机械原理总结.

1、机械原理课程总结机械原理课程总结 绪绪 论论q何谓机器、机构、构件、零件何谓机器、机构、构件、零件q机械系统主要由哪几部分组成机械系统主要由哪几部分组成第第1 1章章 机构的组成和结构机构的组成和结构1.1.基本概念基本概念2.2.运动简图的绘制运动简图的绘制3.3.自由度的计算自由度的计算 4.4.平面机构的高副低代平面机构的高副低代 5.5.平面机构的组成原理与结构分析平面机构的组成原理与结构分析主要的基本概念主要的基本概念零件零件 制造的单元，在加工中不可分割的单元体制造的单元，在加工中不可分割的单元体构件构件 运动的单元，在运动中是不可再分的单元体运动的单元，在运动中是不可再分的单元体

2、运动副运动副 两构件直接接触形成的可动连接两构件直接接触形成的可动连接运动链运动链 两个以上的构件通过运动副连接而成的系统两个以上的构件通过运动副连接而成的系统运动副元素运动副元素 构件上参与接触的部分构件上参与接触的部分自由度自由度 约束约束 独立运动的数目独立运动的数目 运动副对构件的独立运动所施加的限制运动副对构件的独立运动所施加的限制1.1.基本概念基本概念第第1 1章章 机构的组成和结构机构的组成和结构杆组杆组 从动件系统中不可再分的自由度为零的构件组合。从动件系统中不可再分的自由度为零的构件组合。机构机构 如果将运动链中的一个构件固定作为参考系，如果将运动链中的一个构件固定作为参考

3、系，另一个或几个构件按给定的运动规律相对于固定构另一个或几个构件按给定的运动规律相对于固定构件运动，若其余构件都具有确定运动时，运动链则件运动，若其余构件都具有确定运动时，运动链则成了机构。成了机构。运动链称为机构的条件：运动链称为机构的条件：F F = = 原动件数原动件数1.1.基本概念基本概念第第1 1章章 机构的组成和结构机构的组成和结构主要的基本概念主要的基本概念2.2.运动简图的绘制运动简图的绘制第第1 1章章 机构的组成和结构机构的组成和结构p分析机械的运动原理、组成情况，确定原动件、机架、执行部分和传动分析机械的运动原理、组成情况，确定原动件、机架、执行部分和传动部分；部分；p

4、分析构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目；分析构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目；p恰当地选择视图平面、适当选择比例尺，绘制机构运动简图；恰当地选择视图平面、适当选择比例尺，绘制机构运动简图；p标注构件编号和运动副代号，在原动件上标出运动方向。标注构件编号和运动副代号，在原动件上标出运动方向。3.3.自由度的计算自由度的计算 平面机构的结构公式平面机构的结构公式 F F = 3 = 3n n - 2 - 2P P5 5 - - P P4 4 特别注意：特别注意： 复合铰链、局部自由度、虚约束的问题复合铰链、局部自由度、虚约束的问题 ！p 判断运动链成为机构的可能性判断运动链成

5、为机构的可能性p 判断机构所需原动件数目判断机构所需原动件数目第第1 1章章 机构的组成和结构机构的组成和结构p代替前后机构的自由度不变；代替前后机构的自由度不变；p代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变。代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变。4.4.平面机构的高副低代平面机构的高副低代 用一个带有两个低副的构件来代替一个高副。用一个带有两个低副的构件来代替一个高副。替代条件：替代条件：代替方法：代替方法：第第1 1章章 机构的组成和结构机构的组成和结构p 杆组级别杆组级别 杆组中的构件均为二副构件杆组中的构件均为二副构件 级杆组级杆组 杆组中有一个三副构件杆组中有一个三副构件 级杆组级杆组

