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第 十 一 章 总 复 习 山东建筑大学机械设计教研室研制 zhangmq@sdjzu.edu.cn 总 复 习 机械原理教学内容体系 机构分析 机构设计 机械设计 结构分析 力分析 运动分析 连杆机构 轮系 齿轮机构 凸轮机构 其他常用机构 机械系统动力学设计 机械系统方案设计 机构创新设计 1 机 械 结 构 分 析 绘制机构运动简图 计算自由度 结构分析 结构综合 →→结构？ N Y 构件 + 运动副→→运动链→→ F0? →→机构 有确定运动的条件 (1) 分析运动，数清构件 (2) 判定运动副性质并表达之 (3) 表达构件 F=3n-2PL-PH 注意：(1) 复合铰链 (2) 局部自由度 (3) 虚约束 F=原动件数 机构=基本机构+杆组 杆组：3n = 2PL 二级杆组：n=2，PL=3 三级杆组：n=4，PL=6 零件 机器 机械 高副 低副 转动副 移动副 代 机架 主动件 从动件 那么，什么样的机构能够满足预定的位移、速度、力的要求呢？ 2 ？ 机 构 运 动 分 析 运动传递：1→2→3→4→5 知 求 1→B1(B2) →B3 →D →E(5) C F 求解顺序： 杆组2-3 影像法 杆组4-5 杆组2-3 杆组4-5 同一构件上两点间速度、加速度关系 两个构件重合点间速度、加速度关系 3 C点运动 = 随B点平动 + 绕B点转动 A B C 1 ?1 2 3 4 D B2点运动 = B3点牵连运动 + B2与B3的相对运动 4 A 1 B 2 C 3 构件可长，用于远距离的操作。如挖掘机、车闸。 杠杆特性，用于增力。 运动形式多样，可用于运动转换。 连架杆位置对应，用于控制。 连杆位置多变，用于特定运动规律。 连杆曲线丰富，用于特定轨迹。 平 面 连 杆 机 构 4 连杆机构的特点及应用 连杆机构的基本类型及演化 曲柄 急回运动特性（极位夹角） 压力角和传动角（传力特性） 死点（极位） 运动的连续性 要点四：连杆机构的设计 构件可长，用于远距离的操作 杠杆特性，用于增力 运动形式多样，可用于运动转换 连架杆位置对应，用于控制 连杆位置多变，用于特定运动规律 连杆曲线丰富，用于特定轨迹 要点一 要点二 要点三 设计问题一 设计问题二 设计问题三 设计问题四 连杆机构特性和设计 曲柄存在的条件（杆长条件） 凸轮机构的组成、特点与应用 a.推杆可实现较 任意的运动规律 b.凸轮与推杆高 副接触，传力小 用于传力不大的控制和调节装置 特点 应用 组成 凸轮+推杆+机架（+ 锁合装置） 1 2 3 4 凸 轮 机 构 5 凸轮机构的分类与命名 用一例说明，对图示凸轮机构作如下分析： 凸 轮 形 状： 从动件运动形式： 运动副元素形状： 高副的锁合方式： 那么，该凸轮机构的名字可以命为： 力锁合对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构 形锁合 偏置 滚子从动件 平低从动件 空间凸轮 移动凸轮 其他类型 盘形凸轮 （对心）直动 滚子 重力锁合 可以组合出多种类型的凸轮机构…… 摆动 螺旋 齿轮 斜齿圆 柱齿轮 直齿圆 柱齿轮 蜗杆 蜗轮 啮合问题 计算问题 加工问题 定i →需定C → 啮合基本定律 渐开线齿廓 ↓ →四线合一 发生线 啮合线 公法线 公切线 正确传 动条件 正确啮合 连续传动 正确安装 单齿轮 对齿轮 标准齿轮…… 变位齿轮…… →五个基本参数 z m　ha* c* α → 四圆、三高 三弧、一角 →大小匹配 → m1=m2=m →交接及时 → ε≥1 →无侧隙 → a=a=m(z1+z2)/2 m 不同刀不同 m 相同滚刀同 若问可否同刀铣 要看齿数相差几 类型不同调距离 齿数不同调速比 展成法 → 根切 仿形法 ↓ 与z有关 ↓ Zmin=17 No ↓ 变位 ↑ Σ= β1+β2 端面←参数→法面 标准值 选刀值 非标值 计算值 可凑 中心距 ε↑ 单轮与斜齿轮同 蜗轮 转向 中心距 a=m(q+z2)/2 只有变位蜗杆←变位→没有变位蜗轮 主平面 过杆轴 垂轮轴 右旋左手定 左旋右手定 齿轮机构 齿 轮 机 构 6 复合轮系 定轴轮系 轮系的类型 轮系的功用 轮系传动比计算 类型选择及主要参数 远距传动 分路传动 变速传动 变向传动 大功率 大传动比 运动的合成 运动的分解 H 1 2 周转轮系 轮 系 7 第 十 一 章 总 复 习