【正文】 521) 117 ? 由于模數(shù) m和分度圓壓力角 α 均已標(biāo)準(zhǔn)化了 ， 不能任意選取 ， 因此 ， ? 一對(duì)齒輪正確嚙合條件是 ：兩齒輪的模數(shù)和分度圓壓力角分別相等 ， 即： ?????????? 2121 mmm（ 5－ 21） ’ 2211 c o sc o s ?? mm ?118 二、齒輪傳動(dòng)的嚙合角 α ’——無(wú)側(cè)隙嚙合方程式 ?標(biāo)準(zhǔn)齒輪 的分度圓齒厚等于其齒槽寬 ， 因而一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪嚙合時(shí) ， 只要保證兩齒輪的分度圓相切 ， 就可以保證齒輪無(wú)側(cè)隙嚙合傳動(dòng) ?變位齒輪 的分度圓齒厚隨變位系數(shù)的變化可能增大或減小 ， 此時(shí)如何保證無(wú)側(cè)隙嚙合 ， 應(yīng)進(jìn)一步討論 。39。 (522） 120 據(jù)式（ 5－ 13）得節(jié)圓齒厚 ? 代入式 （ 5－ 22） 并化簡(jiǎn)得： )39。22222 ?? i nvi nvrrrss ???39。239。39?；蚍Q中心距變動(dòng)量； ? 系數(shù) y稱為中心距變動(dòng)系數(shù) ，其值為： ????????????maayzzy)39。 ? 如 ε ＜ 1， 則表明齒輪傳動(dòng)有部分時(shí)間不連續(xù) ， 會(huì)產(chǎn)生沖擊和振動(dòng) 。 ? 為此 ， 必須知道 端面參數(shù)與法面參數(shù)間的換算關(guān)系 。tan(t a n)39。 ? 行星輪 2裝在系桿 H上，一方面繞軸線 O1O1自轉(zhuǎn)，同時(shí)又隨系桿 H繞固定軸線 OO作公轉(zhuǎn)。 圖 6－ 2b 144 ? 由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或者由兩個(gè)以上的周轉(zhuǎn)輪系所組成的輪系 ,稱為混合輪系 ,如圖64所示。 149 二、周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比 圖 613 a) 轉(zhuǎn)化前的周轉(zhuǎn)輪系 ?周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比不能直接計(jì)算，可將整個(gè)周轉(zhuǎn)輪系加上一個(gè)與系桿 H 的轉(zhuǎn)速大小相等、方向相反的公共轉(zhuǎn)速 (ωH)使其轉(zhuǎn)化為假想的定軸輪系，如圖 613所示。 ? 為了研究單自由度機(jī)械系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，可將機(jī)械系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化為只有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的 等效構(gòu)件 ，等效構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)與機(jī)構(gòu)中相應(yīng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)一致。 163 ? 一、 周期性 速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) ? 周期性速度波動(dòng)的原因 驅(qū)動(dòng)力與工作阻力在絕大多數(shù)時(shí)候 都是不相等 工作過(guò)程是波動(dòng)的 機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，等效驅(qū)動(dòng)力矩和等效阻力矩的周期性變化，將引起機(jī)械速度的周期性波動(dòng)。這樣上式變?yōu)? （ 843） 170 例 8—3 設(shè)已知一機(jī)械所受等效阻力矩 M的變化規(guī)律如圖 9－ 5所示 ， 等效驅(qū)動(dòng)力矩視為常數(shù) 。 172 ? ??? ? ??? 0202 )(2121 dMMJJ rd? ??? ? ??? 020 )(2 dMMJ rdsr ad /4??????? ?? sr ad / ??????? ?? sr ad /89 ??????? ??sr ad /23 ??????? ?? ? ? m i n/100/ rsr a d ????根據(jù)能量形式的運(yùn)動(dòng)方程式（ 9－ 14），可得該機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程： 于是 （ a） （ b） Mr(φ )在 0－ 2π 周期內(nèi)不連續(xù)，式（ b）需分段積分，代入已知參數(shù) ω 0＝ ， J＝ ，可求得 173 圖示為該機(jī)械主軸穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的 ω － φ 曲線 ，從圖可以看出 ， 在 2π 周期內(nèi) ， 速度是波動(dòng)狀態(tài) 。 