机械设计基础绪论

1、.机械设计基础(第五版)杨可框架程光丰主编高等教育出版社，机械原理、孙桓、陈作模主编高等教育出版社。 机械设计、濮良贵、纪名刚主编高等教育出版社。绪论，在我国，机器的创造、发展、使用有着悠久的历史(比如捣米一样的简单机构)。 三千年前单纯的纺织机东汉出现时，排水的东汉张衡把杠杆机构巧妙地用于人类的第一个地震仪中。 1 .研究对象和内容，机器是执行机械运动的装置，用于转换和传递能量、材料、信息。 例1例2，机器的例子：机器包括四个基本的构成部分。机械、=、发动机(动力部分)、传动系统、执行部、辅助系统、控制系统、轿车的构成、典型的机械分析：内燃机：1 .构成：1-气缸体、2-活塞、3-进气阀、4

2、-排气阀、5-连杆、6-曲柄轴、7-凸轮、8 吸气阀打开，混合气体进入气缸的活塞上升，吸气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火燃烧的高压燃烧气体推下活塞，两阀关闭，活塞上升，排气阀打开，废气从气缸排出。进气、压缩、爆炸、排气、3 .内燃机工作过程：机械执行根据某一使用要求设计的机械运动的装置，是能转换和传递能量、材料、信息的机构组合体。 机构，用于传递运动和力的一个部件是框架，由部件之间可以相对运动的连接方式构成的部件系统称为机构。 例1、2、3机械的主体部分由机构构成。 机构-能传递运动和力，改变运动形式的机械装置。 例如，机械与机构的不同和联系：研究的重点不同，机构的运动部件系统实现运动的转

3、换和力的传递，机械除了运动系统之外，还包括电力、液压等控制装置，能(信息)的传递、转换和有益的机械工作、机械、习惯性地将“机械”一词统称为机械和机构的总称。 构件和零件，构件：运动单元，内燃机连杆，例如内燃机连杆，零件：构成机器的不可拆卸单元。 例如螺钉、键等。 组合：由一起工作的一组零件组成的独立制造或独立组装的组合。 例如，联轴器、滚动轴承等。零件分类、通用零件：常用于齿轮、链条、轴、螺栓、螺母、轴承等各种设备上。 专用零件：只在特定机器上使用，具有特殊功能。 例如，曲柄轴、叶片、犁刃、销等。0-1本课程研究的对象和内容，二，内容，常用机构，通用零件，工作原理，结构特征，基本设计理论和计算

4、方法，机械动力学，第一章平面机构的自由度和速度分析，第二章平面连杆机构，第三章凸轮机构，第四章齿轮机构，第五章齿轮系，第六章其他常用机构， 第7章机械运行速度变动的调节第8章旋转要素的平衡、常用机构、通用零(部)要素、第9章第18章、2 .使技术人员在理解各种机械的传动原理、设备的正确使用和维护以及设备的故障分析等方面获得必要的基本知识3 .对现有机械的合理使用和创新改造的.学习方法，1 .明确基本概念，理解基本原理，2 .运用自己学到的基本理论和方法分析工程实际问题，培养解决能力；3 .理解经验公式、参数，简化计算使用条件。要求：1，作业必须按时完成，图纸准确，笔迹整齐，工作量未达到规定者不

5、能参加考试。 2 .上课认真听讲，马上消化。3、成绩=期末考试成绩*70%平日成绩*30%。 机构速度分析。1运动副及其分类、平面机构、空间机构部件的自由度：对于参考系部件所具有的独立运动，运动副、运动副：使两部件直接接触而产生一定的相对运动的连接。 运动副通常分为低副和高副两种。低副、两部件由面接触构成的运动副称为低副。 平面机构的低副有旋转副和移动副两种。高副、两部件由点或线接触构成的运动副称为高副。 因为平面高副1、空间运动副、运动副两部件间的相对运动是空间运动，所以属于空间运动副。 2 .平面机构的运动图多为实际构件的外形和结构复杂，在研究机构的运动时，为了简化问题，除了与运动相关的构

