《机械考研宝典 机械原理》史瑞东主编|(pdf)电子书下载

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图书名称：《机械考研宝典 机械原理》

 

【作　者】史瑞东主编

【丛书名】机械考研宝典

【页 数】 287

【出版社】 北京：北京理工大学出版社 , 2021.04

【ISBN号】978-7-5682-9799-8

【分 类】机械原理-研究生-入学考试-教学参考资料

【参考文献】 史瑞东主编. 机械考研宝典 机械原理. 北京：北京理工大学出版社, 2021.04.

 

图书封面：

图书目录：

《机械考研宝典 机械原理》内容提要：

本书是针对机械专业考研专业课中涉及机械原理科目的同学而编写。本书分为两大板块，一个是针对考点的细致讲解，另一部分是针对院校真题的讲解。考点讲解部分对机械原理教材中涉及的考点，进行了全面的解析，不同院校学生可以根据自己的需求进行针对性的复习，知识点涉及图表清晰明了，方便学生阅读。真题讲解部分综合了各大院校历年考研真题，针对不同题型进行了详细解答，包含大量做题技巧，而且与考点联系紧密，更加适合考生复习。

《机械考研宝典 机械原理》内容试读

第一章机构的结构分析

第

章

一、考点概要框架

常见概念定义

机构的组成

运动副

运动链

机构运动简图

机构运动简图的绘制

机构运动简图的绘制

考研重点

自由度计算公式

机构的结构分析

平面机构自由度计算

机构具有确定运动的条件

复合铰链连接

自由度计算的注意事项

局部自由度

虚约束

考研重点

代替方法

高副低代

代替原则

平面机构杆组拆分

平面杆组

本章考试要求：

1.掌握机构的组成及各部分的定义，重点掌握平面运动副的概念、运动链成为机构的条件；

2.掌握运动副、构件、常用机构的表达方式，能够绘制出简单机构的运动简图；

3.掌握平面机构自由度计算公式，能正确计算机构的自由度并且能判断机构是否有确定运动；

4.掌握杆组拆分的方法以及各杆组级别和机构级别，掌握高副低代的方法和原则。

【难点内容】

①自由度计算过程中，虚约束的判定；

②杆组拆分时，运动副的分配问题。

001

机械考研宝典机械原理

第

章

二、考点内容精讲

1.1机构的组成

考点①常见概念定义

1.零件和构件的定义

零件：制造的单元体，任何机器都是由许多零件组成的。

构件：运动的单元体，由一个或者多个零件刚性连接在一起的独立运动的整体（视为刚体）。

2.机构和机器的定义

机构：第一，从机器的角度分析，机构具有明确相对运动的构件组合体；第二，从机构的角度分析，机构具有固定构件的运动链，其中固定构件称为机架，例如蜗轮蜗杆机构，传送带机构。机器：根据某种使用要求设计的执行机械运动的装置，可用来变换或传递能量、物料和信息。例如，火力发电机就是将热能转化成电能的机器。

机械原理中的机械是机构和机器的总称。考点②运动副

1.运动副的相关概念

运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接。基本的特征：

第一：具有一定的接触形式，并把两构件参与接触的表面（点、线、面）称为运动副元素。第二：能产生一定的相对运动的连接。

约束：运动副对构件的独立运动所加的限制，运动副每引人一个约束，构件就失去一个自由度。2运动副的分类（见表1-1）

表1-1运动副的分类

分类标准

类型

定义

低副

两构件通过面接触而构成的运动副

按两构件接触情况进行分类

高副

两构件通过单一点或线接触而构成的运动副

转动副（回转副或铰链）

两构件之间的相对运动为转动

按构件之间的相对运动

移动副

两构件之间的相对运动为移动

的不同分类

螺旋副

两构件之间的相对运动为螺旋运动

球面副

两构件之间的相对运动为球面运动

按构件之间的相对运动

平面运动副

两构件之间的相对运动为平面运动（重点）

是平面还是空间分类

空间运动副

两构件之间的相对运动为空间运动（非重点）

002

。第一章机构的结构分析

考点3运动链

第

1.运动链的定义

章

构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统称为运动链。

2.运动链的分类

闭式运动链：运动链中的各构件构成的首末封闭系统，如图1-1(a)所示。开式运动链：运动链中的各构件构成的首末不封闭系统，如图1-1(b)所示。

(a)

(b)

