機(jī)械原理課件

1、機(jī)械專業(yè)系列課程教學(xué)軟件之一機(jī)械專業(yè)系列課程教學(xué)軟件之一機(jī)械專業(yè)系列課程教學(xué)軟件之一機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析 平面機(jī)構(gòu)的力分析平面機(jī)構(gòu)的力分析 機(jī)械的效率和自鎖機(jī)械的效率和自鎖 機(jī)械的平衡機(jī)械的平衡 機(jī)械的速度波動及其調(diào)節(jié)機(jī)械的速度波動及其調(diào)節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 齒輪系及其設(shè)計(jì)齒輪系及其設(shè)計(jì) 其他常用機(jī)構(gòu)其他常用機(jī)構(gòu) 機(jī)械傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)機(jī)械傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)緒論緒論緒論教學(xué)環(huán)節(jié)：1、課堂授課（64學(xué)時）2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)（8學(xué)時）3、課程設(shè)計(jì)（1周，結(jié)課后進(jìn)行）考核

2、：1、平時成績（態(tài)度+作業(yè)+出勤） 10-20 2、實(shí)驗(yàn)成績（10）3、期末考試（70-80）第2章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 第1章 緒論1-1 本課程研究的對象及內(nèi)容1-2 學(xué)習(xí)本課程的目的1-3 如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí)1-4 機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀2-1 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的2-2 機(jī)構(gòu)的組成 1、明確本課程的研究對象、研究內(nèi)容2、重點(diǎn)是重點(diǎn)是弄清機(jī)器與機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、運(yùn)動副 運(yùn)動鏈的概念，機(jī)構(gòu)的組成要素3、難點(diǎn)是難點(diǎn)是機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展趨勢第1章 緒 論 1-1 本課程研究的對象及內(nèi)容機(jī)械機(jī)械機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)的組成 1 1 缸體（機(jī)架）缸體（機(jī)架） 2 2 活塞活塞 3

3、3 連桿連桿 4 4 曲軸曲軸 5 5 推桿推桿 6 6 凸輪凸輪 7 7 、8 8 大、小齒輪大、小齒輪 9 9 、1010進(jìn)、排氣閥進(jìn)、排氣閥 當(dāng)缸體1內(nèi)燃燒的氣體膨脹時，推動活塞2作往復(fù)移動，經(jīng)過連桿3轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動 凸輪軸上的齒輪7，曲軸上的齒輪8和缸體1組成傳動部分，曲軸轉(zhuǎn)動通過齒輪將運(yùn)動傳給凸輪軸 凸輪軸轉(zhuǎn)動，使得氣閥以一定的規(guī)律按時啟閉，分別控制進(jìn)氣（吸入燃?xì)猓┖团艢猓ㄅ懦鑫矚猓?內(nèi)燃機(jī)工作原理 1.主體部分： “活塞2、連桿3、曲軸4、缸體1” （平面連桿機(jī)構(gòu)）3.進(jìn)排氣控制部分：“缸體1、凸輪6、推桿5” （凸輪機(jī)構(gòu)）2.傳動部分： “缸體1、齒輪7，8” （齒輪機(jī)構(gòu)）

4、 機(jī)器的特征：機(jī)器的特征： 1 1人為的實(shí)物組合人為的實(shí)物組合 2 2各運(yùn)動實(shí)體之間具有確定的相對運(yùn)動各運(yùn)動實(shí)體之間具有確定的相對運(yùn)動 （能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動 ） 3能代替或減輕人類的勞動做有用功、能代替或減輕人類的勞動做有用功、變變換換 或傳遞能量、物料和或傳遞能量、物料和信息信息 完成有用功的機(jī)器完成有用功的機(jī)器工作機(jī)工作機(jī) （機(jī)床、起重機(jī)、軋鋼機(jī)、紡織機(jī)、攪拌機(jī)等）（機(jī)床、起重機(jī)、軋鋼機(jī)、紡織機(jī)、攪拌機(jī)等） 將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器原動機(jī)原動機(jī) （內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動機(jī)等）（內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動機(jī)等） 傳遞或變換信息傳遞

