如何正确了解机械原理

机械原理主要参考书1黄茂林，秦伟．机械原理．北京：机械工业出版社，20022申永胜．机械原理教程．北京：清华大学出版社，19993黄锡凯，郑文纬．机械原理（第六版）．北京：高等教育出版社，19934孙桓，陈作模．机械原理（第五版）．北京：高等教育出版社，19961绪论第一节机器的功能结构及机构

机器的概念与功能

机器(Machine)是执行机械运动的装置，用来转换或传递能量(Energy)、物料(Materials)或信息(Information)。

机器的分类

力能机器工作(或工艺)机器信息机器

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机器的基本功能结构机构(Mechanism)—实现运动的传递与转换的系统。一台机器可能是由一种机构组成，也可能是由若干种机构组成，它们按一定的规律相互协调配合，通过有序的运动和动力的传递与转换来完成预期的功能。3典型机器分析1.单缸四冲程内燃机65438712910内燃机3–进气阀、1–气缸体、2–活塞、9–小齿轮、6–曲轴、5–连杆、4–排气阀、8–气门挺杆、10–大齿轮、7–凸轮、主要构成4典型机器分析1.单缸四冲程内燃机65438712910内燃机工作原理1.活塞下行，进气阀开启，排气阀关闭，混合气体进入气缸；2.活塞上行，进、排气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火燃烧；3.高压燃烧气体推动活塞下行；4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。5进气压缩爆炸排气内燃机的工作过程内燃机的机构组成曲柄滑块机构(Slider-crankmechanism)凸轮机构(Cammechanism)齿轮机构(Gears)实现移动与转动之间的运动转换启闭进气阀、排气阀。保证进气阀、排气阀和活塞之间的协调动作。6电动机2.工件自动装卸装置凸轮机构带传动机构蜗杆传动机构连杆机构机构组成工作原理1.滑杆左移，夹持器将工件夹住。2.滑杆带着工件右移，夹持器动爪受挡块的压迫将工件松开，工件落入载送器被传送到下一道工序。动爪定爪装配夹具工件载送器滑杆挡块凸轮机构工件连杆机构蜗杆传动带传动7工件自动装卸装置8工业机器人9

机器的特征⑴

人为的实物组合体。⑵各实体之间具有确定的相对运动。⑶能够完成能量、物料、信息的传递与转换。

机构的概念及功能机构—两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统，各构件之间具有确定的相对运动。●

