专题四 基本概念与机械传动的特性与参数和机械传动的类型与机构的运动简图与平面机构的自由度（教案）-四川省职教高考《机械基础》（高教版） 专题复习讲练测

专题四.基本概念与机械传动的特性与参数和机械传动的类型与机构的运动简图与平面机构的自由度 （教案）-《机械基础》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解机械传动的基本概念，包括零件、构件、部件的区别，以及机器、机构、机械的定义和任务。 2. 掌握机械传动中转速、传动比、功率、转矩、效率等参数的计算方法，以及不同类型机械传动的特点。 3. 能够区分并描述运动副的分类及其表示方法，以及构件的分类及其表示方法。 4. 熟悉平面机构的运动简图绘制方法，能够计算平面机构的自由度，并理解构件系统成为机构的条件及相关注意事项。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、零件、构件、部件 1.任何机器都是由许多零件(如齿轮、螺钉等)组成的。所谓零件,是指机器中不可拆的每一个最基本的制造单元体。机械中的零件通常分为两类:一类是通用零件,它们在各种类型的机械中都可能用到,如螺栓、轴、轮、弹簧等:另一类是专用零件,只用于某些类型的机械中,如电动机中的转子、叠片、笼条,内燃机、蒸汽机中的曲轴、活塞等。 2.但是,当分析机器的运动时可以看到,并不是所有的零件之间都具有相对运动,由于结构和工艺上的需要,常常把几个零件刚性地连接在一起,作为一个整体进行运动。在机器中,由一个或几个零件所构成的刚性单元体称为构件。 二、机械传动的型 机械传动类型通常按工作原理、传动比能否改变进行分类。 1.根据传动原理的不同,机械传动可分为摩擦传动、啮合传动和推压传动三类。其中摩擦传动有摩擦轮传动、带传动、绳传动:合传动有齿轮传动、非圆轮传动、行星轮传动、蜗杆传动螺旋传动、链传动:推压传动有凸轮机构传动、槽轮机构传动、棘轮机构传动、连杆机构传动。 2.根据传动比能否改变,机械传动可分为固定传动比传动、可调传动比传动和变传动比传动。其中固定传动比传动有带传动、螺旋传动,可调传动比传动有有级变速传动、无级变速传动,变传动比传动有连杆机构传动、非圆齿轮机构传动、凸轮机构传动、槽轮机构传动、棘轮机构传动。 三、运动副的分类及其表示方法 1.两个构件直接接触形成的可动连接称为运动副。只允许被连接的两构件在同一平面或相互平行的平面内作相对运动的运动副称为平面运动副,平面机构中的运动副都属平面运动副。例如图3-1 所示的内燃机中活塞和连杆曲轴和气缸体以及曲轴和连杆之间是用销轴与圆孔构成的连接,这类运动副称为转动副;活塞和气缸之间是用滑块与滑道构成的连接,这类运动副称为移动副:二街轮间用齿廓构成的连接称为齿轮副;凸轮和推杆(从动杆)之间的连接称为凸轮副，以上这些运动副都是平面运动副。 2.一个作平面运动的自由构件有 3 个独立运动的可能性一一沿 x轴轴方向移动和绕垂直x(y 平面的任意轴线的转动,即具有3 个自由度。当构件用运动副连接后,其独立运动便受到约束，自由度也随之减少。 移动副使构件失去沿一轴线方向的移动和在平面内的转动两个自由度,只保留了沿另一轴线方向移动的自由度(图3-4)。转动副使构件失去两个移动的自由度,只保留一个转动的自由度(图3-5)。移动副和转动副可以用图3-6 所示的符号表示。通常把这种两构件由面接触形成的运动副叫低副。 四、平面机构自由度及其计算公式 如图 3-11 所示,一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动的可能性(两个移动和一个转动),这种可能出现的独立运动称为构件的自由度。当两个构件组成运动副之后,它们的相对运动就会受到约束，自由度数目也随之减少。 五、计算平面机构自由度注意的事项 1.复合铰链 两个以上的构件在同一轴线上用转动副连接起来形成复合饺链。 图3-13c为三个构件组成的复合链图 3-13a 为其视图图3-13 为其侧视图。从图3-13b可以看出,复合较链具有两个转动副。不难推算,K个构件汇交而成的复合链应当包含(K-1)个回转副。 2.局部自由度 在机构中常出现不影响输出构件运动关系的个别构件自由度,称为局部自由度。在计算整个机构的自由度时，局部自由度应除去不计。 3.虚约束 在某些机构中,有些运动副带人的约束对机构自由度的影响是重复的。这些对机构运动不起限制作用的重复约束称为虚约束,在计算机构自由度时应当除去。 [真题练讲] 1. (2018年四川省统一考试)下列哪个不是平面机构的常见类型？ A. 四杆机构 B. 歧杆机构 C. 齿轮机构 D. 摇杆机构 解析：C. 齿轮机构通常不被归类为平面机构，因为齿轮通常在立体空间内运动。 2. (2019年四川省统一考试)机械传动中的变速范围是指什么？ A. 可以实现的最高转速与最低转速之间的范围 B. 传动比可以调整的范围 C. 可以传递的最大功率范围 D. 可以传递的最大转矩范围 解析：B. 变速范围是指传动比可以调