6、p 机构级别的判定机构级别的判定 基本杆组的最高级别即为机构的级别基本杆组的最高级别即为机构的级别p 机构的组成和结构分析机构的组成和结构分析 机构的组成原理：机构的组成原理：把若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件把若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，构成新机构。和机架上，构成新机构。 结构分析（拆杆组）的原则：结构分析（拆杆组）的原则：从远离原动件的部分开始试拆，每拆除从远离原动件的部分开始试拆，每拆除一个杆组后，机构剩余部分仍应是一个完整的机构；试拆时，先按一个杆组后，机构剩余部分仍应是一个完整的机构；试拆时，先按级杆组试拆，当不可能时，再试拆级杆组试拆，当不可能时，

7、再试拆级杆组。级杆组。5.5.平面机构的组成原理与结构分析平面机构的组成原理与结构分析第第1 1章章 机构的组成和结构机构的组成和结构1 1）熟练掌握基本概念；熟练掌握基本概念；2 2）熟练掌握机构运动简图绘制的方法，能够用运动简图表达熟练掌握机构运动简图绘制的方法，能够用运动简图表达自己的设计构思；自己的设计构思；3 3）熟练掌握平面机构自由度的计算方法，能够准确判别机构熟练掌握平面机构自由度的计算方法，能够准确判别机构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束；中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束；4 4）掌握机构的组成原理和结构分析的方法，了解高副低代的掌握机构的组成原理和结构分析的方法，了解

8、高副低代的方法，会判断杆组和机构的级别，以及方法，会判断杆组和机构的级别，以及级和级和级机构的级机构的分解方法；分解方法；第第1 1章章 机构的组成和结构机构的组成和结构基本要求：基本要求：1.1.连杆机构的特点和功能连杆机构的特点和功能2.2.连杆机构的基本形式及其演化连杆机构的基本形式及其演化3.3.连杆机构的工作特性连杆机构的工作特性4.4.连杆机构的运动设计连杆机构的运动设计5.5.连杆机构的运动分析连杆机构的运动分析第第2 2章章 连杆机构连杆机构2.2.连杆机构的基本形式及其演化连杆机构的基本形式及其演化1.1.转动副转化成移动副转动副转化成移动副2.2.取不同的构件为机架取不同的

9、构件为机架3.3.扩大转动副的尺寸扩大转动副的尺寸4.4.变换构件的形态变换构件的形态第第2 2章章 连杆机构连杆机构演化方法：演化方法：3.3.连杆机构的工作特性连杆机构的工作特性运动特性：运动特性：p整转副的条件、急回特性整转副的条件、急回特性p行程速比系数、极位夹角行程速比系数、极位夹角第第2 2章章 连杆机构连杆机构传力特性：传力特性：p压力角与传动角压力角与传动角p死点死点 4.4.连杆机构的运动设计连杆机构的运动设计p 刚体引导机构的设计（按给定连杆的位置设计）刚体引导机构的设计（按给定连杆的位置设计） 实现连杆两位置和三位置实现连杆两位置和三位置p 函数生成机构的设计（按给定两连

10、架杆的对应角位函数生成机构的设计（按给定两连架杆的对应角位移设计）移设计）实现两对和三对对应位移实现两对和三对对应位移p 急回机构的设计（急回机构的设计（按给定行程速比系数设计按给定行程速比系数设计）第第2 2章章 连杆机构连杆机构5.5.连杆机构的运动分析连杆机构的运动分析1.1.用瞬心法进行速度分析用瞬心法进行速度分析速度瞬心的基本概念速度瞬心的基本概念瞬心的数目瞬心的数目瞬心位置的确定瞬心位置的确定瞬心在速度分析中的应用瞬心在速度分析中的应用第第2 2章章 连杆机构连杆机构2.2.用杆组法进行运动分析用杆组法进行运动分析( (基本思路基本思路) ) 1 1）了解平面连杆机构的基本形式，掌

11、握演化方法。了解平面连杆机构的基本形式，掌握演化方法。2 2）熟练掌握平面连杆机构的工作特性。熟练掌握平面连杆机构的工作特性。3 3）了解平面连杆机构的特点、功能和适用场合。了解平面连杆机构的特点、功能和适用场合。4 4）熟练掌握用瞬心的方法进行机构的运动分析，了解复数矢熟练掌握用瞬心的方法进行机构的运动分析，了解复数矢量法和杆组法的基本思路。量法和杆组法的基本思路。5 5）熟练掌握熟练掌握刚体引导机构、函数生成机构、急回机构的设计刚体引导机构、函数生成机构、急回机构的设计方法。方法。第第2 2章章 连杆机构连杆机构基本要求：基本要求：第第3 3章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计 1.1.

