#《机械原理》绪论和第一章讲稿(总10页)

1、机械原理讲 稿宋立权绪 论0-1 机器的功能结构及机构一、机械原理的研究对象：机器和机构1. 机架 2.滑块3.进气阀 4.排气阀5.连杆 6.曲柄7.凸轮 8.从动杆9、10齿轮一个工作循环内（四个阶段）1进汽， 2压缩，3膨胀， 4排汽2、5、6、1-曲柄滑块机构9、10、1-齿轮机构，7、8、1-凸轮机构配汽机构：齿轮机构、凸轮机构实例：单缸四冲程发动机二、基本概念（有关名词）1、机器特征： a)一种人为的实物组合b)各构件间具有确定的相对运动c)能为人类作功或转换机械能电动机：电能机械能发电机：热能（水能、风能）电能机器定义：特征a)+b)+c)能进行能量转换、各部分（构件）间具有确定

2、相对运动的人为实物组合。2机构定义：各部分（构件）间具有确定相对运动的人为实物组合机构：平面机构、空间机构3机械机构器和机构的总称4构件和零件构件运动的单元零件加工制造的单元5其他原动件（主动件）、从动件、原动机、工作机、机组0-2机械总体方案设计的内容及机械原理课程的定位和任务一、 机械总体方案设计1功能原理设计牛头刨床：平面切削(不同的机构结构形式)方案1 方案2 方案3方案4 方案5 方案6压缩机：介质压缩（、等）2系统运动方案设计根据机器的功能要求，确定机构的结构形式、结构尺寸，最终完成机构运动简图。3系统运动方案设计的内容1）型综合 机构选型2）数综合 定尺寸3）运动学动力学综合分析

3、，和2）交替进行 二、 机械原理课程的定位和任务机构形式种类繁多，结构各不相同在对机构进行分类的基础上，研究各类机构所具有的共性问题，并由此建立起分析设计的一般方法。以高等数学、物理、制图、理力为基础的技术基础课，和专业课有紧密联系，起着承上启下的作用。相对于基础课，更接近于工程实际；相对于专业课，研究的是机械所具有的共性问题。担负着培养机械工程师的重要任务0-3 机械原理课程的主要内容、基本要求和学习方法一、机械原理课程的主要内容1 机构的结构和运动学研究机构的组成原理，机构运动可能性和机构具有确定相对运动的条件。（第一章）2 常用机构设计掌握机构的设计、分析方法。（第二章、第三章、第四章、

4、第五章）3 机械动力学（第六章）（1） 研究机械运动过程中，作用在构件上的力的求法，决定机械效率的方法。（2） 机械平衡和机械系统速度波动调节。4 机械系统运动方案设计（第七章）课程综合设计进行二、基本要求和学习方法课堂教学：46h（机自）， 54h（车辆）综合课程设计：4周测试：期末 6580%， 平时测验（2次）20%作业 10%（每次交 1/3） 出勤 5%实验：18h（机械基础实验，独立设课）思考题：绪论0-1 0-3第一章机构的结构设计研究机构结构的目的：研究机构的组成，探讨机构的可动性，机构具有确定相对运动的条件；研究机构的组成原理，按结构分类，并由此建立起运动、动力分析的一般方法

5、。机构的表示方法（掌握绘制机构的运动简图的方法），为设计新机构指示合理的途径。1-1机构的基本结构一、运动副定义：两构件直接接触且能产生一定相对运动的联接。 1. 回转副 2. 移动副 3. 高副构件独立运动运动副元素：构成运动副的点、线、面。运动副：平面运动副、空间运动副平面构件的三个独立运动：1） 随构件上某点A沿X方向运动；2） 随构件上某点A沿Y方向运动；3） 绕构件上某点A的转动；空间构件具有六个独立运动沿X、Y、Z座标的移动和绕座标轴转动构件自由度：构件所具有的独立运动平面构件自由度：三个（X、Y、）图2-3 运动副的约束约束：对构件独立运动的限制，每限制一个独立运动，称为一个条件

6、约束，相应自由度减少1。回转副：保留一个相对独立转动的运动副。移动副：保留一个相对独立移动的运动副。高 副：保留一个沿公切线方向的独立移动和绕接触点转动的运动副。思考该运动副是否存在？限制一个相对独立转动，保留二个相对独立移动平面运动副低副 特征：面接触，约束条件2，自由度11回转副 2移动副 3高 副 特征：点、线接触，约束条件1，自由度21-2运动链及机构的自由度计算闭式链 （机器人动画） 机 构和机构运动简图的绘制一、运动链：若干构件由运动副联结而成。运动链成为机构的条件：运动链中，固定一个构件为机架，给出一个或几个原动件，如果其余构件具有确定相对运动，运动链成为机构。二、机构运动简图：

7、（） 对心（） 偏置用简单的线条和表示符号，表达机器或机构传动原理的简单图形。回转副 移动副 高 副三、常用运动副表示方法二副构件 三副构件具有运动副原素的构件特殊运动副表示方法 四、 1自由度计算公式F=3n-2PL-PH，n可动构件数，PL低副数，PH高副数2局部自由度、复合绞、虚约束和机构运动无关的自由度。m个构件在同一处构成m-1个回转副。虚约束对机构运动不起独立限制作用的约束。常出现于以下几种情况：（1） 。()（2） 二构件构成多个回转副，回转轴线重合。（3） 二构件构成多个移动副，导路平行。（4） 对运动不起独立限制作用的对称部分。行星轮系：，3机构自由度计算综合示例1-3 平面

8、运动链和机构的结构设计机构的替代（高副低代法）：用两个低副和一个构件替代原机构中的一个高副。代替条件：1.自由度不变；2.瞬时运动相同。为何要研究机构的高副低代？特例低副的位置：1分别在构成高副的两个构件上；2在过高副接触点的共法线上（曲率中心处）。代替步骤：1找出构成两构件接触点处的曲率中心O1、O2；2如果曲率半径存在，则在O处代以回转副，若，在C处代移动副；3将两运动副联接于同一构件。例1例2例3例41-4 按基本杆组的机构结构综合和结构分析一基本杆组机构=机架+原动件+从动系统机构自由度 F机= F机架 + F原+ F从F机=F原，F机架 =0，有F从=0从动系统又可分为不可再分的运动链。基本杆组：自由度为零，不可再分的运动链。设从动系统含有n个构件、PL个低副，其自由度F=3n-2PL=0，有低副数和构件数的关系为：n、PL为正整数，满足改关系的值为：n=2、PL=3 II级组n=4、PL=6 II