运动34.凸轮机构的最大优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律。