12、凸轮机构的类型及应用凸轮机构的类型及应用2.2.从动件的运动规律及其选择从动件的运动规律及其选择3.3.凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定4.4.凸轮廓线的设计凸轮廓线的设计运动规律运动规律冲击特性冲击特性适用场合适用场合等速等速（直线）（直线）刚性刚性1.00低速轻载低速轻载等加等减等加等减（抛物线）（抛物线）柔性柔性2.004.00中速轻载中速轻载简谐简谐（余弦加速度）（余弦加速度）柔性柔性1.574.93中速中载中速中载摆线摆线（正弦加速度）（正弦加速度）无无2.006.2839.5高速轻载高速轻载多项式多项式（五次多项式）（五次多项式）无无1.885.7760.0高速中载高速

13、中载)/(maxhv)/(22maxha)/(33maxhjq 选择的基本原则选择的基本原则 2.2.从动件运动规律从动件运动规律第第3 3章章 凸轮机构凸轮机构p压力角及许用值压力角及许用值压力角与传力特性的关系压力角与传力特性的关系压力角与机构尺寸的关系压力角与机构尺寸的关系压力角的确定压力角的确定p凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定保证保证 maxrb尽可能小尽可能小3.3.基本尺寸的确定基本尺寸的确定第第3 3章章 凸轮机构凸轮机构Frbp从动件偏置方向的选择从动件偏置方向的选择尽可能使推程压力角小尽可能使推程压力角小p滚子半径的选择滚子半径的选择保证保证3.3.基本尺寸的确定基本尺

14、寸的确定minr8 . 0r第第3 3章章 凸轮机构凸轮机构p反转法的原理反转法的原理p用图解法设计凸轮廓线用图解法设计凸轮廓线p用解析法设计凸轮廓线用解析法设计凸轮廓线4.4.凸轮廓线的设计凸轮廓线的设计第第3 3章章 凸轮机构凸轮机构 1 1）了解凸轮机构的类型及各类凸轮机构的特点和应用了解凸轮机构的类型及各类凸轮机构的特点和应用场合，能根据工作要求和使用场合选择凸轮机构的类型。场合，能根据工作要求和使用场合选择凸轮机构的类型。 2 2）掌握从动件基本运动规律的特点和适用场合，能根掌握从动件基本运动规律的特点和适用场合，能根据工作要求选择或设计从动件的运动规律。据工作要求选择或设计从动件的

15、运动规律。 3 3）熟练掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则，并能根据熟练掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则，并能根据这些原则确定凸轮机构主要参数、尺寸等。这些原则确定凸轮机构主要参数、尺寸等。 4 4）熟练掌握并运用反转法原理，掌握盘形凸轮轮廓曲熟练掌握并运用反转法原理，掌握盘形凸轮轮廓曲线的设计原理与方法。线的设计原理与方法。 本章基本要求本章基本要求第第3 3章章 凸轮机构凸轮机构第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构1.1.齿轮机构的应用及分类齿轮机构的应用及分类2.2.齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律3.3.渐开线及渐开线齿廓渐开线及渐开线齿廓4.4.齿轮啮合特性齿轮啮合特性5.5.齿轮传动的基本条

