平面机构机械原理总结Word下载.docx
- 文档编号:7159568
- 上传时间:2023-05-08
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:27.92KB
平面机构机械原理总结Word下载.docx
《平面机构机械原理总结Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《平面机构机械原理总结Word下载.docx(25页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
机构级别:
最高的杆组级别
杆组特点:
3n=2pL杆组级别:
由杆组中包括的最高级别封锁多边行确信
11平面运动副最大约束
3,最小约束是
,空间运动副最大约束
6
,最小约束是
2个自由度,低副有
1个自由度,约束数和自由度数关系:
和等于3n
移动副和转动副,点线接触的为高副常见的有
齿轮和凸轮
14.在平面运动副中,两构件在多处接触而组成一个运动副的条件为:
假设组成转动副
假设为高副那么
假设为移动副那么
,算
高副,又相当于一个平面
副
注:
1
自由度计算也能够用那个公式
F
3n(2pl
php.)
F.
p.为虚约束数
为局部自由度数
2高副低代时,齿轮副是将所引入的两个转动副别离位于相接触的两齿廓的曲率中心处,关于一对渐开线齿廓的齿轮副,曲率中心别离位于两齿轮的啮合极限点
3若是一对齿轮副(包括内外啮合和齿轮齿条啮合)的两轮中心相对位置已被约束,那
么这对齿轮副仅提供一个约束,即一个高副;
若是两轮中心相对位置没有被约束,那么提供两个高副相当于一个转动副
二、平面机构运动分析
1.速度瞬心概念,相对瞬心与绝对瞬心的区别
速度瞬心:
两构件上相对速度为零的重合点
相对瞬心:
两构件是运动的绝对瞬心:
两构件有一个是静止的
2.三心定理表述
作平面平行运动的三个构件共有三个瞬心,它们位于一条直线上。
三心定理能够确信不直接以运动副连接的两构件相瞬心的位置
3.用速度瞬心法和矢量方程图解法作机构速度分析有什么优缺点
速度瞬心法对简单的平面机构,专门是平面高副机构进行速度分析比较简单,如:
曲柄滑块,凸轮,构件数多时瞬心太多麻烦,当只需速度分析时最好采纳速度瞬心法
矢量方程图解法画图确信不是很准确
4.速度多边形和加速度多边行的特点
速度多边形:
由各速度矢量组成的多边形
加速度多边形:
由各加速度矢量组成的多边形
5.什么是加速度影像和速度影像,应有时要具有什么条件,要注意什么问题
加速度和速度多边形中同一构件上对应相似的图形,必需用于求同一构件上量
6.组成移动副的两构件的角加速度和角速度之间,各自有什么样是关系,两构件任何重合点
之间的相对速度,相对加速度和哥氏加速度之间有什么关系
an
2
l
v2
lac2evrsin
d
at
v
dt
7.机构何时有哥氏加速度,大小方向如何确信
绝对运动:
动点相关于定参考系的运动相对运动:
动点相关于动参考系的运动连累运动:
动参考系相关于定参考系的运动
相对运动为转动,连累运动为平动时两构件重合点有哥氏加速度,它是由于相对速度
方向转变产生的加速度
大小为
ac
2evr
sin
e为重合点角速度,
vr为相对速度,
为vr和
e矢量夹角
方向为
e和vr用右手法那么确信(平面运动中
等于
90
)
8.如何用矢量表示构件,用解析法分析机构运动的关键是什么
成立适合的坐标系,找到一个封锁矢量多边形,列出封锁矢量方程即为位置方程,再
用复数表示l
lei,
为矢量与X轴正向的夹角(逆时针,可能大于
180°
),用欧拉公
式展开lei
l(cos
isin),实部虚部别离相等能够求出位置的
取得角位移,求一次
