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1、第一章 机构的组成与结构,一、基本要求,1、机构的组成要素：构件和运动副 P92、零件与构件（零件制造单元 构件运动单元）P93、平面运动副的分类与表示方法 P10 高副（点或线接触）具有2个自由度1个约束(如：齿轮副、凸轮副)低副（面接触）具有1个自由度2个约束（如：转动副、移动副）4、读懂机构运动简图 P1215 包括：构件和运动副的表示，机构的组成和动作原理分析，比例尺的含义（l=实际尺寸/图示长度，如:l=2.0mm/mm）,6、平面机构自由度计算 P1621（1）公式：（注意各代号含义）,（2）机构确定运动条件：F0 且 F=原动件数,（3）复合铰链、局部自由度、虚约束的识别及其在自
2、由度计算中的处理。,7、平面机构的高副低代（注意高副低代的形式以及高副低代后与其它构件的联接）P2122,8、平面机构的组成原理（任何机构都是由原动件、机架和若干个自由度为零的基本杆组组成。）,二、典型例题,例1：计算图示机构自由度(如有复合铰链、局部自由度或虚约束需在图上明确指出)，说明机构具有确定运动的条件，对机构中的高副进行低代。（12分）,n=5,PL=5,PH=1.,n=7,PL=8,PH=1.,n=7,PL=8,PH=1.,F=3(n-1)-2PL-PH,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,n=7,PL=8,PH=1.,n=7,PL=8,PH
3、=1.,n=7,PL=8,PH=1.,n=5,PL=5,PH=1.,例2：判别图示运动链能否成为机构，说明理由；如要成为机构，且保证4构件的移动输出，请提出修改方法。,第二章 平面机构运动分析,1、速度瞬心及其应用（包括瞬心含义、瞬心类型、瞬心表示、机构瞬心总数、各瞬心位置确定、瞬心法应用）P5658,一、基本要求,二、典型例题,2、了解解析法基本思想,例1：图示四杆机构，已知构件1以等角速度1顺时针转动，试在原图上找出机构的所有瞬心，并求构件3的速度（包括大小和方向，其中大小列式表达）。,P12,P23,P14,P34,(P13),(P24),P14,P12,P23,P34,P13,P24,
4、P34,P14,P12,P13,P24,P13,P12,P14,P23,P24,P13,P14,P24,P12,P23,P13,第三章 连杆机构,一、基本要求,1、铰链四杆机构的定义及基本类型（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）P802、四杆机构的其它形式（曲柄滑块机构、摆动导杆机构、正弦机构、正切机构等）P8385 3、转动副成为整转副的条件（两种应用类型）P874、急回特性 P89（1）机构极限位置的特征；（2）极位夹角、摇杆摆角、行程速比系数等概念的含义；（3）急回机构的判断。,5、传力特性 P9091（1）压力角、传动角的含义（2）机构出现最小传动角或最大压力角的位置（主要对曲柄摇
5、杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构）（3）机构的死点位置（包括位置特征，此时的压力角或传动角数值，原动件的选择）6、平面连杆机构的运动设计（1）已知连杆的三个位置进行四杆机构设计 P93（2）按行程速比系数K进行四杆机构设计（包括曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构设计；特别注意A点轨迹圆的作图过程）P95,二、典型例题,例1：按下述给定条件设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度lCD=30mm，摆角80，机构的行程速比系数K=1.4，且运动过程中摇杆的左极限位置与机架所成的夹角为500。试用图解法确定曲柄长度lAB、连杆长度lBC和机架长度lAD。,例2：设计一偏置曲柄滑块机构，已知行程速比系数
6、k=1.4，滑块行程H=50mm，偏距e=20mm。（注意：下图为示意图，请按比例作图）,例3：图示铰链四杆机构，已知lAB=50mm，lBC=75mm，lCD=90mm，lAD=107mm，试问：（1）该机构的类型是什么？（2）该机构是否具有急回特性？若有，作图 表示出极位夹角，并计算出行程速比系数K；（3）画出该机构在图示位置时的机构压力角。,例4：图示六杆机构，原动件为曲柄AB，输出构件为滑块E。试用图解法求：（1）滑块E的行程H；（2）判断该机构有无急回特性，作图量出极位夹角的值，并计算行程速比系数K；（3）画出图示位置机构的压力角；（4）若只改变机构曲柄AB的长度，其他尺寸均不变，为