6、件的外形和运动副的具体结构外，用简单的线和符号表示构件和运动副，并按比例决定各运动副的位置。 说明这种机构各部件之间的相对运动关系的简化图形被称为机构运动示意图。机构运动示意图中的运动副符号，GB4460-84 机构运动简图符号， 常用运动副符号、运动副名称、运动副符号、由两个运动部件构成的运动副、旋转副、移动副、两部件中的一个是固定时的运动副、一般部件的表示方法、杆、轴部件固定部件、 1-2机构运动的概略图，3副部件，两副部件，一般部件的显示方法，1-2机构运动的概略图，1-2机构运动的概略图，步骤：1.运转机械，使部件的数量明确，用数字表示(1，2，3 ) . 4 .用给定符号和线绘制图形

7、(先画运动副符号，再用直线或曲线连接) 机构的示意图，3 .合理选择投影面和原动机的静态位置(将机构的运动平面作为投影面)。 5 .选择合适的比例尺作为概略图的构想：决定原动部和工作部(一般在传动路径的末端)，明确运动传动路径，确定构件数量和运动副的类型，用符号表示。 6、管理自由度。 1-2机构的运动概要图、长度尺度、2 .运动副的性质、数量明确，用字母表示(a、b、C)、五、机构运动的概要图的制作方法、1-2机构运动的概要图、例：1 .单纯偏心圆盘、1、1、1、o、2、3、奥尔式破也就是说，该机构具有决定运动所需的独立运动参数。 冷床运输机手动压力机、复习、运动副、高副：低副：点、线、凸轮

8、、齿轮、一个约束、面接触、移动副、旋转副、两个约束、平面机构的自由度计算式、可动部件的自由度总数减去运动副导入的约束总数，以f表示，f=3n 机构有确定运动的条件，奥尔式破碎机、四轴机构、F=3n-2PL-PH、=5*3-2*6-0=3、计算平面机构自由度时的注意事项、复合铰链的两个以上的部件同时在一个地方由旋转副连接构成复合铰链。 新计算时，局部自由度、与输出构件的运动无关的自由度被称为局部自由度，在计算机构的自由度时必须排除。虚拟约束和某些约束对机构自由度的影响是重叠的，对机构运动没有限制。 这种约束被称为虚拟约束或负面约束。 (1)在两个部件之间配置多个波导的平行移动子时，只有一个移动子

9、工作，而所有的子都是虚拟约束。 例2 )在两个部件之间多个轴线重叠而构成旋转副的情况下，只有一个旋转副发挥作用，其馀的都是虚约束。例3 )在机构中传递运动不独立发挥作用的对称部分。 例4 )若两构件在多个位置接触而构成平面高副，且各接触点的共同法线一致，仅计算一个平面高副，则F=3n-2PL-PH、复合铰链(K-1 )、局部自由度(凸轮辊)、虚约束、反复移动副、反复旋转副、反复结构、注意事项、反复高副、局部自由度n=8、Pl=11、Ph=1、F=1、例题1、例题2、例题3、例题4、例子： 1、n=、7、Pl=、9、Ph=、1、复合铰链、局部自由度、1-3平面机构自由度的计算、虚拟约束、6自由度

10、运动模拟器、1 .任务、机构的尺寸和原动机的已知4、速度瞬心及其在机构速度分析中的应用，2 .方法，主要有解析法和解法(瞬心法)。 瞬心是两刚体上的瞬时相对速度为零的重叠点，即瞬时绝对速度相同的重叠点(或仅是同速度点)。 绝对瞬间心： vP=0相对瞬间心： vP0，一，速度瞬间心，部件瞬间心数：K=N (N-1)/2，二，瞬间心求法，2， 用旋转副结合，瞬心由其中心，1，瞬心定义决定，3，用移动副结合，瞬心在与其导向垂直的无限远，瞬心求法，4，纯转高副连，瞬心由其接触点处的5，转动和折动高的副要素结合，瞬间在接触点高的副要素的公法线上。 在进行相对平面运动的3个部件上，有位于同一直线上的3个瞬间中心。 求出速度瞬心的例子1求出速度瞬心的例子2，2 )三心定理的确定，在瞬心的速度解析中的应用，1 )铰链四轴机构：求出任意两个部件的角速度比的大小和角速度的方向。 例1 :在铰链四轴机构中，已知各部件的尺寸和原动机的角速度w1。 试行确定机构图示位置的部件3和第二角速度w2和w3。 例2 :在四轴机构