1、機械設計基礎機械設計基礎復習要點復習要點1 1 緒緒 論論本章重點本章重點 機器、機構和機械的概念，機器、機構和機械的概念，區別區別； 構件，零件和機構的聯系；構件，零件和機構的聯系； 機械設計的基本要求和一般過程。機械設計的基本要求和一般過程。2 2 平面機構的運動簡圖及自由度計算平面機構的運動簡圖及自由度計算基本要求基本要求 掌握掌握運動副的概念及分類運動副的概念及分類。 掌握機構運動簡圖的繪制方法。能夠將實際掌握機構運動簡圖的繪制方法。能夠將實際機構或機構的結構圖繪制成機構運動簡圖；機構或機構的結構圖繪制成機構運動簡圖；能看懂各種復雜機構的機構運動簡圖能看懂各種復雜機構的機構運動簡圖；能

2、用；能用機構運動簡圖表達自己的設計構思。機構運動簡圖表達自己的設計構思。 1.1.熟練掌握熟練掌握機構自由度的計算方法機構自由度的計算方法。能運用自。能運用自由度計算公式計算平面機構自由度。由度計算公式計算平面機構自由度。能準確能準確識別出機構中存在的復合鉸鏈、局部自由度識別出機構中存在的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并作出正確處理和虛約束，并作出正確處理。 學習內容學習內容 基本概念基本概念 運動副、低副、高副、轉動副、移動副、機構運動運動副、低副、高副、轉動副、移動副、機構運動簡圖、機構自由度、復合鉸鏈、局部自由度、虛約束。簡圖、機構自由度、復合鉸鏈、局部自由度、虛約束。 2.2.平面運動

3、副和構件表示方法，運動簡圖繪平面運動副和構件表示方法，運動簡圖繪制。制。 1.1.3.3.機構自由度的計算方法。機構自由度的計算方法。典型例題典型例題 在右圖所示機構中，在右圖所示機構中，構件構件ABAB、EFEF、 CDCD相互相互平行且相等，試計算平行且相等，試計算該機構的自由度。該機構的自由度。分析：注意機構中的分析：注意機構中的復合鉸鏈復合鉸鏈、局部自由度局部自由度及及虛約束虛約束。解：去掉機構中的局部自由度和虛約束，則解：去掉機構中的局部自由度和虛約束，則 n=6,Pn=6,PL L=7,P=7,PH H=2=2通過公式計算得通過公式計算得 22726323HLPPnF基本要求基本要

4、求 1.1.了解平面四桿機構的了解平面四桿機構的基本型式基本型式，熟悉其演化，熟悉其演化方法。方法。 2.2.掌握平面四桿機構的掌握平面四桿機構的基本特性基本特性。 3.3.了解平面連桿機構設計的基本問題，掌握根了解平面連桿機構設計的基本問題，掌握根據具體設計條件及實際需要，選擇合適的機據具體設計條件及實際需要，選擇合適的機構型式和合理的設計方法，解決具體設計問構型式和合理的設計方法，解決具體設計問題。題。3 3 平面連桿機構平面連桿機構學習內容學習內容鉸鏈四桿機構的基本型式和轉化型式。鉸鏈四桿機構的基本型式和轉化型式。鉸鏈四桿機構的運動特性和傳力特性：鉸鏈四桿機構的運動特性和傳力特性： 四桿

5、機構具有曲柄的條件、從動件四桿機構具有曲柄的條件、從動件的急回運動特性、傳動角和壓力角。的急回運動特性、傳動角和壓力角。3. 3. 圖解法設計鉸鏈四桿機構。圖解法設計鉸鏈四桿機構。典型例題典型例題已知已知 l lBCBC =100mm, =100mm, l lCDCD =70mm, =70mm, l lADAD = =50mm50mm，ADAD為固定件。為固定件。（1 1）如果該機構能成為曲柄搖桿機構，且）如果該機構能成為曲柄搖桿機構，且ABAB 為曲柄，為曲柄，求求l lABAB的值；的值；（2 2）如果該機構能成為雙曲柄機構，求）如果該機構能成為雙曲柄機構，求l lABAB的值；的值；（3

