北京航空航天大学《机械原理》期末复习.pdf

北京航空航天大学《机械原理》是机械类专业学生必修的专业基础课程，它主要研究机构的运动和动力传递规律，是机械设计、分析和理论研究的基石。期末复习内容围绕机械原理的核心概念、分析方法和设计过程，涵盖了机构组成原理、机构的运动分析、平面连杆机构设计、凸轮机构等方面。 机构组成原理部分，涉及到运动链自由度的计算。自由度是指机构运动时独立运动的能力，是机构学研究的基础问题。具体来说，自由度的计算要考虑到复合铰链、局部自由度和虚约束的影响。复合铰链是指多个铰链重合一处，局部自由度指的是机构中某些部分在不影响整体运动的情况下可以进行的小范围运动，虚约束则是指在机构设计中预先设定的、对机构运动规律无实质性影响的约束条件。在分析系统是否能成为机构时，需要判断原动件能否带动整个系统进行预定的运动。 运动分析部分主要研究机构在不同情况下运动的瞬心位置以及速度的计算。瞬心是指机构在某一瞬间能相对于另一构件保持静止的一点。通过确定瞬心位置可以推导出其他构件的速度关系。例如，构件的速度可以通过其到瞬心的距离和机构转动的角速度来表达。 平面连杆机构设计中，常用的图解法能够直观地帮助设计者确定铰链的位置，保证机构满足设计要求。如曲柄摇杆机构的设计，需要确定曲柄与摇杆的相对位置以及各铰链点的位置，使得在给定的极限位置时压力角为零，即连杆与摇杆之间的夹角最小，这样可以提高机构的动力性能。 凸轮机构是通过凸轮的轮廓来控制从动件运动的一种机构。在凸轮机构的设计中，需要画出凸轮的基圆，并标注从动件的行程、转角、压力角等关键参数。凸轮机构的分析和设计通常需要结合几何关系和动力学分析，考虑到机构的实际运动情况和工作条件。 此外，机构的运动分析还包括利用“反转法”和“瞬心法”等，它们是机构运动分析中的重要工具。反转法假设整个机构连同参考坐标系一起反转，从而简化了问题的复杂性。瞬心法则是一种图形法，通过确定瞬心的位置来计算机构中构件的速度和加速度。 综合以上内容，北京航空航天大学《机械原理》的期末复习不仅要求学生掌握基本概念和理论，还要求他们能够运用所学知识解决实际问题，设计出符合要求的机械系统。通过对各种题型的练习，学生能够加深对机械原理的理解，提高解决机械设计和分析问题的能力。这些知识点对于未来从事机械设计、制造和研究的学生来说，是非常重要的基础知识和技能。