机原西北工业大学李恒电子教案
机械原理_西北工业大学第七版CH08
对心曲柄滑块机构有曲柄的条件： ① 连架杆长度≤连杆的长度； ② 连架杆为最短杆。
平面四杆机构的基本知识(3/5)
2.急回运动和行程速比系数 （1）急回运动 当主动件曲柄等速转动时，从动件摇杆摆回的平均速度大于 摆出的平均速度，摇杆的这种运动特性称为急回运动。 （2）行程速比系数K v2 180° ＋θ K= v = 1 180° －θ 结论 当机构存在极位夹角θ 时，机构便具有急回运动特性； 且θ 角越大，K值越大，机构的急回性质也越显著。 例8-5 牛头刨床机构 例8-6 对心曲柄滑块机构 例8-7 偏置曲柄滑块机构
平面四杆机构的设计(6/6)
（3）按给定的行程速比系数设计四杆机构 例8-18 曲柄摇杆机构 例8-19 曲柄滑块机构 例8-20 摆动导杆机构 4. 用实验法设计四杆机构
（1）按两连架杆的多对对应位置设计 （2）按预定的轨迹设计
§8-5 多杆机构
1.多杆机构的功用 （1）取得有利的传动角 （2）获得较大的机械利益
1.四杆机构的类型 （1）基本型式 曲柄摇杆机构 铰链四杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
平行四边形机构 逆平行四边形机构
等腰梯形机构
（2）演化形式 其他型式的四杆机构可以认为是由基本型式的四杆机构演化 而来的，其演化方法有：
1）改变构件的形状及运动尺寸 2）改变运动副的尺寸
平面四杆机构的类型和应用(2/2)
§8-4 平面四杆机构的设计
1. 连杆机构设计的基本问题 连杆机构设计的基本问题是根据给定的要求选定机构的型式， 确定各构件的尺寸，同时还要满足结构条件、动力条件和运动连 续条件等。 （1）满足预定的运动规律的要求
例8-13 流量指示机构 例8-14 牛头刨床机构 （又称实现函数的问题)； 即满足两连架杆预定的对应位置要求 满足给定行程速比系数K的要求等。 （2）满足预定的连杆位置要求 即要求连杆能占据一系列预定位置 （又称刚体导引问题）。 例8-15 小型电炉炉门的开闭机构
机械原理课件第二章CH02西工大版
3×4－(2×5＋0) 2
§2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项
F 3n (2 pl p h ) 3 5 (2 6 0) 3
F 3n (2 pl p h ) 3 3 ( 2 3 1) 2
F 3n (2 pl p h ) 3 4 (2 6 0) 0
§2-2 机构的组成
2、运动副
(1) 运动副定义
运动副：两个构件直接接触又能产生一定相对运动的活动联接。
组成机构的各构件之间必须有确定的相对运动，因此，构件的 联接既要使两个构件直接接触，又能产生一定的相对运动。
运动副元素：两构件上参与接触而构成运动副的表面(构成运动副 的点、线、面)。
转动副
移动副
?
§2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项
1、复合铰链
2、局部自由度 3、虚约束
§2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项
1、复合铰链
两个以上构件在同一处(同一轴上)以转动副相联接称为复合铰链。
由m个构件组成的复合铰链，共有 (m-1) 个转动副。
F 3n (2 pl p h ) 3 5 (2 7 0) 1
3、虚约束
平面机构中虚约束的几种常见情况
④ 机构中对运动传递不起独立作用的对称部分所带入的约束为虚约束。
带虚约束的定轴轮系
F = 3n－(2pl＋ph) = 3×3－(2×3＋2) = 1
§2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项
3、虚约束
平面机构中虚约束的几种常见情况
⑤ 在机构运动过程中，如果两构件上某两点的距离始终保持不变，则在
活塞
曲轴 气缸体
飞行器结构力学电子教案6-3
q
Qy Jx
Sx
2、开剖面弯心的计算
