机械原理知识总结

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1、绪论构件机器中的各运动单元零件不能再分拆的单个物体(独立的制造单元)机构已知运动变换成其他构件所需要运动的构件组合体。机构，是两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统。各构件之间具有确定的相对运动机器是一种能实现预期运动的构件组合系统,用以代替人工完成能量、信息的转换或作出有用的机械功运动链两个以上构件通过运动副的连接而构成的构件系统如何从运动链得到机构运动链中其余构件都能得到确定的相对运动构件是机械运动的最小单元，零件是机械制造的最小单元。作空间和平面运动的独立构件，其自由度数分别为3和6。运动副是两个构件以一定形状的运动副元素直接接触，限制了某些自由度，

2、而又保留了某些自由度的一类可动连接，运动副是以它们所提供的数来划分其级别的，因此共有I到V级运动副。一个封闭运动链，若已知其构件数为N，运动副数为p，则其闭合回路数k=p+1-N基本杆组是不可再分的自由度为零的构件组。常用的基本杆组有RRR组、RRP组和RPR组第一章机构的结构设计一．自由度计算F=3n-2PL–PHn为活动构件PL为低副PH为高副计算自由度时应注意的问题：1.复合铰链二个以上构件在同一轴线上构成的多个转动副时，称为复合铰链若有m个构件，则有m-1个转动副2.虚约束对机构的运动不起独立限制作用的重复约束。计算自由度时要去除掉出现场合：1）两构

3、件构成多个运动副两构件构成多个移动副导路重合或平行两构件组成多个转动副，同轴两构件构成高副，两处接触，法线重合目的：改善构件的受力情况2）运动过程中，两构件上的两点距离始终不变3）联接点与被联接点轨迹重合4）对运动不起作用的对称部分3.局部自由度处理方法：钉死目的：减少高副的磨损二．高副低代方法：1.在高副两个曲率中心之间画出替代构件2.替代构件分别与组成高副的两个构件相联1.组成高副的两个构件应去掉高副、简化成杆三．基本杆组的拆分（拆分时提前高副低代）杆组：F=01）II级组n=2PL=3RRRRRPRPRPRPPPRR为转动副P为移动副结构特征：两个含有

4、外接副的构件直接（用运动副）联接2）Ⅲ级组n=4PL=6结构特征：三个含有外接副的构件与同一构件（用运动副）联接3）Ⅳ级组(n=4，PL=6)结构特征：两个含有外接副的构件通过两个构件间接相联拆分步骤1．计算F；确定原动件；去掉虚约束、局部自由度；注意复铰。2．如果机构中有高副，应高副低代3．拆出机构的原动件和机架，剩下从动件组合4．根据杆组的结构特征对从动件组合依次拆组5．验证：每拆出一个杆组后，余下部分必须是一个自由度为零的构件组合或杆组机构的级别机构所含基本组的最高级别为机构的级别，不含基本组的机构为І级机构PS:外界副为移动副时，用点画线原动件注意标

5、出运动方向第二章平面连杆机构及其分析与设计一．曲柄存在的条件若最长杆与最短杆的长度之和≤其余两杆长度之和(称为杆长条件)，则最短杆的两个转动副为整转副。其余为摆转副。铰链四杆机构曲柄存在条件满足杆长条件：最短杆为连架杆，得到曲柄摇杆机构；最短杆为机架，得到双曲柄机构；最短杆为连杆，得到双摇杆机构不满足杆长条件：无论以何杆为机架,均为双摇杆机构曲柄滑块机构曲柄存在的条件对心式：L1<=L2偏心式：L1+e<=L2L1是连架杆L2是连杆导杆机构曲柄存在的条件L1≥L414二．判断各种平面连杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构曲柄滑块机构（图1为教材P39d图）

6、摇杆滑块机构（图12杆长度大于1杆）摆动导杆机构（机架在图1滑块对面）转动导杆机构（机架在图1滑块对面）摇块机构（机架在图1连杆）定块机构（机架在滑块）双滑块机构三．极位夹角曲柄摇杆机构极位夹角：输出构件在两个极限位置时，主动曲柄的二个位置之间所夹的锐角（是不是锐角学术上存在争议）行程速比系数K曲柄滑块机构对心：θ=0，K=1，无急回特性偏式：θ>0，K>1，有急回特性摆动导杆机构θ>0，K>1，有急回特性特殊性：极为夹角=最大摆角四．传动角和压力角压力角：输出构件受力方向与受力点速度方向之间所夹锐角。α传动角：压力角的余角。γ会画三种机构压力角和传动角见教

7、材P66三种机构γmin出现的位置1.曲柄摇杆机构：当以曲柄为原动件，γmin出现在曲柄与机架共线或重合的两个位置之一2.曲柄滑块机构：当以曲柄为原动件，γmin出现在曲柄与机架垂直的两个位置之一死点条件：往复运动构件为主动件，曲柄为输出构件位置特征：γ=0或连杆与曲柄共线或重合五．瞬心法解析法瞬心数目：N=n(n-1)/2瞬心求法：转动副：转动副中心点就是其瞬心移动副：瞬心在垂直于导路的无穷远处高副：两高副接触的公法线PS：两构件组成纯滚动高副接触点就是其瞬心三心定理：作平面运动的3个构件的3个瞬心在一条直线上解析法：只有一种考法，见PPT第64张例2-6

8、六．平面连杆机构运动设计按连杆预定位置设计4杆结构已