《機械原理》課程要求.ppt

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1、機械原理課程要求,第一章 緒論,第二章 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析,1.理解名詞概念：構(gòu)件、零件、運動副（三要素、元素、高副、低副）、約束、運動鏈、機構(gòu)、運動簡圖；,2.機構(gòu)具有確定運動的條件；,3.平面機構(gòu)自由度的計算公式及應(yīng)用（注意事項：復(fù)合鉸鏈、虛約束、局部自由）；,4.基本桿組的條件及機構(gòu)分類。,第三章 平面機構(gòu)的運動分析,1.速度瞬心（兩個構(gòu)件相對速度為零的點）、數(shù)目、位置 （直接相聯(lián)構(gòu)件直觀法、不直接相聯(lián)構(gòu)件三心定律），應(yīng)用（速度分析）；,2.用相對運動矢量方程圖解法對機構(gòu)進行速度和加速度分析；同一個構(gòu)件上兩個不同點之間的運動關(guān)系、兩個構(gòu)件上的重合點；,3.深刻理解速度多邊形、速度影象、加

2、速度多邊形、加速度影象的特性及其物理含義，能熟練運用影象原理求任意點的速度和加速度。,第四章 平面機構(gòu)的力分析（不要求）,1.運動副中的摩擦；理解摩擦角、摩擦圓和當(dāng)量摩擦系數(shù)的概念；,2.掌握運動副中總反力的求法，能進行簡單機構(gòu)的受力分析。,3.掌握機械效率的計算方法；,第五章 機械中的摩擦和機械效率,4.掌握機械自鎖和自鎖機械的概念，以及機械自鎖幾何條件的求法。,1.四桿機構(gòu)的基本形式、演化及應(yīng)用；,2.曲柄存在條件、傳動角、壓力角、死點、急回特性：極位夾角和行程速比系數(shù)等物理含義，并熟練掌握其確定方法；,3.掌握按連桿二組位置、三組位置、連架桿三組對應(yīng)位置、行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu)的原理與

3、方法。,第六章 平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計,1.從動件運動規(guī)律：特性及作圖法。,2.理論輪廓與實際輪廓的關(guān)系。,3.凸輪壓力角與基圓半徑r0的關(guān)系；,第七章 凸輪機構(gòu)及其設(shè)計,4.掌握用圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線的步驟與方法；,5.掌握解析法在凸輪輪廓設(shè)計中的應(yīng)用。,名詞：五個圓：r ra rf rb r；兩個角： ；兩條線：嚙合線、中心距（連心線）；pnpb；齒距pe+s、標準齒輪、標準安裝、標準中心距。,齒廓嚙合基本定律和漸開線的性質(zhì)、方程。,熟記表83計算公式，齒輪齒條傳動的特點。,嚙合特性：定傳動比、運動可分性: acosa cos。,正確嚙合條件：pn1pn2 pb1pb2 m1m2 12。,

4、連續(xù)傳動條件；重合度及其物理含義，要求能繪制單齒 和雙齒嚙合區(qū)圖。,仿形法切齒原理、刀具種類和特點；范成加工原理、所 需運動；,根切現(xiàn)象及原因、不根切最少齒數(shù)：zmin17；,第八章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計,變位齒輪傳動的概念、xmin的含義，哪些參數(shù)有變化或不變； 齒厚和無側(cè)隙嚙合方程不要求記。,變位的傳動類型及優(yōu)缺點；,斜齒輪形成，基本參數(shù)的計算 ：端面法面參數(shù)之間的關(guān)系， 正確嚙合條件，重合度與直齒輪的不同之處、當(dāng)量齒數(shù)（何 用？）、優(yōu)缺點等；,交錯軸斜齒輪交錯角與螺旋角的關(guān)系：=|1+2|、從 動輪轉(zhuǎn)向的判定;,蝸桿傳動：正確嚙合條件、蝸桿直徑系數(shù)q=d/m，基本參數(shù)及蝸輪轉(zhuǎn)向的判

5、斷方法（右旋左手、左旋右手）；,圓錐齒輪：輪齒的形成（球面漸開線，圓柱圓錐）、背錐、 標準參數(shù)（大端）、當(dāng)量齒輪zv=z/cos。,第九章 齒輪系及其設(shè)計,1.周轉(zhuǎn)輪系、混合輪系傳動比的計算方法；,2.確定行星輪系各輪齒數(shù)的四個條件。,3.配齒公式的應(yīng)用。,一般取: z1 =1740,第十章 其他常用機構(gòu)及其設(shè)計,1.棘輪機構(gòu)的設(shè)計要點。,2. 槽輪運動系數(shù)的物理含義及其求法。,3. 槽輪槽數(shù)、圓銷數(shù)以及運動系數(shù)之間的關(guān)系。,第十一章 機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié),1.理解各種等效名詞(等效構(gòu)件、me，Je，Me，F(xiàn)e)的概念以及等效轉(zhuǎn)化的條件（動能相等和功率相等）；,2. Wmax 的求法