16、件齿轮传动的基本条件6.6.标准直齿圆柱齿轮机构标准直齿圆柱齿轮机构7.7.变位直齿圆柱齿轮机构变位直齿圆柱齿轮机构8.8.直齿圆柱齿轮的设计直齿圆柱齿轮的设计 9.9.其他齿轮机构其他齿轮机构1.1.渐开线齿廓渐开线齿廓2.2.渐开线标准直齿圆柱齿轮渐开线标准直齿圆柱齿轮 3.3.渐开线变位直齿圆柱齿轮渐开线变位直齿圆柱齿轮4.4.渐开线直齿轮传动的基本条件渐开线直齿轮传动的基本条件5.5.渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计6.6.其他齿轮机构其他齿轮机构主要内容：主要内容：第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构2.2.齿廓啮合基本定律齿廓啮合基本定律第第4 4章章 齿轮机构

17、齿轮机构cocoi122112O1O2 1 2G1G2KCnncocoi122112= 常数圆形齿轮圆形齿轮渐开线齿廓的形成：渐开线齿廓的形成：直齿圆柱、斜齿圆柱、蜗轮蜗杆、圆锥直齿圆柱、斜齿圆柱、蜗轮蜗杆、圆锥1.1.渐开线齿廓渐开线齿廓kbkrrcoskkkktaninv渐开线方程渐开线方程渐开线特性渐开线特性第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构齿廓的啮合特性齿廓的啮合特性1 1）相当于两节圆作纯滚动）相当于两节圆作纯滚动（实际滚动兼滑动）（实际滚动兼滑动）2 2）啮合线为定直线（）啮合线为定直线（实际啮合线、理论啮合线）实际啮合线、理论啮合线）3 3）能够实现定传动比传动）能够实现定传动比传

18、动4 4）中心距具有可分性）中心距具有可分性1.1.渐开线齿廓渐开线齿廓第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构2.2.渐开线标准直齿圆柱齿轮渐开线标准直齿圆柱齿轮*chma , , , , , , 22mpes为标准值为标准值第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构s ss sa as sf fh ha ah hf fr ra ar rf f正变位正变位负变位负变位h ha ahf3.3.渐开线变位直齿圆柱齿轮渐开线变位直齿圆柱齿轮prr , , b不变不变变位尺寸的变化变位尺寸的变化基本参数不变基本参数不变第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构4.4.渐开线齿轮传动的基本条件渐开线齿轮传动的基本条件正确啮合条件

19、正确啮合条件（直齿、斜齿、蜗轮蜗杆等）（直齿、斜齿、蜗轮蜗杆等）连续传动条件连续传动条件（影响重合度的因素及改善的措施）（影响重合度的因素及改善的措施）无侧隙啮合条件无侧隙啮合条件（如何保证无侧隙啮合）（如何保证无侧隙啮合）不根切条件不根切条件（标准齿轮、变位齿轮）（标准齿轮、变位齿轮）齿顶厚条件齿顶厚条件（在什么情况下易出现齿顶变尖）（在什么情况下易出现齿顶变尖）第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构正确啮合条件正确啮合条件 直齿直齿 斜齿斜齿 蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆 圆锥齿轮圆锥齿轮4.4.渐开线齿轮传动的基本条件渐开线齿轮传动的基本条件第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构连续传动条件连续传动条件（影响重

20、合度的因素及改善的措施）（影响重合度的因素及改善的措施）Z*ah高变位传动高变位传动正传动正传动负传动负传动重合度略有下降重合度略有下降重合度减小重合度减小)tan(tan)tan(tan212211n12aazzPBB重合度增大重合度增大第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构4.4.渐开线齿轮传动的基本条件渐开线齿轮传动的基本条件无侧隙啮合条件：无侧隙啮合条件：标准齿轮传动标准齿轮传动保证无侧隙啮合保证无侧隙啮合21esaa invtan)(2inv2121zzxx第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构不根切条件不根切条件4.4.渐开线齿轮传动的基本条件渐开线齿轮传动的基本条件变位齿轮变位齿轮标准齿轮标