可按预期的规律实现运动和力的传递与转换。●能将一个或几个构件的给定运动，转变成其他构件所需的确定运动。10机构的的特征征⑴人为的的实物物组合合体。。⑵各各实体体之间间具有有确定定的相相对运运动。。从结构构和运运动的的观点点来看看，机机构和和机器器没有有区别别。11什么是是机械械？机械(Machinery)—机器器与机机构的的总称称。现代机机械的的组成成●动力(Power)子系统统；●执行(Execution)子系统统；●传动(Transmission)子系统统；●控制(Control)子系统统。动力子子系统统传动子子系统统执行子子系统统控制子子系统统12自动洗洗衣机机控制器器(控控制)电动机机(动动力)带(传传动)减速器器(传传动)波轮(执行行)13构件平平面运运动类类型定轴转转动、、直线线移动动、平平面平平行运运动、、一般般平面面运动动。构件运运动方方式连续单单向运运动、、间歇歇单向向运动动、连连续往往复运运动、、间歇歇往复复运动动等。。14运动转转换形形式连续转转动→→单向向直线线移动动连续转转动→→往复复直线线移动动连续转转动→→带停停歇往往复直直线移移动连续转转动→→单向向间歇歇直线线移动动连续转转动→→单向向间歇歇转动动连续转转动→→双向向摆动动连续转转动→→带停停歇双双向摆摆动连续转转动→→连续续转动动往复摆摆动→→单向向间歇歇转动动连续转转动→→实现现预定定轨迹迹等。。15机构举举例——不同同形式式的运运动传传递与与转换换连续转转动→往复直直线移移动曲柄滑滑块机机构连续转转动→双向摆摆动曲柄摇摇杆机机构连续转转动→带停歇歇往复复直线线移动直动从从动件件盘形形凸轮轮机构构连续转转动→连续转转动双曲柄柄机构构连续转转动→直线移移动齿轮齿齿条机机构连续转转动→单向间间歇转转动凸轮间间歇机机构连续转转动→带停歇歇双向向摆动动摆动从从动件件圆柱柱凸轮轮机构构往复摆摆动→单向间间歇转转动外啮合合式棘棘轮机机构连续转转动→实现预预定轨轨迹揉面机机16结论⑴机机构是是所有有机器器的共共性功功能组组成部部分。。凡需需要实实现某某种运运动传传递与与转换换的地地方，，都可可采用用对应应的某某种机机构。。⑵同同一种种机构构，改改变构构件的的尺寸寸、形形状等等参数数，就就可以以获得得运动动形式式相同同，但但运动动范围围、运运动方方向以以及速速度、、加速速度等等运动动参数数不同同的输输出运运动。。⑶通过一一些典典型机机构的的不同同组合合以及及改变变机构构的几几何参参数，，可以以实现现各种种各样样的运运动及及动力力要求求，完完成各各种工工作过过程，，创造造出千千差万万别、、各种种功能能的机机器。。17第二节节机机械械总体体方案案设计计的内内容及及机机械原原理课课程的的定位位与任任务1.机机械械产品品的总总体方案设设计(Conceptdesign)方案设设计主主要包包括三三方面面内容容：⑴功能原原理方方案设设计(Functionandworkingprincipleschemedesign)⑵机机械系系统运动方方案设设计(Kinematicpreceptdesign)⑶方方案的的评价与与优选选(Evaluationandoptimalselection)182.机械系统统运动方案案设计(Movementschemedesign)的主要内内容及机机械原理理的定位位与任务务机械系统统运动方方案设计计即机械械系统运动简图图(Kinematicsketch)设计，内内容为：：⑴机构构及机械械系统的的选型与综综合(Typeselectionandsynthesis)输入运动动形式与与数量输出运动动形式与与数量动作要求求运动传递递与转换换的类型型与数量量机械系统统机构的协协调配合合选择或创创新满足足要求的的机构类类型和结结构型式式19⑵机械械系统运动学及及动力学学综合及及分析(Synthesisandanalysisofkinematicsanddynamics)机械系统统运动方方案设计计是进行行创造性构构思(Creativedesign)和创新设计计(Innovativedesign)的重要过过程。运动传递递与转换换的具体体参数及及规律动力学初初步设计计运动学尺尺度设计计若干设计计方案方案评价价与优选选运动及动动力性能能分析最佳设计计方案20机械原理理课程的的核心机械运动动方案设设计机械原理理课程的的定位学习解决决机械系系统中的的执行机机构及其其系统运运动方案案设计的的基本理理论与方方法，重重点是执执行机构构及其系系统的运运动方案案设计。。课程任务务为机械系系统的运运动方案案设计奠奠定坚实实的理论论、方法法与技能能的基础础。考核方式式课程结业业成绩由由以下几几部分组组成：单单元测验验(两次)20%；；出勤5%；作作业10%；期期末考试试65%。21第三节机机械械原理课课程的基基本内容容

与学学习方法法基本内容容及基本本要求●机构的结结构设计计●常用机构构的运动动设计⑴平面连杆杆机构及及设计⑵凸轮机构构及设计计⑶轮系系⑷其他他常用机机构●机械的动动力设计计●机械系统统方案设设计22机械原理理课程研研究所有有机械的的共性(结构学学、运动动学、动动力学)原理及及其分析析设计方方法。学习环节节听课、自自学、复复习、答答疑、习习题课、、实验课课、课外外作业、、课程设设计等。。注意事项项⑴要有有系统和和全局的的观点。。⑵注意意掌握建建立机构构及机械械系统的的运动学学、动力力学模型型的思路路与方法法。⑶注意意联系工工程实际际和结合合机械的的实际结结构去认认识与掌掌握机构构的结构构简图与与运动简简图。⑷注意意掌握本本课程中中常用的的一些基基本概念念和基本本研究方方法。23机械原理理的发展展●机械学科科与电磁磁学、光光学、计计算机科科学、信信息学、、生物学学、管理理科学等等学科领领域相互互渗透融融合。●研究领域域向自动动、智能能化、微微型精巧巧化方向向发展。。●研究对象象向空间间机构、、开链机机构、多多自由度度机构发发展。●机构的工工作介质质向多种种工作介介质(包包括弹性性构件，，柔性构构件，气气、液介介质，电电、磁场场、光、、量子场场等)方方向发展展。●分析与设设计方法法向动力力分析、、动态设设计方向向发展。。●研究方向向朝系统统动力学学、弹性性动力学学、分析析动力学学、多体体动力学学等方面面发展，，振动、、冲击噪噪声的分分析、设设计与控控制等成成为机械械动力学学的新的的研究热热点。●现代解析析法、数数值计算算方法以以及各种种最优化化方法得得到十分分广泛的的应用。。24基本要求求●认识和了了解机器器及其基基本功能能结构——机构；；了解机机构的基基本功能能和结构构特征；；对机构构、可动动联接、、构件、、零件等等有明确确的概念念和具体体的认识