机械原理2版(郭卫东主编)思维导图
初中物理《功和机械能》思维导图
4.易错注意
F和s具有同向性 克服力做功
功率
功率的概念 功率的基本公式 功和功率综合
功率的定义 功率是表示做功快慢的物理量
P=W/t P=Fv 估测人引体向上、跳绳、爬楼、爬山时的功率
机械能
定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具 有能量，简称能
单位：焦耳J
拓展公式
定义：在地球表面附近，物体由于受到重力并处 在一定高度是所具有的能
重力势能
影响因素：质量和高度
拓展公式
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能
弹性势能
物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大
拓展公式
动能、重力势能和弹性势能统称为计息鞥
机械能之间可以互相转化，机械能和其他能量之 间也可以互相转化
机械能及其转化
机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，则 机械能的总和保持不变
绕地卫星
蹦极蹦床模型
注意：特别关注题目中给出的“不计空气阻力”和“ 表面光滑”等条件
能量
功和能的关系：物体做功的过程伴随能量转化， 因此能量和功的单位相同
注意：物体能够对外做功说明物体具有能量，但 是物体具有能量不一定会对外做功
定义：物体由于运动而具有的能
影响因素：质量和速度，但是速度对动能的影响 更大
动能
一切运动的物体都有动能
注意：物体由于运动而具有的能叫动能，但是运 动的物体不一定只有动能
功和机械能
1.功：如果一个力作用在物体上，物体在力的方 向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了 功。
功的概念
2.功的两个因素：（1）力，（2）在力的方向上 移动的距离
3.不做功的三种情况：不劳无功 劳而无功 垂直 无功
八年级物理简单机械思维导图无水印
定滑轮
定滑轮的实质是一个等臂杠杆
滑轮
轴的位置随被拉物体一起运动的 滑轮称为动滑轮 使用动滑轮可以省一半力，但这时 却不能改变用力的方向，向上拉绳 才能将重物提起
O为杠杆的支点，滑轮的轴是阻力的作用点。被提升的 物体对轴的作用力是阻力，绳对轮的作用力是动力。 动滑轮 提升重物时，如果两边绳子平行，动力臂为阻力臂的 两倍；动滑轮平衡时，动力为阻力的一半。因此若不 计动滑轮自身所受的重力，使用动滑轮可以省一半力
实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆
简单机械
杠杆
初中物理学中把一根在力的作用下 可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
支点：杠杆绕着转动的点，通常用字母O来表示。 动力：使杠杆转动的力，通常用F1来表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力，通常用F2来表示。 动力臂：从支点到动力作用线的距离，通常用L1表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，通常用L2表示。
斜面长L，高h，拉力F， 物重G 拉力所作的功W = FL 对物体所作的功W = Gh
斜面
使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮 称为定滑轮，定滑轮的中心轴固定不动
定滑轮的功能是改变力的方向，但不 能省力，牵拉重物时，可使用定滑轮 将施力方向转变为容易出力的方向
使用定滑轮时，施力牵拉的距离等于物体 上升的距离，不能省力也不费力。绳索两 端的拉力相等，所以，输出力等与输入力 ，不计摩擦时，定滑轮的机械效率接近于1
（1）力臂是从支点到力的作用线的距离，不是 从支点到力的作用点的长度。 （2）作用在杠杆上的一个力的作用点不变，力 的方向改变时，它的力臂一般要改变。 （3）力臂可能与杠杆重合。
动力×动力臂=阻力×阻力臂源自
曲柄滑块机构的运动分析及应用解读
机械原理课程机构设计实验报告题目：曲柄滑块机构的运动分析及应用小组成员与学号：刘泽陆(********)陈柯宇(11071177)熊宇飞(11071174)张保开(11071183)班级：1107172013年6月10日摘要 (3)曲柄滑块机构简介 (4)曲柄滑块机构定义 (4)曲柄滑块机构的特性及应用 (4)曲柄滑块机构的分类 (8)偏心轮机构简介 (9)曲柄滑块的动力学特性 (10)曲柄滑块的运动学特性 (11)曲柄滑块机构运行中的振动与平衡 (14)参考文献 (15)组员分工 (15)摘要本文着重介绍了曲柄滑块机构的结构，分类，用途，并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析，曲柄滑块机构的运动学特性分析，得出了机构压力表达式，曲柄滑块机构的运动特性分析，得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。
最后，对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。