21、准齿轮minmin*zzzhxa minzz ms25. 0a保证齿顶厚条件保证齿顶厚条件第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构5.5.渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计主要参数公式主要参数公式基本参数基本参数yyxchmza , , , , , , , *coscosaainvtan)(2inv2121zzxxmaayyxxy21第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构5.5.渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计传动类型、特点及适用场合传动类型、特点及适用场合标准齿轮传动标准齿轮传动高变位齿轮传动高变位齿轮传动 角变位齿轮传动角变位齿轮传动正传动正传动负传动负传动

22、零传动零传动第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构确定传动方案确定传动方案确定基本参数确定基本参数计算几何尺寸计算几何尺寸校核基本条件校核基本条件5.5.渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计基本思路：基本思路：第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构6.6.其他齿轮机构其他齿轮机构斜齿圆柱齿轮机构：斜齿圆柱齿轮机构： 齿廓的形成、齿廓的形成、 啮合特点及应用场合、正确啮合啮合特点及应用场合、正确啮合条件和基本参数（法面、端面）、当量齿轮及当量条件和基本参数（法面、端面）、当量齿轮及当量齿数（由来、用途、计算）齿数（由来、用途、计算）第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构6.6.其他齿轮机构其他

23、齿轮机构 蜗轮蜗杆机构：蜗轮蜗杆机构： 机构形成、啮合特点及应用场合、正确啮合条机构形成、啮合特点及应用场合、正确啮合条件和基本参数、蜗轮蜗杆的旋向及转向判定。件和基本参数、蜗轮蜗杆的旋向及转向判定。第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构6.6.其他齿轮机构其他齿轮机构圆锥齿轮机构：圆锥齿轮机构： 齿廓形成、啮合特点及应用场合、基本参数、齿廓形成、啮合特点及应用场合、基本参数、当量齿轮及当量齿数当量齿轮及当量齿数第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构1 1）了解齿轮机构的类型及功用了解齿轮机构的类型及功用2 2）理解齿廓啮合基本定律理解齿廓啮合基本定律3 3）熟练掌握渐开线的形成过程，掌握渐开线的性质、方

24、程熟练掌握渐开线的形成过程，掌握渐开线的性质、方程及渐开线齿廓的基本啮合特性。及渐开线齿廓的基本啮合特性。4 4）熟练掌握渐开线齿轮需要满足的基本条件。熟练掌握渐开线齿轮需要满足的基本条件。5 5）了解范成法切齿的基本原理和根切的原因，熟练掌握不了解范成法切齿的基本原理和根切的原因，熟练掌握不根切的条件。根切的条件。6 6）熟练掌握直齿圆柱齿轮机构的传动类型及特点，学会根熟练掌握直齿圆柱齿轮机构的传动类型及特点，学会根据工作要求和已知条件，正确选择传动类型，进行直齿圆据工作要求和已知条件，正确选择传动类型，进行直齿圆柱齿轮机构的传动设计。柱齿轮机构的传动设计。7 7）了解斜齿圆柱齿轮机构、蜗轮

25、阿基米德蜗杆蜗轮传动、了解斜齿圆柱齿轮机构、蜗轮阿基米德蜗杆蜗轮传动、直齿圆锥齿轮机构的传动特点和适用场合。直齿圆锥齿轮机构的传动特点和适用场合。基本要求基本要求第第4 4章章 齿轮机构齿轮机构第第5 5章章 轮系轮系1 .1 .轮系的类型及其应用轮系的类型及其应用2 .2 .轮系传动比的计算轮系传动比的计算3 .3 .行星轮系的设计行星轮系的设计2.2.轮系传动比计算轮系传动比计算积积所有主动轮齿数的连乘所有主动轮齿数的连乘积积所有从动轮齿数的连乘所有从动轮齿数的连乘定轴轮系的传动比定轴轮系的传动比 定轴轮系：定轴轮系：从动轮转向判定：从动轮转向判定：第第5 5章章 轮系轮系空间轮系：空间轮

