第二早
4 .在平面机构中，具有两个约束的运动副是
移动副或转动副；具有一个约束的运动副是 高副。
5 .组成机构的要素是 构件和转动副；构件是机构中的—运动_单元体。
6 .在平面机构中，一个运动副引入的约束数的变化范围是
1-2。
7 ?机构具有确定运动的条件是 _（机构的原动件数目等于机构的自由度） 。
8 .零件与构件的区别在于构件是 运动的单元体，而零件是 制造的单元体。 9 .由M 个构件组成的复合铰链应包括 m-1个转动副。
10 .机构中的运动副是指
两构件直接接触所组成的可动联接
。
1?三个彼此作平面平行运动的构件共有
3个速度瞬心，这几个瞬心必定位于
同一直线上。
2 .含有六个构件的平面机构， 其速度瞬心共有15个，其中有5个是绝对瞬心，有10个是相对 瞬心。
3 .相对瞬心和绝对瞬心的相同点是 两构件相对速度为零的点，即绝对速度相等的点 ， 不同点是绝对瞬心点两构件的绝对速度为零，相对瞬心点两构件的绝对速度不为零
。
4. 在由N 个构件所组成的机构中，有 （N-1）（N/2-1）个相对瞬心，有 N-1个绝对瞬心。 5?速度影像的相似原理只能应用于 同一构件上_的各点，而不能应用于机构的
不同构件上的各
点。
6 ?当两构件组成转动副时，其瞬心在 转动副中心处；组成移动副时，其瞬心在 移动方向的垂 直无穷远处处；组成纯滚动的高副时，其瞬心在 高副接触点处。
7 .一个运动矢量方程只能求解
______ 2 个未知量。 速度。哥氏加速度的大小为 a*kc2c3 ,方向与将 vc2c3沿3 2转90度的方向一致。 1.
从受力观点分析，移动副的自锁条件是 驱动力位于摩擦锥
之内，
转动副的自锁条件是 驱动力位于摩擦圆之内。 2 .从效率的观点来看，机械的自锁条件是 n< 0。
3 .三角形螺纹的摩擦力矩在同样条件下
大于矩形螺纹的摩擦力矩，因此它多用于 联接。
4 .机械发生自锁的实质是 无论驱动力多大，机械都无法运动 。
5.
在构件1、2组成的移动副中，确定构件 1对构件2的总
反力F R12方向的方法是与2构件相 对于1构件的相对速度 V12成90度+fai 。 6 .槽面摩擦力比平面摩擦力大是因为
槽面的法向反力大于平面的法向反力 。
7 .矩形螺纹和梯形螺纹用于 传动，而三角形（普通）螺纹用于 联接。
8.机械效率等于输出功与输入功之比，它反映了 输入功在机械中的有效利用程度。 9 .提高机械效率的途径有 尽量简化机械传动系统， 选择合适的运动副形式，
尽量减少构件尺寸， 减少摩擦。
1.机械平衡的方法包括、
平面设计和平衡试验，前者的目的是为了在设计阶段，从结构上保
8.平面四杆机构的瞬心总数为
_6__。
9 .当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用
10. 当两构件的相对运动为移动，牵连运动为 三心定理确定。
转动动时，两构件的重合点之间将有哥氏加
证其产生的惯性力最小，后者的目的是为了用试验方法消除或减少平衡设计后生产出的转子所存在的不平衡量_。
2 .刚性转子的平衡设计可分为两类：一类是静平衡设计，其质量分布特点是可近似地看做在同一回转平面内，平衡条件是。刀F=0即总惯性力为零；另一类是动平衡设计，其质量分布特
点是不在同一回转平面内，平衡条件是刀F=0,刀M=0 。
3 ?静平衡的刚性转子不一定是动平衡的，动平衡的刚性转子一定是静平衡的。
4 ?衡量转子平衡优劣的指标有许用偏心距e，许用不平衡质径积 Mr 。
1 ?机械中安装飞轮的目的是减少周期性的速度波动。
2 ?某机器的主轴平均角速度m=100rad/s，机器运转的速度不均匀系数=0.05，则该机器的最
大角速度max等于102.5rad/s,最小角速度min等于97.5_rad/s。
3 ?最大盈亏功是指机械系统在一个运动循环中—动能______ 变化的最大差值。
4 .某机械主轴实际转速在其平均转速的3%范围内变化，则其速度不均匀系数=__0.06 ______ <
5 ?机械产生速度波动的主要原因是在某瞬时，驱动力所做的功与阻抗力所做的功不等，速度波动类型有周期性和非周期性两种。
6 ?周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别是安装飞轮和调速器。
7 .为了减少飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在高速轴上
1 ?铰链四杆机构具有两个曲柄的条件是符合杆长和条件且最短杆为机架
2 ?在摆动导杆机构中，当以曲柄为原动件时，该机构的压力角0度，其传动角为90度。
3 ?在对心曲柄滑块机构中，若改选滑块为机架，则将演化成直动导杆机构。
4 .在曲柄摇杆机构中，当摇杆为原动件，曲柄与连杆构件两次共线时，则机构出现死点位置。
5 .在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。
6. 右图的铰链四杆机构中，若
机构以AB杆为机架时，则为
双曲柄机构；以CD杆为机架时，则为双摇杆机构；而以AD 杆为机架
时，则为曲柄摇杆机构。
，压力角愈大，则机构传动性
7 .机构的压力角是指从动件的受力方向与速度方向所夹的锐角能差。
8.机构处于死点位置时，其传动角为0,压力角为90。
9 ?右图所示的运动链中，当AD杆为机架时为双曲柄机构；
选择BC杆为机架时为双摇杆机构；选择 AB或CD杆为机架时为曲柄摇
杆机构。
10.在平面四杆机构中，能实现急回运动的机构有：偏置曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构等。
11 .在对心曲柄滑块机构中，若改选曲柄为机架，则将演化成_回转导杆机构。
12.铰链四杆机构演化成其它型式的四杆机构有4种方法，它们是改变构件的形状和运动尺寸
改变运动副的尺寸，选不同构件为机架,运动副元素逆换。
13?机构倒置是指变换原动件。倒置以后担对运动不变，其原因是相对尺寸未变。
1 ?凸轮的基圆半径是从凸轮回转轴心—到理论轮廓的最短距离。
2 ?平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构，其压力角恒等于0。
3. 在凸轮机构推杆的四种常用运动规律中，等速运动规律有刚性冲击；等加速减速运动规律有
柔性冲击；正弦加速度—运动规律无冲击。
4 ?凸轮机构推杆运动规律的选择原则为：
满足工作对从动件的运动要求，保证凸轮机构具有良好的动力特性，考虑所设计出的凸轮廓线便于加工_。
5. 设计滚子推杆盘形凸轮轮廓时，若发现工作廓线有变尖现象时，
则尺寸参数上应采取的措施是增大基圆半径。