6、及JF的計算。,第十二章 機械的平衡,掌握靜平衡和動平衡的計算方法。,機械原理復(fù)習(xí)思考題,1. 什么是零件、構(gòu)件、機構(gòu)、機器、機械？它們有什么聯(lián)系？又有什么區(qū)別？,2.何謂運動副和運動副元素？運動副有哪些類型？各有幾個自由度？用什么符號表示？,3.機構(gòu)是如何組成的？它必須具備什么條件？當(dāng)原動件多于或少于機構(gòu)的自由度時，機構(gòu)將發(fā)生什么情況？,第二章 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析,4. 什么是機構(gòu)的自由度？如何計算？,5 .什么是局部自由度？出現(xiàn)在哪些場合？什么是復(fù)合鉸鏈？鉸鏈數(shù)和構(gòu)件數(shù)有何關(guān)系？什么是虛約束？一般出現(xiàn)在哪些場合？具體計算機構(gòu)自由度時如何正確去掉局部自由度和虛約束？,6 .為什么要繪制機構(gòu)運

7、動簡圖？它有何用處？它能表示機構(gòu)哪些方面的特征？繪制運動簡圖的方法和步驟如何？,7. 何謂機構(gòu)的組成原理？何謂基本桿組？它具有什么特性？如何確定基本桿組的級別和機構(gòu)的級別？,1 .何謂速度瞬心？瞬心數(shù)目與構(gòu)件數(shù)有何關(guān)系？通過運動副相聯(lián)兩構(gòu)件的瞬心位置如何確定？,第三章 平面機構(gòu)的運動分析,2 .何謂三心定律？如何利用它來求不直接相聯(lián)的兩個構(gòu)件的瞬心？,3 . 如何利用瞬心法對機構(gòu)進行運動分析？能否用瞬心法求構(gòu)件的加速度？,4 .用矢量方程圖解法進行機構(gòu)運動分析的基本原理是什么？什么是公共點？什么是重合點？如何確定兩構(gòu)件公共點以及兩構(gòu)件重合點之間運動關(guān)系？,5 .何謂速度多邊形？它有何特性？何謂

8、加速度多邊形？它有何特性？,6. 何謂速度影象和加速度影象？它有何特性？有何用處？,1. 為什么要引入當(dāng)量摩擦系數(shù) fv和當(dāng)量摩擦角v的概念？,第五章 機械中的摩擦和機械效率,2 .槽面摩擦與平面摩擦相比，在外載荷及摩擦面的條件相同時，哪個摩擦力大？為什么？,3 .如何確定移動副和轉(zhuǎn)動副中的總反力的大小和方向？,4.何謂螺旋副的擰緊和擰松？計算公式如何？,5.螺旋副的效率與哪些因素有關(guān)？矩形、梯形和鋸齒形三種螺紋中，哪一種效率最高？哪一種效率最低？為什么？,7. 在什么條件下存在哥氏加速度？如何確定其大小和方向？,6.何謂機械的自鎖？何謂自鎖機械？自鎖機械根本不能動，對嗎？,7.判斷機械自鎖通

9、常有哪些方法？,8. 自鎖的可靠性取決于什么？與載荷大小有無關(guān)系？為什么？,1. 何謂平面連桿機構(gòu)？它有何特點？能夠?qū)崿F(xiàn)哪些運動轉(zhuǎn)換？,第六章 平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計,2.鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式有哪幾種？各有什么特性？這些特性在生產(chǎn)中有何用處？哪些特性對工作不利？如何消除其影響？,3.四桿機構(gòu)的演化形式有哪些？它們是通過什么途徑演化而來的？在工程上有哪些實際應(yīng)用？,4.在鉸鏈四桿機構(gòu)中，轉(zhuǎn)動副成為周轉(zhuǎn)副的條件是什么？,5.鉸鏈四桿機構(gòu)的形式和尺寸之間關(guān)系如何？曲柄存在條件是什么？,9.影響螺旋副自鎖性的因素有哪些？,6 .四桿機構(gòu)中的極位和死點有何異同？,10. 分別用驅(qū)動力和生產(chǎn)阻力來確定機械