26、系：用箭头表示，若首尾两轮轴线平行，则在用箭头表示，若首尾两轮轴线平行，则在结果中加符号结果中加符号平面轮系：平面轮系：或用箭头或用箭头m) 1(2.2.轮系传动比计算轮系传动比计算周转轮系：周转轮系：从动轮转向判定：从动轮转向判定：齿数连乘积齿数连乘积转化机构中所有主动轮转化机构中所有主动轮齿数连乘积齿数连乘积转化机构中所有从动轮转化机构中所有从动轮HH1H1nni 转化轮系与定轴轮系相同；转化轮系与定轴轮系相同；从动轮实际转向根据计算结果的正负号确定。从动轮实际转向根据计算结果的正负号确定。第第5 5章章 轮系轮系2.2.轮系传动比计算轮系传动比计算混合轮系：混合轮系：注意正确区分基本轮系

27、！注意正确区分基本轮系！第第5 5章章 轮系轮系3.3.行星轮系设计条件行星轮系设计条件p传动比条件传动比条件p同心条件同心条件p装配条件装配条件p邻接条件邻接条件第第5 5章章 轮系轮系1）了解各类轮系的组成和运动特点，学会判断轮系的类型。了解各类轮系的组成和运动特点，学会判断轮系的类型。2）熟练掌握各种轮系传动比的计算方法，会确定主、从动熟练掌握各种轮系传动比的计算方法，会确定主、从动轮的转向关系。轮的转向关系。3）了解轮系设计的基本思路和条件。了解轮系设计的基本思路和条件。基本要求基本要求第第5 5章章 轮系轮系第第6 6章、第章、第7 7章、第章、第8 8章章 了解所介绍的间歇运动机构

28、、其他了解所介绍的间歇运动机构、其他常用机构和组合结构特点、运动原理和常用机构和组合结构特点、运动原理和适用场合。适用场合。基本要求基本要求第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学1.1.作用在机械上的力及机械的运转过程作用在机械上的力及机械的运转过程2.2.机械的等效动力学模型机械的等效动力学模型3.3.机械运动方程式的建立及求解机械运动方程式的建立及求解4.4.机械的速度波动及其调节方法机械的速度波动及其调节方法5.5.飞轮设计飞轮设计2.2.等效动力学模型的建立等效动力学模型的建立等效模型：等效模型：单自由度机械系统单自由度机械系统 等效的原则：等效的原则：使该系统转化前后的动力学

29、效果保持不变。使该系统转化前后的动力学效果保持不变。 等效构件：等效构件：绕定轴转动或作直线移动的构件绕定轴转动或作直线移动的构件一个等效构件一个等效构件 等效构件的质量或转动惯量所具有的动能等于等效构件的质量或转动惯量所具有的动能等于系统的总动能；系统的总动能； 等效构件上的等效力（等效力矩）所作功或所产等效构件上的等效力（等效力矩）所作功或所产生的功率，等于整个系统的所有力（力矩）所作功生的功率，等于整个系统的所有力（力矩）所作功或所产生的功率之和。或所产生的功率之和。等效条件：等效条件： 第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学nijjmjiiieMvFM11cosnijjmjiii

30、evMvvFF11cosnimjjsjsiieJvmJ1122nimjjsjsiievJvvmm112210.2.2 10.2.2 等效量的计算等效量的计算 等效构件的等效力、等等效构件的等效力、等效力矩所做的功或所产生效力矩所做的功或所产生的功率，等于整个系统的的功率，等于整个系统的所有力和力矩所做功或所所有力和力矩所做功或所产生的功率之和。产生的功率之和。 等效构件的质量或转动等效构件的质量或转动惯量所具有的动能应等于惯量所具有的动能应等于整个系统的总动能。整个系统的总动能。 等效量与作用于机械系统中的力、力矩以及各活动构件的质量、转动惯量有关，等效量与作用于机械系统中的力、力矩以及各活动