6 ?尖底直动推杆盘形凸轮机构的基圆半径加大时，压力角将减少。
7?滚子从动件盘形凸轮，它的实际廓线是理论廓线的内等距曲线。
8?凸轮机构的压力角是从动件的所受正压力方向和速度方向所夹的锐角。
1 .以渐开线作为齿轮齿廓的优点是能保证定传动比传动、齿廓间的正压力方向不变、传动具
有可分性。
2 .用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，其刀具的分度线与轮坯分度圆之间做纯滚动；加工变位
齿轮时，其刀具的分度线平行的直线与轮坯的分度圆之间做纯滚动。
3 .正变位齿轮与标准齿轮比较其分度圆齿厚增大，齿槽宽减小，齿顶高依毛胚大小而定，一
般增大，齿根高减小。
4 ?蜗轮蜗杆传动的正确啮合条件是中间平面内蜗杆与蜗轮的模数与压力角分别相等且分别为
标准值；丫 1=3 2，且旋向相同。
5. 决定渐开线圆柱直齿轮尺寸的参数有齿数，模数，压力角，齿顶高系数，顶隙系数_。
6. 一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的节圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中
心距不一定总等于两轮的分度圆半径之和。
7 .斜齿轮在法面上具有标准模数和标准压力角。
8 .若两轴夹角为 90°的渐开线直齿圆锥齿轮的齿数为Z i = 25, Z2 = 40,则两轮的分度圆锥角
1= 32 度，2=58 度。
9 .一对渐开线标准直齿圆柱齿轮非标准安装时，节圆与分度圆不重合，分度圆的大小取决于齿
数与模数，而节圆的大小取决于安装位置。
10. 一对斜齿圆柱齿轮的重合度是由端面重合度和轴面重合度两部分组成。
11 .已知一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其主动轮齿数Z1 = 20，基圆直径d b1 = 93.969mm，从
动轮齿数Z2 = 67,则从动轮的基圆直径 d b2 = 314.80mm。
12.用标准齿条型刀具加工标准直齿轮时，在其它条件不变时，只改变刀具的移动线速度，则影响被切齿轮的齿数。
1 .周转轮系的基本构件是作为输入或输出运动的构件。
2 .差动轮系和行星轮系的最本质区别是行星轮中有一个太阳轮是固定不动的。
3 .具有确定运动的差动轮系中其原动件数目为2。
2 .微动螺旋机构的两段螺纹的旋向应相同，两导程应不相等。
3 .在单万向联轴节中，主、从动轴传动比i12 1. 2的变化范围是1/COS a ~COS a，其变化幅
度与两轴夹角a有关。
机构中按给定的运动规律对立运动的构件称为原动件；而其余活动构件称为从动件。
转动副的自锁条件是：驱动力作用在摩擦圆内。
对心曲柄滑块机构，若以曲柄为机架，则该机构演化为导杆机构。
齿轮机构的重合度愈大，表明同时参加啮合的轮齿对数愈多。
棘轮机构的主要组成构件有：棘轮、棘爪、止动爪等。
设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是：加大基圆半径。
在曲柄摇杆机构中，当曲柄与机架两次共线位置时出现最小传动角。
当两构件组成兼有滑动和滚动的高副时，其瞬心在
过接触点高副元素的公法线处
渐开线的形状取决于基圆的大小。
直齿圆柱齿轮机构的正确啮合条件是：模数相等、压力角相等。
转动副的自锁条件是驱动力臂W摩擦圆半径。
斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点：啮合性能好，重合度大，结构紧凑。
一、判断题：
1 ?机构的自由度一定是大于或等于1。T
2. 虚约束是指机构中某些对机构的运动
无约束作用的约束。在大多数情况下虚约束用来改善机构
的受力状况。T
3. 局部自由度是指在有些机构中某些构件所产生的、不影响机构其他构件运动的局部运动的自由度。T
4 ?只有自由度为1的机构才具有确定的运动。 F
5. 任何机构都是自由度为零的基本杆组依次连接到原动件和机架上面构成的。T
6 ?运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度数。 F
7. 任何机构都是由机架加原动件，再加自由度为零的杆组组成的。
因此杆组是自由度为零的运
动链。T
1 .瞬心是作平面运动的两构件上瞬时相对速度为零的重合点，也就是绝对速度相等的点。T
2 .作平面运动的三个构件之间共有三个速度瞬心，它们不一定位于同一直线上。 F
F
3 .在平面机构中，有 n个活动构件，则该机构的瞬心总数为n(n 1)。
2
4 .速度瞬心是两刚体上相对速度为零的重合点。 F
5?当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用三心定理来确定T。
6 .速度瞬心是指两构件相对运动时相对速度相等的点。 F
1 ?三角螺纹比矩形螺纹的摩擦大，故三角螺纹多用应于联接，矩形螺纹多应用于传动。T
2 ?提高机械效率的途径有：尽量简化机械传动系统、选择合适的运动副形式、尽量减少构件尺寸、减少摩擦。T
3 ?平面摩擦的自锁条件是压力角大于摩擦角。 F
4 .平面摩擦的总反力方向恒与运动方向成一钝角。T
5?在机械运动中总是有摩擦力存在。因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力。T
6. 在外载荷和接触表面状况相同的条件下，三角螺纹的摩擦力要比矩形螺纹的大，是因为摩擦
面上的法向反力更大。T
7. 当机械的效率0时，机械发生自锁。当＜0时，它已没有一般效率的意义，其绝对值越大，则表明机械自锁越可靠。T
1.为了减少飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在低速轴上。 F
2 .非周期性速度波动，对于选用电动机作为原动机的机械，其本身具有自调性T。
3 .在机械系统中安装飞轮可使其周期性速度波动消除。 F
4 .从减轻飞轮重量上看，飞轮应安装在高速轴上。T
5.为了调节机械的非周期性速度波动，需要安装一个适当大小的飞轮。 F
6 .为了调节机械的周期性速度波动，需要安装一个调速器。 F
1 .一铰链四杆机构，两连架杆的长度分别为20mm和30mm，固定构件(即机架)长 25mm，
则连杆的长度L 不论如何变化，不可能得到双曲柄机构。 T
2 .一个铰链四杆机构若为双摇杆机构，则最短杆与最长杆之和一定大于其它两杆长度之和。
F
3 ?考虑四杆机构的传动性能时，应使压力角越大越好。 F
4. 在曲柄摇杆机构中，若以曲柄为原动件时， 最小传动角可能出现在曲柄与机架的两个共线位 置之一处。
T 5.