10、效率，所得結(jié)論是否一樣？,11 .如何計算串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)機組總的機械效率？,7. 何謂行程速比系數(shù)K？它描述了機構(gòu)的什么特性？它與極位夾角有何關(guān)系？,10.曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)和擺動導(dǎo)桿機構(gòu)等各在什么條件下會出現(xiàn)死點？機構(gòu)在死點位置會出現(xiàn)什么后果？可采取哪些措施解決？,11 . 機構(gòu)的壓力角和傳動角是如何定義的？它們對傳力性能有何影響？設(shè)計四桿機構(gòu)時，對傳動角有何要求？,12 .曲柄搖桿機構(gòu)的最大和最小傳動角出現(xiàn)在什么位置？當(dāng)搖桿主動時，其傳動角又如何？,13.導(dǎo)桿機構(gòu)的傳動角是多少,14.曲柄滑塊機構(gòu)的最大和最小傳動角出現(xiàn)在什么位置？當(dāng)滑塊主動時，其傳動角又如

11、何？,15 .四桿機構(gòu)設(shè)計中的反轉(zhuǎn)法原理，其理論依據(jù)是什么？,8. 曲柄搖桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)及擺動導(dǎo)桿機構(gòu)是否都存在急回特性？什么情況下沒有急回特性？,9.曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)以曲柄為原動件時，是否存在死點？,16.按給定行程速比系數(shù)設(shè)計鉸鏈四桿機構(gòu)時，如何確定鉸鏈A的位置？,1.凸輪機構(gòu)有哪些類型？特點如何？,第七章 凸輪機構(gòu)及其設(shè)計,2 .凸輪機構(gòu)從動件常用運動規(guī)律有哪幾種？有何特點？適用于哪些場合？,3.何謂剛性沖擊和柔性沖擊？它們出現(xiàn)在哪幾種常用運動規(guī)律中？,4 .當(dāng)盤形凸輪機構(gòu)從動件的運動規(guī)律完全一樣時，若分別采用尖頂、滾子和平底等形式的推桿，凸輪形狀也相同嗎？為什么？,5.何謂理論

12、輪廓曲線？何謂實際輪廓曲線？為何要這樣區(qū)分？作圖時是否可以不畫理論輪廓曲線，而直接繪制實際輪廓曲線？,6 .設(shè)計凸輪輪廓曲線時，采用了反轉(zhuǎn)法，其理論依據(jù)是什么？,7.何謂凸輪工作廓線的變尖現(xiàn)象和推桿運動規(guī)律失真現(xiàn)象，它對凸輪機構(gòu)的正常工作有何影響？如何加以避免？,8.凸輪的基圓就是以回轉(zhuǎn)中心為圓心，以回轉(zhuǎn)中心到輪廓上距離最小的向徑為半徑所作的圓，這種說法對嗎？,9.凸輪的壓力角是如何定義的？壓力角的大小會對工作產(chǎn)生什么影響？為什么回程壓力角可以選得大些？,10 .將對心從動件改為偏置后，對凸輪壓力角有何影響？,11.對滾子從動件凸輪機構(gòu)，滾子過大或過小各有什么利害關(guān)系？為什么？,12.有一滾子

13、推桿盤形凸輪機構(gòu)，在使用中發(fā)現(xiàn)滾子的直徑偏小，欲改用較大的滾子，是否可行？為什么？,13.平底從動件凸輪機構(gòu)的適用情況如何？在設(shè)計中可能遇到哪些問題？如何解決？,1.漸開線是如何生成的？它有哪些特性？其參數(shù)方程如何？,第八章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計,2 .為什么同一齒輪上同側(cè)齒廓之間的法向距離處處相等？其理論依據(jù)是什么？,3.齒廓在基圓上的壓力角和曲率半徑如何？在無窮遠處的壓力角和曲率半徑又如何？,4 .當(dāng)基圓半徑無限大時，漸開線的形狀、壓力角和曲率半徑如何？,5.何謂齒廓嚙合基本定律？,6 .漸開線齒輪傳動的三個重要特性是什么？各有何工程意義？,7.何謂嚙合角？它與齒輪節(jié)圓上的壓力角有何關(guān)系？,8