31、构件的质量、转动惯量有关，而且和各构件与等效构件的速比有关，但与系统的真实运动无关。而且和各构件与等效构件的速比有关，但与系统的真实运动无关。第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学能量形式的机械运动方程式能量形式的机械运动方程式EJJdMdMWrd211222212121213 .机械运动方程式的建立及求解机械运动方程式的建立及求解等效构件为转动构件等效构件为转动构件等效构件为移动构件等效构件为移动构件EvmvmdsFdsFWssssrd21122221212121tJJMMMeeerededddd22tvmsmvFFFeeerededddd22力矩（力）形式方程式力矩（力）形式方程式t

32、vmFFtJMMeeredeereddddd当当Je和和me为常数时为常数时第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学非周期性速度波动及其调节非周期性速度波动及其调节4.4.机械的速度波动及其调节方法机械的速度波动及其调节方法周期性速度波动及其调节周期性速度波动及其调节调速器调速器飞轮飞轮设计要求设计要求 第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学5.5.飞轮设计飞轮设计p飞轮设计的基本原理飞轮设计的基本原理p最大盈亏功最大盈亏功 W W 的确定的确定p飞轮主要尺寸的确定飞轮主要尺寸的确定第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学 JWJmF2第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学

33、5.5.飞轮设计飞轮设计 F FJ飞轮的转动惯量飞轮的转动惯量m m根据根据和和p最大盈亏功最大盈亏功 W W 的确定的确定 minmaxWWW00dMdMWrd第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学5.5.飞轮设计飞轮设计第一种情况：第一种情况：已知机器稳定运转已知机器稳定运转阶段一个运动周期中，等效构件阶段一个运动周期中，等效构件的等效驱动力矩和阻力矩曲线。的等效驱动力矩和阻力矩曲线。可用能量指示图确定可用能量指示图确定WWabcdea minmaxWWW00dMdMWrd第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学5.5.飞轮设计飞轮设计第二种情况：第二种情况：已知机器稳定运转已知

34、机器稳定运转阶段一个运动周期中，等效阻力阶段一个运动周期中，等效阻力矩（或等效驱动力矩）曲线，等矩（或等效驱动力矩）曲线，等效驱动力矩（或等效阻力矩）为效驱动力矩（或等效阻力矩）为常数。常数。/23/22MrNm0Md 根据在一个周期内，等效驱动力矩所做的功等于等效阻根据在一个周期内，等效驱动力矩所做的功等于等效阻力矩所做的功：力矩所做的功：202dMMrdMd最大盈亏功最大盈亏功 W W 的确定的确定W最大角速度和最小角速度所在位置最大角速度和最小角速度所在位置第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学/23/22MrNm0MdWabcdeaW5.5.飞轮设计飞轮设计maxminmaxmi

35、np飞轮主要尺寸的确定飞轮主要尺寸的确定mD - 飞轮矩，其单位为飞轮矩，其单位为kg.mm - 飞轮质量，飞轮质量，D - 飞轮平均半径飞轮平均半径轮形飞轮：轮形飞轮： mD 4JF盘形飞轮：盘形飞轮： mD 8JF第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学5.5.飞轮设计飞轮设计1 1）掌握机械运转过程的三个阶段中，机械系统的功、能量掌握机械运转过程的三个阶段中，机械系统的功、能量和原动件运动速度的特点。和原动件运动速度的特点。2 2）掌握单自由度机械系统等效量的计算。掌握单自由度机械系统等效量的计算。3 3）了解建立机械运动方程式的基本思路。了解建立机械运动方程式的基本思路。4 4）熟练掌握飞轮调速原理及飞轮设计的方法。熟练掌握飞轮调速原理及飞轮设计的方法。5 5）了解机械非周期性速度波动调节的基本方法。了解机械非周期性速度波动调节的基本方法。基本要求基本要求第第1010章机械系统动力学章机械系统动力学第第1111章章 机械的平衡机械的平衡 1. 1. 刚性转子的平衡设计刚性转子的平衡设计2. 2. 平面机构的平衡平面机构的平衡静平衡的方法：静平衡的方法：适当增加平衡质量适当增加平衡质量静平衡静平衡静静平衡的应用范围：平衡的应用范围：静不平