机械设计原理与方法.ppt

机械设计原理与方法 第一章 绪论 绪论中将介绍三个问题 一.学什么 二.为什么要学 三.怎样学 学什么 内容，要求，术语，区别 1.本课程的主要内容 机械设计原理与方法课程,是将传统的 机械原理和机械设计以及公差配 合与技术测量三门课程的主要内容有机结合的一门课程。 本课程的研究对象是机械。而机械则是机器与机构的总称。（在后面的3.术语中再详细说明） 本课程的研究内容大体为以下三部分： 1.机械的组成原理及机械运动学与动力学,机械系统方案设计理论与方法; 2.机械零部件的参数设计及结构设计的基本原理与方法; 3.机械精度设计的基本原理与方法。 2.本课程的基本要求 了解平面机构的组成原理 能对简单机构进行运动分析及力分析 能按几种常见已知条件设计平面四杆机构 了解盘形凸轮轮廓曲线的设计方法 掌握几种常用传动基本参数和结构设计方法 了解轮系设计方法 了解几种其他常用机构 掌握飞轮转动惯量之简易计算法 了解刚性转子静动平衡原理 掌握简单机械运动方案设计的步骤与方法 能按国家标准在简单机械装置的装配图和零件图上标注尺寸公差和形位公差 3.术语 机器------机器是执行机械运动的装置,它用来变换或传递能量、物料与信息。 动力机器--------------有电动机、内燃机 工作机器--------------有机床和汽车等 信息机器--------------有打字机等 机构------是实现预期的机械运动的实物 组合体 例如，内燃机由连杆机构、凸轮机构、齿轮机构组成 4.机构与机器的特征有何不同？ 机器有三个特征 机构具有机器的前两个特征 机器的三个特征是： （1）它们都是一种人为的实物（机件）的组合体。 （2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。 （3）能够完成有用的机械功或转换机械能。 为什么要学 本课程是本专业的一门必修的重要专业基础课 本课程是学习许多后续课程和从事机械设备设计的基础 怎样学 本课程需要综合应用数学、机械制图、工程材料、机械制造基础、工程力学等先修课程的知识，偏重于应用。 不强调系统地理论分析及公式推导。 着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握，着重理解公式建立的前提及意义和应用。认真及时独立完成每一次作业。 理论联系实际，充分重视结构设计，多观察现有实物或图样，上好实验课。 注重运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料。要早为课程设计作准备。 注重创新意识的形成。 打好基础，积极自学，注意发展，结合实际  第二章 平面机构的结构分析 2.平面机构的结构分析 2.1 机构结构分析的内容及目的 判断所设计的机构能否运动 判断机构在什么条件下才具有确定的相对运动(不能任意拼凑） 对机构的结构进行分类 2.2机构的组成 2.2.1 构件 构件是运动的单元 零件是制造的单元 构件可能是一个零件,也可能是几个零件刚性组合在一起而形成 实例1 曲轴 单一整体 实例2 连杆 刚性组合 （各 零件间 无相对运动）有连杆体、连杆盖、螺栓、螺母等几个零件 运动副 2.2.2 运动副及其分类 运动副定义:两构件直接接触组成能相对运动的联接称为运动副 实例:轴承,轮齿啮合(见图2-3,2-4) 运动副元素:构成运动副的点、线、面 高副与低副: 点或线接触---------高副 面接触 ------------- 低副 平面机构和空间机构 平面机构与空间机构: 平面机构------所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构 空间机构------构件之间相对运动为空间运动的机构 本课程主要研究平面机构及其运动副 运动副 低副又分为转动副和移动副 转动副(回转副)------相对运动为转动 实例:固定铰链(图2-3),活动铰链(图2-5) 移动副------相对运动为直线移动 实例:(图2-6) 平面高副实例:(图2-4齿轮轮齿构成的)(图2-7凸轮和推杆构成的) 2.2.3 运动链 若干构件通过运动副联接起来所构成的系统--------称为运动链 运动链分为闭式和开式 闭式运动链------每个构件至少包含两个运动副元素(图2-9c,2-9d) 开式运动链------运动链中有的构件只包含一个运动副元素(图2-9a,2-9b) 生产中通常应用闭式链 少数机械也有采用开式链的,如机械手和机器人 2.2.4 机构 将运动链中的一个构件加以固定------成为机架------则这种运动链便可能成为机构 注意:不能运动或无规则乱动的这种运动链并不能成为机构 研究机构运动,一般可以机架为参照系 原动件------驱动机构运动的外力所作用的那个构件 从动件------其余的构件 2.3 机构运动简图 2.3.1 机构运