14、.什么是齒距、齒厚、齒槽寬、模數(shù)？它們之間有何關(guān)系？,9 .分度圓是如何定義的？何謂標準齒輪？,10.標準齒輪的基本參數(shù)和各部分幾何尺寸如何？,11 .正確嚙合與無側(cè)隙嚙合是否是一回事？正確嚙合與連續(xù)傳動是否一回事？,12.漸開線齒輪傳動的正確嚙合條件如何？凡滿足正確嚙合條件的一對齒輪，就一定可以實現(xiàn)不間斷的傳遞回轉(zhuǎn)運動，這種說法對嗎？為什么？,13 .漸開線齒輪傳動的連續(xù)傳動條件如何？用什么參數(shù)予以描述？,14.重合度是如何導(dǎo)出的？它與哪些參數(shù)有關(guān)？其物理含義是什么？,15.何謂單齒嚙合區(qū)和雙齒嚙合區(qū)？它與重合度的關(guān)系如何？,16.在確定一對齒輪傳動的中心距時，應(yīng)滿足哪兩點要求？,17.具有

15、標準中心距的標準齒輪傳動具有哪些特點？,18 .當(dāng)一對齒輪的實際安裝中心距與標準中心距有誤差時，分度圓半徑、傳動比、徑向間隙、齒側(cè)間隙、節(jié)圓、嚙合角、重合度等參數(shù)有何變化？,19.試證明如下重要公式： a cos= a cos,20 .試說明如下等式中每一步的含義：,21.一對齒輪無側(cè)隙嚙合的條件是什么？一對標準齒輪無側(cè)隙嚙合時，有何重要特點？,22.齒輪齒條傳動有何特點？,23.如何作圖確定一對相嚙合漸開線齒廓的共軛點（即嚙合點）？如何確定實際嚙合線長度和齒廓的實際工作段？,24.為什么說仿形法加工所得齒輪的精度要比范成法加工齒輪的精度要低？,25.用插齒機加工齒輪需要幾種運動？而用滾齒機加

16、工齒輪又需要幾種運動？,26.用范成法加工標準齒輪時，為了避免根切，有最小齒數(shù)的限制。用仿形法加工標準齒輪時，是否也有同樣的問題？,27.用范成法加工齒輪產(chǎn)生根切的幾何條件是什么？為避免根切，有哪兩種實際可行的措施？,28.齒輪范成法加工時刀具的運動與輪坯的運動有何關(guān)系？,29.(a)、(b)、(c)圖示為刀具與輪坯的相對位置，試用作圖法判斷是否產(chǎn)生根切？這樣加工得到齒輪個是什么齒輪？,31.變位齒輪的幾何尺寸哪些有變化？哪些不變？,30 .齒輪為什么要變位？何謂最小變位系數(shù)xmin？變位系數(shù)的最大值也要受限制嗎？,33.無側(cè)隙嚙合方程式在齒輪傳動設(shè)計中有何重要用途？,34 .齒輪機構(gòu)的三種傳

17、動類型有何特征和特點？試畫出分度圓示意圖說明之？,32.是否可以認為：凡是變位系數(shù)x0的齒輪，就是標準齒輪？,35.試證明斜齒輪的法面壓力角n、端面壓力角t、與基圓螺旋角b之間有如下關(guān)系：sinn=sintcosb。,36 .為什么斜齒輪的標準參數(shù)要規(guī)定在法面上，而其幾何尺寸卻要按端面來計算？,37 .什么是斜齒輪的當(dāng)量齒輪？為什么要提出當(dāng)量齒輪的概念？如何計算當(dāng)量齒數(shù)？,38 .斜齒輪機構(gòu)的基本參數(shù)、正確嚙合條件和重合度有何特點？斜齒輪機構(gòu)有哪些優(yōu)缺點？,39.如果齒輪傳動的設(shè)計中心距不等于標準中心距，可以用哪些方法來滿足中心距的要求？,41.如何確定交錯軸斜齒輪傳動中從動輪的轉(zhuǎn)向？,40.

18、平行軸和交錯軸斜齒輪有哪些異同點？,42.蝸桿傳動中蝸輪的螺旋角與蝸桿的螺旋升角有何關(guān)系？,43 .何謂蝸桿傳動的中間平面？蝸桿直徑系數(shù)q有何重要意義？,44 .蝸桿傳動的正確嚙合條件如何？蝸桿傳動可用作增速傳動嗎？,45 .已知蝸桿的轉(zhuǎn)動方向時，如何判斷蝸輪的轉(zhuǎn)向？,46.圓錐齒輪的齒廓曲線是如何形成的？為什么要引入背錐的概念？,47 .圓錐齒輪的標準參數(shù)規(guī)定在何處？為什么？,48 .何謂圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪？為什么要提出當(dāng)量齒輪的概念？如何計算當(dāng)量齒數(shù)？,49 .兩軸線夾角90的圓錐齒輪傳動，其傳動比計算有何特點？,1.何謂定軸輪系？何謂周轉(zhuǎn)輪系？它們有何區(qū)別？,第九章 齒輪系及其設(shè)計,2.

