第一章总论82808.ppt

机械设计基础 活动构件数n 计算公式： F=3n－(2PL +Ph ) 要求：记住上述公式，并能熟练应用。 构件总自由度低副约束数高副约束数3×n 2 × PL 1 × Ph ①计算曲柄滑块机构的自由度。 解：活动构件数n= 3 低副数PL= 4 F=3n － 2PL － PH=3×3 － 2×4 =1 高副数PH= 0 S3 1 2 3 推广到一般： 1、 平面机构自由度的计算公式 ②计算五杆铰链机构的自由度 解：活动构件数n= 4 低副数PL= 5 F=3n － 2PL － PH=3×4 － 2×5 =2 高副数PH= 0 1 2 3 4 θ1 ③计算图示凸轮机构的自由度。 解：活动构件数n= 2 低副数PL= 2 F=3n － 2PL － PH=3×2 －2×2－1 =1 高副数PH= 1 1 2 3 2、计算平面机构自由度的注意事项 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F ④计算图示圆盘锯机构的自由度。 解：活动构件数n= 7 低副数PL= 6 F=3n － 2PL － PH 高副数PH=0 =3×7 －2×6 －0 =9 计算结果肯定不对！ * 浙江大学机械设计研究所 2006年2月21日 中国 杭州 陈宗农　教授 Tel: 绪论 §1－ 2 本课程研究的内容和目的 §1－６机械应满足的的基本要求及其设计的一般程序 §1－ 1 机械的组成 §1－3 机械运动简图及平面机构自由度 §1－４机件的失效及其工作能力准则 §1－５机件的常用材料及其选用 本课程研究对象为：机械 斜面 任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 机械－人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的组合体。（包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。 一般而言， 机械是机器和机构的总称 →杠杆 →起重轱辘 →滑轮组 →手动(电动)葫芦 →现代起重机 起重机的发展历程： §1－ 1 机械的组成 机械是机器和机构的总称。 机器－根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组合体。 机构－能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物的组合体。如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。种类有限 如: 缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用机器、起重机等。 机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但具有相同的基本特征。 典型机器的分析： 1.内燃机 内燃机 组成： 6 5 4 3 8 7 1 2 9 10 汽缸体1、 活塞2、 进气阀3、 排气阀4、 连杆5、 曲轴6、 凸轮7、 顶杆8、 齿轮9、10 工作原理： 1.活塞下行，进气阀开启，混合气体 进入汽缸； 2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩， 在顶部点 火燃烧； 3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭； 4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。 循环运动的结果，使曲轴输出连续的旋转运动 进气 压缩 爆炸 排气 内燃机的工作过程： 活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的连续转动，该组合体称为： 内燃机各部分的作用： 曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；称为： 凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作，称为： 齿轮机构 各部分协调动作的结果： 化学能机械能 机器的共有特征： ①人造的实物组合体； ②各部分有确定的相对运动； ③代替或减轻人类劳动完成有用功或实现能量的转换 机器的作用 机器的分类： 原动机－实现能量转换（如内燃机、蒸汽机、电动机）种类有限 工作机－完成有用功（如机床等） 种类繁多 工作机的组成： 原动部分－是工作机动力的来源，最常见的是电动机和内燃机。 工作部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。 传动部分－联接原动机和工作部分的中间部分。 控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。 其关系如下 机械 机器 机构 原动机 传动 工作 控制 原动机 工作机 皮带（传动） 电机（原动） 定时器（控制） 叶轮（工作）） 试分析洗衣机的各组成部分 同理，通过对典型机构进行分析可知： 机构的共有特征： ①人造的实物组合体； ②各部分有确定的相对运动； ③用来传递力或实现运动的转换。 机构的分类：通用机构和专用机构。 通用机构---用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等。 专用机构---只能用于特定场合，如钟表的擒纵机构。 机器与机构的关系：由两个实例推广到一般 任意复杂的机器都是由若干组机构按一定规律组合而成的。实际机器的种类有成千上万种，但机构的种类确有限。类似关系：化合物与化学元素 由机器与机构的共有特征可知： 机器与机构在结构和运动方面并无区别（仅作用不同） ，故统称为机械。人造的组合体、有确定的相对运动 1.名词术语解释: 构件 －独立的运动单