7、了使滑块E的行程增大1倍，曲柄AB的长度应变为原来的多少倍？,第四章 凸轮机构,一、基本要求,1、凸轮机构的类型（表1-4-1和表1-4-2）P1161172、从动件常用运动规律(包括基本名词术语，常用运动规律名称、线图及其冲击特性)P1191213、图解法设计凸轮轮廓（主要掌握尖端、滚子直动从动件盘形凸轮的轮廓设计思想和两者的区别，诸如反转法设计原理、直动从动件反转后的导路位置特征、滚子型从动件凸轮的基圆、理论轮廓与实际轮廓等）P123126,4、凸轮机构基本尺寸设计 P129132（1）凸轮机构压力角的含义，压力角对传力的影响、尖端型与滚子型凸轮机构压力角和位移的表示区别。（2）压力角与基
8、圆半径及偏距之间的定性关系，从动件偏置方向的正确选择。（3）滚子半径的大小对从动件运动规律的影响。（运动规律的失真或凸轮轮廓变尖）5、反转法的应用,二、典型例题,例1：图示对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A点，半径40mm，凸轮转动方向如图所示，OA25mm，滚子半径rT10mm，试问：（1）画出凸轮的理论轮廓曲线？（2）凸轮的基圆半径rb？（3）用反转法作出当凸轮沿方向从图示位置转过90o后从动件的位移、压力角；（4）从动件推程起始位置位于何处？（5）凸轮回转一周的转角是如何分配的？（6）从动件的升距h=?,例2：图示凸轮机构，完成下列各题：（1）在图上作出凸轮的基
9、圆与偏距圆，并标注其半径rb与e;,（2）用反转法作出当凸轮沿方向从图示位置转过60o后从动件的位移s、压力角。,例3：图示尖底直动从动件盘形凸轮机构，C点为从动件推程的起始点。完成下列各题：,（1）试在图上作出凸轮的基圆与偏心圆，并标注其半径rb与e；（2）在图上作出轮廓上D点与从动杆尖顶接触时的位移s和压力角；（3）在原图上画出凸轮机构的推程运动角。,例4：图示为滚子直动从动件盘形凸轮机构，要求：（1）作出凸轮理论轮廓的基圆及偏距圆，并标注基圆半径rb及 偏距圆半径e；（2）作出图示位置机构的压力角及从动件的位移s；（3）找出从动件推程起始位置及从动件升距h。,第五章 齿轮机构,一、基本要
10、求,2、齿廓啮合基本定律的理解（节圆的概念、传动比、中心距的表达）P142,3、渐开线的性质与方程（5个性质、向径的 极坐标公式）P144,4、渐开线齿廓的啮合特性（三线合一特性、中心距可分性、啮合线和啮合角的概念、一些重要公式等）P145146,1、了解齿轮机构的基本类型及其特点（表1-5-1、表1-5-2）P140-P141,5、渐开线标准直齿圆柱齿轮的特征、名称标记、基本参数、几何尺寸计算 P146149,6、渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动（正确啮合 条件、无齿侧间隙啮合条件（标准安装与非标准安装的区别 与联系）、连续传动条件（理论啮合线与实际啮合线、重合度 的定义式计算、单双齿啮合）
11、P150、P152、P155159,7、渐开线齿轮的加工（两大加工方法（仿形法和范成法）、齿条形刀具加工齿轮的运动要求和安装要求、根切现象、原因、zmin（标准齿轮）、xmin（变位齿轮）P162164,8、齿轮的传动类型及其选择 P166168,9、斜齿圆柱齿轮（两套参数及其相应用途、当量齿轮 与当量齿数的含义、平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合 条件）,10、圆锥齿轮（大端参数为标准值、齿廓曲面为球面 渐开线、背锥与当量齿轮及当量齿数的含义、锥齿轮 的正确啮合条件）,例1：已知一对外啮合正常制标准直齿圆柱齿轮，模数m=4，齿数中z1=25，z2=75，ha*=1，c*=0.25。试求：（1）该对
12、齿轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆、基圆的直径。（2）若该对齿轮的安装中心距 a=202mm，求此时的两轮的节圆半径和传动比。,二、典型例题,（1）直接代公式,（2）根据中心距可分性原理，得：,根据,解得：,例2：一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮，已知两轮的标准中心距a=84mm，i12=2，模数m=2mm，并且已知ha*=1，c*=0.25，试求：(1)两轮为标准齿轮时，两轮的齿数 z1、z2，分度圆半径，基圆半径，齿顶圆和齿根圆半径；(2)若实际中心距a=88 mm，此时节圆半径、啮合角分别为多少？若要保证无侧隙啮合，应采用何种传动类型？,（1）根据,解得：,（2）根据,解得：,选择正传动,例3:用
13、一标准齿条型刀具加工一齿数为14个齿的标准齿轮，已知齿条的模数m=4mm，压力角=20，ha*=1，c*=0.25，刀具在切制齿轮时的移动速度v刀=2mm/s。试求：（1）刀具中线离轮坯中心的距离L为多少？轮坯每分钟的转数应为多少？（2）计算被加工齿轮的分度圆直径d、齿顶圆直径da、齿根圆直径df 和基圆直径db。（3）该齿轮是否会发生根切？如果会产生根切，应如何避免？,（1）因为加工的是标准齿轮，所以,根据,解得：,（3）因为,所以齿轮加工会产生根切，应采用正变位，且,例4:图示滑移直齿轮变速机构。已知z1=z2=36，z3=30，z4=45，这两对齿轮的其它参数均相同：m=2mm，=20，