在铰链四杆机构中，若以最短杆为原动件，则该机构即为曲柄摇杆机构。
F
6 ?对心曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件，则滑块的行程速比系数一定等于 1。T
7 .从传力效果看，传动角越大越好，压力角越小越好。
T
1 ?滚子从动件盘形凸轮，它的实际廓线是理论廓线的外等距曲线。
F
2 ?在对心直动平底从动件盘形凸轮机构中，当凸轮的基圆半径增大时，其压力角将增大。 F
3 ?在直动推杆盘形凸轮机构中，对于同一凸轮，若分别采用尖底推杆、平底推杆和滚子推杆， 则推杆的
运动规律互不相同。 T
4 .为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。 T
5?当凸轮机构的压力角的最大值达到许用值时就会出现自锁现象。 F
I.
渐开线直齿圆锥齿轮的当量齿数 Z V 小于实际齿数Z 。F
2 .基本参数相同的正变位齿轮和标准比较，其分度圆齿厚增大。 T
3 .模数相同的若干齿轮，齿数越大，则其渐开线齿廓越平坦。 T
4 .斜齿轮在端面上具有标准模数与标准压力角。
F
5.只有一对标准齿轮在标准中心距情况下啮合传动时，啮合角的大小才等于分度圆压力角。 T
6 .由于斜齿轮机构的几何尺寸在端面计算，所以基本参数的标准值规定在端面。 F
7 ?一对渐开线齿廓啮合时，啮合点处两者的压力角相等。 T
8.
渐开线齿轮齿条啮合时，其齿条相对齿轮作远离圆心的平移时，其啮合角加大。 F
9.
一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合传动过程中， 一
对齿廓上的接触线长度是由小到大再到小逐 渐变化的。T 10 .一对相互啮合的蜗轮和蜗杆的轮齿的螺旋方向一定相同。 T II. 齿轮的分度圆是具有标准模数和标准压力角的圆。 T
12.
设一对齿轮的重合度为 1.62,则其双对齿啮
合区与单对齿啮合区之比为
62:28。F
1.差动轮系的自由度为 2。T 2 .行星轮系的自由度为 2。F 1 .不论刚性转子上有多少个不平衡质量，
也不论它们如何分布,
面内，分别适当地加一平衡质量，即可达到动平衡。 T 2 .经过平衡设计后的刚性转子，可以不进行平衡试验 F 。 3 .刚性转子的许用不平衡量可用质径积或偏心距表示。 T
4 .绕过质心轴定轴等速转动的构件既无惯性力也无惯性力矩。 F
5.经过动平衡的转子不需要再进行静平衡。
T
6 .只有作加速运动的转子才需要进行动平衡，因为这时转子将产生惯性力矩。 F
7.
用标准齿条型刀具加工正常齿制渐开
只需在任意选定的两个平衡平 轮时
传动
线标准直齿圆柱齿不发生根切的最少齿数为17 T
4、在图示轮系中，已知：Z仁22 , Z3=88 , Z3' =Z5。试求比 i15。（10 分）
答：齿轮1、2、3、H 组成行星轮系部分; 齿轮3' 4、5组成定轴轮系部分； 其中行星轮系部分的传动比：
定轴轮系部分:
Z 3'Z 4
由图中可知:
(3)
又有:
3'
-H
1 H
i
13
3
Z 2Z 3 Z 3 88 Z 1Z 2
Z i
22
由式1、 2、
3、4联立可得: i 3'5
3'
Z 4Z 5 Z 5 Z 3'
机械设计知识点总结（一） 1．螺纹联接的防松的原因和措施是什么? 答：原因——是螺纹联接在冲击，振动和变载的作用下，预紧力可能在某一瞬间消失，联接有可能松脱，高温的螺纹联接，由于温度变形差异等原因，也可能发生松脱现象，因此在设计时必须考虑防松。措施——利用附加摩擦力防松，如用槽型螺母和开口销，止动垫片等，其他方法防松，如冲点法防松，粘合法防松。 2．提高螺栓联接强度的措施 答：（1）降低螺栓总拉伸载荷Fa的变化范围：a，为了减小螺栓刚度，可减螺栓光杆部分直径或采用空心螺杆，也可增加螺杆长度，b，被联接件本身的刚度较大，但被链接间的接合面因需要密封而采用软垫片时将降低其刚度，采用金属薄垫片或采用O形密封圈作为密封元件，则仍可保持被连接件原来的刚度值。（2）改善螺纹牙间的载荷分布，（3）减小应力集中，（4）避免或减小附加应力。 3．轮齿的失效形式 答：（1）轮齿折断，一般发生在齿根部分，因为轮齿受力时齿根弯曲应力最大，而且有应力集中，可分为过载折断和疲劳折断。（2）齿面点蚀，（3）齿面胶合，（4）齿面磨损，（5）齿面塑性变形。 4．齿轮传动的润滑。 答：开式齿轮传动通常采用人工定期加油润滑，可采用润滑油或润滑脂，一般闭式齿轮传动的润滑方式根据齿轮的圆周速度V的大小而定，当V<＝12时多采用油池润滑，当V>12时，不宜采用油池润滑，这是因为（1）圆周速度过高，齿轮上的油大多被甩出去而达不到啮合区，（2）搅由过于激烈使油的温升增高，降低润滑性能，（3）会搅起箱底沉淀的杂质，加速齿轮的磨损，常采用喷油润滑。 5．为什么蜗杆传动要进行热平衡计算及冷却措施 答：由于蜗杆传动效率低，发热量大，若不及时散热，会引起箱体内油温升高，润滑失效，导致齿轮磨损加剧，甚至出现胶合，因此对连续工作的闭式蜗杆传动要进行热平衡计算。措施——1），增加散热面积，合理设计箱体结构，铸出或焊上散热片，2）提高表面传热系数，在蜗杆轴上装置风扇，或在箱体油池内装设蛇形冷却水管。
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。
第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件；
机械原理知识点总结 第一章平面机构的结构分析 (3) 一. 基本概念 (3) 1. 机械: 机器与机构的总称。 (3) 2. 构件与零件 (3) 3. 运动副 (3) 4. 运动副的分类 (3) 5. 运动链 (3) 6. 机构 (3) 二. 基本知识和技能 (3) 1. 机构运动简图的绘制与识别图 (3) 2.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别 (3) 3. 机构的结构分析 (4) 第二章平面机构的运动分析 (6) 一. 基本概念: (6) 二. 基本知识和基本技能 (6) 第三章平面连杆机构 (7) 一. 基本概念 (7) （一）平面四杆机构类型与演化 (7) 二）平面四杆机构的性质 (7) 二. 基本知识和基本技能 (8) 第四章凸轮机构 (8) 一.基本知识 (8) （一）名词术语 (8) （二）从动件常用运动规律的特性及选用原则 (8) 三）凸轮机构基本尺寸的确定 (8) 二. 基本技能 (9) （一）根据反转原理作凸轮廓线的图解设计 (9) （二）根据反转原理作凸轮廓线的解析设计 (10) （三）其他 (10) 第五章齿轮机构 (10) 一. 基本知识 (10) （一）啮合原理 (10) （二）渐开线齿轮——直齿圆柱齿轮 (11) （三）其它齿轮机构，应知道： (12) 第六章轮系 (14) 一. 定轴轮系的传动比 (14) 二.基本周转（差动）轮系的传动比 (14)
