机械设计基础教材课件.ppt

1; 绪论 第1章 平面机构的运动简图和自由度 第2章 平面连杆机构 第3章 凸轮机构 第4章 齿轮机构 第5章 齿轮系 第6章 间歇运动机构 第7章 刚性回转的平衡 第8章 键联接和销联接;第 9 章 螺纹联接和螺旋传动 第10章 带传动 第11章 链传动 第12章 齿轮传动 第13章 轴 第14章 轴承 第15章 联轴器和离合器 第16章 机械传动系统设计 ;绪论;绪论;绪论;绪论;绪论;绪论;第1章 平面机构的运动简图和自由度;低副：面接触;图1-2 转动副;图1-4 （a）凸轮高副;1.1.3 运动链与机构;; 为了便于分析，人们不考虑机器的复杂外形和结构，仅用规定的线条和符号按一定的比例表示构件的尺寸和各运动副的位置， 这种将机构中各构件间相互运动关系表示出来并反映机构特征的简图称为机构运动简图。;1.2.1 运动副及构件的表示方法;;;4．高副 两构件组成高副时的相对运动与这两个构件在接触处的轮廓形状有直接关系，因此，在表示高副时必须画出两构件在接触处的曲线轮廓。如图1-8、图1-9所示为齿轮高副和凸轮高副的表示方法。;;;1.2.2 平面机构运动简图的绘制;【例1-1】如图1-11（a）所示为颚式破碎机的主体机构，试绘制其机构运动简图。 此机构为原动件偏心轴，从动件肋板、构件、机架共同构成的曲柄摇杆机构。 按图量取尺寸，选取合适的比例尺，确定A、B、C、D四个转动副的位置，即可绘制出机构运动简图，最后标出原动件的转动方向，如图1-11（b）所示。;图1-11 颚式破碎机的主体结构及其机构运动简图 1—机架；2—偏心轴；3—动颚板；4—肋板；5—轮;1.3.1 平面机构的自由度 机构的自由度：指机构中各构件相对于机架所能有的独立运动的数目。 一个作平面运动的构件，可有三个自由度，而每个低副会引入两个约束，每个高副会引入一个约束。所以自由度的计算可用可动构件的自由度总数减去约束的总数，即：;F = 3×3–2×4 = 1;【例1-2】如图1-13所示，计算曲柄滑块机构的自由度。 活动构件数n=3 低副数 高副数 ;【例1-3】如图1-14所示，计算图示凸轮机构的自由度。 解：活动构件数n=2 低副数 高副数 ;1).复合铰链 由三个或三个以上构件组成的???线重合的转动副称为复合铰链。 如图1-15所示，三个构件在同一轴线处形成两个转动副。 推理：N个构件时，有N – 1个转动副。 ;图1-15 复合铰链;【例1-4】计算如图1-16所示的复合杆机构的自由度。 解：活动构件数n=5 低副数 高副数 ;2)局部自由度;;3).虚约束; 常见虚约束 （1）两构件构成多个导路平行的移动副，如图1-18所示。;;;;1）机构自由度数 F≥1。 2） 原动件数目等于机构自由度数F。;第2章 平面连杆机构;2.1 概 述;;2.2.1 铰链四杆机构的组成 （1）机架——固定件，如图2-1所示构件4； （2）连架杆——与机架用转动副相连接的构件，如图图2-1所示构件1和构件3； （3）连杆——不与机架直接相连的构件，如图2-1所示构件2。;2.2.2 铰链四杆机构的基本形式;1．曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构的两连架杆中，若一个为曲柄，另一个为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。 通常曲柄等速转动，摇杆作变速往复摆动。;图2-3 雷达天线俯仰角的调整机构;2．双曲柄机构 在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄，则此四杆机构称为双曲柄机构。;图2-6 平行四边形机构和反平行四边形机构;图3-5 车门启闭机构 ;图2-7 轮式车辆的前轮转向机 ;2.2.3 铰链四杆机构曲柄存在的条件;;2.3 含有一个移动副的平面四杆机构 ;;2.3.2 导杆机构;;;;;2.4 平面四杆机构的工作特性;图2-16 急回特性; 当摇杆CD由C1D摆动到C2D位置（工作行程）时，曲柄AB以等角速度顺时针从AB1转到AB2，转过角度为： ,所需时间为 ,C点的平均速度为 。 当摇杆CD由C2D摆回到C1D位置（空回行程）时，曲柄AB以等角速度顺时针从AB2回转到AB1 ，转过的角度为： ，所需时间为 ，C点的平均速度为 。 由于 ，所以， ,; 综上所述，在输入件曲柄作等速转动时，作往复摆动的输出件摇杆在空载行程中的平均