機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(已修改)
2025-07-05 19:39 本頁(yè)面
【正文】 ：獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元/零件：獨(dú)立的制造單元機(jī)構(gòu)：用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力的、有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架的、用構(gòu)件間能有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)（機(jī)構(gòu)=機(jī)架（1個(gè)）+原動(dòng)件（≥1個(gè)）+從動(dòng)件（若干））機(jī)器：包含一個(gè)或者多個(gè)機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)注：從力的角度看機(jī)構(gòu)和機(jī)器并無(wú)差別，故將機(jī)構(gòu)和機(jī)器統(tǒng)稱為機(jī)械1. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的要點(diǎn)：1）構(gòu)件數(shù)目與實(shí)際數(shù)目相同2）運(yùn)動(dòng)副的種類(lèi)和數(shù)目與實(shí)際數(shù)目相同3）運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置以及構(gòu)件尺寸與實(shí)際機(jī)構(gòu)成比例（該項(xiàng)機(jī)構(gòu)示意圖不需要）2. 運(yùn)動(dòng)副（兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副）：1）高副（兩構(gòu)件點(diǎn)或線接觸）2）低副（兩構(gòu)件面接觸組成），例如轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副3. 自由度（F）=原動(dòng)件數(shù)目，自由度計(jì)算公式：求解自由度時(shí)需要考慮以下問(wèn)題：1）復(fù)合鉸鏈2）局部自由度3）虛約束4. 桿長(zhǎng)條件：最短桿+最長(zhǎng)桿≤其它兩桿之和（滿足桿長(zhǎng)條件則機(jī)構(gòu)中存在整轉(zhuǎn)副）I） 滿足桿長(zhǎng)條件，若最短桿為機(jī)架，則為雙曲柄機(jī)構(gòu)II） 滿足桿長(zhǎng)條件，若最短桿為機(jī)架的鄰邊，則為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)III） 滿足桿長(zhǎng)條件，若最短桿為機(jī)架的對(duì)邊，則為雙搖桿機(jī)構(gòu)IV） 不滿足桿長(zhǎng)條件，則為雙搖桿機(jī)構(gòu)5. 急回特性：搖桿轉(zhuǎn)過(guò)角度均為擺角（搖桿左右極限位置的夾角）的大小，而曲柄轉(zhuǎn)過(guò)角度不同，例如：牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)急回特性可用行程速度變化系數(shù)（或稱行程速比系數(shù)）K表示為極位夾角（連桿與曲柄兩次共線時(shí)，兩線之間的夾角）6. 壓力角：作用力F方向與作用點(diǎn)絕對(duì)速度方向的夾角α7. 從動(dòng)件壓力角α=90176。（傳動(dòng)角γ=0176。）時(shí)產(chǎn)生死點(diǎn)，可用飛輪或者構(gòu)件本身慣性消除8. 凸輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi)及其特點(diǎn)：I)按凸輪形狀分：盤(pán)形、移動(dòng)、圓柱凸輪（端面） II）按推桿形狀分：1）尖頂——構(gòu)造簡(jiǎn)單，易磨損，用于儀表機(jī)構(gòu)（只用于受力不大的低速機(jī)構(gòu)）2）滾子——磨損小，應(yīng)用廣3）平底——受力好，潤(rùn)滑好，用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)，效率高，但是無(wú)法進(jìn)入凹面 III）按推桿運(yùn)動(dòng)分：直動(dòng)（對(duì)心、偏置）、擺動(dòng) IV)按保持接觸方式分：力封閉（重力、彈簧等）、幾何形狀封閉（凹槽、等寬、等徑、主回凸輪）9. 凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向與凸輪給從動(dòng)件的力的方向之間所夾的銳角α（凸輪給從動(dòng)件的力的方向沿接觸點(diǎn)的法線方向）壓力角的大小與凸輪基圓尺寸有關(guān)，基圓半徑越小，壓力角α越大（當(dāng)壓力角過(guò)大時(shí)可以考慮增大基圓的半徑） FF’F’’10. 凸輪給從動(dòng)件的力F可以如圖分解為沿從動(dòng)件的有用分力F’和使從動(dòng)件壓緊導(dǎo)路的有害分力F’’（F’’=F’tanα）11. 凸輪機(jī)構(gòu)的自鎖現(xiàn)象：在α角增大的同時(shí)，F(xiàn)’’增大，使導(dǎo)路摩擦力大于有用分力F’，系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓力角超過(guò)許用值【α】即發(fā)生自鎖，【α】在擺動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)中建議35176。45176。，【α】在直動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)中建議30176。，【α】在回程凸輪機(jī)構(gòu)中建議70176。80176。12. 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與沖擊的關(guān)系：I）多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律：1）等速運(yùn)動(dòng)（一次多項(xiàng)式）運(yùn)動(dòng)規(guī)律——?jiǎng)傂詻_擊2）等加等減速（二次多項(xiàng)式）運(yùn)動(dòng)規(guī)律——柔性沖擊3）五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律——無(wú)沖擊（適用于高速凸輪機(jī)構(gòu)） II）三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：1）余弦加速度（簡(jiǎn)諧）運(yùn)動(dòng)規(guī)律——柔性沖擊2）正弦加速
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