三.复合轮系的传动比 (15) 第七章其它机构 (15) 1.万向联轴节： (15) 2.螺旋机构 (16) 3.棘轮机构 (16) 4. 槽轮机构 (16) 6. 不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构 (17) 7. 组合机构 (17) 第九章平面机构的力分析 (17) 一. 基本概念 (17) （一）作用在机械上的力 (17) （二）构件的惯性力 (17) （三）运动副中的摩擦力（摩擦力矩）与总反力的作用线 (17) 二. 基本技能 (18) 第十章平面机构的平衡 (18) 一、基本概念 (18) （一）刚性转子的静平衡条件 (18) （二）刚性转子的动平衡条件 (18) （三）许用不平衡量及平衡精度 (18) （四）机构的平衡（机架上的平衡） (18) 二. 基本技能 (18) （一）刚性转子的静平衡计算 (18) （二）刚性转子的动平衡计算 (18) 第十一章机器的机械效率 (18) 一、基本知识 (19) （一）机械的效率 (19) （二）机械的自锁 (19) 二. 基本技能 (20) 第十二章机械的运转及调速 (20) 一. 基本知识 (20) （一）机器的等效动力学模型 (20) （二）机器周期性速度波动的调节 (20) （三）机器非周期性速度波动的调节 (20) 二. 基本技能 (20) （一）等效量的计算 (20) （二）飞轮转动惯量的计算 (20)
1构件：具有确定运动的单元体组成的，这些运动单元体称为构件 零件：组成构件的制造单元体 运动副：两构件直接接触的可动联接 构件的自由度：构件的独立运动数目 运动链：若干个构件通过运动副所构成的系统 机架：固定的构件 原动件：机构中做独立运动的构件 从动件：机构中除原动件外其余的活动构件 运动链→机构：将运动链中的一个构件固定，并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时，其余构件便随之作确定的运动，这样运动链就成了机构 2机构运动简图：表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。 示意图：只为了表明机械的结构，不按比例来绘制简图 3约束和自由度的关系：增加一个约束，构件就失去一个自由度 4机构具有确定运动的条件：机构自由度等于机构的原动件数 5瞬心：在任一瞬间，两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动，该重合点称为他们的瞬心速度中心 绝对瞬心：运动构件上瞬时绝对速度为零的点 相对瞬心：两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点 6摩擦力增大并不是运动副元素材料间摩擦因数发生了变化，而是运动副元素的几何结构形状发生变化所致。 7摩擦圆：对于一具体的轴颈，r和fv为定值，因此ρ为定值，以轴心O 为圆心，ρ为半径做一圆，该圆成为摩擦圆。 8机械自锁：由于摩擦的存在，会出现无论施加多大的驱动力，都不能使机械沿驱动方向产生运动的现象。自锁条件：η≤0 机械发生自锁 9连杆机构（低副机构）：若干个构件通过低副联接所组成的机构 10平面四杆机构基本形式：铰链四杆机构 11曲柄：在两连杆中能做整周回转机构 摇杆：只能在一定角度范围内摆动的构件 周转副：将两构件能做360°相对转动的转动副 摆动副：不能将两构件能做360°相对转动的转动副 12铰链四杆机构的曲柄存在条件：1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2连架杆和机架中有一杆是最短杆 13最短杆为连杆时，该机构为双摇杆机构；最短杆为连架杆时，该机构为曲柄摇杆机构；最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构； 14有急回运动：θ≠0时，偏置曲柄滑块机构和导杆机构 无急回运动：对心曲柄滑块机构和双摇杆机构
2013年机械原理自测题（一） 一、 判断题（正确的填写“ T ”，错误的填写“ F”） （20分） 1、 根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比 基 圆大。 （F ） 2、 对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数 K 一定等于一。 （T 3、 在平面机构中，一个高副引入二个约束。 （F 4、 在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小 （T 在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。 F ） 滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （T ） 在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服 摩 3、 渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、 用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过 极限啮合点N1 ） 5、 三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大 ），故三角螺纹多应用（ 联接 ），矩形螺纹多用于（传递运动和动力 三、 选择题 （10分） 1、 齿轮渐开线在（ ）上的压力角最小。 A ）齿根圆； B ）齿顶 圆； C ）分度圆； 2、 静平衡的转子（ 5、 （ 67、 擦力上。 8任何机构的从动件系统的自由度都等于零。 9、 一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。 10、 在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时， 二、 填空题。 （10分） 1、 机器周期性速度波动采用（ 飞 动采用（调速器 ） 2、 对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 轮 调 节。 0 （T ） （T ） （F ） 机构会出现死点位置。。（F ） ）调节，非周期性速度波 ）所以（没有 ）急回 D ）基圆 ①）是动平衡的。动平衡的转子（ ②）是静平衡
机械原理知识点归纳总结 第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法： k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。
(3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在 瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方 向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩 擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件；
