机械原理课件第七版

机械原理课件第七版延时符Contents目录绪论机构组成与分析平面连杆机构凸轮机构齿轮机构延时符Contents目录轮系其他常用机构简介机械的运转及其速度波动的调节机械的平衡延时符01绪论机器是一种能够将输入的能量转换为输出的机械能的装置，而机构则是实现运动和力的传递与变换的装置。机械原理课程主要研究各种机器与机构的工作原理、组成、运动特性以及能量转换过程。机器与机构机械系统是由多个相互关联的机器与机构组成的复杂系统，机械原理课程也涉及到对机械系统的整体性能、优化设计以及控制等方面的研究。机械系统机械原理课程的研究对象内容机械原理课程主要涉及机构学、机械动力学、机械系统运动学、机械振动以及机械控制等方面的内容。任务通过学习机械原理课程，学生可以掌握机构分析、设计、优化以及控制的基本理论和方法，培养其解决实际工程问题的能力，为后续的专业课程学习和工程实践打下坚实的基础。机械原理课程的内容和任务实践性机械原理课程所涉及的内容与实际工程问题密切相关，通过学习该课程，学生可以获得解决实际问题的能力，提高其工程素养和实践能力。基础性机械原理课程是机械类专业的重要基础课程之一，为学生后续学习其他专业课程提供了必要的理论基础。综合性机械原理课程涉及到多个学科领域的知识，如数学、物理、力学等，有助于培养学生的综合思维能力和跨学科的视野。机械原理课程在专业中的地位和作用延时符02机构组成与分析机构是由构件和运动副组成的，构件之间通过运动副连接，实现相对运动。机构的组成根据构件在机构中的作用，可分为机架、主动件、从动件和中间件等。构件的分类根据运动副的性质，可分为转动副、移动副、球面副、螺旋副等。运动副的分类为了简化机构的结构，可以用简单的线条和符号表示构件和运动副，绘制出机构运动简图。机构运动简图机构的组成

机构运动简图机构运动简图的作用机构运动简图可以直观地表示机构的组成和运动情况，便于对机构进行分析和设计。绘制方法根据实际机构，选择适当的比例尺，用简单的线条和符号表示构件和运动副，绘制出机构运动简图。注意事项绘制出的机构运动简图应准确反映实际机构的运动关系，避免过于复杂或简化过度。平面机构的自由度是指机构在平面内运动的自由程度，即机构在不发生干涉或约束反作用力的情况下，能够独立变动的广义坐标的数目。自由度的定义对于平面机构，自由度的计算公式为$F=3n-2p_1-p_2$，其中$n$为活动构件数，$p_1$为低副数，$p_2$为高副数。计算公式在计算平面机构的自由度时，应考虑机构的运动条件和约束条件，避免出现计算错误。注意事项平面机构的自由度延时符03平面连杆机构平面连杆机构的特点由若干个刚性构件通过低副（铰链或滑块）相互连接而成，构件之间的运动轨迹在同一个平面内。平面连杆机构的基本类型根据构件数目的不同，可以分为三杆、四杆、五杆及多杆机构等。其中，四杆机构是最常见的类型，具有多种运动形式和传力特性。平面连杆机构的特点和基本类型当曲柄为主动件时，从动件摇杆做往复摆动，往返摆角大小相等，但往返时间不等，这种性质称为急回特性。急回特性根据连杆机构中各构件间力的传递关系，可以分为双曲柄机构、曲柄摇杆机构、双摇杆机构等类型，具有不同的传力特性和应用场景。传力特性当曲柄与连杆共线时，机构的传动会受到阻碍，此时称为死点位置。在死点位置，机构的主动件不能自锁，可以通过其他方式如惯性或外力来克服。死点位置平面四杆机构的基本性质平面连杆机构的设计设计步骤首先确定机构的运动要求和传力特性，然后根据设计参数选择合适的构件尺寸和材料，并进行运动和动力分析，最后进行优化设计。设计原则在满足运动和传力要求的前提下，尽量减小机构的尺寸、重量和摩擦阻力，提高机构的可靠性和使用寿命。同时要考虑制造工艺、成本和维修保养等方面的因素。延时符04凸轮机构凸轮机构是一种常见的机械传动机构，它由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。凸轮机构具有结构简单、紧凑、传动效率高等优点，因此在各种机械传动系统中得到广泛应用。特点凸轮机构有多种分类方式。根据凸轮的形状，可以分为盘形凸轮、圆柱形凸轮和圆锥形凸轮。根据从动件的运动方式，可以分为移动从动件和摆动从动件。根据从动件的运动规律，可以分为等速、等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度等类型。分类凸轮机构的特点和分类等速运动规律从动件在凸轮轴向方向上作等速运动，这种运动规律在某些特定情况下较为适用，例如在凸轮机构启动或停止时。从动件在凸轮轴向方向上作等加速等减速运动，这种运动规律可以减小从动件的冲击和振动，提高机构的平稳性和承载能力。从动件在凸轮轴向方向上作余弦加速度运动，这种运动规律可以减小从动件的加速度和速度变化率，进一步减小冲击和振动。从动件在凸轮轴向方向上作正弦加速度运动，这种运动规律可以使得从动件在整个运动过程中保持恒定的加速度和速度，适用于需要精确控制运动轨迹的场合。