杨可桢《机械设计基础》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解

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内容简介
目录
第1章　平面机构的自由度和速度分析
　1.1　复习笔记
　1.2　课后习题详解
　1.3　名校考研真题详解
第2章　平面连杆机构
　2.1　复习笔记
　2.2　课后习题详解
　2.3　名校考研真题详解
第3章　凸轮机构
　3.1　复习笔记
　3.2　课后习题详解
　3.3　名校考研真题详解
第4章　齿轮机构
　4.1　复习笔记
　4.2　课后习题详解
　4.3　名校考研真题详解
第5章　轮　系
　5.1　复习笔记
　5.2　课后习题详解
　5.3　名校考研真题详解
第6章　间歇运动机构
　6.1　复习笔记
　6.2　课后习题详解
　6.3　名校考研真题详解
第7章　机械运转速度波动的调节
　7.1　复习笔记
　7.2　课后习题详解
　7.3　名校考研真题详解
第8章　回转件的平衡
　8.1　复习笔记
　8.2　课后习题详解
　8.3　名校考研真题详解
第9章　机械零件设计概论
　9.1　复习笔记
　9.2　课后习题详解
　9.3　名校考研真题详解
第10章　连　接
　10.1　复习笔记
　10.2　课后习题详解
　10.3　名校考研真题详解
第11章　齿轮传动
　11.1　复习笔记
　11.2　课后习题详解
　11.3　名校考研真题详解
第12章　蜗杆传动
　12.1　复习笔记
　12.2　课后习题详解
　12.3　名校考研真题详解
第13章　带传动和链传动
　13.1　复习笔记
　13.2　课后习题详解
　13.3　名校考研真题详解
第14章　轴
　14.1　复习笔记
　14.2　课后习题详解
　14.3　名校考研真题详解
第15章　滑动轴承
　15.1　复习笔记
　15.2　课后习题详解
　15.3　名校考研真题详解
第16章　滚动轴承
　16.1　复习笔记
　16.2　课后习题详解
　16.3　名校考研真题详解
第17章　联轴器、离合器和制动器
　17.1　复习笔记
　17.2　课后习题详解
　17.3　名校考研真题详解
第18章　弹　簧
　18.1　复习笔记
　18.2　课后习题详解
　18.3　名校考研真题详解
                                                                                                                                                                                                    内容简介                                                                                            


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内容预览
第1章　平面机构的自由度和速度分析
1.1　复习笔记
所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构。工程中常见的机构多属于平面机构。
一、运动副及其分类
两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。运动副中两构件上直接参与接触的部分称为运动副元素。运动副分为平面运动副和空间运动副。按照接触特性，通常把平面运动副分为低副和高副两类。
1．低副
两构件通过面接触组成的运动副称为低副。平面机构中低副有转动副和移动副两种。
（1）转动副（铰链）：组成运动副的两构件只能在平面内相对转动的运动副。
（2）移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动的运动副。
2．高副
两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
二、平面机构运动简图
机构运动简图：仅用简单线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置，来表明机构间相对运动关系的简化图形，称为机构运动简图。
1．机构中构件的分类
机构中的构件可分为三类：
（1）机架(固定构件)：是用来支承活动构件的构件。
（2）主动件(原动件)：是运动规律已知的活动构件。它的运动是由外界输入的，故又称为输入构件。
（3）从动件：机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。相对于机架有确定的相对运动。
2．机构中构件的表示方法
机构中各构件及常用机构在运动简图中的表示方法如表1-1所示。
表1-1



注意：移动副的导路必须与相对移动方向一致；表示机架的构件需画上阴影线；用简图表示高副时，应画出两构件接触处的曲线轮廓。
3．机构运动简图的绘制
（1）分析机构的运动及组成：根据运动传递的路线，确定组成机构的构件情况和运动副的类别、数目及相对位置情况。
（2）根据机构的运动尺寸以及选定的比例尺，确定出各运动副的位置，画上相应的运动副符号。
（3）用相应的符号代表构件，并将各运动副连接起来，最后标出构件数字代号及运动副的字母代号，标出原动件的运动方向箭头。
三、平面机构的自由度
机构的自由度：活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是机构自由度，以F表示。
1．机构自由度计算公式
当各构件用运动副连接之后，设共有

个低副和

个高副，由于平面机构中每个自由构件具有三个自由度，而每个低副约束两个自由度，每个高副约束一个自由度，所以机构的自由度为：

其中，n为机构中活动构件的数目（机架不是活动构件）。
由公式可知，机构自由度F取决于活动构件的件数与运动副的性质（高副或低副）和个数。
2．机构具有确定运动的条件
机构具有确定运动的条件是：机构的自由度

，且F等于原动件数。
如果F=0，则构件之间无相对运动，即为刚性桁架。如果机构的原动件数目小于机构的自由度，则机构的运动将不完全确定；如果原动件数目大于机构的自由度，则将导致机构中最薄弱环节的损坏。
3．计算平面机构自由度时应注意的事项
（1）复合铰链：两个以上构件在同一处用转动副相连接。在计算时，由K个构件组成的复合铰链，共有（K—1）个转动副。
（2）局部自由度：机构中与输出构件的运动无关的自由度称为局部自由度（或称多余自由度），计算自由度时应减去。局部自由度常常发生在滑动摩擦变为滚动摩擦时添加的滚子以及轴承中的滚珠等等。
（3）虚约束：对机构起重复约束作用的约束称为虚约束或消极约束，计算自由度时应去掉。
虚约束常常发生的场合：
①两构件形成多个导路平行的移动副；
②两构件间形成多个轴线重合的转动副；
③连接构件与被连接构件上连接点的轨迹重合时；
④对机构传递运动不起独立作用的对称部分。
四、速度瞬心及其在机构速度分析上的应用
1．速度瞬心及其求法
（1）速度瞬心：两刚体上绝对速度相同的重合点，简称瞬心。如果两构件都是运动的，其瞬心称为相对瞬心；如果两构件中有一个是静止的，其瞬心称为绝对瞬心。
对于由K个构件组成的机构，其瞬心总数：

（2）瞬心位置的确定
①根据定义确定
当两构件组成转动副时，转动副的中心是他们的瞬心；当两构件组成移动副时，由于所有重合点的相对速度方向都平行于移动方向，所以其瞬心位于导路垂线的无穷远处；当两构件组成纯滚动高副时，接触点相对速度为零，所以接触点是其瞬心；当两构件组成滑动兼滚动的高副时，由于接触点的速度沿切线方向，因此其瞬心应位于过接触点的公法线上。
②根据三心定理确定
三心定理：作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一直线上。
2．瞬心在速度分析上的应用
用速度瞬心法进行机构的运动分析时，首先要确定各瞬心的位置，然后根据瞬心的定义进行速度求解。
注意：（1）瞬心法只能对机构进行速度分析，不能用于加速度分析；（2）构件数目较少时适用。

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