《机械原理》基础知识点 1构件：具有确定运动的单元体组成的，这些运动单元体称为构件 零件：组成构件的制造单元体 运动副：两构件直接接触的可动联接 构件的自由度：构件的独立运动数目 运动链：若干个构件通过运动副所构成的系统 机架：固定的构件 原动件：机构中做独立运动的构件 从动件：机构中除原动件外其余的活动构件 运动链→机构：将运动链中的一个构件固定，并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时，其余构件便随之作确定的运动，这样运动链就成了机构 2机构运动简图：表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。 示意图：只为了表明机械的结构，不按比例来绘制简图 3约束和自由度的关系：增加一个约束，构件就失去一个自由度 4机构具有确定运动的条件：机构自由度等于机构的原动件数 5瞬心：在任一瞬间，两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动，该重合点称为他们的瞬心速度中心 绝对瞬心：运动构件上瞬时绝对速度为零的点 相对瞬心：两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点 6摩擦力增大并不是运动副元素材料间摩擦因数发生了变化，而是运动副元素的几何结构形状发生变化所致。 7摩擦圆：对于一具体的轴颈，r和fv为定值，因此ρ为定值，以轴心O为圆心，ρ为半径做一圆，该圆成为摩擦圆。 8机械自锁：由于摩擦的存在，会出现无论施加多大的驱动力，都不能使机械沿驱动方向产生运动的现象。自锁条件：η≤0 机械发生自锁 9连杆机构（低副机构）：若干个构件通过低副联接所组成的机构 10平面四杆机构基本形式：铰链四杆机构 11曲柄：在两连杆中能做整周回转机构 摇杆：只能在一定角度范围内摆动的构件 周转副：将两构件能做360°相对转动的转动副 摆动副：不能将两构件能做360°相对转动的转动副 12铰链四杆机构的曲柄存在条件：1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2连架杆和机架中有一杆是最短杆 13最短杆为连杆时，该机构为双摇杆机构；最短杆为连架杆时，该机构为曲柄摇杆机构；最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构； 14有急回运动：θ≠0时，偏置曲柄滑块机构和导杆机构
16235741.阅读下面两首宋诗，然后回答问题。钟山晚步王安石小雨轻风落楝花，细红如雪点平沙。槿篱竹屋江村路，时见宜城卖酒家。． 1623574晚步西园范成大料峭轻寒 结晚阴，飞花院落怨春深。吹开红紫还吹落，一种东风两样心。．1623574(1)简要分析诗句“细红如雪点平沙”的表达效果。(2)两诗中“晚步”而生的情感有什么不同？请简要分析。答案(1)“细红”代指楝花的色彩，“如雪”喻指楝花在轻风中轻盈飘飞的姿态，“点平
沙”生动地描写出楝花坠落平地的美态。． 1623574(2)王诗是闲适之情，“时见”一词显得悠闲，“晚步”赏景见情趣；范诗表达的是一种“怨”情，怨春风吹开红紫花赏景见情趣、理趣。”晚步“朵又吹落，有情也无情， 16235742.阅读下面两首唐诗，然后回答问题。秋夜曲张仲素丁丁漏水夜何长，漫漫轻云露月光。秋逼暗虫通夕响，征衣未寄莫飞霜。． 1623574秋思赠远(其一)王涯当年只
自守空帷，梦里关山觉别离。不见乡书传雁足，唯看新月吐蛾眉。． 1623574(1)这两首诗分别是以什么人的口吻来写的？(2)“漫漫轻云露月光”和“唯看新月吐蛾眉”都写到月亮，各有什么作用？答案(1)张诗是以思妇的口吻写的，王诗是以征夫的口吻写的。(2)“漫漫”句渲染了朦胧幽静的氛围，衬托出孤枕难眠的思妇形象。“唯看”句由新月联想到远方的妻子，写出了思念和无可奈何的怅惘。．16235743.阅读下面两首唐诗，然后
回答问题。吴城览古陈羽吴王旧国水烟空，香径无人兰叶红，春色似怜歌舞地，年年先发馆娃宫。]注[ 1623574馆娃宫怀古皮日休绮阁飘香下太湖，乱兵侵晓上姑苏。越王大有堪羞处，只把西施赚得吴。馆娃宫：故址在今苏州市西南灵岩山上，宫以西施得名。注春秋时期吴王夫差在砚石山建造宫殿以馆西施，吴人谓美女为娃，故曰馆娃。． 1623574(1)诗人指责越王“大有堪羞处”的用意是什么？请简要分析。 (2)结合标题，说说两首怀古诗在
机械原理》考试知识点 第一篇基本机构及常用机构的运动学设计 第一章绪论 1．了解机械原理的研究对象及主要内容； 2．了解机械原理的地位和作用；3．了解机械原理的学习目的和方法。 第二章机构的结构分析与综合 1．掌握有关机构的概念，如构件、运动副、运动链、杆组等；2．掌握平面机构运动简图的绘制方法和步骤，能根据实际机械正确绘制机构运 动简图； 3．掌握机构具有确定运动的条件及平面机构自由度的计算，并注意复合铰 链、局部自由度和虚约束等情况； 4．掌握平面机构中高副低代的方法，要求代替前后，机构的自由度和机构的瞬 时运动不变； 5．掌握平面低副机构的结构分析和组成原理，能根据给定的机构运动简图进行 拆杆组，进行机构的结构分析，并确定机构的级别。 第三章平面连杆机构及其设计 1．了解平面连杆机构的类型、应用及其主要特点； 2．掌握平面连杆机构特别是它的基本形式——平面铰链四杆机构的一些基本概 念和基本知识及其演化方法和应用； 3．掌握平面连杆机构的运动特性和传力特性：如有曲柄的条件、急回特性和行 程速度变化系数、压力角与传动角、死点位置、运动连续性等； 4．掌握等视角定理及几何法刚体导引机构的设计；5．掌握机构的刚化反转法及几何法函数生成机构的设计；6．掌握急回机构的设计；
7．掌握用速度瞬心法作平面机构的速度分析方法； 8．掌握用相对运动图解法进行机构的运动分析方法； 9．掌握用复数矢量法进行机构的运动分析的方法。 第四章 凸轮机构及其设计 1．掌握凸轮机构的基本概念、凸轮机构的分类及应用； 2．掌握从动件常用的运动规律及从动件运动规律的设计原则； 3．掌握凸轮机构的反转法原理； 4．掌握图解法设计平面凸轮轮廓曲线的设计方法； 5．掌握解析法设计平面凸轮轮廓曲线的设计方法； 6．掌握凸轮机构的压力角及基本尺寸的设计。 第五章 齿轮机构及其设计 10． 掌握标准直齿圆锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算。 第六章 轮系及其设计 1．掌握轮系的类型及功用； 1． 了解齿轮机构的类型和应用； 2． 3． 掌握齿廓啮合基本定律； 掌握渐开线的形成及其性4． 5． 掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算； 掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动特点，包括： 1）定传动比； 2）啮合线 与啮合角； 3）中心距的可分性； 3）正确啮合条件； 4）连续传动条件； 标准中心距和安装中心距； 6）无侧隙啮合条件等。 6． 掌握渐开线齿轮的范成法切齿原理、根切现象及最少齿数； 7． 8． 掌握渐开线齿轮的变位和变位齿轮的几何尺寸计算； 掌握平行轴斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、啮合、传动特点及标准几何尺寸计算； 9． 掌握蜗杆蜗轮传动的特点及其基本尺寸的计算；
