机械原理

选择、填空、判断：

1.机构具有确定运动的条件：机构的原动件数目应等于机构的自由度数目 2.构件是机构中独立运动单元体；零件是独立制造单元体 3.基本杆组：最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组 4.机构的组成原理：任何机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。

5.三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上 6.当两个构件组成移动副时其瞬心位于（垂直于导路的无穷远处） 7.当两个构件组成转动副时其瞬心位于（转动副的中心） 8.传动角的大小与机构中各杆的长度有关

9.其他条件不变时，凸轮的基圆半径越大，凸轮机构的压力角越小，机构传力效果越好 10.铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于从动件上的力与该力作用点速度所夹的锐角

11.在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角（尽可能大一些） 12.渐开线在基圆上的压力角等于（0度）

13.渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数和压力角应分别相等 14.一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合：它们的模数必须相等 15.曲柄滑块机构通过（改变运动副尺寸）可演化成偏心轮机构 16.曲柄滑块机构有死点存在时，其主动件是（滑块） 17.若两刚体

机械原理

一、课程概况

课程名称（中文）：机械原理/The Principle of Machinery

课程类别：专业基础课 课程编号：145503111 学分：4 学时：72+9 开课学期：四 预修课程：高等数学、线性代数、机械制图、理论力学等

二、课程教学目标和要求

1、[教学目标]

本课程是高等学校本科机械类各专业教学计划中的一门主干技术基础课。是研究机械共性问题的主要课程。是我院机类专业学生的必修课。本课程的教学目标和要求是使学生通过本课程的学习，掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有拟订机械运动方案、分析和设计机构的能力。它在培养高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。 2、[课程要求]

通过学习要求学生掌握平面机构运动简图的绘制、自由度计算，平面机构的运动分析、力分析，连杆机构的运动综合，凸轮机构设计，齿轮机构啮合传动理论及运动设计，轮系的传动比计算，速度波动的调节，刚性转子的平衡计算等

三、教学内容与教学安排

1、[教学内容要点] （1）绪论

明确本课程的研究对象和内容以及它

机械原理网络课件

齿轮系及其设计 > 周转轮系的传动比 > 周转轮系传动比计算例题

例1 在如图12所示的轮系中，设z1'=z2=30,z3=90。试求当构件1、3的转数分别为n1=1，n3=-1（设转向沿逆 时针方向为正）时，nH 及i1H的值。 解 由式（11-3，a)可求得其转化轮系的传动比

为

将已知数据代入（注意n1、n3 的“±” 号），有

解得：

，

图 12

即当轮1逆时针转一转，轮3顺时针转一转时，行星架H将沿顺时针转1/2转。

例2 在如图所示的周转轮系中，设已知z1=100，z2=101, =100 z3 =99，试求传动比iH1。

解 在图示的轮系中，由于轮3为固定轮（即n3=0），故该轮系为

一行星轮系,其传动比的计算可以根据式（11-3，b)求得为

iH1=1/ i1H =10 000

即当行星架转10 000转时，轮1才转一转，其转向相同。

图 13

例3 图13a所示为马铃薯挖掘机中的行星轮系，已知太阳轮1和行星轮3的齿数z1=z3 ，

第二章 平面机构的结构分析

题2-1 图a所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构

运动简图（各尺寸由图上量取），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。

解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装能作为一个活动件，故 n?3 pl?3 ph?1

的自由度。尽在轴A上，只

F?3n?2pl?ph?3?3?2?4?1?0

原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。

分析：因构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低

副。

(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。

(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。

432545632(a)1(b)143526543

1. 渐开线直齿圆柱外齿轮顶圆压力角 （大于、等于、小于）分度圆压力角。

2. 一对渐开线齿轮啮合传动时，其中心距安装若有误差， （传动比的变化）。 3. 齿轮的渐开线形状取决于它的 直径。

4.一对渐开线直齿圆柱齿轮传动时，如重合度等于1，这时实际啮合线的长度等于 。 5.一对渐开线直齿圆柱齿轮的啮合线切于 。

6.用标准齿条刀具加工渐开线标准直齿圆柱外齿轮时，刀具的中线与齿轮的分度圆 。 7.一对渐开线齿轮啮合传动时，加大安装中心距，啮合角__ ____ 。 8.渐开线齿轮的基圆齿距__ ____法向齿距。

10. 一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮必须满足 。

11. 斜直线齿廓的齿条在不同齿高处的模数和压力角，随齿高的增加而 。 12. 一对渐开线斜齿圆柱齿轮在啮合过程中齿廓上的接触线长度是 变化的。 13. 一对能正确啮合传动的渐开线标准直齿圆柱齿轮，其啮合角 14. 齿数、模数分别对应相同的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动和一对斜齿圆柱齿轮传动，后者的重合度比前者

跟什么免费版不一样，这个才是【高等教育出版社】西北工大的答案

<机械原理>第八版 西工大教研室编

第2章

2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的? 答：参考教材5~7页。

2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?