19、何謂基本周轉(zhuǎn)輪系？它有何特點？,3 .何謂行星輪系？何謂差動輪系？它們有何區(qū)別？,4 .何謂轉(zhuǎn)化輪系？它與原來的輪系有何聯(lián)系與區(qū)別？為什么要引進此概念？,5.輪系傳動比的正負表示什么意思？這種表示方法的適用范圍如何？,6 .既然輪系中的過橋齒輪不影響輪系的傳動比大小，為什么要采用過橋齒輪？,8.周轉(zhuǎn)輪系傳動比計算的一般公式如何？具體應(yīng)用時應(yīng)注意什么問題？,9.如何計算復(fù)合輪系的傳動比？,10.在工程上，輪系有何功用？試舉例說明。,7.在計算轉(zhuǎn)化輪系的傳動比iH1n時，方程右邊的齒數(shù)比一定要考慮正負號，這是為什么？,12.何謂配齒公式？如何應(yīng)用它來確定行星輪系中各齒輪的齒數(shù)？,13.常用的少齒差

20、傳動有哪些類型？其工作原理如何？,3.槽輪機構(gòu)有哪些類型？結(jié)合參觀舉例說明其應(yīng)用。,4.槽輪的槽數(shù)最少為幾個？什么情況下才采用多圓銷的撥盤？圓銷的個數(shù)是否可以任意選??？為什么？,5.槽輪機構(gòu)上的鎖止弧有何用處？,6 .運動系數(shù)與槽輪的槽數(shù)以及圓銷個數(shù)有何關(guān)系？,7.試比較外槽輪機構(gòu)和內(nèi)槽輪機構(gòu)的運動特性。,第十章 其他常用機構(gòu)及其設(shè)計,1.棘輪機構(gòu)有哪些類型？其運動特點如何？各有何用處？,2.棘輪的齒形如何確定？為使工作時棘爪不從棘輪齒面上滑脫，設(shè)計時應(yīng)滿足什么要求？,11.輪系設(shè)計中，何謂傳動比條件、同心條件、均布安裝條件、鄰接條件？,8.為什么槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)k不能大于1？,11.螺母的

21、位移與哪些參數(shù)有關(guān)？,12.單萬向聯(lián)軸節(jié) 中，當(dāng)主動軸作勻速轉(zhuǎn)動時，輸出軸的角速度是如何變化的？,3.調(diào)速的方法有哪兩種？各適合于什么場合？,4 .速度不均勻系數(shù)是如何定義的？其物理含義如何？,5.飛輪為什么可用來調(diào)速？它適合于什么場合？,第十一章 其他常用機構(gòu)及其設(shè)計,1.何謂等效構(gòu)件、等效質(zhì)量、等效力、等效轉(zhuǎn)動慣量、等效力矩？它們是如何計算的？,2.將一個復(fù)雜機械系統(tǒng)往一個構(gòu)件等效轉(zhuǎn)化時，應(yīng)滿足什么條件？,10.何謂差動螺旋？何謂復(fù)式螺旋？各用在哪些場合？,9.何謂螺旋的導(dǎo)程？它與哪些參數(shù)有關(guān)？,13.雙萬向聯(lián)軸節(jié)為了保證主。從動軸間的傳動比為常數(shù)，應(yīng)滿足哪些條件？當(dāng)滿足這些條件后，當(dāng)主動軸作勻速轉(zhuǎn)動時，中間軸是否為勻速轉(zhuǎn)動？,3. 當(dāng)轉(zhuǎn)子的不平衡質(zhì)量所在平面不允許添加或去掉平衡配重時，如何平衡該轉(zhuǎn)子？如何計算平衡質(zhì)量？,4 .何謂轉(zhuǎn)子的許用不平衡量？可用哪兩種方法來表示？,第十二章 機械的平衡,1.何謂靜平衡？何謂動平衡？各應(yīng)滿足什么條件？,2.如何確定一個回轉(zhuǎn)件是需要靜平衡還是動平衡？,7.飛輪的轉(zhuǎn)動慣量JF是如何確定的？,6 .最大盈虧功Wmax是如何定義的？為什么可以用能量指示圖來確定Wmax？,