机械原理教学课件.ppt

机械原理教学课件

课程目标和学习要求课程目标1.掌握机械原理的基本概念和理论体系。

2.熟悉各种常用机构的结构、运动和动力特性。

3.能够运用所学知识分析和设计简单的机械装置。

4.培养解决实际工程问题的能力。学习要求

第一章：绪论机械的定义机械是能转换能量或传递运动以完成特定任务的装置。它由多个零件组成，通过相对运动实现预定的功能。机构的定义机构是由若干构件通过运动副联接组成的能够实现确定运动的系统。机构是机器的重要组成部分，是机器完成特定功能的关键。本章重点

机械与机构的定义机械机械是能够完成有用功或转换能量的装置，通常包含一个或多个机构。机械的设计需要考虑其功能、效率、可靠性等因素，以满足特定的使用需求。机构机构是由多个构件通过运动副连接而成的运动系统，其主要目的是实现特定的运动规律。机构的设计重点在于运动的精确性和可靠性，以保证机械的正常运行。联系

机构的分类1按用途分类动力机构、执行机构、控制机构等。不同用途的机构具有不同的结构和性能要求，需要根据实际需求进行选择和设计。2按运动形式分类平面机构、空间机构等。平面机构的运动在同一平面内，空间机构的运动则可以在三维空间中进行，具有更强的灵活性。按结构特点分类

机构的自由度自由度的定义自由度是指机构中独立运动参数的数目，它决定了机构的运动能力。自由度越高，机构的运动越灵活，但设计和控制也越复杂。自由度的计算自由度可以通过公式进行计算，需要考虑构件的数目和运动副的类型。正确计算自由度是分析和设计机构的基础，也是保证机构正常运行的关键。自由度的意义自由度是评价机构运动性能的重要指标，它直接影响机构的功能和应用范围。合理选择自由度是设计机构的重要环节，也是提高机构性能的重要手段。

第二章：平面机构的结构分析运动副构件间的可动连接1运动链构件通过运动副连接2机构组成具有确定运动的运动链3

运动副的概念和分类1运动副的定义运动副是两个构件之间的可动连接，它允许构件之间产生相对运动。运动副的类型决定了构件之间的运动关系，是机构运动分析的基础。2按接触形式分类面接触、线接触、点接触等。不同接触形式的运动副具有不同的承载能力和摩擦特性，需要根据实际需求进行选择。3按运动形式分类转动副、移动副、螺旋副等。不同运动形式的运动副具有不同的运动特性和适用范围，需要根据实际需求进行选择。

运动链的概念和分类运动链的定义运动链是由若干构件通过运动副连接而成的链状结构，它是机构的基本组成单元。运动链的结构决定了机构的运动特性，是机构设计的基础。按封闭性分类开式运动链、闭式运动链等。开式运动链的末端没有与其他构件连接，闭式运动链的末端则与其他构件形成闭合回路。按运动形式分类平面运动链、空间运动链等。平面运动链的运动在同一平面内，空间运动链的运动则可以在三维空间中进行。

机构的组成原理1确定性机构的运动应该是确定的，即给定输入运动，输出运动也应该是唯一确定的。这是机构正常运行的基本要求。2运动连续性机构的运动应该是连续的，避免出现sudden的跳跃或中断。这可以提高机构的平稳性和可靠性。3结构紧凑机构的结构应该紧凑，尽量减少构件的数目和尺寸，以提高机构的效率和降低成本。这是机构设计的重要目标。

平面机构的自由度计算公式F=3n-2PL-PH，其中F代表自由度，n代表构件数，PL代表低副数，PH代表高副数。理解公式中的每个参数是正确计算自由度的关键。应用通过自由度计算，可以判断机构是否具有确定的运动。如果自由度小于等于0，则机构无法运动；如果自由度大于0，则机构可以运动，但需要施加额外的约束。实例通过具体的实例，演示如何应用自由度计算公式。例如，分析四杆机构的自由度，并解释其运动特性。这有助于加深对自由度概念的理解。

平面机构的结构简图绘制步骤1.确定机构的构件和运动副。

2.用简单的几何图形表示构件。

3.用符号表示运动副。

4.标注构件的尺寸和运动参数。注意事项1.结构简图应该清晰、简洁，能够准确表达机构的结构和运动关系。

2.构件的形状可以简化，但必须保留其主要特征。

3.运动副的符号应该统一，便于识别。

第三章：平面机构的运动分析位置分析确定机构中各构件的位置1速度分析确定机构中各构件的速度2加速度分析确定机构中各构件的加速度3

机构的位置分析1位置方程法建立机构的位置方程，通过求解方程组来确定构件的位置。这种方法适用于结构简单的机构，例如四杆机构。2图解法通过绘制机构的运动图，直接测量构件的位置。这种方法简单直观，但精度较低，适用于初步分析。3数值法采用数值计算方法，例如迭代法，求解机构的位置方程。这种方法精度较高，适用于结构复杂的机构。

机构的速度分析瞬心法利用瞬心的概念，简化速度分析过程。瞬心是指机构中两个构件的相对速度为零的点，通过确定瞬心的位置，可以快