6、 3）如果該機構能成為雙搖桿機構，求）如果該機構能成為雙搖桿機構，求l lABAB 的值。的值。解：這是一個需要靈活運用曲柄存在條件的題目。解：這是一個需要靈活運用曲柄存在條件的題目。 （1 1）如果能成為曲柄搖桿機構，則機構必須滿足）如果能成為曲柄搖桿機構，則機構必須滿足桿長條件桿長條件 ，且，且ABAB為最短桿。則有為最短桿。則有 l lABAB + + l lBCBC l lCD CD + + l lADAD 代入各桿長度值，得代入各桿長度值，得l lAB AB 20mm20mm（2 2） 如果能成為雙曲柄機構，則應滿足桿長條件，且如果能成為雙曲柄機構，則應滿足桿長條件，且桿桿ADAD為

7、最短桿。則為最短桿。則1 1） 若若BCBC為最長桿，即為最長桿，即l lABAB 100mm100mm，則，則 l lBCBC+ + l lAD AD l lABAB + + l lCDCDl lABAB 80mm80mm 所以所以 80mm80mml lAB AB 100mm100mm2 2） 若若ABAB為最長桿，即為最長桿，即l lABAB 100mm100mm，則，則l lAB AB + + l lADAD l lBCBC + + l lCDCDl lAB AB 120mm120mm 所以所以 100mm100mml lABAB 120mm 120mm 將以上兩種情況進行分析綜合后，

8、將以上兩種情況進行分析綜合后，l lABAB 的值應在以下的值應在以下范圍內選取，即范圍內選取，即 80mm80mml lABAB 120mm 120mm(3) (3) 若能成為雙搖桿機構，則應分兩種情況分析。若能成為雙搖桿機構，則應分兩種情況分析。第一種情況：機構各桿件長度滿足桿長條件，第一種情況：機構各桿件長度滿足桿長條件，但以最短桿的對邊為機架；第二種情況：機構但以最短桿的對邊為機架；第二種情況：機構各桿件長度不滿足桿長條件。在本題目中，各桿件長度不滿足桿長條件。在本題目中，ADAD已選定為固定件，則第一種情況不存在。下面已選定為固定件，則第一種情況不存在。下面就第二種情況進行分析。就第

9、二種情況進行分析。 1 1） 當當l lABAB 50mm l lCDCD + + l lADAD l lAB AB 20mm 20mm 即即 20mm20mml lABAB 50mm l lABAB + + l lCDCD l lABAB 80mm 80mm 即即 50mm 50mm l lAB AB 80mm100100時，時，AB AB 為最長桿，為最長桿，ADAD 為最短為最短桿，則桿，則 l lABAB + + l lADAD l lBCBC + + l lCDCDl lABAB 120 mm 120 mm 另外，另外，ABAB增大時，還應考慮到，增大時，還應考慮到，BCBC與與CD

10、CD成伸成伸直共線時，需構成三角形的邊長關系，即直共線時，需構成三角形的邊長關系，即 l lAB AB ( ( l lBC BC + + l lCDCD ) + ) + l lADADl lABAB 220 mm 220 mm 則則 120 mm 120 mm l lABAB 220 mm e派生軸向力派生軸向力Fs0.38X=1，Y=0X=0.4，Y=1.60.313Fr 解：解：(1)(1)因為因為Fs1=0.313Fr1=606NFs1=0.313Fr1=606N， Fs2=0.313Fr2=156.5N,Fs2=0.313Fr2=156.5N, FA+Fs1Fs2 FA+Fs1Fs2，所以軸承，所以軸承2 2被壓緊，被壓緊，1 1被放松。被放松。 Fa2=FA+Fs1=1431NFa2=FA+Fs1=1431N， Fa1= Fs1=606NFa1= Fs1=606N (2)(2)因為因為Fa2/Fr2=2.82e,Fa2/Fr2=2.82e,所以所以X=0.4,Y=1.6X=0.4,Y=1.6， P2=XFr+YFa=2489.6NP2=XFr+YFa=