精密机械设计基础习题.ppt

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1、机构的结构分析和瞬心法重点：机构自由度的计算和机构具有确定性运动的条件习题：1、机器和（机构）统称为机械；（构件）是机械的最小运动单元体。2、（由两个构件直接接触而组成的可动的连接）称运动副。3、两构件之间以点、线接触所组成的平面运动副，称为（高）副。以面接触所组成的平面运动副称（低）副。4、两个以上的构件同在一处以转动副相连接，构成了（复合铰链）。机构中常出现一种与输出构件无关的自由度称（局部自由度）。5、机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件称为（原动件）。6、（机构相对机架具有的独立运动的

2、数目）称为机构的自由度。7、机构具有确定性运动的条件是（机构自由度大于0,且等于原动件数）。8、平面机构自由度计算的公式（F=3n-2PL-PH）。9、（两构件的瞬时等速重合点）称为两构件的瞬心。10、以转动副相连接的两构件的瞬心在（转动副的中心）；以移动副相连接的两构件间的瞬心位于（垂直于导路的无穷远处）。以两构件以纯滚动的高副连接，瞬心在（在接触点）；当高副元素有相对滑动时，瞬心在（过接触点的公法线上）。11、对不通过运动副直接相连的两构件间的瞬心位置，可用（三心定理）求出。12、对含有N个构

3、件的平面机构，其瞬心总数K=（N（N-1）/2）。则含有7个活动构件的平面机构，其瞬心总数为（28）。自由度计算实例：习题1：如图，已知DE=FG=HI，且相互平行；DF=EG，且相互平行；DH=EI，且相互平行。计算机构自由度（若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指出）。解：F=3n-2PL-PHn=8,Pl=11,PH=1F=1在D、E处存在复合铰链；滚子绕自身几何中心B的转动自由度为局部自由度；FG杆及其两端的转动副所引入的约束为虚约束。自由度计算实例：习题2：如图，已知AD∥BE∥CF，并

4、且AD=BE=CF；LN=MN=NO，构件1、2为齿轮，且齿轮2与凸轮固连。试计算机构自由度（若有复合铰链、局部自由度和虚约束，请指出）。机构有无确定运动？为什么？解：F=3n-2PL-PHn=13,Pl=18,PH=2F=1=原动件数机构的确定运动。例1：如图所示为摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘，其半径r=30mm，偏距e=10mm，LAB=90mm，LBC=30mm，ω1=20rad/s。求：（1）找出机构的所有瞬心；（2）求图示位置的vC。P23P13P12Vc解：1、各瞬心位置B

5、点为P23；A点为P13；O点为P12；2、在瞬心P12有v1=v2所以ω2LBO=ω1eω2=ω1e/LBO=2010/（90+10）=2rad/s方向为顺时针。3、vC=ω2LBC=230=60mm/s方向垂直BC向左。第4、5、7章摩擦与效率、机械运转与速度波动的调节1、在计算移动副中的摩擦力时，不管运动副两元素的几何形状如何，只要其计算公式中引入（当量摩擦系数fv）即可。2、移动副中法向反力与摩擦力的合力称为运动副中的（总反力）。总反力与法向反力成（摩擦角），其与法向反力的偏斜方向与v

6、12的方向相反。3、只要轴颈相对于轴承滑动，计及摩擦时轴承对轴颈的总反力与（摩擦圆）相切。4、机械效率用功表示为（=Wr/Wd）；用驱动力表示为（=理想驱动力/实际驱动力）。5、串联机组的效率等于（机组每台机器效率的连乘积）。串联机器的数目越多，机械效率越（低）。6、当驱动力任意增大恒有（0）时，机械将发生自锁。7、机械在运动过程中的三个阶段：（起动）阶段、（稳定运转）阶段和（停车）阶段。8、调节周期性的速度波动，可在机械中安装一个具有很大转动惯量的（飞轮）。第8章平面连杆机构重点：连杆机

7、构的类型和基本知识习题：1、（铰链四杆机构）为平面四杆机构的基本型式，其他型式的四杆机构可认为它的演化形式。２、铰链四杆机构有（曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构）三种基本类型。其中与机架相连的称为（连架杆），能作整周回转的连架杆称（曲柄）。３、铰链四杆机构中，各运动副都为转动副。据组成转动副的两构件能否作相对整周转动，又分为（整转副）和（摆转副）。４、平行四边形机构是（双曲柄机构）的一种特殊形式；等腰梯形机构是（双摇杆）机构的特殊形式。５、偏心轮机构可认为是将（曲柄摇杆或曲柄滑块）机构中的转动

8、副半径扩大，使之超过曲柄长演化而成。６、整转副存在的条件？曲柄存在的条件？双摇杆机构中有无整转副？７、在摆动导杆机构中，行程速度变化系数K与导杆摆角ψ的关系是（K=（180º+ψ）/（180º-ψ））。８、曲柄摇杆机构中，当摇杆为原动件，曲柄为从动件,且（曲柄与连杆）共线时，机构处于死点位置。９、对心曲柄滑块机构中，以曲柄为原动件时，传动角在（曲柄和导路垂直时）最小；在（曲柄和机架共线时）最大。１０、一曲柄摇杆机构，当行程速比系数K（﹥1）时该机构有急回特性。１１、设计连杆机构时,