图1-1运动链

(a)闭式运动链；(b)开式运动链

3运动链成为机构的条件

运动链成为机构的条件：运动链中必须有机架。

1.2机构运动简图的绘制

考点幻机构运动简图

考研重点考查平面运动副，常用的平面运动副：转动副、移动副、平面高副、槽销副，其结构简图如表1-2所示。

表1-2运动副简图

运动副

运动副简图

运动副元素

自由度

转动副

圆柱面

移动副

L

平面

V刀

003

机械考研宝典机械原理

续表

第

章

运动副

运动副简图

运动副元素

自由度

平面高副

点或线

2

槽销副

点或线

2

一般构件的简图的表示方法如表1-3所示。

表13一般构件简图

杆、轴类构件

表示方法

固定构件（机架）

717

同一构件

两副构件

-0

多副构件

考点②机构运动简图的绘制

绘制思路：

①搞清机械的构造及运动情况，沿着运动传递路线，查明组成机构的构件数目、运动副的类别及其相对位置；

②选定视图平面；

004

心第一章机构的结构分析

③选适当比例尺，定出各运动副之间的相对位置，再画出各运动副、机构的符号和构件的

第

表示方法，最后用简单线条连接，即可得到机构运动简图。

章

13平面机构自由度计算（重点）

考点①自由度计算公式

1.自由度的概念

机构具有确定运动时，所必须给定的独立运动参数的数目为机构的自由度。

2.自由度的计算

F=3n-2 PL-PH,

其中n代表机构中活动构件的数量，P,代表机构中低副的数量，PH代表机构中高副的数量。

公式的含义：每个自由活动构件（不包括机架）具有3个自由度。低副：约束2个自由度。高副：约束1个自由度。

计算出活动构件总自由度，减去被约束的自由度，剩余的则是机构的自由度。考点②机构具有确定运动的条件

自由度和原动件数目之间的关系，如表1-4所示。

表14自由度和原动件数目之间的关系

自由度和原动件数目之间的关系

导致的现象

机构原动件数目>机构自由度数目

导致机构中最薄弱的环节发生损坏

机构的运动将不完全确定，但也不是毫无规律，而是将遵循最

机构原动件数目

小阻力定律，优先沿阻力最小的方向运动

不是机构，看作一个构件（注意：机构自由度为零与机构的自

机构自由度=0

由度数目等于原动件数目不相同)

机构原动件数目=机构自由度数目

机构的原动件数目等于机构自由度数目，机构具有确定运动

考点3自由度计算的注意事项

1.复合铰链连接

m(m≥3)个构件在同一处以转动副连接时，则构成复合铰链，其转动副的数目为m一1个。复合铰链的连接形式非常多，这里举几种易错的复合铰链，如表1-5所示。

表1-5复合铰链易错结构

形式

模型

易错点

凸轮1、连杆2和机架3在同一处形成2个转动副连接，其中

复合铰链类型一

83

机架3容易忽略

005

机械考研宝典机械原理

续表

第

章

形式

模型

易错点

连杆1、连杆2和滑块3在同一处形成2个转动副连接，其中

复合铰链类型二

83

滑块3容易忽略

连杆1、滑块2和滑块3在同一处形成2个转动副连接，其中

复合铰链类型三

下层的滑块2容易忽略

凸轮1、滑块2和机架3在同一处形成2个转动副连接，其中

复合铰链类型四

机架3容易忽略

如果不仔细观察，会误判有5个构件形成4个转动副连接，其

复合铰链类型五

实构件1和构件2是稳定三角形看成一个构件，故在同一处形成2个转动副连接

连杆1、连杆2和机架3在同一处形成2个转动副连接，其中

复合铰链类型六

机架3容易忽略

2.局部自由度

在有些机构中，某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动，则称这种局部运动的自由度为局部自由度。

么忆

如图1-2所示的滚子推杆凸轮机构中，为了减少高副元素的磨损，在推杆和凸轮之间装了一个滚子。滚子绕其自身轴线的转动并不影响其他构件的运动，因而它只是一种局部自由度。在计算机构的自由度时，应从机构自由度的计算公式中将局部自由度减去，通常的方法是将

品3

滚子和与其相连的构件“焊接”在一起。

3.虚约束

图1-2局部自由度

机构中加入虚约束是为了改善构件的受力，传动较大的功率或者某种特殊需求。

考研常见的虚约束类型如表1-6所示，除了表中的类型之外，如果考研题目中给出连杆位置关系、长度关系等条件的一般会有虚约束的存在。

006

···试读结束···