ω－ φ曲線的變化 171 解 該機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) ， 在一個(gè)周期內(nèi) ， 驅(qū)動(dòng)力矩作功等于阻力矩作功 。 169 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 式 （ 9－ 31） 表示了飛輪等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似計(jì)算式 。 ? 等效條件 ： ? (1) 等效構(gòu)件所具有的動(dòng)能等于原機(jī)械系統(tǒng)的總動(dòng)能； ? (2) 等效構(gòu)件的瞬時(shí)功率等于原機(jī)械系統(tǒng)的總瞬時(shí)功率。 155 題 54： 在圖示行星減速裝置中，已知z1=z2=17,z3=51。323125115 zzzzzzzziiiii ?????147 推廣到一般情形，設(shè) A為輸入軸， B為輸出軸，則定軸輪系傳動(dòng)比大小的計(jì)算公式為： 積所有主動(dòng)齒輪齒數(shù)連乘到從積所有從動(dòng)齒輪齒數(shù)連乘到從BABA??BAABi ??148 對(duì)于蝸桿傳動(dòng)， 可用左右手規(guī)則進(jìn)行判斷 ： 如果是右旋蝸桿，用左手規(guī)則判斷，即以左手握住蝸桿，四指指向蝸桿的 轉(zhuǎn)向 ，則拇指的指向?yàn)閲Ш宵c(diǎn)處蝸輪的線速度方向，如圖所示。 ? (F=3X32X32X1=1) ? 這表明 ， 只需要有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)件 ， 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)就能完全確定 。如圖 62所示。 21 ?? ??134 五、斜齒輪傳動(dòng)的重合度 端面重合度＋軸面重合度 39。 ? 而斜齒輪的齒面為漸開線螺旋面 ， 其 端面齒形 為漸開線 。 ? 為保證齒輪傳動(dòng)的連續(xù)性 ， 實(shí)際嚙合線長(zhǎng)度應(yīng)大于其基圓齒距 pb， ? 否則 ， 若＜ pb， 其前一對(duì)輪齒在 B1點(diǎn)處脫開嚙合時(shí) ， 后一對(duì)輪齒尚未進(jìn)入 B2點(diǎn)嚙合 ， 這樣 ， 前后兩對(duì)輪齒交替嚙合時(shí)必然造成沖擊 ， 無(wú)法保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性 。 ???? ??aymaa此時(shí)，兩齒輪的分度圓相切。c o s/c o s)(39。c osc os39。239。39。 12 es ?39。 圖 5－ 24 116 ? 圖 5－ 24中的線段的長(zhǎng)度即為齒輪的 法向齒距 pn，亦為齒輪的 基圓齒距 pb。 108 根切現(xiàn)象 是因?yàn)榈毒啐X頂線（齒條型刀具）或齒頂圓（齒輪插刀）超過(guò)了極限嚙合點(diǎn)（嚙合線與被切齒輪基圓的切點(diǎn)） N1而產(chǎn)生的。 ?c o srr b ?99 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 100 一、范成法 二、仿形法 167。 ? 切點(diǎn) N1和 N2稱為 極限嚙合點(diǎn) 。 ? 綜上所述 ， 可得漸開線的極坐標(biāo)參數(shù)方程為 ???????KKKKkbki nvrr?????t a nc os/ （ 5－ 4） 91 二、漸開線齒廓嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn) ? 1． 傳動(dòng)比恒定不變 ? 如圖所示：不論一對(duì)漸開線齒輪的安裝中心距如何 ， 過(guò)任意嚙合點(diǎn) K作兩齒廓的公法線 ， 它必與兩齒輪的基圓相切且為其內(nèi)公切線 。 86 一、漸開線和漸開線方程 二、漸開線齒廓嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn) 167。 為保證二齒廓既不分離又不相互嵌入地連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) ， 沿齒廓接觸點(diǎn) K的公法線 nn方向上 ， 齒廓間不能有相對(duì)運(yùn)動(dòng) ， 即二齒廓接觸點(diǎn)公法線方向上的分速度要相等 ， ? vn1＝ vn2＝ vn。 ? 從動(dòng)件在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中，其尖頂仍然始終與凸輪輪廓保持接觸，因此，在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 尖頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓 。； 74 ? 凸輪基圓 ：以凸輪軸心為圓心 ,以其 理論輪廓 最小向徑 ro 為半徑的圓； ? 從動(dòng)件行程 : 在推程或回程中從動(dòng)件的最大位移 ,用 h 表示； ? 