现取任意点 A 为力矩中心，则剪 流对该点的力矩应等于其合力对同 一点的力矩，即
Байду номын сангаас
Q y x qds
s
式中，ρ 为微段ds 的剪流合力 ρds 到 力矩中心 A 的垂直距离， Qy x 绕 A
s
以逆时针方向为正， qds 绕 A 以顺 时针方向为正。 将剪流 q 计算公式代入，可得弯心坐标 x 为 同理，可得弯心坐标 y 为
2 3(b2 b12 ) x (b2 b1 ) h 6(b1 b2 )
（1）工字型剖面上、下对成，显 解： 然 x 轴为形心主惯轴，弯心就在 x 轴上。
th 2 Jx [h 6(b1 b2 )] 12
（2）剖面静矩Sx
如图所示。
（3）选取 A 点作为力矩中心，则
1 x Jx 1 S ds s x Jx th 2 2 2 (b1 b2 ) 4
所示的情形。
开剖面薄壁梁的承受扭矩能力 对于壁很薄的薄壁结构，由于壁的厚度与其它尺寸相差很大，实际计算时 忽略开剖面部分的承扭能力，对结构的承扭能力影响不大。
2、开剖面弯心的计算
根据以上的讨论可知，只需找到开剖面剪流的合力作用点，该点就是开剖 面弯心的位置。因为开剖面的剪流是弯曲剪流，只要开剖面的力矩平衡方程满 足，则剪力一定作用在弯心上。这也就是说，若剪力不作用在弯心上，那么， 开剖面的力矩平衡方程就无法满足。因此，可以利用力矩平衡方程求得开剖面 弯心的位置。 如图所示的开剖面。为简单起见， 这里假定 xoy 轴为剖面形心主惯轴。 Qy 将总剪力Q 分解为 和 Q 。 x 先考 Qy 虑只有 作用的情形。 此时，剖面上的剪流等于
飞机结构力学2008电子教案2-2 第二章 结构的几何组成分析
但 f ≥0 仅是体系几何不变的必要条件。
三刚片虚铰在无穷远处的讨论
(a) 一铰无穷远情况
不平行
几何不变体系
平行
几何瞬变体系
平
行
几何可变体系
等
长
(b) 两铰无穷远情况
四 杆 不 全 平 行
几何不变体系
四 杆 全 平 行
几何瞬变体系
四 杆 平 行 等 长
例1：
杆1、2、3共上平面，杆4、5、6共下平面，此 两平面平行，刚体A和刚体B可任意上下运动, 故此系统为无多余约束的几何可变系统。 缺少竖向约束。
推论：
组成规则： 用6根不共轴(含无穷远处即平行 )的 杆将一个空间刚体固定于基础上，组 成无多余约束的几何不变体。
否则，系统瞬变或可变。
例2：某机翼的固定
三刚片用三个铰(无论实铰或虚 铰)相连，若三铰共线(无论在有 限远处或无限远处)，则
系统瞬变。
瞬变系统的其它几种情况：
瞬 变 体 系
可变体系
几何组成与静定性的关系
F FAx
FAy
如何求支 座反力?
静定结构
FB
无多余 约束的几何
不变。
F FAx
FAy
FC
FB
能否求全 部反力?
超静定结构
有多余 约束几何 不变。
小结
体系
几何不变体系 可作为结构
几何可变体系 几何瞬变体系
无多余约束
静定结构
有多余约束
超静定结构
不可作结构
分析示例 加、减二元体
瞬变体系 去支座后再分析
加、减 二元体
无多余约束几何不变
找虚铰 无多几何不变
大学物理17振动1
x Ae
2π i（ t ） T
复数形式的优点是运算过程简单, 但最终结果 只取其实部或虚部. 注意: 谐振动方程1是由振幅A、周期T、初位 相 三个特征参量表示的.
§12.1 简谐振动 位移 x: 简谐振子在时刻 t 相对于平衡位置的位 移, 它给出了振子的空间位置. 振幅 A: 振子离开平衡位置的最大距离, 它反映了 振动的强弱和运动范围. 周期 T: 当 t = ׳t+nT (n=1, 2, 3…)时, 位移 x 相同, 说明运动方程为周期函数, 周期为T, 即简谐振子 在相隔T的整数倍时运动状态完全相同. 周期T为 简谐振子振动一次所用的时间, 反映了运动的周 期性特征和振动的快慢程度.
因此, 初相位可以由振幅A和位移x0求出.
§12.1 简谐振动 ⑤ 当一简谐振子的振动曲线给定后, 可由该曲 线求出其特征参量(A, , )和任意时刻的相位 (t+). ⑥ 特征参量 (A, , ) 相同, 则振动曲线完全重 合: (A, )相同而不一样时, 曲线形状相同、且 相互错开一段时间.