等加速等减速运动规律余弦加速度运动规律正弦加速度运动规律从动件常用运动规律设计步骤01凸轮轮廓设计是凸轮机构设计中的重要环节，其设计步骤包括建立坐标系、确定从动件的运动参数、确定基圆半径、绘制凸轮轮廓曲线等。设计原则02在进行凸轮轮廓设计时，需要遵循一些基本原则，如保证凸轮机构在运转过程中不会发生干涉、保证从动件能够实现预期的运动规律、保证凸轮机构具有足够的刚度和强度等。设计软件03在进行凸轮轮廓设计时，可以使用一些专业的机械设计软件，如AutoCAD、SolidWorks、CATIA等，这些软件具有强大的绘图和计算功能，可以帮助设计师快速、准确地完成凸轮轮廓设计。凸轮轮廓设计延时符05齿轮机构齿轮机构是机械传动中最重要的机构之一，具有传递效率高、结构紧凑、工作可靠等优点。特点根据齿轮的形状和传动方式，齿轮机构可分为直齿圆柱齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构、圆锥齿轮机构等。分类齿轮机构的特点和分类齿轮由齿廓、齿根、齿面等部分组成，其中齿廓是决定齿轮传动性能的关键部分。模数是齿轮设计和制造中的重要参数，它表示齿轮的尺寸和结构特征，是齿轮的基本参数之一。齿轮的构造及模数模数构造渐开线直齿圆柱齿轮机构是指由两个直齿圆柱齿轮组成的传动机构，其中一个为主动轮，另一个为从动轮。定义当主动轮转动时，从动轮通过渐开线齿廓的啮合作用而转动，从而实现动力的传递。工作原理渐开线直齿圆柱齿轮机构具有传动平稳、承载能力强、效率高等优点，因此在各种机械传动中得到广泛应用。特点渐开线直齿圆柱齿轮机构延时符06轮系定轴轮系各齿轮的回转轴线在空间固定不变，两个齿轮之间只存在单纯的转动关系。周转轮系至少有一个齿轮的回转轴线在空间是绕另一齿轮的固定轴线转动的，两个齿轮之间存在相对转动的关系。轮系的分类$i_{AB}=frac{n_{A}}{n_{B}}=frac{z_{B}}{z_{A}}$传动比公式当主动轮A的转速$n_{A}$与从动轮B的转速$n_{B}$方向相同时，传动比为正，反之为负。传动比符号绝对值表示转速大小之比，正负号表示旋转方向之异同。传动比性质定轴轮系传动比的计算周转轮系传动比的计算转化机构法将周转轮系转化为定轴轮系，再利用定轴轮系的传动比公式进行计算。反转法先假设周转轮系中的某个齿轮的转向与实际相反，再利用定轴轮系的传动比公式进行计算，最后根据假设的转向判断实际的传动比。瞬时传动中心法利用瞬时传动中心的位置计算各齿轮的相对转速，从而确定传动比。相对转速法通过测量各齿轮的相对转速，利用转速与传动比的关系计算出实际的传动比。延时符07其他常用机构简介间歇运动机构介绍工作原理应用场景特点间歇运动机构01020304间歇运动机构是机械中实现周期性间歇运动的机构，常用于实现精确的步进运动。通过特定的设计，使机构在连续运转中产生短暂的停顿，从而实现间歇运动。广泛应用于各种自动化设备、机器人、打印机等需要步进运动的场合。结构简单紧凑，工作可靠，能够实现精确的步进运动。螺旋机构是一种通过螺旋副实现旋转运动或移动的机构，常用于实现精确的直线或旋转运动。螺旋机构介绍工作原理应用场景特点通过螺杆和螺母的配合，使机构产生旋转或直线运动。广泛应用于各种工程、农业、矿业等领域，如螺旋输送机、螺旋压力机等。传动平稳、结构紧凑、承载能力强，能够实现精确的直线或旋转运动。螺旋机构万向联轴节是一种实现两轴间任意夹角传动的机构，常用于传递较大的扭矩。万向联轴节介绍通过特殊的结构设计，使两轴间的夹角可以在一定范围内任意调整，从而实现任意方向的传动。工作原理广泛应用于汽车、农业机械、重型机械等领域，如汽车发动机与变速器之间的传动。应用场景结构简单、传动效率高、能够传递较大的扭矩，同时具有较好的缓冲和减震性能。特点万向联轴节延时符08机械的运转及其速度波动的调节VS机械运转过程包括启动、稳定运转和停车三个阶段，每个阶段的动力学行为不同。动力学模型动力学模型是描述机械运动规律的重要工具，通过建立动力学方程，可以分析机械的运动特性和受力情况。机械运转过程机械的运转过程和动力学模型机械运动方程式的建立与求解牛顿第二定律是建立机械运动方程的基础，通过分析受力情况，可以建立运动方程式。牛顿第二定律求解运动方程式是机械原理中的重要内容，通过代数方法求解得到速度、加速度等运动参数。运动方程式的求解机械运转过程中，由于内部激励或外部扰动，速度会发生周期性波动。为了减小速度波动对机械性能的影响，需要采取相应的调节方法，如安装飞轮、采用多缸系统等。周期性速度波动调节方法机械的周期性速度波动及其调节方法延时符09机械的平衡目的消除或减小机器运转时产生的动载荷，使机器运转平稳，提高其使用寿命并减小振动对周围环境的影响。方法静平衡法和动平衡法。静平衡主要用于刚性转子，通过在转子上加平衡块使转子在某一平面内达到平衡状态；动平衡同时考虑转子的静平衡和动力学特性，通过加平衡块和修改转子质量分布实现平衡。机械平衡的目的和方法回转件不平衡的原因材料不均匀、制造误差、装配误差等导致转子质量分布不均匀。回转件平衡的措施通过在转子上加平衡块或对转子进行切削、钻孔等操作来调整质量分布，实现平衡。回转件不平衡的后