关键字：曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性ABSTRACTThe paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain the expression of displacement, velocity and acceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.曲柄滑块机构简介曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。
机械原理ppt课件
汇报人：
xx年xx月xx日
• 机械原理概述 • 机械系统组成 • 机械运动学与动力学 • 常用机构分析 • 机械系统设计 • 机械系统优化与仿真
目录
01
机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动规 律、力的传递和能量转换的一门 学科。
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于机械设计、制造、维修和 性能优化具有重要意义。
01
02
03
汽车工业
汽车中的发动机、变速器 和底盘等关键部件的设计 和制造都涉及到机械原理 的应用。
航空航天
飞机和火箭等航空航天器 的设计和制造进程中，需 要运用机械原理来确保其 稳定性和可靠性。
机器人技术
机器人技术中需要运用机 械原理来设计机器人的运 动机构和控制机构，实现 精确的运动控制。
02
总结词
具有较大的传递力矩的能力。
详细描写
由于连杆机构中的构件之间是接触传递运动和力的，因此 能够承受较大的力矩，适用于传递较大功率的场合。
总结词
可以实现多种复杂的运动轨迹。
详细描写
通过改变连杆机构的构件尺寸、运动副的配置以及输入构 件的运动规律，可以实现多种复杂的运动轨迹，如往复摆 动、连续曲线等。
总结词
适用于高速、中等到重载的传动场合。
详细描写
凸轮机构适用于高速、中等到重载的传动场合，因为凸 轮与从动件之间的接触面积较小，能够承受较大的单位 压力，同时也能实现高速运动。
齿轮机构
总结词
实现回转运动最常用的一种机构。
详细描写
齿轮机构是实现回转运动最常用的机构之一，由两个或多 个齿轮通过齿廓相互啮合来实现回转运动，具有较高的传 动效率和精度。
机械原理课件第二章
（1）平面运动副
转动副
图
移动副
高副
图
（2）空间运动副
• 圆柱副、球面副、螺旋副等。
2020/3/27
第一节 机构的组成（4）
• 按运动副引入的约束数分：x个约束，x级 副。 1级副、2级副、…
• 构件的自由度：构件具有的独立运动的数 目。 作平面运动的自由构件具有三个自由度。 作空间运动的自由构件具有六个自由度。
n=2,PL=2,PH=1
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油泵
3 2 1 4
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绘制图示偏心泵的运动简图
3 2 1 4
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作者：潘存云教授
偏心泵
复合铰链
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多个运动副
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两点距离不变
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对称部分
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轨迹重合
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齿轮机构
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连杆
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开闭式运动链
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空间运动链
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平面机构
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空间机构
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压力机
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四杆机构
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一个原动件的四杆机构
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二个原动件的四杆机构
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第四节 机构结构分析及机构分类（6）
• 机构的级别：由最高级别的杆组的级别 确定。
• Ⅱ级机构：由最高级别为Ⅱ级的基本杆 组构成的机构。
• Ⅲ级机构：由最高级别为Ⅲ级的基本杆 组构成的机构。