偏 距 : 凸輪回轉(zhuǎn)中心與從動(dòng)件導(dǎo)路間的偏置距離 ,用 e 表示。 ? 對(duì)一些常用的機(jī)構(gòu)（如齒輪、帶、鏈等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）和運(yùn)動(dòng)副，在機(jī)械工程手冊(cè)等一般設(shè)計(jì)用工具書中均可以查到其效率值。 r c t a na r c t a n 0??? f?圓盤 1與工件 2之間的摩擦角為 ???? ??? s i n)s i n ( 1re 339。 把以導(dǎo)路法線為中線的角 2φ 構(gòu)成的區(qū)域 （ 圖 3－ 49陰影區(qū) ） 稱為自鎖區(qū) 。 ?絕對(duì)瞬心與相對(duì)瞬心 49 ? 機(jī)構(gòu)中速度瞬心的數(shù)目 K可以用下式計(jì)算 ? ?式中 m為機(jī)構(gòu)中構(gòu)件（ 含機(jī)架 ）數(shù)。3?可見(jiàn)： 239。 43 三、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù) ? 1． 極位夾角 ? 在圖 3－ 27所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中 ， 當(dāng)曲柄 AB逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一周時(shí) ， 搖桿最大擺角 ψ 對(duì)應(yīng)其兩個(gè)極限位置 C1D和 C2D， ? 此時(shí)正是曲柄和連桿處于兩次共線位置 ， 通常把曲柄這兩個(gè)位置所夾的銳角θ 稱為極位夾角 。 圖 3－ 14b 圖 3－ 16 33 ? 若選構(gòu)件 1為機(jī)架（圖 3－ 16a），雖然各構(gòu)件的形狀和相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系都未改變，但沿塊 3將在可轉(zhuǎn)動(dòng)（或擺動(dòng)）的構(gòu)件 4（稱其為 導(dǎo)桿 ）上作相對(duì)移動(dòng)，此時(shí)圖 3－ 14b所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)就演化成 轉(zhuǎn)動(dòng)（或擺動(dòng)）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) （圖3－ 16a）； 差異？ 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)能否回復(fù)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)？？ 擺動(dòng) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 34 （ 3）變化雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架 ? 在圖 315和圖 322a所示的具有兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)中，是選擇滑塊 4作為機(jī)架的，稱之為 正弦機(jī)構(gòu) ，這種機(jī)構(gòu)在印刷機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床中均得到廣泛地應(yīng)用，例如機(jī)床變速箱操縱機(jī)構(gòu)、縫紉機(jī)中針桿機(jī)構(gòu)（圖 3— 22d）； 圖 3— 22 圖 315 35 ? 若選取構(gòu)件 1為機(jī)架（圖 3－ 22b），則演化成 雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu) ，它常應(yīng)用作兩距離很小的平行軸的聯(lián)軸器，圖 322e所示的十字滑塊聯(lián)軸節(jié)為其應(yīng)用實(shí)例； 圖 3－ 22b 圖 322e 36 ? 當(dāng)選取構(gòu)件 3為機(jī)架（圖 3－ 22c）時(shí)，演化成 雙滑塊機(jī)構(gòu) ，常應(yīng)用它作橢圓儀（圖 3— 22f）。 3－ 2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型 及其演化 27 a— 曲柄： 與機(jī)架相聯(lián)并且作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件； b— 連桿 ：不與機(jī)架相聯(lián)作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件； c— 搖桿 ：與機(jī)架相聯(lián)并且作往復(fù)擺動(dòng)的構(gòu)件； d— 機(jī)架 ：作為參照物而相對(duì)固定不動(dòng)的構(gòu)件； a、 c— 連架桿。 19 三、平面機(jī)構(gòu)的 高副低代 ? 高副低代的條件是 ： ? (1)代替前后機(jī)構(gòu)的自由度完全相同。 