5、或變換信息 （照相機(jī)、打字機(jī)、錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等（照相機(jī)、打字機(jī)、錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等 ）機(jī)器 根據(jù)某種使用要求而 設(shè)計(jì)的一種執(zhí)行機(jī)械 運(yùn)動的裝置，可用來 變換或傳遞能量、物 料和信息機(jī)構(gòu)是一種用來傳遞 運(yùn)動和力以及進(jìn) 行運(yùn)動形式轉(zhuǎn)換 的裝置機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)：只具有機(jī)器的前兩個特征只具有機(jī)器的前兩個特征 “連桿機(jī)構(gòu)”（主體機(jī)構(gòu)）內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) “齒輪機(jī)構(gòu)”（傳動機(jī)構(gòu)） “凸輪機(jī)構(gòu)”（控制機(jī)構(gòu)）機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等其他機(jī)構(gòu)：組合機(jī)構(gòu)、廣義機(jī)構(gòu)（含有電磁元件、組合機(jī)構(gòu)、廣義機(jī)構(gòu)（含有電磁元件、氣動液壓元件、光敏元件、熱敏元件的機(jī)構(gòu)）氣動液壓元件、光敏元件

6、、熱敏元件的機(jī)構(gòu)） 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 機(jī)構(gòu)的分析 運(yùn)動分析運(yùn)動分析 力分析力分析 常用機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)及分類常用機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)及分類 常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì) 運(yùn)動和傳力特性的評定及分析計(jì)算運(yùn)動和傳力特性的評定及分析計(jì)算 按給定運(yùn)動要求確定機(jī)構(gòu)尺寸的方法按給定運(yùn)動要求確定機(jī)構(gòu)尺寸的方法 機(jī)器動力學(xué) 機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各構(gòu)件的受力機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中各構(gòu)件的受力 機(jī)器在已知外力作用下的運(yùn)動機(jī)器在已知外力作用下的運(yùn)動 機(jī)構(gòu)的選型及機(jī)械傳動系統(tǒng)運(yùn)動方案的設(shè)計(jì) 本課程研究的內(nèi)容: 機(jī)械的分析與綜合機(jī)械的分析與綜合1-2 學(xué)習(xí)本課程的目的 定位：一門主干課程 是機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)床概論、機(jī)械制造工藝等機(jī)械性質(zhì)專業(yè)課的先修

7、課程1. 為學(xué)習(xí)機(jī)械類專業(yè)課打好理論基礎(chǔ)2. 為現(xiàn)有機(jī)械的革新和使用打下基礎(chǔ)3. 為創(chuàng)造新機(jī)器打基礎(chǔ)1-3 如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí) 1 了解課程特點(diǎn) 是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，比物理、理力等課程更為結(jié)合實(shí)際 對機(jī)械的共性問題和各種常用機(jī)構(gòu)進(jìn)行探討 2 注意學(xué)習(xí)方法 平時多觀察 理論與實(shí)際相結(jié)合 邏輯思維形象思維1-4 機(jī)械原理學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀 機(jī)構(gòu)學(xué)的迅速發(fā)展機(jī)構(gòu)學(xué)的迅速發(fā)展 多桿多自由度的平面機(jī)構(gòu) 空間機(jī)構(gòu) 包含撓性構(gòu)件的組合機(jī)構(gòu) 機(jī)電液一體化的機(jī)構(gòu) 仿生機(jī)械的發(fā)展仿生機(jī)械的發(fā)展 宇宙飛船上用于回收衛(wèi)星的機(jī)械臂 核電站安裝設(shè)備及深海海底作業(yè)的機(jī)器人 微型機(jī)械的發(fā)展微型機(jī)械的發(fā)展 在人腹腔內(nèi)進(jìn)行外科手術(shù)的手