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机械原理 第二章-2相对运动图解、解析
1
3
aC1n c2 (c3) aC1t 4 D
A
4 P c1
一步减少未知数的个数。
n t k r aC2 aC3D aC3D aC1 aC2C1 aC2C1
2 3 l3
大小： 方向：
？ 3l3
√ √
21vC 2C 1 ？
√ ∥AB
C→D ⊥CD
2) 取速度比例尺a , 作 加速度多边形。
P
c1
( 顺时针 ）
2. 加速度分析：
1) 依据原理列矢量方程式 分析：
aC2 = aC1 + aC2C1
B
2 C akC2C1
当牵连点系（动参照系）为 转动时，存在科氏加速度。 3
D 4
ω1
1
1
c2 (c3)
r k aC2C1 aC2C1 aC2C1
科氏加速度
A
4 P c1
k r a 2 v
√
√
22lBC
C→B
？
⊥BC
b) 根据矢量方程式，取加速度比例尺
a
实际加速度
c´ 图示尺寸
m/
s2
p
mm
, 作矢量多边形。
c e b
p
极点
n
b
由加速度多边形得：
aC a pc m / s2
t 2 aCB l BC a nc l BC
同样，如果还需求出该构件上E 点的加速度 aE，则
pe 则代表 aE
由加速度多边形得：
p c´ n
aE pea
△b’c’e’ ~ △BCE , 叫 做
△BCE 的加速度影像，字 母的顺序方向一致。
超全机械原理动图解析，让你一次看明白
超全机械原理动图解析，让你一次看明白1.棘轮机构1将驱动轴的连续旋转直接转换成驱动轴的间断性旋转的设备。
2.棘轮机构2此机制直接将驱动轴的连续旋转转换成驱动轴的间断性旋转。
通过下移蓝色棘爪无需改变输入的运动方向即可改变被驱动轴的运动方向。
3.钣金棘轮传动11）适用于轻负载2）低成本3）适用于大规模生产4）棘爪与棘轮的永久性接触由棘爪的重量维持4.钣金棘轮传动21）适用于轻负载2）低成本3）适用于大规模生产4）棘爪与棘轮的永久性接触由棘爪的重量维持5.棘轮机构3通过调整粉色后盖的位置可以得到绿色轮的不同旋转角度。
拉动橙色棘爪并使其旋转180°可以改变绿色轮的旋转方向。
此机制用于成形器。
6.棘轮机构4棘轮有内齿。
7.棘轮机构5自行车自由轮。
蓝色链轮从脚踏自行车接收运动。
黄色轮毂仅在蓝色链轮顺时针旋转时旋转。
黄色轮毂顺时针旋转对蓝色链轮没有影响。
由于弹簧的作用，红色棘爪总是压向链轮的内齿。
现实中使用了两个棘爪。
8.棘轮机构8绿色输入圆盘通过蓝色棘爪使得输出棘轮间断性旋转。
粉色和黄色销控制棘轮的停止时间。
每一个销使得棘轮在输入圆盘旋转1/8周期间停止。
由于弹簧（未显示）的作用，蓝色棘爪总是压向棘轮齿。
9.棘轮机构9有两个棘爪。
粉色棘爪推动棘轮。
绿色棘爪在粉色棘爪反向运动时维持棘轮静止。
10.棘轮机构12有两个棘爪。
绿色棘爪推动粉色齿轮，且不是一直与其接触（不同于普通棘轮机构）。
蓝色棘爪在绿色棘爪不推动齿轮时维持棘轮静止。
11.销齿轮棘轮机构1输入：粉色曲柄持续性旋转输出：黄色销齿轮12.棘轮机构13黄色输入圆盘通过橙色棘爪使得绿色输出棘轮间断性旋转。
蓝色凸轮的长度调节棘轮的运动时间。
13.棘轮机构15有两个棘爪。
粉色棘爪推动棘轮。
绿色棘爪在粉色棘爪反向时维持棘轮静止。
黄色凹槽凸轮为输入。
14.棘轮机构16输入：粉色曲柄的持续性恒速旋转。
15.棘轮机构31输入：绿色曲柄震荡输出：棘轮间断性旋转特点：内齿棘轮、外棘爪16.棘轮机构17输入：绿色偏心轴输出：灰色棘轮重力维持棘爪和棘轮的接触。
机械原理期末复习思维导图
机构
平面机构的结构分析
机构具有确定相对运动的必要条件
平面机构的自由度
虚约束
机架 机构 机构的组成原理 组成原理 原动件 从动件系统 机构的自由度与原动件数应相等 组成单元为杆组，自由度为0
将若干个自由度为0的基本杆组依次连接到原动件和机架上 使平面低副的结构分析和运动分析方法能适用于含有高副的平面机构 代替前后机构的自由度完全相同 条件 代替前后机构的运动状况（位移、速度、加速度）相同 绝对速度为零 绝对速度不为零 则瞬心总数 K=N*（N-1)/2 则为绝对瞬心 则为相对瞬心
用矢量方程图解法作机构速 度和加速度分析
极点P 速度影像
移动副中摩擦力的确定 运动副中摩擦力的确定 摩擦圆半径 ρ 转动副中摩擦力的确定 总反力 静定条件 ρ=f v *r fv 为当量摩擦因数
总反力与载荷的大小相等、方向相反 总反力与摩擦圆相切 总反力对轴径轴心的力矩的方向，与轴颈1相对于轴承2的角速度的方向相反 该构件组中所有未知外力都可以用静力学的方法确定的条件 大小 方向 作用点 转动副 转动副中的反力通过转动副的中心 即反力的 作用点 已知，但大小和方向未知 即反力的 方向已知，但大小和作用点未知 即反力的 作用点和方向 已知，但大小未知
分度圆模数 分度圆压力角 齿顶高系数 ha* 顶隙系数 c* 齿轮的基本参数
轮齿的渐开线齿廓位于分度圆周上的压力角 齿顶高 h a=ha* 乘以 m 齿根高 hf=（ ha*+c*）乘以 m
分度圆周上的模数和压力角均为标准值
ha*=1 正常齿制 齿顶高系数和齿根高系数的标准值 m>=1 mm m<1 mm ha*=0.8 段齿制 渐开线标准直齿轮除了基本参 数是标准值外，还有两个特征 c*= 0.3 分度圆齿厚与齿槽宽相等，即 s=e=p/2 ha=ha* 乘以 m 具有标准齿顶高和齿根高 hf=（ ha*+c*）乘以 m c*= 0.25 ha*=1 c*=0.35