答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。

2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况? 答：参考教材12~13页。

2-4 何谓最小阻力定律?试举出在机械工程中应用最小阻力定律的1、2个实例。 2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项? 答：参考教材15~17页。

2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?

答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。

2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别?

答：参考教材18~19页。

2-8 为何要

第2章 机构的结构分析

1.学习要求

1)搞清构件、运动副、约束、自由度及运动链等重要概念。 2)能绘制比较简单的机械的机构运动简图。

3)能正确计算平面机构的自由度,并能判断其是否具有确定的运动;对空间机构自由度的计算有所了解。 4)对虚约束对机构工作性能的影响及机构结构合理设计问题的重要性有所认识。 52.学习的重点及难点

本章的重点:构件、运动副、运动链等的概念,机构运动简图的绘制,机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。

本章的难点:机构中虚约束的判定问题。至于平面机构中的高副低代则属于拓宽知识面性质的内容。 3. 基本概念题)对平面机构的组成原理有所了解。 1)何谓构件?构件与零件有何区别?

2)何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束? 3)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?

4)何谓机构运动简图?它与机构示意图有何区别?绘制机构运动简图的目的和意义是什么?绘制机构运动简图的主要步骤如何?

5)何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时应注意哪些问题?

6）机构具有确定运动的条件是什么? 若不满足这一条件,机构将会出现什么情况? 4. 运动简图绘制题

4-1 试画出图示泵机构的机构运动简图,并计算其自由

第2章 机构的结构分析

1.学习要求

1)搞清构件、运动副、约束、自由度及运动链等重要概念。 2)能绘制比较简单的机械的机构运动简图。

3)能正确计算平面机构的自由度,并能判断其是否具有确定的运动;对空间机构自由度的计算有所了解。 4)对虚约束对机构工作性能的影响及机构结构合理设计问题的重要性有所认识。 52.学习的重点及难点

本章的重点:构件、运动副、运动链等的概念,机构运动简图的绘制,机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。

本章的难点:机构中虚约束的判定问题。至于平面机构中的高副低代则属于拓宽知识面性质的内容。 3. 基本概念题)对平面机构的组成原理有所了解。 1)何谓构件?构件与零件有何区别?

2)何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束? 3)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?

4)何谓机构运动简图?它与机构示意图有何区别?绘制机构运动简图的目的和意义是什么?绘制机构运动简图的主要步骤如何?

5)何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时应注意哪些问题?

6）机构具有确定运动的条件是什么? 若不满足这一条件,机构将会出现什么情况? 4. 运动简图绘制题

4-1 试画出图示泵机构的机构运动简图,并计算其自由

一、是非题(用“Y”表示正确，“N”表示错误填在题末的括号中)。 (本大题共10小题，每小题1分，总计10分)

1．机构具有确定相对运动的条件为：其的自由度

F?0。 ( n )

2．构件是机构或机器中独立运动的单元体，也是机械原理研究的对象。 ( y ) 3．在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构的最小传动角γ件时，则机构的最小传动角γ

min

min

=0o；而取导杆为原动

=90o。 ( n )

4．机构当出现死点时，对运动传递是不利的，因此应设法避免；而在夹具设计时，却需要利用机构的死点性质。 ( y )

5．当其它条件不变时，凸轮的基圆半径越大，则凸轮机构的压力角就越小，机构传力效果越好。 ( y )

6．在蜗杆传动中，蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角，且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。 ( y )

7．渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。 ( y )

8．为了减小飞轮的尺寸，在机器的低速轴上安装飞轮

《机械原理》教案

开课单位：机械工程学院 教 研 室：机械原理及设计 授课班级：机制0011、0012

授课时间：2001－2002学年第2学期

机械原理课程教研组

1 课程的教学目的和要求

机械原理是研究机械基础理论的一门学科，是高等工业院校机械类各专业普遍开设的一门主干技术基础课程，在培养具有创造性设计新机械能力人才所需的知识结构中占有核心地位作用。

1.1 目的

通过本课程的学习，使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析和综合方法，并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。

1.2 要求

1.2.1 理论知识方面

1、掌握平面机构的结构分析； 2、掌握平面机构的运动分析； 3、掌握机器的动力学问题；

4、掌握常用机构（平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）的分析和综合； 5、了解机构的选型及机械传动系统的设计。 1.2.2 能力、技能方面

1、能对实际机械进行运动测绘，并能分析其结构组成原理； 2、根据实际需要进行机构的选型及机械传动系统的设计。

2 总学时

58学时，其中：讲课50学时，实验8学时。

3 教材及参考书目

3.1 教材

《机械原理》（第六版），孙恒、陈作模主编，高等教