选择 1.具有确定运动的差动轮系中，其原动件书目至少2个。 2.如果作用在轴颈上的外力增大，那么轴颈的摩擦圆不变。 3.机械出现自锁是由于机械效率小于零。 4.下列铰链四杆机构中，能实现急回运动的是曲柄摇杆机构。 5.正弦加速度运动既无柔性冲击，也无刚性冲击。 6.蜗杆传动的正确啮合条件:模数、压力角和螺旋方向均相同。 7.圆锥齿轮当量齿数：Zv=z/cosa。 ` 8.齿轮经过变为修正后，其分度圆同未修正时相比，分度圆不变。 9.渐开线齿轮中心距稍有改变，其角速度比扔保持原值不变的 原因是基圆不变。 10.刚性转子的动平衡是使惯性合力为0，惯性力合力偶矩也为0. 11.基本杆组是自由度等于0的运动链。 12.曲柄摇杆机构处于死点位置时，传动角等于零。 13.外槽轮：0.5-1/z；内槽轮：0.5+1/z。 ! 14.减小凸轮基圆半径，则压力角增大。 15.回转件的平衡问题，主要是讨论机构的惯性力和惯性矩对 从动件的平衡。 16.渐开线标准直齿轮不发生根切的最小齿数为Zmin=2ha/sina^2. 17.渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮 分度圆压力角。 18.飞轮安装在高速轴上可以减轻重量。 《 19.阿基米德圆柱蜗杆与涡轮传动的中间平面模数，应符合标准值。 20.标准压力角和标准模数均在分度圆上。21.滚子半径应小于理论轮廓线的最小曲率半径。 22.曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来。 23.棘轮机构的主动件是棘爪。 24.渐开线直齿圆柱齿轮传动中，中心距不影响传动比。 填空 》 1.机械是机构和机器的总称。 机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。 10.什么叫构件？机械中独立运动的单元体 2.平面四杆机构有6个速度瞬心，其中3个是绝对瞬心。 3.渐开线斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是模数、压力角和螺旋角 分别相等。 4.根切现象：用范成法切制齿轮时，有时刀具会过多的切入齿轮的底部，因而将齿轮的渐开线 ！ 切除一部分的现象。 5.一对渐开线齿轮正确啮合的条件： 直齿轮：两齿轮的模数和压力角应分别相等，m1=m2=m ,d1=d2=d 斜齿轮：两齿轮的模数和压力角应分别相等，还有他们的螺旋角必须满足：外啮合B1=-B2, 内 啮合B1=B2. 锥齿轮：当量齿轮的模数和压力角与锥齿轮断面的模数和压力角相等。 蜗轮蜗杆：Mx1=Mt2=M Dx1=Dt2=D : 当蜗杆和涡轮的轴线交错角为90°时，还需保证蜗杆的导程角等于涡轮的螺旋角，即使y1=B2, 并且螺旋线的方向相等。 6.齿廓啮合基本定律：相互啮合传动的一对
1.在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件，且曲 柄与连杆两次共线时，则机构出现死点位置。2.当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于0°，该 机构处于死点位置。 3.铰链四杆机构ABCD中，已知：l AB=60mm，l BC=140mm， l CD=120mm，l AD=100mm。若以AB杆为机架得双曲柄机构；若以CD杆为机架得双摇杆机构；若以AD杆为机架得曲柄摇杆机构。 4.铰链四杆机构的基本形式有曲柄摇杆机构、双曲柄 机构和双摇杆机构。 5.曲柄摇杆机构 B 存在急回特性。 6. A . 一定 B. 不一定 C. 一定不一对渐开线直齿圆柱齿轮刚好连续传 动的重合度等于1。(√) 7.负变位直齿圆柱齿轮与标准直齿轮相比，其齿厚将会 减小。 8.重合度大于1是齿轮的连续传动条件。 9.渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是两 齿轮的模数和压力角分别相等。 10.用范成法加工齿轮，当刀具齿顶线超过啮合极限点时， 将会发生根切现象。 11.渐开线直齿圆柱外齿轮齿廓上各点的压力角是不同的，
它在 基圆 圆上的压力角为零，在 分度 圆上的压力角 则取为标准值。 12. 直齿圆柱齿轮机构的重合度愈大，表明同时参与啮合的 轮齿对数愈 多 ，传动愈 平稳 。 13. 正变位直齿圆柱齿轮与标准直齿圆柱齿轮相比，两者在 分度圆上的压力角α大小_相_等、模数m 大小_ 相__等、 分度圆大小 不 变。 14. 负变位齿轮分度圆上的齿距应是（ C ）πm 。 15. A ．大于 B ．小于 C ．等于渐开线齿轮的齿廓离基圆越远，渐开线压力角 就( A )。 16. A 越大 B 越小 C 趋 近 于当一对渐开线齿轮切制成后，即使两轮的中心 距稍有变化，其角速度比仍保持不变，原因是( B )。 A 节圆半径不变 B 基圆半径不变 C 啮合角不 1. 渐开线标准直齿圆柱外齿轮的齿数增加，齿顶圆压力角将( C )。 A 不变 B 增大 C 减小 2. 标准蜗杆传动的中心距a 为( B )。 A 2) (21z z m + B 2)(2z q m + C 22 1a a d d + 3. 斜齿轮传动比直齿轮传动平稳，是因为( B )。
《长方体和正方体复习》教学设计 教学内容：人教版五年级下册第三单元复习 教学目标： 1.经历长方体、正方体有关知识系统化的整理过程，巩固加深对长方体、正方体知识的理解和掌握，并会解决一些实际问题。 2.通过动手实践、讨论探索、观察想象丰富对长方体和正方体的认识，建立初步的空间观念，培养学生对知识的梳理、沟通与理解的能力。 3.初步学会运用所学知识和技能解决问题，培养学生的应用意识、实践能力与创新精神，并使学生在合作中获得成功的体验，树立学好数学的信心与勇气。 教学重点：长方体和正方体知识的梳理 教学难点：灵活运用公式解决生活中的实际问题。长方体和正方体棱长总和、表面积、体积计算方法的提升。 课前交流： 今天，我们来认识一位魔方界的天才，大家都叫他“菲神”，他曾多次刷新多个世界吉尼斯纪录，一起来看：（视频） 然而，就在去年11月，来自中国的选手杜宇生以3.47秒打破了菲神保持的世界纪录，这是中国的骄傲。 一、创设情境、导入复习（画） 昨天老师布置了一个作业，让同学们在作业纸上画一个长方体和一个
正方体，上课之前老师搜集了比有代表性的作品，我们一起来看。画长方体1. （1）普通画图（展示作品1） 你来说一下，怎样画的？ （生展示画图过程） 画的真好，让人一眼就看出来这是一个长方体。可是，前面我们在学习长方体正方体特征的时候知道：他们都有几个面？几条棱？几点顶点？在这里，只画了3个面、9条棱、7个顶点，怎么就说他是长方体？其他的哪儿去了？怎样才能把挡住的部分画出来？ （2）透视图 你为什么用虚线？实线画的是看得见的，虚线画的是看不见的。（3）纠错 这位同学的呢？哪里有问题？（板书：相对的棱长度相等）长方体的面有什么特征？（板书：相对的面完全相同）这样改过来是不就好了？再来看一下这个正方体，有没有问题？ 2.画正方体 正方体的特征是什么？这个图形应该怎样改正？ 3.相同点、不同点、联系 我们来看长方体和正方体，（指图）他们之间有哪些相同点、不同点，两者之间存在着什么关系呢？（生回答）正方体是一个长宽高都相等的特殊的长方体。
