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机械设计基础(三)练习汇报人：AA2024-01-14

CATALOGUE目录绪论机构的结构分析平面连杆机构凸轮机构齿轮传动轮系连接与紧固

绪论01

机械设计基础的定义机械设计基础是机械工程专业的一门重要技术基础课程，主要研究机械中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论及计算方法。机械设计基础的重要性机械设计基础是连接基础课与专业课的重要桥梁，也是学生由理论到实践、由基础到专业的过渡课程，在培养学生的工程设计能力、创新能力和工程素质等方面具有重要的作用。机械设计基础概述

课程目的通过本课程的学习，使学生掌握常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论及计算方法，具备机械设计的基本技能，为后续专业课程的学习及从事机械设计工作打下坚实的基础。课程要求要求学生掌握机械设计的基本原理和方法，能够运用所学知识进行简单的机械设计和分析，具备解决工程实际问题的能力。同时，要求学生具备创新精神和实践能力，能够积极参与课堂讨论和实践活动，不断提高自己的综合素质。课程目的与要求

本课程的学习方法主要包括课前预习、课后复习、独立思考、积极实践等。学生应该认真听讲，做好笔记，积极思考和提问，及时完成作业和实验报告。学习方法建议学生在学习过程中注重理论与实践的结合，多参加实践活动和课程设计等教学环节。同时，要注重知识的积累和应用，不断扩大自己的知识面和视野。此外，还要注重培养自己的创新精神和团队协作能力，不断提高自己的综合素质。学习建议学习方法与建议

机构的结构分析02

机构组成与分类机构组成机构是由两个或两个以上的构件通过活动联接形成的构件系统。根据各构件间的相对运动关系，机构可分为固定件、主动件、从动件等。机构分类机构可按照其运动特性、结构特性、动力特性等进行分类。常见的机构类型包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、带传动机构等。

在机构运动简图中，运动副是用来表示两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。根据两构件的接触形式，运动副可分为低副和高副。运动副的表示绘制机构运动简图时，需用特定的符号表示构件和运动副，同时标明主动件的运动方向。通过运动简图，可以清晰地表达机构的组成和运动传递关系。机构运动简图的绘制机构运动简图

VS平面机构的自由度是指机构中具有独立运动参数的数目。它是衡量机构运动确定性的重要指标。自由度计算公式平面机构的自由度计算公式为F=3n-2Pl-Ph，其中n为活动构件数，Pl为低副数，Ph为高副数。通过计算自由度，可以判断机构是否具有确定的运动条件。自由度的概念平面机构自由度计算

平面连杆机构03

铰链四杆机构基本性质杆长条件构成铰链四杆机构的四个杆件必须满足一定的长度条件，即最长杆与最短杆之和小于或等于其余两杆长度之和。运动特性铰链四杆机构具有急回运动特性，即主动件等速转动时，从动件在回程中的平均速度大于其在工作行程中的平均速度。传动角与压力角传动角是衡量机构传力性能的重要指标，压力角越小，传动角越大，机构的传力性能越好。

演化方法通过改变构件的形状、尺寸或连接方式等，可以得到不同类型的铰链四杆机构，如曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等。创新方法引入新的设计元素或采用先进的制造技术，可以创造出具有特殊功能或优异性能的平面连杆机构。例如，采用柔性构件或智能材料可以实现机构的自适应或智能化。演化与创新方法

平面四杆机构设计确定设计任务和要求；选择合适的机构类型；根据运动学和动力学要求进行设计计算；优化设计方案并进行仿真验证；绘制工程图纸并制造样机。设计步骤在满足功能要求的前提下，尽量简化机构结构以降低制造成本和提高可靠性；合理选择构件材料和制造工艺以提高机构的承载能力和耐久性；注意机构的平衡问题以减少振动和噪音。设计要点

凸轮机构04

根据凸轮形状和从动件类型，凸轮机构可分为盘形凸轮机构、移动凸轮机构、圆柱凸轮机构等。凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪表和操纵控制装置中，如内燃机配气机构、缝纫机、打印机等。凸轮机构类型应用领域凸轮机构类型和应用

等加速等减速运动规律从动件在推程和回程中先作等加速运动，后作等减速运动，这种运动规律使凸轮轮廓曲线为抛物线或余弦曲线。余弦加速度运动规律从动件在推程和回程中按余弦加速度规律运动，这种运动规律使凸轮轮廓曲线为正弦曲线。等速运动规律从动件在推程和回程中作等速运动，这种运动规律使凸轮轮廓曲线为直线或圆弧。从动件常用运动规律

设计原则01根据从动件的运动规律和凸轮的基圆半径，确定凸轮的轮廓曲线。设计时需考虑压力角、基圆半径、滚子半径等因素。设计方法02可采用作图法或解析法进行设计。作图法包括直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制和摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制；解析法则是通过建立数学模型进行计算，得到精确的轮廓曲线。设计注意事项03在设计过程中，应注意避免过大的压力角和过小