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大学物理电子教案
西北工业大学应用物理系
振动与波动
振动：任一物理量随时间在某一固定值附近做周期性变化。 波动：振动在空间的传播。振动是波动的根源。 简谐振动 机械振动的特征和规律 阻尼振动、受迫振动和共振 振动的合成 机械波及其波动方程 波的能量与能流 波动的一般特征和规律 波的反射、折射与衍射 波的叠加、干涉与驻波 多普勒效应
波动
第12章 振动
本章以机械振动为例, 研究振动的一般 特征和规律, 并简单讨论振动的合成问题.
(人教版)八年级生物下册：《7.2.1基因控制生物的性状》教案
西工大飞行器结构力学电子教案1-1省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件
第一章 绪论
刚接
刚接力学特征：
被连接元件在刚接点处，即不能 发生相对移动，也不能绕刚接点 发生相对转动。
所以，刚接即能够传递力，也能 够传递力矩。
夹角保持不变
将刚性连接处涂黑来表示刚接，
也称为刚结点。
19/38
飞行器结构力学基础
三、结构力学计算模型
第一章 绪论
组合结点
组合结点力学特征：
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飞行器结构力学基础
六、基本关系和基本假设
第一章 绪论
2. 基本假设
（1）小变形假设
结构在外载荷作用下变形与几何尺寸 相比很小。建立力平衡方程时，能够 不考虑变形对结构几何关系影响。
（2）线弹性假设
结构在载荷作用下会产生内力和变形， 当载荷卸调后，内力和变形也随之消 失，结构恢复到原始状态，无残余变 形(弹性体)。
平面定向支座
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飞行器结构力学基础
六、基本关系和基本假设
第一章 绪论
1. 基本关系
（1）平衡关系
作用在结构上力是平衡，结构系统中 全部元件也是平衡。
（2）协调关系 结构发生变形时，各个元件之间变形
是协调。
（3）物理关系 元件力和位移之间，满足材料物理性
质。
结构力学原理和计算方法均是基于这三种基本关系而 建立。
固定支座（或称固持） 定向支座
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飞行器结构力学基础
三、结构力学计算模型
第一章 绪论
可动铰支座
可动铰支座几何特征：
结构含有绕铰A转动及平行 于基础平面方向平动，但在 垂直于基础平面方向上不能 发生平动。 相当于限制了结构一个平动。
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飞行器结构力学基础
机械原理西北工业大学版
3）如何绘制机构运动简图的问题。
（2）机构的运动分析 介绍对机构进行运动分析（包含位移、速度及加速度分析）的 基本原理及方法。 （3）机器动力学 1）分析机器在运转过程中其各构件的受力情况，以及这些力 的作功情况。
有关机械的基本理论(2/2)
2）研究机器在已知外力作用下的运动、机器速度波动的调节 和不平衡惯性力的平衡问题。 （4）常用机构的分析与设计 研究常用机构（如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等）的类 型、工作原理及运动特性分析和机构设计的基本原理及方法。
基本要求：明确本课程研究的对象和内容，以及在 培养高级技术人才全局中的地位、任务和作用。对 机械原理学科的发展趋势有所了解。
重 点：介绍本课程研究的对象和内容。
培养学生掌握机械设计与分析的基本理论、基本 知识和基本技能，具有初步拟定机械系统运动方案的 分析和设计的能力，并增强从事机械技术工作的适应 性和拥有一定的开发创新能力。
（5）机械传动系统运动方案的设计
研究在进行具体机械设计时机构的选型、组合、变异及机械 传动系统运动方案的设计等问题。
本课程的地位、任务及作用
（1）地位 机械原理是研究机械基础理论的一门科学，是机械类各专业 的一门主干技术基础课程，在创新设计机械所需的知识结构中也 占有核心地位。 （2）任务 本课程的任务是使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、 基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析和综合方法， 并具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案设计的初步能 力。