1. 什么叫机械？什么叫机器？什么叫机构？它们三者之间的关系 机械是机器和机构的总称 机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。 讲运动链的某一构件固定机架，当它一个或少数几个原动件独立运动时，其余从动件随之做确定的运动，这种运动链便成为机构。 零件→构件→机构→机器（后两个简称机械） 2. 什么叫构件？机械中独立运动的单元体 3. 运动副：这种由两个构建直接接触而组成的可动联接称为运动副。 高副：凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副称为高副。 低副：通过面接触而构成的运动副统称为低副。 4. 空间自由运动有6歌自由度，平面运动的构件有3个自由度。 5. 机构运动简图的绘制 6. 自由度的计算 7. 为了使机构具有确定的运动，则机构的原动件数目应等于机构的自由度数目，这就是机构具有确定运动的条件。当机构不满足这一条件时，如果机构的原动件数目小于机构的自由度，则将导致机构中最薄弱的环节损坏。 要使机构具有确定的运动，则原动件的数目必须等于该机构的自由度数目。 8. 自由度计算：F=3n -（2p1+pn）n：活动构件数目 p1：低副 pn：高副 9. 在计算平面机构的自由度时，应注意那些事项？ 1. 要正确计算运动副的数目 2.要除去局部自由度 3.要除去虚约束 10. 由理论力学可知，互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为此两构件的速度瞬心，简称瞬心。 11.因为机构中每两个构件间就有一个瞬心，故由N个构件（含机架）组成的机构的瞬心总数K=N(N-1)/2 12.三心定理即3个彼此做平面平行运动飞构件的3个瞬心必位于同一直线上。对于不通过运动服直接相连的两构件的瞬心位置，可可借助三心定理来确定。 13.该传动比等于该两构件的绝对瞬心与相对瞬心距离的反比。 14.平面机构力分析的方法：1静力分析：在不计惯性力的情况下，对机械进行的分析称为机构的静力分析。使用于惯性力不大的低速机械。2动态静力分析：将惯性力视为一般外力加于产生该惯性力的构件上，就可以将该结构视为处于静力平衡状态，仍采用静力学方法对其进行受力分析。 15.构件组的静定条件是什么？3n=2P1+Pn 基本杆组都是静定杆组。 16.Wd=WF+Wf（输入功=输出功+损耗功）机械效率η=WF/Wd=1-Wf/Wd η=理想驱动力/实际驱动力=实际生产阻力/理想生产阻力 18.串联机组的效率：η=η1η2η3…ηk（等于各级效率的连乘积） 并联机组的效率:（p1η1+p2η2+p3η3）/（p1+p2+…+pk） 19.对于有些机构，由于摩擦的存在，致使无论驱动力如何增大均不能使静止的机构产生运动，这种现象
机械原理电子教案 第一章绪论 基本要求: 1.明确机械原理课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。 2.了解机械原理在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。 3.了解机械原理学科的发展趋势。 教学内容: 1.机械原理课程的研究对象 2.机械原理课程的研究内容 3.机械原理课程的地位及学习本课程的目的 4.机械原理课程的学习方法 重点难点: 本章的学习重点是机械原理课程的研究对象和内容，机器、机构和机械的概念，机器和机构的用途以及区别；了解机械原理课程的性质和特点。 1.1机械原理课程的研究对象 机械是人类用以转换能量和借以减轻人类劳动、提高生产率的主要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。机械工业是国民经济的支柱工业之一。当今社会高度的物质文明是以近代机械工业的飞速发展为基础建立起来的，人类生活的不断改善也与机械工业的发展紧密相连。机械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是机器和机构理论的简称。它以机器和机构为研究对象，是一门研究机构和机器的运动设计和动力设计，以及机械运动方案设计的技术基础课。 机器的种类繁多，如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。机械原理是研究机器的共性理论，必须对机器进行概括和抽象内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同，但是从它们的组成、运动确定性及功能关系看，都具有一些共同特征： （1）人为的实物（机件）的组合体。 （2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。 （3）能完成有用机械功或转换机械能。
凡同时具备上述3个特征的实物组合体就称为机器 内燃机和送料机械手等机器结构较复杂，如何分析和设计这类复杂的机器呢？我们可以采取“化整为零”的思想，即首先将机器分成几个部分，对其局部进行分析。机构是传递运动和动力的实物组合体。最常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构、开式链机构等。它们的共同特征是： （1）人为的实物（机件）的组合体。 （2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。 可以看出，机构具有机器的前两个特征。机器是由各种机构组成的，它可以完成能量的转换或做有用的机械功；而机构则仅仅起着运动传递和运动形式转换的作用。在开发设计新型机器时，我们采用“积零为整”的设计思想，根据机器要完成的工艺动作和工作性能，选择已有机构或创新设计新机构，构造新型机器。内燃机就是由曲柄滑块机构(由活塞、连杆、曲轴和机架组成)、凸轮机构(由凸轮、顶杆和机架组成)和齿轮机构等组成。 随着科学技术的发展，机械概念得到了进一步的扩展： 1．某些情况下，机件不再是刚体，气体、液体等也可参与实现预期的机械运动。我们将利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的机构统称为广义机构。由于利用了一些新的工作介质和工作原理，较传统机构更能方便地实现运动和动力的转换，并能实现某些传统机构难以完成的复杂运动。 利用液体、气体作为工作介质，实现能量传递和运动转换的机构，分别称为液压机构和气动机构，它们广泛应用于矿山、冶金、建筑、交通运输和轻工等行业。利用光电、电磁物理效应，实现能量传递或运动转换或实现动作的一类机构，应用也十分广泛。例如，采用继电器机构实现电路的闭合与断开；电话机采用磁开关机构，提起受话器时，接通线路进行通话，当受话器放到原位时断路。 2．机器内部包含了大量的控制系统和信息处理、传递系统。 3．机器不仅能代替人的体力劳动，还可代替人的脑力劳动。除了工业生产中广泛使用的工业机器人，还有应用在航空航天、水下作业、清洁、医疗以及家庭服务等领域的"服务型"机器人。例如Sony公司新近推出的SDR-3X娱乐机器人。 1.2 研究内容 机械原理课程的研究内容分为以下三部分： （1）机构的运动设计 主要研究机构的组成原理以及各种机构的类型、特点、功用和运动设计方法。通过机构类型综合，探索创新设计机构的途径。主要内容包括机构的组成和机构
