机械设计常用公式
一、名词定义
零件：独立的制造单元
机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构 智能家居系统
件系统
机器：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息
机械：机器和机构的总称
机构运动简图：用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例确定各运动副的相对位
置，这种表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图
运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接
运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面
运动副的自由度和约束数的关系f=6-s
运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统
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高副：两构件通过点线接触而构成的运动副
低副：两构件通过面接触而构成的运动副
平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副
平面自由度计算公式：F=3n-2PL-PH
时效处理设备 机构可动的条件：机构的自由度大于零
机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目局部自由度：与输出机构运动无关的自由度
复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动副相连接
速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。若绝对速度为零，则该瞬心称
为绝对瞬心
相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是
三心定理：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上
机构的瞬心数：N=K(K-1)/2
机械自锁：有些机械中，有些机械按其结构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动
曲柄：作整周定轴回转的构件；
连杆：作平面运动的构件；
摇杆：作定轴摆动的构件；
连架杆：与机架相联的构件；
周转副：能作360?相对回转的运动副
摆转副：只能作有限角度摆动的运动副。
二、铰链四杆机构有曲柄的条件：
1.最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和，称为杆长条件。
2.连架杆或机架之一为最短杆。
当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是整转副。
铰链四杆机构的三种基本形式：
1.曲柄摇杆机构
取最短杆的邻边为机架
2.双曲柄机构
取最短杆为机架
3.双摇杆机构
取最短杆的对边为机架
在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成曲柄滑块机构
分装机 在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构 极位夹角：机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θ
θ=180°（K-1）/(K+1)
行程速比系数：用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值
K=V2/V1=（180°+θ）/(180°—θ)
平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小
θ越大，K就越大急回运动的性质也越显著；θ=0，K=1时，无急回特性
具有急回特性的四杆机构：曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构
压力角：力F与C点速度v正向之间的夹角（锐角）α
传动角：与压力角互余的`角（锐角）γ
曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件时，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角γ为0
死点位置对传动虽然不利，但在工程实践中，有时也可以利用机构的死点位置来完成一些工作要求
刚性冲击：出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击（如从动件为等速运动）
柔性冲击：加速度突变为有限值，因而引起的冲击较小（如从动件为简谐运动）
在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，等加速等减速，和余弦加速度运动规律产生柔性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中，等速只宜用于低速的情况；等加速等减速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下运动
凸轮的基圆：以凸轮轮廓的最小向径r0为半径所绘的圆称为基圆
凸轮的基圆半径是从转动中心到凸轮轮廓的最短距离，凸轮的基圆的半径越小，则凸轮机构的压
力角越大，而凸轮机构的尺寸越小
凸轮机构的压力角α：从动件运动方向v与力F之间所夹的锐角
偏距e：从动件导路偏离凸轮回转中心的距离
偏距圆：以e为半径，以凸轮回转中心为圆心所绘的圆
推程：从动件被凸轮轮廓推动，以一定运动规律由离回转中心最近位置到达最远位置的过程
升程h：推程从动件所走过的距离
回程：从动件在弹簧或重力作用下，以一定运动规律，由离回转中心最远位置回到起始位置的过程
齿廓啮合的基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2
被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比
渐开线：当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK
三、渐开线的性质：
1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB
2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切
3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小，在基圆上其曲率半径为零
4、渐开线的形状取决于基圆的大小
5、基圆以内无渐开线
6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等
四、渐开线齿廓的啮合特点：
1、能保证定传动比传动且具有可分性
传动比不仅与节圆半径成反比，也与其基圆半径成反比，还与分度圆半径成反比
I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb1
2、渐开线齿廓之间的正压力方向不变
渐开线齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、（齿顶高系数、顶隙系数）
比例电磁铁 模数：人为规定：m=p/π只能取某些简单值。
分度圆直径：d=mz， r = mz/2
齿顶高：ha=ha*m
齿根高：hf=(ha*+c*)m
齿顶圆直径：da=d+2ha=(z+2ha*)m
齿根圆直径：df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m检查井盖
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