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沈阳航空航天大学机械原理课程精讲(可用作考研复习)

F=3n-(2pl+ph) =3×5 -2×6 -0 =3 F=3n-(2pl+ph) =3×5 -2×7 -0 =1
机构运动简图(3/6)
5.绘制P145页图 8-5 b)的机构运动简图
1
O
2
4
A
3 B
1
O
4 A
2
B 3
机构运动简图(5/6)
7.绘制图示机构的运动简图
1
A
O
2
3
4
B
例:1)
2)
方向:
水平

4
l2
4
EaDEDt
?
a
ne
E DlED ⊥ED lED
顺时针
k' d3'
n
例:图示机构中1构件为原动件,转动方向已知,G为阻抗力,摩擦角和摩擦 圆半径均已知,试判定作用于1构件上的平衡力矩的大小和方向。
解:(1)分析构件2的受力
注意: 1)总反力的方向
R21
2)三力要汇交于一点
G+ R12+ R12=0 R12
4、凸轮的转角
S
δ αA
r0
αB
第10章 齿轮机构及其设计
1.渐开线的特点 2.渐开线的函数及渐开线方程式 3.渐开线齿廓的啮合特点 ● 4.标准齿轮的几何尺寸、中心距 ● 5.齿轮正确啮合条件 6.轮齿的啮合过程 ● 7. 连续传动条件 8.变位齿轮传动及其斜齿圆柱齿轮传动的基本知识
齿轮的基本计算公式:
(1)速度分析
C 2
B
1
1
A
VC
大小: ?
方向:⊥CD
3
D 4
VB
1lAB
VCB

