工程力学教学教案下载

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<机械设计根底>绪论一、本课程研讨的对象及内容1．

研讨对象机械运用实例：内燃机机械是机构和机器的总称。机构是指一种用来传送与变换运动和力的可动安装。机器是指一种执行机械运动安装，可用来变换和传送能量、物料和信息绪论〔1〕机构指一种用来传送与变换运动和力的可动安装。如常见的机构有带传动机构、链传动机构、齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等等〔2〕机器是指一种执行机械运动安装，可用来变换和传送能量、物料和信息。由实例可看出，各种机器的主要组成部分都是各种机构。所以可以说，机器乃是一种可用来变换或传送能量、物料与信息的机构组合体。〔3〕机器的构造

传统的机器由如下三个部分组成：原动件—传动部分—执行部分现代机器普通由如下四个部分组成原动件—传动部分—执行部分绪论2．研讨内容1〕机构的组成及其自在度的计算2〕机构的运动分析3〕机构的力分析和机器动力学分析4〕常用机构的分析与设计5〕机构的选型与组合*3．学习的目的为学习后续课程和掌握专业知识大好根底为毕业设计提供机械设计知识4．掌握本课程的特点本课程是一门技术根底课，其最显著的特点是根底实际与工程实践的结合。绪论二、械设计根本要求和普通程序1.机器应该满足的根本要求(1)运用性要求实现预定的功能，满足运动和动力性能的要求〕〔功能性要求〕(2)经济性要求这是一个综合性目的，表如今设计制造和运用两个方面。提高设计制造的经济性的途径有三条：1〕使产品系列化、规范化、通用化；2〕运用现代化设计制造方法；3〕科学管理。提高运用经济性的途径有四条：1〕提高机械化、自动化程度；2〕提高机械效率；3〕延伸运用寿命；4〕防止无意义的损耗。(3)平安性要求有三个含义：1〕设备本身不因过载、失电以及其它偶尔要素而损坏；2〕真实保证操作者的人身平安〔劳动维护性〕；3〕不会对环境呵斥破坏。

绪论(4)工艺性要求这包含两个方面1〕装配工艺形2〕零件加工工艺性。(5)可靠性要求要求机械系统在预定的环境条件下和寿命期限内，具有坚持正常任务形状的性能，这就称为可靠性。2.机械零件设计的根本准那么及普通步骤(1)根据零件的运用要求〔如功率、转速等〕，选择零件的类型及构外型式，并拟定计算简图。(2)分析作用在零件上的载荷〔拉、压力，剪切力〕。(3)根据零件的任务条件，按照相应的设计准那么，确定许用应力。绪论(4)分析零件的主要失效方式，按照相应的设计准那么，确定零件的根本尺寸。(5)按照构造工艺性、规范化的要求，设计零件的构造及其尺寸。(6)绘制零件的任务图，拟定必要的技术条件，编写计算阐明书。廊坊职业技术学院机械工程系

第一章平面机构运动简图及自在度§1-1平面机构的组成

1.构件从运动角度来看，任何机器〔或机构〕都是由许多独立运动单元体组合而成的，这些独立运动单元体称为构件。从加工制造角度来看，任何机器〔或机构〕都是由许多独立制造单元体组合而成零件，这些独立制造单元体称为零件。构件可以是一个零件；也可以是由一个以上的零件组成。图示内燃机中的连杆就是由单独加工的连杆体、连杆头、轴瓦、螺杆、螺母、轴套等零件组成的。这些零件分别加工制造，但是当它们装配成连杆后那么作为一个整体运动，相互之间不产生相对运动。§1-1平面机构的组成2.运动副1〕运动副定义机构中各个构件之间必需有确定的相对运动，因此，构件的衔接既要使两个构件直接接触，又能产生一定的相对运动，这种直接接触的活动衔接称为运动副。2〕运动副的分类〔1〕按两个构件运动关系分为平面运动副和空间运动副〔2〕按其接触方式分：高副点线接触的运动副低副面接触的运动副。〔3〕按其相对运动方式分转动副〔回转副或铰链〕挪动副、螺旋副、球面副。§1-1平面机构的组成3.机构具有固定构件的运动链称为机构。机架机构中的固定构件；普通机架相对地面固定不动，原动件：按给定知运动规律独立运动的构件；从动件机构中其他活动构件。其运动规律决议于原动件的运动规律和机构的构造和构件的尺寸。机构常分为平面机构和空间机构两类，其中平面机构运用最为广泛

§1-2平面机构运动简图一、用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。二、绘制：1、运动副的符号转动副：

表1-12、构件符号：

表1-23、机构运动简图的绘制，〔模型，鄂式破碎机〕1〕分析机构，察看相对运动；2〕找出一切的构件与运动副；3〕选择合理的位置，即能充分反映机构的特性；4〕确定比例尺，5〕用规定的符号和线条绘制成间图。〔从原动件开场画〕【例2-1】如图2-6所示为以颚式碎矿机。当曲轴2绕其轴心O延续转动时，动颚板3作往复摆动，从而将处于动颚板3和固定颚板6之间的矿石7轧碎。试绘制此碎矿机的机构运动简图。

解：〔1〕运动分析右图所示此碎矿机由原动件曲轴2〔构件1为固装于曲轴2上的飞轮〕、动颚板3、摆杆4、机架5等4个构件组成，固定颚板6是固定安装在机架上的。

曲轴2于机架5在O点构成转动副〔即飞轮的回转中心〕；曲轴2与动颚板3也构成转动副，其轴心在A点〔即动颚板绕曲轴的回转几何中心〕；摆杆4分别与动颚板3和机架5在B、C两点构成转动副。其运动传送为：电机皮带曲轴动颚板摆杆所以，其机构原动件为曲轴，从动件为摆杆、构件3、机架5共同构成曲柄摇杆机构。〔2〕按图量取尺寸，选取适宜的比例尺，确定O、A、B、C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。由图可以看出，O、C在同一垂直线上。量取OA=3mm，AB=25mm，BC=14mm，OC=22mm.§1-3平面机构的自在度机构的自在度：机构中各构件相对于机架所能有的独立运动的数目。一、计算机构自在度〔设n个活动构件，PL个低副，PH个高副〕F=3n-2PL-PH二、机构具有确定运动的条件〔原动件数>F，机构破坏〕铰链四杆机构F=3*3-2*4-0=1原动件数=机构自在度铰链五杆机构ab

F=3*4-2*5-0=2原动件数机构自在度原动件数<机构自在度数，机构运动不确定〔恣意乱动〕

机构具有确定运动的条件是：机构的自在度数等于机构的原动件数，既机构有多少个自在度，就应该给机构多少个原动件。三、计算机构自在度时应留意的问题1．复合铰链三个或三个以上构件在同一处构成共轴线转动副的铰链，我们称为复合铰链〔如下图〕。假设有m个构件组成复合铰链，那么复合铰链处的转动副数应为〔m-1〕个。复合铰链2．部分自在度机构中某些构件具有部分的、不影响其它构件运动的自在度，同时与输出运动无关的自在度我们称为部分自在度。对于含有部