认真对待教学的每一个环节
本课程全部教学工作的完成，需要自学、听课、习题课、实 验课、课后作业、答疑和考试，以及课程设计等教学环节。要学 好这门课，必须对每个教学环节予以充分重视。
§1-4 机械原理学科发展现状简介
西北工业大学飞行器结构力学电子教案5-6分析
w z dz (ax by c) z d
不一定符合平面分布。如原来是平面的剖面，变形后发生翘曲， 变形后的剖面不一定再是平面，但其沿母线投影仍是平面的。
▄ 简化假设
显然，满足以上简化假设的薄壁结构，其纤维可以自由伸缩， 剖面可以自由翘曲——称为自由弯曲和自由扭转。 注意，工程梁理论不适用于下列情形： （1）小展翼型机翼如三角型机翼。沿纵向(z向)其剖面变化剧 烈，不符合简化假设(1)要求的棱柱壳体。 （2）长直机翼的根部。不符合简化假设(4)。 （3）开口区附近。不符合简化假设(4)。 （4）材料性质沿纵向不连续。不符合简化假设(4)。 工程梁理论研究的是自由弯曲和自由扭转下薄壁结构的受 力和变形分析，这也是本章的重点内容。
x0
Ax A
i i
i
y0
Ay A
i i
i
相应于形心坐标轴的剖面惯性矩、惯性积和剖面总面积由下列各式确定：
J x Ai y i
2
J y Ai x i
2
进一步可以求出形心主惯性轴x’oy’：
J xy Ai xi y i F0 Ai
tg 2
2 2 J xy
翼肋的构造
典型的机翼布局
典型的机身布局
在飞行器构造中经常遇到梁 式薄壁结构，如长直机翼、后 掠机翼的中外翼、机身等。对 于这类薄壁结构，在已知外载 荷作用下各剖面的总内力(弯矩、 扭矩、轴力和剪力)是静定的， 但若要进一步求出各个元件(桁 条、蒙皮等)的内力，由于这种 梁式长直机翼 具有多桁条的结构是高度静不定 的，要用力法求解就必须借助于电子计算机。倘若蒙皮较厚， 能同时承受正应力和剪应力，此时可以把结构看作是有无穷多 桁条排列着，因而静不定次数是无穷的，用力法来解不可能， 而必须采用有限元素法或能量法，但那也非常麻烦。
2024-2025学年高中物理第二章原子结构1电子教案教科版选修3-5
-参观科学馆：安排学生参观科学馆中的原子结构相关展览，让学生在实地参观中学习知识。
教学反思与改进
首先，我会反思导入环节是否能够有效地激发学生的学习兴趣。如果发现学生对原子结构的概念感到困惑，我会尝试采用更生动形象的动画或故事来引入课题，以引发学生的兴趣和好奇心。
-洪特规则：电子优先单独占据一个轨道，自旋方向相同
③原子核的构成
-质子：带正电荷，质量约等于中子
-中子：不带电荷，质量与质子相近
-核力：维持原子核稳定的力量
对于课堂提问环节，我会反思提问的方式是否能够激发学生的思考。如果发现学生回答问题不积极，我会尝试采用更多样化的问题形式，如选择题、判断题等，以提高学生的参与度。
在总结拓展环节，我会思考是否涵盖了所有的关键知识点，并提供了有深度的拓展问题。如果发现学生在拓展学习中遇到困难，我会考虑提供更多相关的学习资源，以帮助学生进一步探索原子结构的相关知识。
学习者分析
“三、学习者分析”显示，学生在进入“2024-2025学年高中物理第二章原子结构1电子教案教科版选修3-5”的学习前，应已掌握一定的物理学基础，如力学、电磁学等。在学习兴趣方面，学生可能对微观世界的好奇心较高，但也有可能对抽象的原子结构概念感到困惑。学生的学习能力存在差异，部分学生可能在实验操作和物理公式的推导上表现优异，而另一部分学生可能更擅长理论理解和记忆。在学习风格上，有的学生偏好视觉学习，有的则更喜欢通过动手实践来掌握知识。在面临困难时，学生可能在理解电子排布规则、原子核结构等方面遇到挑战，教师需针对性地提供辅导和支持。
其次，我会思考讲授新课时是否清晰地解释了电子排布规则等关键知识点。如果学生在练习中出现问题，我会考虑通过举例或进行更深入的讲解，以确保学生能够理解和掌握这些概念。
西北工业大学飞行器结构力学电子教案7资料
q23 0
同理可得 q12 、q31 也都等于零 。 所以，对三角形板：
q12 q23 q31 0
三角形板在受剪板式计 算模型中是不受力的。
（2）长方形板的平衡
长方形板四个边上的四个未知剪流q12、q14、 q32、q34，板在其作用下处于平衡 由平面力系有三个平衡方程，可得：