第一章机械设计总论 本章节包括5个知识点， 1.机械零件的主要失效形式及计算准则；（重点） 2.机械零件设计的一般步骤； 3.材料的疲劳特性 4.机械零件的强度计算；（重点） 5.机械零件的抗剪裂强度和接触强度。 在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉教材内容，识记一般的知识点，尽可能脑中对零件有总体的认识，再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。 【知识点1】机械零件的主要失效形式及计算准则 【例题1】机械零件的主要失效形式有哪些？ 分析：基本知识点的熟记 解题：断裂，表面压碎，表面点蚀，塑形变形，过量弹性变形，共振，过热，过量磨损 易错点：回答不够全面 作业：《机械设计与机械原理考研指南》P18 页第20、21、22 等题 习题：简述机械零件的计算准则 【知识点2】机械零件的强度计算 【例题2】简述应力特征r 的取值范围及应力分类 分析：基本知识点的熟记 解题：-1≤r≤1，r=1 时为静应力，r=-1 是为循环变应力，r=0 时为脉动变应力 易错点：分类理解不清 作业：《机械设计与机械原理考研指南》P19 页第36、37 等题 习题：简述载荷与应力的类型 第二章平面连杆机构及其设计（不考） 第三章凸轮机构及其设计（不考） 第四章步进机构及其设计（不考） 第五章齿轮传动设计 本章节包括6 个知识点， 1.齿轮传动的主要参数及几何尺寸计算； 2.齿轮常用材料及热处理方法； 3.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念 4.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析；（重点） 5.直齿，斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 6.齿轮设计准则。（重点） 其中必须掌握的知识点是3 个，1.硬齿面，软齿面，开式传动，闭式传动等概念 2.齿轮传动的的常见失效形式，受力分析； 3.齿轮设计准则。 【知识点1】齿轮传动的的常见失效形式 【例题1】简述齿轮传动的常见失效形式 分析：这一考题在历年考研试卷中比较常见，或考简答，或变换形式考填空 解题：1.轮齿折断，多发生在脆性材料轮齿根部
机械原理基本知识点 2机器里每一个独立的运动单元体称为一个构件。 两个构件直接接触而构成的可动的连接称为运动副。 自由度：机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。 高副：点线接触，2自由度。低副：面接触，1自由度。 机械运动简图和机构示意图。 机构自由度：F=3n-(2Pl+Ph-p撇)-F撇 （虚约束：重复约束） （局部自由度：产生局部运动而不影响其他构件的运动） 复合铰链有n-1个转动副。 低副：移动副，转动副.自由度为1 机构具有确定运动条件：原动件数等于其所具有的自由度。 基本杆组：最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组（2构三低，四狗六地） 速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为两构件的速度瞬心。（Pij） 三心定理：三个作彼此平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。 科氏加速度----是动点的转动与动点相对运动相互耦合引起的加速度。科氏加速度的方向垂直于角速度矢量和相对速度矢量。 4运动副中摩擦力的确定：ψ=arctanf.摩擦圆半径ρ=fv·r. 运动副中法向反力和摩擦力的合力称为运动副中的总反力。 总反力方向：1总反力与法向反力偏斜一摩擦角ψ。2总反力Fr21与法向反力偏斜的方向与构件1相对于构件2的相对速度V12的方向相反。 构件组的静定条件：3n=2Pl+Ph 总反力方位的确定：1不计摩擦时确定总反力的方向2计摩擦力时总反力与摩擦圆相切3轴承2对轴颈1的总反力对轴颈中心之距离的方向必与轴颈1相对于轴承2的相对较速度w12的方向相反。（可根据铰接处两者转向判断，摩擦力与之相反，或总反力看作推力，推动摩擦圆与铰接处转向相反。） 5效率=理想比实际。串联等于相乘，并联分别计算功率，理论功率比实际功率。 运动副自锁条件：作用在轴颈上的驱动力为单力F,且作用于摩擦圆之内，即a<ρ.(力矩小于最大摩擦力矩) 移动副自锁条件：作用于滑块的驱动力作用在其摩擦角之内。 6动平衡:惯性力与惯性力矩平衡。（必为静） 静平衡：惯性力平衡。 质径积mr. J=mr平方，E=jw平方/2 7各种原动机的作用力与其运动参数之间的关系称为原动机的机械特性。 等效转动惯量；Je=∑【Mi(Vsi/w)平方+Jsi(wi/w)平方】
第一章绪论 一、教学要求 （1）明确本课程研究的对象和内容，及其在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。 （2）对机械原理学科的发展现状有所了解。 二、主要内容 1．机械原理课程的研究对象 机械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是以机器和机构为研究对象，是一门 研究机构和机器的运动设计和动力设计，以及机械运动方案设计的技术基础课。 机器的种类繁多，如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。机械原理是研究机器的共性理论，必须对机器进行概括和 抽象内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同，但是从它们的组成、运动确定性及功 能关系看，都具有一些共同特征： （1）人为的实物（机件）的组合体。 （2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。 （3）能完成有用机械功或转换机械能。 机构是传递运动和动力的实物组合体。最常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构、开式链机构等。它们的共同特征是： （1）人为的实物（机件）的组合体。 （2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。 2．机械原理课程的研究内容 1、机构的分析 1）机构的结构分析（机构的组成、机构简图、机构确定运动条件等）； 2）机构的运动分析（机构的各构件的位移、速度和加速度分析等）； 3）机构的动力学分析（机构的受力、效率、及在外力作用下机构的真实运动规律等）； 2、机构的综合（设计）：创新的过程 1）常用机构的设计与分析（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、常用间歇机构等）； 2）传动系统设计（选用、组装、协调机构） 通过对机械原理课程的学习，应掌握对已有的机械进行结构、运动和动力分析的方法，以及根据运动和动力性能方面的设计要求设计新机械的途径和方法。 3 机械原理课程的地位和作用 机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的，研究各种机械所具有的共性问题；它又为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。因此，机械原理是机械类各专业的一门非常重要的技术基础课，它是从基础理论课到专业课之间的桥梁，是机械类专业学生能力培养和素质教育的最基本的课程。在教学中起着承上启下的作用，占有非常重要的地位。 4 机械原理课程的学习方法 1. 学习机械原理知识的同时,注重素质和能力的培养。 在学习本课程时，应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上，着重于创新性思维的能力和创新意识的培养。 2．重视逻辑思维的同时,加强形象思维能力的培养。 从基础课到技术基础课，学习的内容变化了，学习的方法也应有所转变；要理解和掌握本课程的一些内容，要解决工程实际问题，要进行创造性设计，单靠逻辑思维是远远不够的，必须发展形象思维能力。 3．注意把理论力学的有关知识运用于本课程的学习中。