导数能够取得角速度关系,求二次导数能够取得角加速度关系
9.有人以为,既然每一个构件与其速度图之间都存在影像关系,
那么整个机构也存在影像关
系。
这种说法对不对,机构中机架是影像在图中何处
错,速度影像只能用于同一构件上,关于整个机构包括了不同的构件不能用
10.由
N个构件组成的机构中,有
CN2
个相对瞬心,有
N-1
个绝对瞬心
11.当两构件组成转动副,移动副,纯转动高副,滑动兼转动高副时其瞬心在什么位置
转动副:
转动副中心移动副:
导路的垂直方向无穷远处
纯转动高副:
接触点处滑动兼转动高副:
过接触点的公法线上
12.速度影像的相似原理只能应用于同一构件上的各点,不能应用于不同构件上的各点
13.组成移动副的两构件任何重合点之间的相对速度,相对加速度,哥氏加速度
1三心定理运历时能够依据瞬心代号下角标同号消去法,如已知两个求第三个,能够将
已知的两个角标去掉相同的号剩下的即第三个瞬心
2平面机构运动分析思路
三、平面四杆机构运动分析和设计
1.平面四杆机构大体型式是什么,有哪些演化型式,研究其演化有什么意义
大体形式:
平面铰链四杆机构,曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构
演化方式:
改变构件形状及运动尺寸曲柄滑块机构,正弦机构,双滑块机构(将摇
杆变成滑块,摇杆长度增至无穷大得曲柄滑块机构);
取不同构件为机架和运动副逆换,转
动导杆,曲柄摇块,移动导杆,双摇块,十字滑块机构
2.何谓曲柄,铰链四杆机构有曲柄的条件是什么,曲柄是不是为最短杆
连架杆:
与机架相连曲柄:
能作整周回转运动的连架杆摇杆:
不能做整周转动的连架
杆周转副:
能使两构件作整周相对转动的转动副摆动副:
不能作整周相对转动的转动副
杆长条件:
最短杆和最长杆长度之和小于等于其他两杆长度之和
有曲柄条件:
知足杆长条件且连架杆与机架中必有一最短杆,假设连架杆为最短杆那么
为曲柄摇杆机构,假设机架为最短杆那么为双曲柄机构,假设两杆条件都不知足那么为双摇
杆机构
3.何谓极位夹角,急回特性,行程比系数,死点,它们有什么关系
极位夹角:
当机构从动件处于两极限位置时,主动件在两相应位置时所夹角度(拉直共
线和重叠共线)
急回特性:
当连杆机构的主动件为等速回转时,从动件空回行程的平均速度大于从动件
工作行程的平均速度
从动件快行程平均速度
180
行程比系数:
K
从动件慢行程平均速度
死点:
当机构显现
0时,主动件通过连杆作用于从动件上的力通过其回转中心,而
不能使从动件转动,显现顶死现象
4.四杆机构何时有急回特性
>
0时有急回特性,
越大急回运动越明显
5.何谓压力角和传动角,研究其有什么意义,
在连杆设计时对传动角有什么限制,什么缘故
在曲柄摇杆机构中最小传动角出此刻曲柄与机架共线的位置之一
压力角:
相关于从动件最后一个构件所受力方向与力作用点的线速度方向夹角,反映了力的利用程度
传动角:
压力角的余角
6.四杆机构中死点和极位事实上是同一名置,什么缘故有不同的称号,有什么不同
机构的极位和死点事实上是机构的同一名置,所不同的仅是机构的原动件不同。
当原动件与连杆共线时为极位。
在极位周围,由于从动件的速度接近于零,故可取得专门大的增力成效(机械利益)
当从动件与连杆共线时为死点。
机构在死点时本不能运动,但如因冲击、振动等缘故使机构离开死点而继续运动时,这时从动件的运动方向是不确信的,既可能正转也可能反转,故机构的死点位置也是机构运动的转折点
7.死点与自锁现象有什么区别
要注意死点自锁与机构自由度小于等于零的区别,自由度小于等于零说明机构中各构
件间不可作相对运动,死点是指不计摩擦机会构所处的特殊位置可借助惯性或采纳机构错位
排列的方式使机构能顺利通过死点位置而正常运转,而自锁是指机构在考虑摩擦的情形下当
