机械设计基础基本概念

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1、零件：独立的制造单元构件：独立的运动单元体机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统机器：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息机械：机器和机构的总称机构运动简图：用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例确定各运动副的相对位置，这种表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面运动副的自由度和约束数的关系f=6-s运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运

2、动系统高副：两构件通过点线接触而构成的运动副低副：两构件通过面接触而构成的运动副平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副平面自由度计算公式：F=3n-2PL-PH机构可动的条件：机构的自由度大于零机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目虚约束：对机构不起限制作用的约束局部自由度：与输出机构运动无关的自由度复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动副相连接速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心相对速

3、度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是三心定理：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上机构的瞬心数：N=K(K-1)/2机械自锁：有些机械中，有些机械按其结构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动曲柄—作整周定轴回转的构件；连杆—作平面运动的构件；摇杆—作定轴摆动的构件；连架杆—与机架相联的构件；周转副—能作360˚相对回转的运动副摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。铰链四杆机构有曲柄的条件：1.最长杆与最短

4、杆的长度之和应≤其他两杆长度之和，称为杆长条件。2.连架杆或机架之一为最短杆。当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是整转副。铰链四杆机构的三种基本形式：1.曲柄摇杆机构取最短杆的邻边为机架2.双曲柄机构取最短杆为机架3.双摇杆机构取最短杆的对边为机架在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成曲柄滑块机构在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构急回运动：当平面连杆机构的原动件（如曲柄摇杆机构的曲柄）等从动件（摇杆）空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度极位夹角：机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θθ=

5、180°（K-1）/(K+1)行程速比系数：用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值K=V2/V1=（180°+θ）/(180°—θ)平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小θ越大，K就越大急回运动的性质也越显著；θ=0，K=1时，无急回特性具有急回特性的四杆机构：曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构压力角：力F与C点速度v正向之间的夹角（锐角）α传动角：与压力角互余的角（锐角）γ曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件时，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角γ为0死点位置对传动虽然不利，但在工

6、程实践中，有时也可以利用机构的死点位置来完成一些工作要求刚性冲击：出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击（如从动件为等速运动）柔性冲击：加速度突变为有限值，因而引起的冲击较小（如从动件为简谐运动）在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，等加速等减速，和余弦加速度运动规律产生柔性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中，等速只宜用于低速的情况；等加速等减速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下运动凸轮的基圆：以凸轮轮廓的最小向径r0为半径所绘

7、的圆称为基圆凸轮的基圆半径是从转动中心到凸轮轮廓的最短距离，凸轮的基圆的半径越小，则凸轮机构的压力角越大，而凸轮机构的尺寸越小??∓???tan?=?+√?2−?20凸轮机构的压力角α：从动件运动方向v与力F之间所夹的锐角偏距e：从动件导路偏离凸轮回转中心的距离偏距圆：以e为半径，以凸轮回转中心为圆心所绘的圆推程：从动件被凸轮轮廓推动，以一定运动规律由离回转中心最近位置到达最远位置的过程升程h：推程从动件所走过的距离回程：从动件在弹簧或重力作用下，以一定运动规律，由离回转中心最远位置回到起始位置的过程运动角：凸轮运动时所转的角度齿廓

8、啮合的基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比渐开线：当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK渐开线的性质：1、发生线上BK线段长度