⊥AB ⊥BC
速度多边形 比例尺μv=(m/s)/mm
p:速度多边形极点
b
.
c
p
VB v pb
VC v pc
3
VC lCD
v pc
lCD
顺时针
VCB vbc
2
VCB lBC
vbc
lBC
顺时针
求构件2上E点的速度
第7章 机械的运转及其速度波动的调节
1、 周期性机械速度波动的原理及调节方法 周期性速度波动利用飞轮来调节 非周期性速度波动利用调速器调节。 ● 2. 飞轮的调速原理 飞轮的转动惯量与平均角速度、速度不均匀系数的关系。
JF≥ΔWmax/(ωm2[δ ])。 或 JF≥ 900ΔWmax /(nm2π2[δ ])
d = mz da= m(z+2ha*) df = m(z -2ha* -2c* ) db= dcosα=dacosαa
ρ= rsinα=rasinαa
a=m(z1+z2)/2 a′cosα′= acosα c = c* m+(a′- a ) P=πm Pb=πmcosα s=e=πm/2
εα = B1B2 /pb =[z1(tanαa1 - tanα′) +z2(tanαa2 - tanα′)]/(2π) 斜齿轮基本计算公式: mt = mn /cosβ d = mz/cosβ Zv=Z/cos3β a=m(z1+z2) / 2cosβ
3
1
4
F=3n-(2pl+ph) =3×3 -2×4 -0 =1
2)铰链五杆机构 F=3n-(2pl+ph) =3×4 -2×5 -0 =2
3)曲柄滑块机构 F=3n-(2pl+ph) =3×3 -2×4 -0 =1
机构自由度的计算(2/7)
3
2
4
1
5
4)凸轮机构
F=3n-(2pl+ph) =3×2 -2×2 -1 =1
画出力的矢量封闭图,可以求解出总
反力R12 。
(2)分析构件1的受力
h
注意: 1)作用力与反作用力的关系。 2)要满足力的平衡条件
R31
M =R21h 逆时针向
R32
R12 R32
G
若同上例条件,判定该机构的效率。 解: 应用公式 η=M0/M 计算效率
M0是理想状态下的驱动力矩,可以在 不计摩擦力的情况下求解
1。认清机架、原动件、从动件(输出 件)
2。判别运动副数量和类型 3。合理选择投影面 4。选择比例尺 5。绘制简图
§2-5 机构自由度的计算
平面机构自由度计算公式: F - 机构自由度;
举例 1)铰链四杆机构
n - 机构中活动构件数
2
P - 机构中低副的数目 l
P - 机构高副数目 h
F 3n - 2Pl - Ph
反行程:F = ′G tan(α - φ)
转动副: 总反力与G大小相等,方向相反;恒切于摩擦圆,
其产生的力矩总是与构件的运动方向相反。
●机械效率的计算方法 η=Wr/Wd=F0/F
机械自锁条件的确定: 驱动力作用于摩擦角之内或割于摩擦圆,或η≤0
第6章 机械的平衡 基本概念:静平衡、动平衡极其相关条件
(1)速度分析
大 方小 向: :V⊥3?B顺3BCV时lBBVC针3⊥1BlA2ABBlvVBpC∥Bb33?BBC2
.(c3) p
e
K向
大 方小 向: :V4 E水V?V平lEEEDD⊥VV√CDDple⊥vEVeDEEd?DD
顺时针
(2)加速度分析
b3
b1(b2)
d3
VB3B2 V b3b2
aB3
4)在图中标出nmax、nmin的位置。 125
Med
解: 1) nmax (11%)n 1010rpm nmax nmin (1-1%)n 990rpm
nmin
nmax
2) 在一个周期里 Wed=Wer
nmax - nmin 0.02
Med 2 200 50 Med 125 Nm
7. 何谓基本杆组?如何确定杆组的级别和机构的级别?选择不同的 原动件对机构级别有无影响?
课堂练习: 1、求出构件3上C点的速度
2、确定构件3的角速度ω3 ω3 = ω1 P13P14 / P13P34
例3-3 求出构件3的角速度和E点的速度
P13
3
v p23 2 p12 p23 3 p13 p23
E
vE
P23
3
P34
vp23 4
3
p12 p13
p23 p23
2
2 2
4
vE 3 p13 E
P12
1
P14
例3-4:图示为齿轮传动,已知齿轮1、2的节圆半径r1、r2和构件3的角 速度ω3,试求出机构的所有瞬心及构件2的角速度和M、N点的速度
M
P23
N
2
P12
3
3
P13 1
例3-4:求构件2和3的角速度和角加速度
M0 =R210h0 逆时针向 η=M0/M
作业4-19、5-8
R210 R120
R320
h0 R310
R320
R120
G
课堂练习
某机构等效构件的平均转速n=1000rpm,等效阻抗力矩Mer如图所示,等 效驱动力矩Med为常数,构件旋转一周为一个周期,若要求其速度波动幅度为 ±1%时,问:
1) nmax、nmin各为多少? 2)等效驱动力矩Med=? 3) 等效转动惯量Je=?
原动件数应为2
第3章 平面机构的运动分析 ●速度瞬心的数目、类型及其位置 ●三心定理及速度瞬心在速度分析中的应用
矢量方程图解法的基本知识
例2:
ω3 = ω1 P13P14 / P13P34
第4、第5章总结
移动副:平面摩擦 F fV G
●考虑摩擦时机构正的行受程:力F分= 析G t:an(α +φ) 斜面摩擦
1)构件5为原动件:
Ⅱ级机构
2)构件2为原动件: Ⅲ级机构
第2章 典型例题
计算机构的自由度,若有复合铰链、局部自由度及虚 约束,应指出。
已知CDFE为菱形。 n=10 ,pl=14,ph=1, F’=1, p’=1 F=3n-(2pl+ph-p’)-F’ =3*10-(2*14+1-1)-1=1
n=5 , pl=5 , ph= 2, P’=0, F’=1 F=3*5-(2*5+2+0)-1=2
n’’
b’
3
aCt lCD
an''c'
lCD
逆时针
D 4
n’ e’
2
aCt B lCB
an'c' lCB
逆时针
aC aCn aCt aB aCnB aCt B
大小:
32lCD
?
12lAB
22lBC
?
方向:
C D ⊥CD
BA
C B ⊥BC
加速度影像:
△b’c’e ’∽△BCE,
且角标顺序方向一致
n
3) △Wmax =(200-125)π=75π
m n 30 104 .67 rad / s
Je Wmax m2
4) nmax、nmin位置
如图

Je 1.075 kgm2
第7章 思考题
1 在机器系统的启动阶段,系统的动能 增大,并且输入功大于总消耗功。 2 计算等效力或力矩的条件功率(或功)相等:作用于等效构件上的等效力矩 Me (或等效力Fe )的
b
2)加速度分析
aC aB aCnB aCt B
c′
p′
大小: ?
12lAB
22lBC
?
d′
方向:水平
BA
aC a p' c'
2
aCt B lCB
a n' c'
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