• 机构的组成原理 任何机构都可以看做是有若干个基本杆组 依次联接于原动件和机架上而构成。 • 基本杆组 不能再拆的最简单的自由度为零的构件组 称为组成机构的基本杆组。
• 平面机构的结构分析 将已知的机构分解为原动件、机架和基 本杆组，并确定机构的级别。
• 凸轮机构的分类(尖底、滚子和平地从动件) • 常用从动件运动规律的种类与冲击特性（等 速运动、等加/减速运动、简谐运动） • 绘制平面凸轮轮廓的反转法原理 • 解析法设计凸轮轮廓 • 凸轮机构压力角的定义、性质和计算方法 • 凸轮基圆半径与机构压力角之间的关系， 滚子半径对凸轮轮廓曲线的影响
齿廓啮合基本定律： 不论两齿廓在任 何位置接触，过接触 点（啮合点）的公法 线必须与两齿轮的连 心线交于一定点（图 中P点）。
• 影响力学性能的主要因素 1、含碳量 含碳量越高，强度和硬度越高，但塑性显著降低。 2、杂质元素：有益Si、Mn，有害S、P 3、合金元素 加入某些合金元素，可提高和改善其综合力学性 能，并获得某些特殊的物理和化学性能。 4、温度 一般，低温条件下强度有所增加，塑性和冲击韧 性下降 ，高温条件下相反。 5、热处理工艺
凸轮副 低副 两构件之间以面接触的运动副 高副 两构件之间以点或线接触的运动副
• 机构自由度 机构中各构件相对于机架的所具有的独 立运动的数目。 机构自由度为活动构件自由度的总数与 运动副引入的约束总数之差： F=3n-2PL-PH n-活动构件数 PL-低副数 PH-高副数
存在于转动副处 ◆ 复合铰链 正确处理方法：复合铰链处有m个 构件则有(m-1)个转动副 常发生在为减小高副磨损而将滑动摩 擦变成滚动摩擦所增加的滚子处。 正确处理方法：计算自由度时将局部 自由度减去。
压力角与传动角 • 压力角：从动件CD上C点所受作用力的方向与 该点速度方向之间所夹的锐角。 越小，传动效率越高。 • 传动角：连杆与从动件所夹的锐角，压力角的余 角。 1-主动件 ＝90-， 越小，越大， 传动效率越高。 驱 一般 min40 动 力
死点 • 机构运转时，摇杆为主动件，当连杆与从 动件处于共线位置(传动角γ为零 )时，经连 杆作用于从动件上的力F通过从动件的铰链 中心，使驱动从动件的有效分力为零，不 论力F多大，都不能使从动件转动。
• • • • • • • • • 齿轮传动的类型 齿廓啮合基本定律，传动比 渐开线的定义，形成原理和性质 齿轮基本参数、几何尺寸计算及特性（直齿、斜齿 圆柱齿轮，直齿锥齿轮，蜗轮蜗杆） 正确啮合条件（直齿、斜齿圆柱齿轮，直齿锥齿轮， 蜗轮蜗杆） 齿廓切制原理，不同类型齿轮加工方法的特点，齿 轮的根切，最少齿数 齿轮传动的失效形式及成因 齿轮传动受力分析（直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、 直齿锥齿轮、蜗轮蜗杆） 定轴轮系传动比计算
特点： 传动比恒定、结构紧凑、传递较大的功率 （力）、传动效率高、寿命长、成本高及吸 振性差。 主要用途： 1）传递任意两轴之间的运动和转矩（平行，相交，
圆柱齿轮 平面齿轮传动 （轴线平行） 非圆柱齿轮 按相对运 动分 齿 轮 传 动 的 类 型
• 克服死点、转向点的方法 1. 在从动件上安装转动惯量大的飞轮。 缝纫机踏板机构 2．相同机构错位排列 • 死点位置利用 利用死点位置实现特定的工作要求 1.飞机起落架机构 2.夹具夹紧机构 3.开关机构
行程速度变化系数 • 急回特性 摆动导杆机构， 曲柄AB等速逆时针回转， 由B’→B”(1=180°), 由B”→B’(2=180°-)， 摆动角度同为，但 12，故12，具有 急回运动特征。
• 金属材料的力学性能指标的定义，及其影 响因素 • 普通热处理的相关名词定义、分类和作用 • 表面热处理和化学热处理的作用
• 平面机构结构分析的步骤： 1）计算自由度，确定原动件。 2）除去虚约束和局部自由度，高副低代。 3）从远离原动件的构件开始，先试拆Ⅱ 级杆组，如不行再试拆Ⅲ级杆组。当拆去 一个杆组后，按上述顺序重复进行，直到 只剩下机架和原动件为止。 4）确定机构的级别。
