哈工大機(jī)械原理課件

哈工大機(jī)械原理課件目錄contents緒論機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)輪系機(jī)械的平衡與調(diào)速緒論0102030401機(jī)械原理的研究對象研究各種機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律和力的傳遞關(guān)系。研究各種機(jī)械系統(tǒng)中的機(jī)構(gòu)、機(jī)器和機(jī)器裝置的設(shè)計、分析和綜合方法。研究各種機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特性。研究各種機(jī)械系統(tǒng)的能量傳遞、物料傳送和信息傳遞的關(guān)系。機(jī)械原理課程的內(nèi)容和任務(wù)掌握機(jī)械系統(tǒng)中的基本概念、基本理論和基本方法。掌握各種機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特性分析方法。掌握各種機(jī)構(gòu)和機(jī)器的設(shè)計、分析和綜合方法。培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計的能力。系統(tǒng)學(xué)習(xí)掌握機(jī)械原理的基本概念、基本理論和基本方法，建立完整的機(jī)械系統(tǒng)知識體系。實踐應(yīng)用通過實驗、課程設(shè)計和實際項目，將理論知識應(yīng)用于實踐，加深理解和掌握。創(chuàng)新思考培養(yǎng)創(chuàng)新思維，嘗試對現(xiàn)有機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)或設(shè)計新的機(jī)械系統(tǒng)。自主學(xué)習(xí)利用網(wǎng)絡(luò)資源、學(xué)術(shù)期刊等途徑，自主學(xué)習(xí)最新的機(jī)械原理研究成果和技術(shù)進(jìn)展。學(xué)習(xí)機(jī)械原理的方法機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析02構(gòu)件機(jī)構(gòu)的基本組成單元，通過一定的方式連接在一起，以實現(xiàn)特定的運(yùn)動。運(yùn)動副構(gòu)件之間的相對運(yùn)動受到限制，使得構(gòu)件之間只能以特定的方式進(jìn)行相對運(yùn)動。平面機(jī)構(gòu)的組成平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖繪制平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖，可以簡化復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，方便分析其運(yùn)動特性。運(yùn)動簡圖包括構(gòu)件、運(yùn)動副、原動件和從動件等基本元素，以及機(jī)構(gòu)的工作行程和死點(diǎn)位置。自由度是描述機(jī)構(gòu)運(yùn)動靈活性的參數(shù)，計算自由度可以判斷機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動狀態(tài)。平面機(jī)構(gòu)的自由度計算公式為：F=3n-(2PL+Ph)，其中n為活動構(gòu)件數(shù)，PL為低副數(shù)，Ph為高副數(shù)。平面機(jī)構(gòu)的自由度計算平面連桿機(jī)構(gòu)03了解平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和基本類型是掌握其工作原理和應(yīng)用的基礎(chǔ)?？偨Y(jié)詞特點(diǎn)基本類型平面連桿機(jī)構(gòu)是一種低副機(jī)構(gòu)，主要由低副連接而成，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動形式，可以分為四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu)等。030201平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和基本類型總結(jié)詞了解平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性是掌握其運(yùn)動規(guī)律和應(yīng)用的關(guān)鍵。平面連桿機(jī)構(gòu)具有多種工作特性，如急回特性、傳力特性、死點(diǎn)位置等。這些特性在不同應(yīng)用場合中具有不同的作用和影響。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄以等角速度作等時回轉(zhuǎn)時，搖桿來回擺動的速度不等，這種現(xiàn)象稱為急回特性。平面連桿機(jī)構(gòu)具有較好的傳力特性，能夠?qū)崿F(xiàn)力的有效傳遞和分配。在某些工作位置下，機(jī)構(gòu)的傳動角等于0度，此時機(jī)構(gòu)的傳動能力最低，稱為死點(diǎn)位置。工作特性傳力特性死點(diǎn)位置急回特性平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性總結(jié)詞掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計方法是實現(xiàn)其應(yīng)用創(chuàng)新的關(guān)鍵。設(shè)計方法平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計方法主要包括幾何法和解析法。幾何法是根據(jù)幾何關(guān)系和經(jīng)驗公式進(jìn)行設(shè)計，簡單直觀但精度不高；解析法是通過建立數(shù)學(xué)模型和求解方程進(jìn)行設(shè)計，精度高但計算復(fù)雜。幾何法根據(jù)幾何關(guān)系和經(jīng)驗公式，通過調(diào)整各構(gòu)件的長度、角度等參數(shù)來滿足設(shè)計要求。這種方法適用于簡單機(jī)構(gòu)的設(shè)計，但精度不高。解析法通過建立機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，如運(yùn)動學(xué)方程、動力學(xué)方程等，然后求解方程得到各構(gòu)件的參數(shù)值。這種方法精度高，適用于復(fù)雜機(jī)構(gòu)的設(shè)計，但計算過程較為復(fù)雜。