《机械原理》绪论及第一章讲稿.docVIP

机械原理 讲 稿 宋立权 绪 论 §0-1 机器的功能结构及机构 一、机械原理的研究对象：机器与机构 实例：单缸四冲程发动机 单缸四冲程发动机动画 二、基本概念（有关名词） 1、机器 特征： a)一种人为的实物组合 b)各构件间具有确定的相对运动 c)能为人类作功或转换机械能 电动机：电能→机械能 发电机：热能（水能、风能）→电能 机器定义：特征a)+b)+c) 能进行能量转换、各部分（构件）间具有确定相对运动的人为实物组合。 2．机构 定义：各部分（构件）间具有确定相对运动的人为实物组合 机构：平面机构、空间机构 3．机械 机构器与机构的总称 4．构件与零件 构件－运动的单元 零件－加工制造的单元 5．其他 原动件（主动件）、从动件、原动机、工作机、机组 §0-2机械总体方案设计的内容及 机械原理课程的定位与任务 机械总体方案设计 1．功能原理设计 牛头刨床：平面切削(不同的机构结构形式) 方案1 方案2 方案3 方案4 方案5 方案6 压缩机：介质压缩（往复式、旋叶式、涡旋式等） 2．系统运动方案设计 根据机器的功能要求，确定机构的结构形式、结构尺寸，最终完成机构运动简图。 3．系统运动方案设计的内容 1）型综合 机构选型 2）数综合 定尺寸 3）运动学动力学综合分析，与2）交替进行 机构运动方案设计 凸轮机构设计 机械原理课程的定位与任务 机构形式种类繁多，结构各不相同 在对机构进行分类的基础上，研究各类机构所具有的共性问题，并由此建立起分析设计的一般方法。 以高等数学、物理、制图、理力为基础的技术基础课，与专业课有紧密联系，起着承上启下的作用。 相对于基础课，更接近于工程实际； 相对于专业课，研究的是机械所具有的共性问题。 担负着培养机械工程师的重要任务 §0-3 机械原理课程的主要内容、 基本要求与学习方法 一、机械原理课程的主要内容 机构的结构和运动学 研究机构的组成原理，机构运动可能性和机构具有确定相对运动的条件。（第一章） 常用机构设计 掌握机构的设计、分析方法。（第二章、第三章、第四章、第五章） 机械动力学（第六章） 研究机械运动过程中，作用在构件上的力的求法，决定机械效率的方法。 （2） 机械平衡与机械系统速度波动调节。 机械系统运动方案设计（第七章） 课程综合设计进行 二、基本要求与学习方法 课堂教学：46h（机自）， 54h（车辆） 综合课程设计：4周 考试：期末 6580%， 平时测验（2次）20% 作业 10%（每次交 1/3） 出勤 5% 实验：18h（机械基础实验，独立设课） 思考题：绪论0-1 ~ 0-3 第一章　机构的结构设计 研究机构结构的目的： 研究机构的组成，探讨机构的可动性，机构具有确定相对运动的条件； 研究机构的组成原理，按结构分类，并由此建立起运动、动力分析的一般方法。 机构的表示方法（掌握绘制机构的运动简图的方法），为设计新机构指示合理的途径。 §1-1机构的基本结构 一、运动副 定义：①两构件②直接接触且能产生③一定相对运动的联接。 1. 回转副 2. 移动副 3. 高副 运动副元素：构成运动副的点、线、面。 运动副：平面运动副、空间运动副 平面构件的三个独立运动： 随构件上某点A沿X方向运动； 随构件上某点A沿Y方向运动； 绕构件上某点A的转动； 空间构件具有六个独立运动 沿X、Y、Z座标的移动和绕座标轴转动 构件自由度：构件所具有的独立运动 平面构件自由度：三个（X、Y、α） 图2-3 运动副的约束 约束：对构件独立运动的限制，每限制一个独立运动，称为一个条件约束，相应自由度减少1。 回转副：保留一个相对独立转动的运动副。 移动副：保留一个相对独立移动的运动副。 高 副：保留一个沿公切线方向的独立移动和绕接触点转动 的运动副。 思考该运动副是否存在？ 限制一个相对独立转动，保留二个相对独立移动 平面运动副 1．回转副 2．移动副 3．高 副 特征：①点、线接触，②约束条件1，自由度2 §1-2运动链及机构的自由度计算 和机构运动简图的绘制 一、运动链：若干构件由运动副联结而成。 运动链成为机构的条件： 运动链中，固定一个构件为机架，给出一个或几个原动件，如果其余构件具有确定相对运动，运动链成为机构。 二、机构运动简图： 用简单的线条和表示符号，表达机器或机构传动原理的简单图形。 三、常用运动副表示方法 具有运动副原素的构件 特殊运动副表示方法 鄂式破碎机 四、 平面机构的自由度 1．自由度计算公式 F=3n-2PL-PH， n－可动构件数，PL－低副数，PH－高副数 2．局部自由度、复合绞、虚约束 局部自由度－与