驱动力的作用方向知足必然的几合条件时尽管机构的自由度大于零但机构仍无法运动的现
象
8.一曲柄摇杆机构,假设在机构中改变摇杆为滑块,将其演化成曲柄滑块机构;
再在曲柄滑
块机构中改变曲柄为偏心距为曲柄长的偏心圆盘那么将其演化成偏心轮机构
9.一对心曲柄滑块机构,假设将曲柄改成机架,那么机构将演化成转动导杆机构;
假设将连
杆改成机架,那么将为曲柄摇块机构;
而假设将滑块改成机架,那么将为移动导杆机构
四、凸轮机构
1.在凸轮做好后,再改变偏距大小,偏置方向或滚子大小会产生何种阻碍,偏置方向对凸轮机构压力角有何阻碍
2.从受力的观点分析,直动推杆的导轨长度和悬臂尺寸是大一些好仍是小一些好
3.在什么情形下需要考虑凸轮机构的弹性动力学问题
4.何谓凸轮机构压力角,在凸轮设计中有什么意义,如何处置
推杆与凸轮接触点处所受正压力方向(凸轮轮廓线接触点法线方向)与推杆上对应点速度方向所夹锐角,阻碍凸轮机构受力情形,从减小推力和幸免自锁压力角越小越好
ds/d
e
越大r0越小凸轮尺寸越小,从凸
尺寸关系:
tan
e2
其他条件不变,
r02
s
轮机构尺寸紧凑上看压力角大好;
其他条件不变,推杆偏置方向使e前为减号,可使压力角
减小,改善受力情形(采纳负偏置1)
5.设计直动推杆盘形凸轮机构时,在推杆运动规律不变的条件下,需要减小推程压力角,可采纳哪两种方法:
采纳正偏置方式和增大基圆半径
6.凸轮的基圆半径为凸轮轮廓曲线最小失径
7.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构的压力角为零
8.在凸轮机构推杆运动规律的4种经常使用运动规律中等速运动有刚性冲击;
等加速等减速、余弦加速有柔性冲击;
正弦加速无冲击
9.凸轮机构推杆运动规律选择原那么为:
第一须知足机械的工作要求,第二还应凸轮机构具有良好的动力特性;
另外,还应使所设计的凸轮便于加工,等等
10.设计滚子推杆盘形凸轮廓线时,假设发觉工作轮廓线有变尖现象时,尺寸参数应采取什么方法:
减小滚子半径
11.在凸轮机构几种常见推杆运动规律中等速宜用于低速,等减速等加速不宜用于高速,而正弦加速度和余弦加速度可在高速下用
五、齿轮机构
1.什么是齿轮啮合大体定律,什么是共轭齿廓,要使齿轮实现定传动比齿廓曲线应知足什么条件
齿轮啮合大体定律:
相互啮合传动的一对齿轮在任一名置时的传动比,都与其连心线被其啮合齿廓在接触点公法线所分成的两段长反比
共轭齿廓:
凡知足齿廓啮合大体定律的曲线都可作为共轭齿廓
定传动比条件:
不管两齿廓在何位置接触,过接触点所作得齿廓公法线与两齿轮连心线都相交与一点
2.什么是渐开线齿廓传动可分性,渐开线齿廓什么缘故能实现定传动比传动,中心距大于理
论中心距可否传动,有什么阻碍
可分性:
即便实际安装中心距与设计中心距略与误差,不阻碍两轮的传动比能传动,齿轮啮合的点不同
3.渐开线直齿圆柱齿轮真确啮合的条件是什么,可否实现持续传动,标准渐开线齿轮可否和
正变位齿轮或斜齿轮啮合,要知足什么条件
条件:
m1m2m12能够安装时要调整齿轮位置以知足啮合条件
4.何谓齿轮模数,有什么用,什么缘故要规定模数标准值,直齿圆柱齿轮,斜齿圆柱齿轮,圆锥齿轮及蜗杆轮上何处模数为标准值
p
模数决定齿轮及其轮齿大小和承载能力m为了设计制造查验及利用方便
直齿轮只有一种模数,斜齿轮法面参数为标准值,锥齿轮取大端为标准值,蜗杆轴面参数为标准值,涡轮端面参数为标准值
5.什么的齿轮分度圆压力角,什么缘故要规定分度圆压力角为标准值齿轮分度圆上啮合点公法线方向与啮合点速度方向的夹角
因为压力角决定渐开线齿廓形状的大体从参数,为了设计制造查验及利用方便
6.重合度物理意义是什么,阻碍重合度有哪些参数,增大齿轮模数对提高重合度有无益处