采用了上述简化假设的受剪板式薄壁结构计算模型中，只 包含两类结构元件：承受轴力的杆和承受剪流的板，杆和板之 间只有剪流作用。
▄ 受剪板式薄壁结构计算模型的几个例子。
图(a)机身圆形框，可以简化为由若 干段直梁所组成的受力模型
图(b)机翼，可以简化为由若干个盒式结构 组成的受力模型
机翼盒式模型
机身笼式计算模型
即杆子两端的轴力仅相当于一个独 N ( x) N12 q12 x 杆轴力沿杆轴线线性变化，其斜率为 立变量 。 N ( x) 因此，受剪杆相当于起一个约束。 q12 x
（4） 杆轴力的内力图，有4中可能。
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飞行器结构力学基础
——电子教学教案
西北工业大学航空学院 航空结构工程系
第七章
受剪板式薄壁结构内力和位移 计算
第二讲 7.3 静定平面薄壁结构内力计算
一、平面薄壁结构的组成分析
受剪板式薄壁结构的计算模型是由结点、杆和板元件组成。如果这些元件 的中心点和中线都在同一平面内，则称为平面薄壁结构，它只能承受作用在 此平面内的外载荷。
▄ 飞机薄壁结构典型元件受力分析及其理想化
（1）蒙皮
在结构作为一个整体的受力和传力过程中，蒙皮的主要作用是支承和传递由于剪 切和扭转而引起的剪应力，同时它还部分支承和传递由于弯曲而引起的正应力。正应 力主要由较强的长桁和突缘等纵向元件承担，蒙皮在这方面的作用是第二位的。因此， 在对蒙皮进行理想化的时候，假设蒙皮只承受并传递剪应力；蒙皮实际上具有的承受 并传递正应力的能力将人为地附加到纵向元件（如长桁）上去。 由于蒙皮壁厚一般很薄，可近似认 为蒙皮上的剪应力大小沿厚度方向不变化， 且剪应力沿厚度中线的切线方向。因为剪 应力的值沿厚度方向不变，所以可以用剪 应力沿厚度方向的合力 q = τ ×t 来替代剪 应力，称 q 为剪流，用半箭头表示。
飞行器结构力学电子教案4-1
例4-1 求解图所示静不定桁架的内 力，已知桁架水平杆及垂直杆的截 面面积均为A，斜杆的断面面积 为 2A，各杆子的材料相同。
解 (1) 分析静不定次数。结构具有4个自由结点，有8个自由度， 而杆子数目为10，相当于10个约束。故 f = 2。 (2) 选取基本系统。 选杆2-4及杆 3-5的轴力为多余约束力，切断杆 2-4及杆3-5的静定系统为基本系 统。求出<P>状态和单位状态<1>、 <2>的内力图。
所谓静不定结构是指：具有多余约束的几何不变体。 或 f > 0 的几何不变体。
所谓多余约束是指：去掉该约束后，不会改变原结构 的几何不变性。
从静不定结构的运动学上：
结构的自由度数 N
< 结构的约束数 C
从静不定结构的 静力学上：
独立的静力平衡方程数目N < 未知力的数目C
通常，将多余约束(多余未知力)的数目称为结构的静 不定次数或静不定度。
移呢？
静定结构的 内力和位移 计算方法
静不定结构中各元件的内力
SiR
静不定结构
当 X1 和 X2 为已知时， 静不定结 构中各元件的内力便可以用叠加 原理，通过下式求出：
SiR SiP Si1 X1 Si2 X 2
问题关键是： 如何确定 X1 和 X2 呢？
4.2 力法基本原理与力法正则方程
1 2
24 2P 55
1 2
21 55
P
其它各杆的轴向力均可如上法求出， 最后绘制内力图。
例4-2 求图示刚架的内力。刚架几何形 状、截面惯性矩、载荷及约束情况均如 图示。
解 (1) 分析刚架的静不定次数。外部约 束多余2个，故 f = 2。
天线座调平系统的设计
第 ２卷 ４
第 ８期
无电程 线工
天 线座 调 平 系统 的设 计
１ ９ ９ ４
￣Ａ￣ － Ｔ ／ａ 旺 ｏ
张
燕 Ｌ
（电 子工 业 部 第 五十 四研 究 所 ）
【 要 】 本 吏介 绍 的调 平 系统 是 在 戈 角 度 范 围 内用 来 调 整 雷 这 天 线座 的车 载 摘 维平 台。 固 在 行 进 问 不要 求平 台 隔 离 载体 的 横 向和 纵 向 扰 动 ， 只 要 求 载 体 在静 止
与 外 环 轴 两 者 之 间 的 垂 直 度 ， 必 须 在 误 差 允 许 的 范 围 内， 否 则 将 影 响 调 平精 度 。
５ 一 驱 动 电 机 瞧 选 择
设 计方 寨 确 定 之 后 ，首 先 要 选 择 能 驱 动 系统数 荷： 服电机。 伺 ３ ２ １ 丝 杆 轴 向 力 内 计 算 ．．