14、ha*=1，c*=0.25；安装中心距a=75mm。要求：（1）确定该变速机构的两档传动比大小。（2）确定齿轮1、2及齿轮3、4的传动类型。（3）求配对齿轮1、2的节圆半径大小及啮合角。（4）若齿轮3、4采用标准直齿圆柱齿轮，求两轮的分度圆、齿顶圆、齿根圆及基圆半径的大小。,例5:一对渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮，要求传动比i=4，标准安装中心距a=200mm。已知小齿轮齿数z1=20，标准参数=20，ha*=1，c*=0.25。试确定：,（1）大齿轮齿数z2，两轮分度圆直径、基圆直径、齿顶圆直径和齿根圆直径；（2）若按实际安装中心距a=205mm进行安装，其啮合角 和节圆半径r1、r2又各为
15、多少？,（3）计算a=205mm安装下的重合度，说明此安装是否满足齿轮的连续传动条件。,注：重合度计算公式,第六章 轮系,一、基本要求,1、轮系的类型（定轴轮系与周转轮系、周转轮系的两种 类型、周转轮系中各构件的名称及运动特点）P190191,2、定轴轮系的传动比计算（包括大小的计算和方向的 确定）P192194,3、周转轮系的传动比计算（包括基本思路、通用的计算 公式、使用公式的注意事项）P197199,4、混合轮系的传动比计算 P203204,二、典型例题,例1：图示轮系中，已知各轮齿数为：z1=z3=20，z3=36，z4=24，n1=100rpm，n4=300rpm，方向如图，求系杆的
16、转速nH。（12分）,例2：图示混合轮系中，已知各齿轮的齿数如括号内所示，求传动比iIH。,例3：如图所示轮系中，已知各轮齿数为：,方向如图所示，试求系杆H的转速大小及方向。（14分）,例4：图示轮系中，已知蜗杆1为双头左旋蜗杆z1=2，顺时针旋转，蜗轮2的齿数z2=60，其余各轮齿数为：z2=40，z3=30，z3=50，z4=20。试求该轮系的传动比i1H及H转向。,例5：如图所示的轮系，已知齿轮1的转速n1，系杆H的转速nH，转向如图，各轮齿数z1、z3、z5、z6。求齿轮6的转速大小及方向。,例6：图示混合轮系，已知齿轮1的转速n1，转向如图，各齿轮齿数z1、z2、z3、z4、z4、z
17、6、z7、z9。求系杆H的转速nH的大小及方向。,第十章 机械动力学与机械平衡,一、基本要求,1、机械系统在3个不同的运转阶段，驱动力与阻力 作功的情况变化以及系统动能的变化情况（启动 阶段、稳定运行阶段、停车阶段）P260261,2、机械速度波动的类型及其调节方法（周期性速度 波动（飞轮）、非周期性速度波动（调速器）P265,3、飞轮设计指标（包括 m（nm）、，以及它们与 max、min的关系）P261,4、飞轮的近似设计（关键是W的确定）P267,5、刚性转子的平衡类型（静平衡、动平衡）P269271,6、刚性转子的平衡条件（静平衡条件、动平衡条件）,7、刚性转子的平衡方法（静平衡方法、
18、动平衡方法）,8、刚性转子的静平衡设计,二、典型例题,例1：在某机械系统中，取其主轴为等效构件，平均转速nm=1000 r/min，等效驱动力矩Md()如图所示。设等效阻力矩Mr为常数，且除飞轮以外其他构件的转动惯量均忽略不计，要求速度不均匀系数=0.05。试求：（1）等效阻力矩Mr的值；（2）主轴的最大转速nmax、最小转速nmin及其相应位置；（3）安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。,例3：有一冷辗螺栓头的自动机械，其主轴回转两周为一个运动循环。以主轴为等效构件的等效阻力矩Mr的变化曲线如图所示，等效驱动力矩Md为常数，主轴的平均转速nm=160 r/min，欲使机械的运动不均匀系数0.02
19、，求安装在主轴上的飞轮转动惯量JF的大小。,例1：图示盘形转子中，存在3个不平衡质量。它们的大小及其质心到回转轴的距离分别为m1=5kg，m2=10kg，m3=8kg，r1=100mm，r2=80mm，r3=100mm。如果在回转半径rb=100mm的地方加一平衡质量mb而使该转子达到平衡，试求平衡质量mb的大小及方位。,例2：图示盘形转子中，存在4个不平衡质量。它们的大小及其质心到回转轴的距离分别为m1=5kg，m2=10kg，m3=8kg，m4=6kg，r1=100mm，r2=80mm，r3=100mm，r4=100mm。如果在回转半径rb=100mm的地方加一平衡质量mb而使该转子达到平衡，试求平衡质量mb的大小及方位。,例3：图示为一均质钢制凸轮，质量m=1.0kg，质心S距离凸轮回转轴心的偏距e=10mm，为了平衡此凸轮，拟在R=40mm的圆周上挖两个直径相同的孔，孔的位置如图所示。试求挖孔的质量。,例4：图示一均质圆盘转子，工艺要求在圆盘上钻两个圆孔，圆孔直径均为d=40mm，孔心到转轴O的距离分别为:r1=100mm，r2=120mm，方位如图。若另钻一个直径db=50mm的平衡孔使转子平衡，试求平衡孔的方位。,预祝同学们一切顺利，考出好成绩！,