重合度:
实际啮合线与法向齿距的比值
意义:
衡量持续传动的条件,反映了同时参与啮合的齿轮的轮齿对数的平均值
7.什么是根切现象,是不是基圆越小越容易发生根切,有什么危害,如何幸免
根切现象:
用范成法加工齿轮时,假设齿条型刀具的齿顶线与被切齿轮啮合线的交点超
过了被切齿轮的啮合极限点,那么刀具的齿顶将把被切齿轮齿根已3切出部份又切取一部份危害:
大大降低轮齿曲面强度,当根切侵入渐开线齿廓工作段时将使重合度下降
变位加工,限制齿轮齿数
8.什么是标准齿轮,什么的变位齿轮,齿轮变位修正的目的是什么,齿轮变后各尺寸如何转
变
标准齿轮:
各参数都取标准值的齿轮(模数,压力角,齿顶高系数和顶隙系数)和标准轮齿尺寸(即齿槽宽等于齿厚)的齿轮
变位齿轮:
采纳变位加工成的齿轮目的:
幸免根切现象变位后模数压力角没有变,齿厚齿顶高齿根高转变
9.与直齿轮相较斜齿轮有什么优缺点,什么缘故斜齿轮参数有法面和端面之分,什么缘故取
法面值为标准值,螺旋角对传动有什么阻碍,取值如何限制
优势:
啮合特性好,传动平稳,冲击、噪音小;
重合度大,承载能力大;
不根切最小齿
数少缺点:
存在轴向力
10.蜗杆传动有什么优缺点
蜗轮蜗杆传动的两轮啮合齿面间为线接触,能取得比交织轴斜齿轮机构更好的啮
合成效,传动比和承载能力也更高。
蜗轮蜗杆传动是一种螺旋式传动,传动中要紧形式为齿
啮合传动,因此传动更为平稳、振动小、噪音低,适合需要稳固状态的机械利用。
蜗轮蜗杆
传动机构比其他传动机构突出的优势在于其自锁功能,蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆导程角小于
啮合轮齿间当量摩擦角时,蜗轮蜗杆传动机构就会反向自锁,这时只能是蜗杆带动蜗轮,而
蜗轮无法带动蜗杆,即可实现对机械的平安爱惜。
缺点:
蜗轮蜗杆传动的缺点在于其传动效率较低,传动中发生的磨损严峻,这是因为蜗
轮蜗杆传动是啮合齿轮传动,啮合齿轮间有较大的相对滑动速度,会致使齿面的磨损、发烧
和能量消耗。
另外,为了减少齿面磨损,蜗轮蜗杆机构常常利用昂贵材料和良好的润滑装置,
增加了本钱。
11.什么是斜齿轮当量齿轮和圆锥齿轮的当量齿轮,意义安在
斜齿轮当量齿轮:
在某一点法平面内用该点曲率半径为分度圆,斜齿轮法面模数和压
力角别离为模数压力角作为虚拟直齿轮zvz/cos3
圆锥齿轮当量齿轮:
与圆锥齿轮大端球面上分度圆相切的圆锥称为圆锥齿轮的背锥,
圆锥齿轮大端面齿形平行圆锥母线向背锥上投影展开所形成的扇形称之为扇形齿轮。
相当于
圆锥齿轮大端面齿形的直齿圆柱齿轮称之为圆锥齿轮的当量齿轮,
zv
z/cos
用当量齿轮的齿形来代替直齿圆锥齿轮大端球面的理论齿形,误差很小,因此
通过当量齿轮的概念能够将直齿圆柱齿轮的默写原理直接应用在圆锥齿轮上
12.渐开线齿廓上任一点的法线与基圆相切;
渐开线齿廓上任一点的曲率半径等于基圆上被
滚过圆弧长;
渐开线齿廓上任一点的压力角等于法线与圆心和点连线的夹角;
渐开线上的
点离基圆越远,那么其压力角越大,曲率半径越大,而齿廓形状越平缓
13.渐开线齿廓的齿轮传动之因此有普遍应用,是因为渐开线齿廓具有定传动比传动,渐开
线齿廓间的正压力方向不变,可分性,3个啮合特点
14.一对渐开线标准直圆柱齿轮啮合时,最多有2对齿轮同时啮合,当实际安装的中心距大
于标准中心距时,那么顶隙大于其标准值;
侧隙大于零;
啮合角变大;
重合度如何转变;
传
动比不变
齿轮分析:
1.标准齿轮:
渐开线标准直齿轮:
大体参数有齿数,模数,压力角,齿顶高系数及顶隙系数(以分度圆为基准)
齿轮齿条啮合:
外啮合几何尺寸特点,对应齿轮的分度圆齿顶圆齿根圆别离为分度线齿顶线和齿根线,齿廓为直线,齿形角等于压力角,其同侧齿廓平行,齿距相等;