载 荷ｌ ０ ｋ ， ３ ０ ｇ 平 台具 有 自锁 能 力 。
２ 方案 选 择
能 使 天 线 座 在 大 角 度 范 围 内 调 平 的 方 案
不是唯一的 。我 们认 为内、外环式调 平方案 具有结构简 单、操作 使用方 便、可靠性高，
维 修 容 易和 横 、纵 向不 交链 等 优 点 。它 的 这 些 优 点是 其 他 调 平 方 案 所 无 法 比 拟 的 。 正 因 为 如此 ， 我 们 选 择 内 ， 外 环 式 调 平 装 置 对 该
受 力分析 图见虹 ８。
Ｌｃ＝ ５ ０× ｓ ｎ ５。 １ ０ ｍ ０ ｉ １ ＝ ２
Ｗｃ ：矢 线 座 重 量 ＋平 台重 量
＝
。
３ ０ ６ ５ ２＝ ＇ ２ ｔ ｋｇ ｌ
基于知识规则与几何推理的非单调装配序列规划方法
基于知识规则与几何推理的非单调装配序列规划方法魏小龙;李原;陈姣【摘要】针对传统装配序列规划不考虑非单调因素的问题,提出一种基于知识规则与几何推理的非单调装配序列规划方法.首先,对非单调装配过程及其特点进行了分析,并采用包含状态信息的层次关联图及装配知识规则两种方式对非单调装配过程信息进行表达.最后依据所建立的装配信息模型,采用基于知识规则与几何推理相结合的非单调装配序列生成方法,实现非单调装配序列的规划.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2014(049)004【总页数】5页(P109-113)【关键词】制造业信息化;非单调装配;序列规划;知识规则【作者】魏小龙;李原;陈姣【作者单位】西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安710072;西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安710072;西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安710072【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言装配序列规划（ASP）经过多年研究，已取得了不少研究成果，建立了相对成熟的装配序列规划体系。
然而，现实的产品装配规划是个极其复杂的问题，多数研究者在进行装配序列规划时会对该问题进行一些简化，也即传统的装配序列规划问题只考虑简化的单调装配序列规划问题，其特点是：①规划零件为顺序装配，每次完成两个零件或子装配体间的装配；②零件间的所有装配关系一次建立，且在装配过程中保持不变。
单调装配序列规划忽略了在装配过程中存在的拆装混合、反复试装等非单调情况。
为了弥补传统单调装配序列规划算法的不足，专家学者进行了研究：文献[1]针对虚拟装配中装配过程模型信息表达不完整的问题，提出了一种基于层次链的产品装配过程建模方法，对复杂的装配过程进行表示；文献[2]在分析装配单元、装配过程在产品装配过程中引入和退出装配环境的优先关系基础上，提出基于有向图和无向图的连接图模型，建立了集成装配过程信息的装配模型；文献[3]提出了虚拟环境下评价装配模型好坏的依据，并给出了一种分层装配序列规划方法；文献[4]针对自动装配规划和交互式规划都存在不足的情况，将虚拟现实和仿生算法结合起来，提出一种生成优化装配序列的新方法；文献[5]针对卫星装配工艺特点，分析了包含拆装混合信息的装配序列规划问题。
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机械原理电子教案第一章绪论基本要求:1.明确机械原理课程的研究对象和内容，以及学习本课程的目的。
2.了解机械原理在培养机械类高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用。
3.了解机械原理学科的发展趋势。
教学内容:1.机械原理课程的研究对象2.机械原理课程的研究内容3.机械原理课程的地位及学习本课程的目的4.机械原理课程的学习方法重点难点:本章的学习重点是机械原理课程的研究对象和内容，机器、机构和机械的概念，机器和机构的用途以及区别；了解机械原理课程的性质和特点。
1.1机械原理课程的研究对象机械是人类用以转换能量和借以减轻人类劳动、提高生产率的主要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。