圖 211 b) 帶虛約束的 平行四邊形機(jī)構(gòu) 圖 211a) 平行四邊形機(jī)構(gòu) 例 24 計(jì)算圖 215a 所示大篩機(jī)構(gòu)的自由度 ? 解：機(jī)構(gòu)各構(gòu)件均在同一平面運(yùn)動(dòng)，可按圖 215b分析 ? F=3 72 91=2 圖 215 a） b） 15 ? 一、平面機(jī)構(gòu)的組成原理 ? 任何機(jī)構(gòu)都包含機(jī)架、原動(dòng)件和從動(dòng)件系統(tǒng)三部分。 10 三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) ? 在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)注意以下一些情況，否則計(jì)算結(jié)果往往會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。 5 ? 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 ? 一個(gè)不受任何約束的構(gòu)件在平面中的運(yùn)動(dòng)只有三個(gè)自由度， ? 具有 n個(gè) 活動(dòng) 構(gòu)件（機(jī)架除外，因其相對(duì)固定不動(dòng)）的平面機(jī)構(gòu)，若各活動(dòng)構(gòu)件完全不受約束時(shí)，則整個(gè)機(jī)構(gòu)相對(duì)于機(jī)架共有 3n個(gè)自由度。 167。把引入一個(gè)約束數(shù)的運(yùn)動(dòng)副稱為 I級(jí)副 ，引入兩個(gè)約束數(shù)的運(yùn)動(dòng)副稱為 Ⅱ 級(jí)副 ，依此類推。 ? 自由度減少的數(shù)目，應(yīng)等于運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)目。 11 ? 解：在本機(jī)構(gòu)中 A、 B、 C、 D 四處都由三個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈， n＝ 7， PL＝ 10， PH=0，由式 (21)可得： ? F=3 72 100=1 圖 29 鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu) 例 23 計(jì)算圖 29所示鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的自由度數(shù) ? (2)局部自由度 ：對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度稱為局部自由度。 24 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析 16 阿蘇爾桿組 ? 有時(shí)這種從動(dòng)件系統(tǒng)還可分解為若干個(gè)更簡(jiǎn)單的 、 自由度為零的構(gòu)件組 。 21 ? (1)如果兩接觸輪廓之一為直線，替代轉(zhuǎn)動(dòng)副演化成移動(dòng)副，如圖 219所示。 二、平面連桿機(jī)構(gòu)的演化 29 改變相對(duì)桿長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若 搖桿 的桿長(zhǎng)增大至無(wú)窮長(zhǎng)，則其與連桿相聯(lián)的轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副。 41 二、 基本概念 ：壓力角與傳動(dòng)角 ? 壓力角 從動(dòng)件的速度方向與力方向所夾的銳角稱為壓力角 ? 在圖 3— 26所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果不考慮構(gòu)件的慣性力和鉸鏈中的摩擦力， ? 則原動(dòng)件 AB通過(guò)連桿 BC作用到從動(dòng)件 CD上的力 F將沿 BC方向，該力的作用線與力作用點(diǎn) C點(diǎn)絕對(duì)速度 vc所夾的銳角α 稱為 壓力角 。 ? 常稱 φ 1為推程運(yùn)動(dòng)角 ， φ 2為回程運(yùn)動(dòng)角 。3 tt???? ???在曲柄等速回轉(zhuǎn)情況下，通常把搖桿往復(fù)擺動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)。 12P32 ),(21 KKK3Kv2Kv2? 3?113P證明：反證法 53 (1) 平面四桿機(jī)構(gòu) ? 如圖所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若已知四桿件長(zhǎng)度和原動(dòng)件（曲柄） 1以角速度 ω 1順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。 ? 當(dāng)軸頸在軸承內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于受到徑向載荷的作用，所以接觸面必產(chǎn)生摩擦力阻止回轉(zhuǎn)。242439。