内啮合特点:
对应外齿轮的齿槽变成内齿轮的轮齿,其齿廓是内凹的,根圆大于顶圆,顶圆大于基圆
渐开线标准斜齿轮:
大体参数多了螺旋角,法面大体参数为标准值,旋向有左右法面
与端面参数的换算:
mn
mt
cos
tan
n
tcos
hat*
han*cos
ct*
c*ncos
涡轮蜗杆:
其中间面相当于齿轮齿条,蜗杆相当于螺杆,大体参数:
模数,压力角,导程角,
蜗杆分度圆直径,蜗杆头数,涡轮齿数,齿顶高系数(取1),顶隙系数(取0.2);
蜗杆轴面模数和压力角及涡轮端面模数和压力角为标准值
圆锥齿轮:
参数多一个分度圆锥角i12sin2/sin1
2.渐开线齿轮啮合传动
能正确啮合,能按必然中心距要求安装,能实现持续传动正确啮合条件:
直齿轮,齿轮齿条,变成齿轮:
m1m2m12
斜齿轮:
mn1mn2mnn1n2n齿向要一致
平行轴斜齿轮:
mn1
mn2
n1
n2
1
2(外负内正)
交织轴斜齿轮:
2(旋向同取正)
mt2
mx1
m
t2
x1
假设交织角等于
90,齿向旋向要一致,
12
锥齿轮:
大端参数
m1
m2
非标准齿轮:
知足两齿轮法节相等
m1cos
m2cos
中心距及啮合角:
标准安装齿轮:
a
r1
r2
m(z1
z2)/2
a
ym
inv
2tan
(x1
x2)/(z1z2)inv
ar1
mn(z1
z2)/2cos
mn(z1/cos
z2/cos
2)/2
(d1
mz2)/2
持续传动条件:
重合度大于或等于1
3.齿轮传动比及方向
渐开线圆柱齿轮:
直齿轮,变位齿轮,平行轴斜齿轮
z2
i12
z1
d2cos
(外负内正)
d1cos
i12
d2
(左右手法那么)
d1tan
1/tan1
2(同时指向或被向节点)
锥齿轮:
六、轮系
1.什么是定轴轮系,什么是周转轮系
定轴轮系:
轮系转动时其各轮轴线的位置固定不动
周转轮系:
轮系运动时至少有一个齿轮的轴线绕齿轮轴线转动(差动轮系自由度为
太阳轮都转动,行星轮系自由度为
1有一个太阳轮固定不动)
行星轮:
绕动轴线轴系转动的齿轮
太阳轮:
绕固定轴线转动与行星轮啮合的齿轮
行星架:
支撑行星轮且绕固定轴线转动的构件
太阳轮和行星轮常作为输入和输出构件称为大体构件
2.什么是过轮,起什么作用
过轮:
在定轴轮系中,既是主动轮又是从动轮,不阻碍传动比大小但能够改变传动方向
3.什么是周转轮系的转化机构,什么缘故能够用转化机构法来计算周转轮系中大体构件间
传动比
周转轮系的转化机构:
虚拟的给整个周转轮系加上一个公共角速度H使之绕行星架
的固定轴线回转,现在周转轮系就转化为定轴轮系,那个定轴轮系称为周转轮系的转化机构
4.设计行星轮系时,轮系各轮的齿数和行星轮的个数要知足什么条件
知足四个条件:
传动比条件i1H1i13H
z3
同心条件:
行星架回转轴线应与中心轮几何轴线重合
z2(z3z1)/2(两中心轮齿数
同奇同偶)
装配条件:
行星轮齿数等于两太阳轮齿数和除以行星轮个数
N
(z3z1)/K
邻接条件:
相邻的行星轮齿顶圆不能相交(z1
z2)sin180
2ha*
K
轮系分析方式:
i
(1)
m所有从动轮齿数乘积
m为外啮合次数
所有主动轮齿数乘积
差动轮系:
分析两太阳轮传动比i13H1
H
符号依如实际情形定
3
行星轮系:
转动太阳轮与行星架的传动比等于一减去转化机构中转动太阳轮相对固定太阳轮
的传动比
七、机械平稳
1.什么是动平稳,静平稳,要知足什么条件
内
静平衡
动平衡
容
适
用
轴向尺寸较小,质量分布在垂直轴线
轴向尺寸较大,质量不分布在垂直
对
的同一平面
轴线的同一平面
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 平面 机构 机械 原理 总结