机械工业是国民经济的支柱工业之一。
当今社会高度的物质文明是以近代机械工业的飞速发展为基础建立起来的，人类生活的不断改善也与机械工业的发展紧密相连。
机械原理（Theory of Machines and Mechanisms）是机器和机构理论的简称。
它以机器和机构为研究对象，是一门研究机构和机器的运动设计和动力设计，以及机械运动方案设计的技术基础课。
机器的种类繁多，如内燃机、汽车、机床、缝纫机、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特点各不相同。
机械原理是研究机器的共性理论，必须对机器进行概括和抽象内燃机与机械手的构造、用途和性能虽不相同，但是从它们的组成、运动确定性及功能关系看，都具有一些共同特征：（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
（3）能完成有用机械功或转换机械能。
凡同时具备上述3个特征的实物组合体就称为机器内燃机和送料机械手等机器结构较复杂，如何分析和设计这类复杂的机器呢？我们可以采取“化整为零”的思想，即首先将机器分成几个部分，对其局部进行分析。
机构是传递运动和动力的实物组合体。
最常见的机构有连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、螺旋机构、开式链机构等。
它们的共同特征是：（1）人为的实物（机件）的组合体。
（2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
可以看出，机构具有机器的前两个特征。
机器是由各种机构组成的，它可以完成能量的转换或做有用的机械功；而机构则仅仅起着运动传递和运动形式转换的作用。
在开发设计新型机器时，我们采用“积零为整”的设计思想，根据机器要完成的工艺动作和工作性能，选择已有机构或创新设计新机构，构造新型机器。
内燃机就是由曲柄滑块机构(由活塞、连杆、曲轴和机架组成)、凸轮机构(由凸轮、顶杆和机架组成)和齿轮机构等组成。
随着科学技术的发展，机械概念得到了进一步的扩展：1．某些情况下，机件不再是刚体，气体、液体等也可参与实现预期的机械运动。
我们将利用液、气、声、光、电、磁等工作原理的机构统称为广义机构。
由于利用了一些新的工作介质和工作原理，较传统机构更能方便地实现运动和动力的转换，并能实现某些传统机构难以完成的复杂运动。
利用液体、气体作为工作介质，实现能量传递和运动转换的机构，分别称为液压机构和气动机构，它们广泛应用于矿山、冶金、建筑、交通运输和轻工等行业。
利用光电、电磁物理效应，实现能量传递或运动转换或实现动作的一类机构，应用也十分广泛。
例如，采用继电器机构实现电路的闭合与断开；电话机采用磁开关机构，提起受话器时，接通线路进行通话，当受话器放到原位时断路。
2．机器内部包含了大量的控制系统和信息处理、传递系统。
3．机器不仅能代替人的体力劳动，还可代替人的脑力劳动。
除了工业生产中广泛使用的工业机器人，还有应用在航空航天、水下作业、清洁、医疗以及家庭服务等领域的"服务型"机器人。
例如Sony公司新近推出的SDR-3X娱乐机器人。
1.2 研究内容机械原理课程的研究内容分为以下三部分：（1）机构的运动设计主要研究机构的组成原理以及各种机构的类型、特点、功用和运动设计方法。
通过机构类型综合，探索创新设计机构的途径。
主要内容包括机构的组成和机构分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和间歇运动机构等一些常用的机构及组合方式，阐述满足预期运动和工作要求的各种机构的设计理论和方法。
（2）机械的动力设计主要介绍机械运转过程中所出现的若干动力学问题，以及如何通过合理设计和实验改善机械动力性能的途径。
主要包括求解在已知力作用下机械的真实运动规律的方法、减少机械速度波动的调节问题、机械运动过程中的平衡问题、以及机械效率和摩擦问题。
（3）机械系统方案设计主要介绍机械系统方案设计的设计内容、设计过程、设计思路和设计方法。
主要内容包括机械总体方案的设计和机械执行系统的方案设计等内容。
通过对机械原理课程的学习，应掌握对已有的机械进行结构、运动和动力分析的方法，以及根据运动和动力性能方面的设计要求设计新机械的途径和方法。
1.3 机械原理课程的地位和作用机械原理是以高等数学、物理学及理论力学等基础课程为基础的，研究各种机械所具有的共性问题；它又为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础。
