哈工大(威海)机械原理知识点整理

哈工大（威海）《机械原理》知识点整理

整理人：131310405郭勇辰

第一章

1.机械是机器与机构的总称。

2.机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置，用来完成有用功、转

换能量或处理信息，以代替或减轻人类的劳动。

3.现代化机器具有四个组成部分：原动机、传动机、执行机构和控制系统。

4.一部机器通常包含一个或若干个机构。机构是一个具有相对机械运动的构件

系统，或称它是用来传递与变换运动和动力的可动装置。

第二章

1.构件与零件的区别在于：构件是运动的单元，而零件是制造的单元。一个构

件既可以是一个零件，也可以是由若干零件装配而成的刚性体。

2.运动副：两构件间的直接接触又能产生一定相对运动的活动连接成为运动副。

3.一个运动副引入的约束数目最多只能是5个，最少是1个。

4.运动链：若干构件通过运动副连接而成的构件系统称为运动链。运动链中各

构件首位封闭，则称为闭式链，否则为开式链。

5.机构：如果将运动链中的一个构件固定作为参考坐标系，则这种运动链称为

机构。

6.运动副的分类：把引入1个约束的运动副称为Ⅰ级副，以此类推；以面接触

的运动副称为低副，以点或线接触的运动副称为高副；如果两运动副元素间只能相互做平面平行运动，则称之为平面运动副，否则为空间运动副；

7.不按比例绘制的运动简图成为机构示意图。

8.机构运动简图的单位为m/mm（图纸上1mm所代表的真实长度）。

9.自由度：确定一个构件或机构的运动（或位置）所需的独立参数的数目。

10.机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于零，且机构的原动件数目等

于机构的自由度数。

11.计算自由度时注意三种情况：复合铰链、局部自由度、虚约束。

12.复合铰链：由两个以上构件在同一处构成的重合转动副。

13.局部自由度：不影响整个机构运动的自由度。

14. 虚约束：起重复限制作用的约束。（虚约束的几种情况在P17）

15. 三维空间中，一个活动构件具有6个自由度。

16. 任何机构都包含机架、原动件和从动件系统三个部分。

17. 基本杆组：最简单的、不可再分的、自由度为零的构件组。

18. 机构的组成原理：任何机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动

件和机架上所组成的系统。

19. 基本杆组构件数n 和低副数P L 的关系：L 2n P 3

= （由F=0得出）。 20. 机构的级数：机构中所包含的基本杆组的最高级数。

21. 高副低代的条件：代替前后机构的自由度完全相同；代替前后机构的瞬时运

动情况（位移、速度、加速度）不变。（具体方法在P22）

第三章

1. 连杆机构是若干刚性构件用低副连接而成的机构，又称为低副机构。

2. 平面连杆机构中结构最简单、应用最广泛的是四杆机构。

3. 铰链四杆机构的三种基本类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

4. 连架杆：与机架相连接的杆件。

5. 曲柄：能做整周回转运动的连架杆。

6. 摇杆：只能在一定范围内做往复摆动的连架杆。

7. 平面连杆机构的演化方法：改变相对杆长、转动副演化为移动副；选用不同

构件为机架、变化双移动副机构的机架。

8. 铰链四杆机构中有曲柄的条件（曲柄和机架共线）：最短杆和最长杆长度之

和小于或等于其他两杆长度之和；最短杆是连架杆或机架。

9. 压力角：力的作用线与受力点的速度所夹的锐角。

10. 传动角：压力角的余角（最小值在曲柄和机架共线时取（联想其他四杆机构））。

通常要求最小传动角min 40γ≥ 。

11. 图解法中，最小传动角min min γ=δ 或min max 180γ=-δ。（P41）

12. 极位夹角（曲柄和连杆共线（联想其他四杆机构））：四杆机构中，原动件曲

柄转动一个循环内，从动件运动（摆动和移动）到两个极限位置时，曲柄对

应位置所夹锐角θ 。（原动件与中间的杆重合的时候）（P42）

13. 急回运动：从动件摇杆往复摆动平均速度不等的运动。

14. 可以急回运动的四杆机构：偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构（极位夹角=

最大摆角，急回特性最明显）（P43）。

15. 行程速比系数180K 180+θ=-θ

，用来衡量摇杆急回作用的程度；极位夹角K 1180K 1

-θ=+ 。 16. 死点位置：从动件的传动角0γ=时机构所处的位置。

17. 存在死点位置的前提条件：摇杆或者滑块为原动件。

18. 顺利通过死点的方法：采用惯性大的飞轮；机构死点位置错位排列；限制摆

杆角度。

19. 平面连杆机构运动分析的方法：图解法、解析法和实验法。

20. 速度瞬心：相对作平面运动的两构件上瞬时相对速度等于零的点或者说绝对

速度相等的点（等速重合点）。

21. 机构中速度顺心的数目m(m 1)K 2

-= （顺心位置的确定在P46）。 22. 三心定理：三个作平面运动的构件的三个顺心必在同一条直线上。

23. 用解析法（杆组法）对平面连杆机构作运动分析的过程：P49最后一行开始。

24. 通常将作用在机械上的力分为驱动力和阻力两大类。

25. 机构动态静力分析的方法：图解法、解析法。

26. 用解析法（杆组法）对平面连杆机构作动态静力分析的过程：P56第三点+基

本杆组受力是静定的，所以平面机构受力分析可以按基本杆组为单元求解。受力分析的顺序从已知外力的基本杆组开始。

27. 杆组受力静定条件是未知力数和方程数相等。即L 2n P 3

=

。（与基本杆组构件数与低副数关系相同）

28. 移动副自锁的条件：驱动力F 作用在摩擦锥之内（β<ϕ ）。