用一个含有两个低副的虚拟构件来代替原高副， 接触点的公法线，曲率中心为两低副位置。
钢铁材料（黑色金属） 碳钢（低碳钢、中碳钢、高碳钢）； 合金钢 铸铁（灰铸铁；球墨铸铁） 有色金属（铜合金、铝合金、钛合金） 非金属材料（工程塑料、橡胶、人工合成 矿物）
• 钢的热处理 加热、保温、冷却改变金属整体或表面 组织，获得所需性能。 • 种类 1、普通热处理：退火、正火、淬火、回火 2、表面热处理和化学热处理 (种类和作用) 感应加热、火焰加热、电接触加热、电 解加热、渗碳、氮化、碳氮共渗 3、其他热处理
一、图解法 （一）按给定的行程速度变化系数设计四杆 机构 （二）按给定连杆的两个或三个位置设计四 杆机构 （三）按给定连架杆对应位置设计四杆机构 二. 解析法
滚子半径rr必须小于凸轮理论轮廓线外凸 部分的最小曲率半径 min 可根据经验公式选取：
解析法设计平面凸轮轮廓 一、尖底直动从动件盘形凸轮轮廓 已知：偏距e、基圆半径rb 、 从动件运动规律s＝f（） 求：凸轮轮廓曲线上各点坐标（θA , rA ） 设计原理－反转法
• 平面机构自由度计算，及计算机构自由度 时应注意的事项 • 平面机构的高副低代，分析组成机构的基 本杆组及机构的级别
运动副：机 构中使两 构件直接 接触，并 能产生一 定相对运 动的连接。
• 平面四杆机构的基本类型及其演化 • 曲柄存在的条件 • 四杆机构压力角和传动角的定义和计算，最 小传动角 • 死点及其发生条件 • 行程速度变化系数，极位夹角，急回特性 • 正弦机构和正切机构的传动特性、原理误差
• 四杆机构曲柄存在的条件是什么？ 答：曲柄存在的条件是：（1）最短杆与最长 杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和； （2）且最短杆相对的杆不为机架。
• 铰链四杆机构，已知BC=50mm， CD=35mm，AD=30mm，AD为机架， 问： 若机构为双曲柄/摇杆机构，求AB的值。 AB为最短杆、最长杆、非最短/长杆
• 5-11 设计一铰链四杆机构，已知其摇杆的长度CD=75mm， 机架AD=100mm，行程速度变化系数k=1.5，摇杆的一个极限 位置与机架的夹角φ3´=45º ，求曲柄AB及连杆BC的长度。 解：
• 设计凸轮机构不仅满足从动件 的运动规律，还要求传动时受 力良好，因此，需要正确选择 凸轮机构的压力角、基圆半径 及滚子半径。
• 强度：材料抵抗破坏的能力 • 刚度：材料抵抗变形的能力（E、G） • 塑性：材料破坏时，遗留变形的大小 断后伸长率、断面收缩率 • 硬度：材料抵抗硬物压入的能力 布氏硬度HBW、洛氏硬度HRC、 维氏硬度HV
空间齿轮传动 （轴线不平行） 按齿廓曲 线分 渐开线齿轮 圆弧齿轮 摆线齿轮 抛物线齿轮 按速度高低分: 高速、中速、低速齿轮传动。 按传动比分: 定传动比、变传动比齿轮传动。 按封闭形式分： 开式齿轮传动、闭式齿轮传动。 两轴交错 球齿轮
• 回火：零件淬火后，加热至临界温度之下， 保温，以一定速度冷却。 目的：达到设计图纸要求的硬度，消除内应 力。 回火工艺的种类： 1、低温回火（150～250C） 2、中温回火（350～500C） 3、高温回火（500～650C） 调质处理－淬火＋高温回火 （掌握其目的）
• 退火：加热、保温、随炉冷却 目的：降低硬度、细化晶粒、消除内应力， 预先热处理 • 正火：加热、保温、空气冷却 目的：同退火，更高的力学性能 • 淬火：加热，保温，水、油或盐水冷却 目的：提高零件的硬度和耐磨性，强化材料。 但淬火后，出现内应力，材料变脆，须回火。 方法：单介质淬火；双介质淬火
• 四杆机构曲柄存在的必要 条件为： 最短杆与最长杆的长度 之和小于或等于其余两杆 长度之和。 如果不满足杆长条件， 机构中不可能有曲柄，不 管以哪个杆件为机架，只 能构成双摇杆机构。
在满足曲柄存在必要条件的前提下： 1. 若以最短杆为机架，则构成双曲柄机构 2.若以最短杆相对的杆为机架，则构成双摇杆 机构。 3.若以最短杆任一相邻杆为机架，则构成曲柄 摇杆机构。