01020304平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計方法凸輪機(jī)構(gòu)04特點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)是一種常見的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，它由凸輪、從動件和機(jī)架組成。凸輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在各種機(jī)械系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。分類凸輪機(jī)構(gòu)有多種分類方式，根據(jù)凸輪的形狀可分為盤形凸輪、圓柱形凸輪和移動凸輪；根據(jù)從動件的運(yùn)動方式可分為平面凸輪和空間凸輪；根據(jù)從動件與凸輪之間的接觸方式可分為尖頂接觸和滾子接觸等。凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和分類定義從動件的運(yùn)動規(guī)律是指從動件在凸輪推動下的運(yùn)動方式，包括位移、速度和加速度等參數(shù)的變化規(guī)律。常用的從動件運(yùn)動規(guī)律有等速運(yùn)動規(guī)律、等加速等減速運(yùn)動規(guī)律、余弦加速度運(yùn)動規(guī)律和正弦加速度運(yùn)動規(guī)律等。這些運(yùn)動規(guī)律各有特點(diǎn)，適用于不同的工作場合和需求。在設(shè)計從動件的運(yùn)動規(guī)律時，應(yīng)考慮機(jī)構(gòu)的傳動性能、從動件的受力情況、機(jī)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)等因素，以確保機(jī)構(gòu)在工作過程中具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。常用運(yùn)動規(guī)律設(shè)計原則從動件的運(yùn)動規(guī)律凸輪輪廓曲線是指凸輪的外輪廓線，它是決定從動件運(yùn)動規(guī)律的關(guān)鍵因素。凸輪輪廓曲線的設(shè)計方法包括圖解法和解析法。圖解法適用于簡單的凸輪輪廓，而解析法可以設(shè)計出更精確、復(fù)雜的凸輪輪廓。在設(shè)計凸輪輪廓曲線時，首先需要確定從動件的運(yùn)動規(guī)律，然后根據(jù)這些運(yùn)動參數(shù)計算出凸輪的各個截面輪廓線，最后將這些截面輪廓線連接起來形成完整的凸輪輪廓曲線。在設(shè)計過程中，還需要考慮凸輪的強(qiáng)度、剛度和耐磨性等因素，以確保凸輪機(jī)構(gòu)在工作過程中具有足夠的可靠性和壽命。定義設(shè)計方法設(shè)計步驟凸輪輪廓曲線的設(shè)計齒輪機(jī)構(gòu)05齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和分類特點(diǎn)齒輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、工作可靠、傳動比穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械傳動系統(tǒng)中。分類根據(jù)齒輪的形狀和傳動方式，齒輪機(jī)構(gòu)可分為直齒、斜齒、錐齒、蝸輪蝸桿等類型。齒輪的傳動比是指主動輪與從動輪的轉(zhuǎn)速之比，與齒輪的齒數(shù)成反比。傳動比齒輪的傳動效率是指齒輪傳遞功率的有效程度，與齒輪的制造精度、潤滑情況、負(fù)載大小等因素有關(guān)。傳動效率齒輪的傳動比和傳動效率齒輪的設(shè)計和制造方法齒輪的設(shè)計包括確定齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、螺旋角、齒寬等參數(shù)，以及選擇合適的材料和熱處理方式。設(shè)計齒輪的制造方法包括鑄造、鍛造、切削加工等多種方式，根據(jù)不同的需求和材料選擇合適的制造方法。制造方法輪系06VS定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系和混合輪系。定軸輪系中，各齒輪的回轉(zhuǎn)軸線相對固定；周轉(zhuǎn)輪系中，至少有一個齒輪軸線繞另一軸線回轉(zhuǎn)；混合輪系則由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系混合組成。應(yīng)用定軸輪系常用于兩平行軸之間的傳動；周轉(zhuǎn)輪系常用于需要改變旋轉(zhuǎn)方向的場合，如汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；混合輪系則根據(jù)實際需求進(jìn)行選擇。分類輪系的分類和應(yīng)用定軸輪系的傳動比等于各對齒輪傳動比的乘積，等于各對齒輪齒數(shù)之比的乘積。根據(jù)齒輪的幾何尺寸和齒數(shù)，計算各對齒輪的傳動比，再相乘得到整個輪系的傳動比。定義計算方法定軸輪系的傳動比計算定義周轉(zhuǎn)輪系的傳動比等于被帶動的齒輪的齒數(shù)與驅(qū)動它的齒輪的齒數(shù)之比。要點(diǎn)一要點(diǎn)二計算方法先確定哪個齒輪是被帶動的，然后計算該齒輪與驅(qū)動它的齒輪之間的傳動比。周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算機(jī)械的平衡與調(diào)速07

機(jī)械的平衡方法靜平衡通過在轉(zhuǎn)子上添加平衡塊，使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時達(dá)到平衡狀態(tài)，消除或減小振動。動平衡通過在轉(zhuǎn)子上添加或減少質(zhì)量，調(diào)整轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，使其在旋轉(zhuǎn)時達(dá)到完全平衡狀態(tài)，進(jìn)一步減小振動。自動平衡利用自動控制系統(tǒng)實時監(jiān)測和調(diào)整轉(zhuǎn)子的不平衡狀態(tài)，以達(dá)到動態(tài)平衡。通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門的開度來控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量，從而改變發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率。節(jié)氣門調(diào)速通過控制離合器的接合與分離，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)與傳動系統(tǒng)的結(jié)合與脫開，達(dá)到調(diào)速的目的。離合器調(diào)速通過改變變速器的傳動比來改變輸出軸的轉(zhuǎn)速和功率，實現(xiàn)調(diào)速。變速器調(diào)速