一、 机械设计基础绪论.pptVIP

机械设计基础 （第五版） 杨可桢　程光蕴　主编 高等教育出版社 《机械原理》，孙桓 ，陈作模主编；高等教育出版社。 《机械设计》，濮良贵 ，纪名刚主编；高等教育出版社。 绪论 　　在我国，机械的创造、发展及使用有着悠久的历史（例如捣米这样的简单机构）。三千年前出现了简单的纺织机 东汉时已发明水排 东汉张衡将杆机构巧妙地使用在人类第一台地震仪上。 1.研究对象和内容 机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息。例一　例二 机器包含四个基本组成部分 机构 用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构。例一、二、三 机器的主体部分是由机构组成的。 机械 习惯上用“机械”一词作为机器和机构的总称。 §0－1 本课程研究的对象和内容 学习本课程的目的 1、为学习专业机械设备课程打好基础； 2、使技术人员在了解各种机械的传动原理、设备的正确使用和维护以及设备的故障分析等方面获得必要的基本知识； 3、为现有机械的合理使用和革新改造打下基础。 学习方法 1.搞清楚基本概念、理解基本原理 要求： 1、作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整，作业量未达到规定者不能参加考试。 2、上课认真听讲，及时消化。 3、成绩=期末考试成绩*70%+平时成绩*30% 第1章 平面机构的自由度和速度分析 讨论机构满足什么条件构件间才具有确定的相对运动。 机构速度分析。 1运动副及其分类 平面机构，空间机构 构件的自由度：相对于参考系构件所具有的独立运动 运动副 运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。 通常把运动副分为低副和高副两类。 低副 高副 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。平面高副1 空间运动副 运动副两构件间的相对运动是空间运动，故属于空间运动副。 2.平面机构运动简图 实际构件的外形和结构往往很复杂，在研究机构运动时，为了使问题简化，有必要撇开那些与运动无关的构件外形和运动副具体构造，仅用简单线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。这种说明机构各构件间相对运动关系的简化图形，称为机构运动简图。 机构运动简图中的运动副符号 GB4460-84《机构运动简图符号》 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 3. 平面机构的自由度 机构的自由度：机构相对于机架所具有的独立运动的数目。即机构具有确定的运动所必须给定的独立运动参数的数目。 冷床运输机 手动冲床 复习 平面机构自由度计算公式 活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是该机构的自由度，以F表示，即 F＝3n-2PL-PH （1-1） 机构具有确定运动的条件 F＝3n-2PL-PH 计算平面机构的自由度时的注意事项 复合铰链 两个以上的构件同时在一处用转动副相联接就构成复合铰链。 重新计算 局部自由度 与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度 ，在计算机构自由度时应予排除。 虚约束 有些约束对机构自由度的影响是重复的，它对机构运动不起任何限制作用。 这种约束称为虚约束或消极约束。 虚约束出现场合 1) 两个构件之间组成多个导路平行的移动副时，只有一个移动副起作用，其余都是虚约束。例 2) 两个构件之间组成多个轴线重合的转动副时，只有一个转动副起作用，其余都是虚约束。例 3) 机构中传递运动不起独立作用的对称部分。例 4) 两构件在多处相接触而构成平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，只算一个平面高副 F＝3n-2PL-PH 六自由度运动模拟器 一、速度瞬心 瞬心是两刚体上瞬时相对速度为零的重合点，也即是瞬时绝对速度相同的重合点（或简称同速点）。用Pij表示， 绝对瞬心： vP＝0 相对瞬心： vP≠0 二、瞬心求法 2、以转动副相联，瞬心就在其中心处； 3、以移动副相联，瞬心就在垂直于其导路无穷远处; 瞬心求法 4、以纯滚动高副相联，瞬心就在其接触点处； 5、以滚动兼滑动的高副相联，瞬心就在过接触点高副元素的公法线上。 作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一直线上。 求速度瞬心例一 求速度瞬心例二 瞬心在速应分析上的应用 1) 铰链四杆机构：求出任意两构件的角速比的大小和角速度的方向。 例一：铰链四杆机构中，已知各构件尺寸和原动件的角速度w1。试确定机构在图示位置构件3和2的角速度w2和w3。 例二：四杆机构中，原动件1以等角速度w1=3rad/s 逆时针转动