8、術(shù)刀 在人血管中爬行的微型機(jī)器人 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)漸趨成熟計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)漸趨成熟 MATLAB、ADAMS等應(yīng)用軟件 高速機(jī)械的動力特性的研究高速機(jī)械的動力特性的研究 機(jī)構(gòu)的彈性動力學(xué) 高速重載的高副機(jī)構(gòu)熱變形問題 運(yùn)動副間隙引起的沖擊、振動、噪聲 對機(jī)構(gòu)運(yùn)動精度及誤差的研究第2章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 2-1 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的1.了解機(jī)構(gòu)的組成、繪制常用機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖2.探討機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件3.根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類2-2 機(jī)構(gòu)的組成ZZ1 連桿體2 螺栓3 螺母4 防松元件5 連桿蓋一 構(gòu)件與零件構(gòu)件: 獨(dú)立運(yùn)動的單元體 內(nèi)燃機(jī)連桿43213421零件

9、: 加工制造的單元體 1 1、運(yùn)動副、運(yùn)動副 兩構(gòu)件直接接觸，并具有確定的相對運(yùn)動的聯(lián)接二 運(yùn)動副 a.按構(gòu)成運(yùn)動副的兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動分平面運(yùn)動副空間運(yùn)動副2 2、運(yùn)動副的分類、運(yùn)動副的分類平面運(yùn)動副 (兩構(gòu)件只能做相對“平面運(yùn)動”) 例如：例如： 活塞與缸體、活塞與連桿等活塞與缸體、活塞與連桿等平面運(yùn)動副平面運(yùn)動副1 1）低副：）低副：凡通過面接觸構(gòu)成的運(yùn)動副凡通過面接觸構(gòu)成的運(yùn)動副轉(zhuǎn)動副（鉸鏈）2 2）高副：）高副：凡通過點(diǎn)、線接觸構(gòu)成的運(yùn)動副凡通過點(diǎn)、線接觸構(gòu)成的運(yùn)動副移動副例如：活塞與缸體例如：活塞與缸體例如：齒輪副、凸輪副、車輪與鋼軌等例如：齒輪副、凸輪副、車輪與鋼軌等由兩個構(gòu)件

10、直接接觸而組成的可動聯(lián)接 移動副211 t2 a)一般高副 n K n平面高副 ttnb)凸輪副nKt12c)齒輪副n2tK1nty2 回轉(zhuǎn)副x x1zyxa)12yzxzb)1y2 球面副和螺旋副低副 兩個構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成 的運(yùn)動副高副 兩個構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸而 構(gòu)成的運(yùn)動副轉(zhuǎn)動副 構(gòu)成低副的兩構(gòu)件之間的 相對運(yùn)動為轉(zhuǎn)動移動副 構(gòu)成低副的兩構(gòu)件之間的 相對運(yùn)動為移動 級副 引入一個約束 級副 引入兩個約束 級副 引入三個約束 級副 引入四個約束 級副 引入五個約束約束：對獨(dú)立運(yùn)動的限制 用運(yùn)動副聯(lián)接起來的相對可動的構(gòu)件系統(tǒng)稱為運(yùn)動鏈 閉鏈 開鏈三 運(yùn)動鏈與機(jī)構(gòu) 若干構(gòu)件通過運(yùn)動副聯(lián)接而成的可動系統(tǒng)稱運(yùn)動鏈 若將運(yùn)動鏈中的一個構(gòu)件固定，運(yùn)動鏈則成為機(jī)構(gòu)。若將運(yùn)動鏈中的一個構(gòu)件固定，運(yùn)動鏈則成為機(jī)構(gòu)。 機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類： 1 1、機(jī)架（描述運(yùn)動的參考系）、機(jī)架（描述運(yùn)動的參考系） 2 2、原動件（運(yùn)動規(guī)律已知的構(gòu)件）、原動件（運(yùn)動規(guī)律已知的構(gòu)件） 3 3、從動件、從動件( (隨原動件運(yùn)動的其余活動構(gòu)件）隨原動件