因此，机械原理是机械类各专业的一门非常重要的技术基础课，它是从基础理论课到专业课之间的桥梁，是机械类专业学生能力培养和素质教育的最基本的课程。
在教学中起着承上启下的作用，占有非常重要的地位。
其目的在于培养学生以下几点：1.掌握机构运动学和机械动力学的基本理论和基本技能，并具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力，为学习机械设计和机械类有关专业课及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础。
2.掌握机构和机器的设计方法和分析方法，为现有机械的合理使用和革新改造打基础。
3.掌握创新设计方法，培养创造性思维和技术创新能力，针对原理方案设计阶段，为机械产品的创新设计打下良好的基础。
1.4 机械原理课程的学习方法1. 学习机械原理知识的同时,注重素质和能力的培养。
在学习本课程时，应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上，着重于创新性思维的能力和创新意识的培养。
2．重视逻辑思维的同时,加强形象思维能力的培养。
从基础课到技术基础课，学习的内容变化了，学习的方法也应有所转变；要理解和掌握本课程的一些内容，要解决工程实际问题，要进行创造性设计，单靠逻辑思维是远远不够的，必须发展形象思维能力。
3．注意把理论力学的有关知识运用于本课程的学习中。
在学习本课程的过程中，要注意把高等数学、物理、理论力学和工程制图中的有关知识运用到本课程的学习当中。
4．注意将所学知识用于实际,做到举一反三。
第二章平面机构的结构分析基本要求:1.熟练掌握机构运动简图的绘制方法。
能够将实际机构或机构的结构图绘制成机构运动简图；能看懂各种复杂机构的机构运动简图；能用机构运动简图表达自己的设计构思。
2.掌握运动链成为机构的条件。
3.熟练掌握机构自由度的计算方法。
能自如地运用平面机构自由度计算公式计算机构自由度。
能准确识别出机构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并作出正确处理。
4．了解机构的组成原理和结构分析的方法。
了解高副低代的方法；学会根据机构组成原理，用基本杆组、原动件和机架创新构思新机构的方法。
教学内容:1 机构的组成；2 机构运动简图；3机构的自由度的计算及机构具有确定运动的条件；4 机构的组成原理和结构分析。
2.1机构的组成1．构件与零件构件：从运动的观点分析机械时，构件是参加运动的最小单元体。
构件可以是一个零件，也可以是由多个零件组成的刚性系统。
零件：从制造的观点分析机械时，零件是组成机械的最小单元体。
任何机械都由许多零件组合而成的。
2．运动副及其分类运动副：两构件直接接触所形成的可动联接。
运动副元素：两构件直接接触而构成运动副的点、线、面部分。
构件的自由度：构件所具有的独立运动的数目。
两个构件构成运动副后，构件的某些独立运动受到限制，这种限制称为约束。
约束：运动副对构件的独立运动所加的限制。
运动副每引入一个约束，构件就失去一个自由度。
运动副的分类：1)按运动副的接触形式分：低副：构件与构件之间为面接触，其接触部分的压强较低。
高副：构件与构件之间为点、线接触，其接触部分的压强较高。
2)按相对运动的形式分平面运动副：两构件之间的相对运动为平面运动。
空间运动副：两构件之间的相对运动为空间运动。
3)按运动副引入的约束数分类引入1个约束的运动副称为1级副，引入2个约束的运动副称为2级副，引入3个约束的运动副称为3级副，引入4个约束的运动副称为4级副，引入5个约束的运动副称为5级副。
4．按接触部分的几何形状分3．运动链运动链是指两个或两个以上的构件通过运动副联接而构成的系统。
闭式运动链（闭链）：运动链的各构件构成首末封闭的系统。
开式运动链（开链）：运动链的各构件未构成首末封闭的系统。
在运动链中，如果将某一个构件加以固定，而让另一个或几个构件按给定运动规律相对固定构件运动时，如果运动链中其余各构件都有确定的相对运动，则此运动链成为机构。
机构：具有确定运动的运动链。
机架：机构中固定不动的构件；原动件：按照给定运动规律独立运动的构件从动件：其余活动构件。
平面机构：组成机构的各构件的相对运动均在同一平面内或在相互平行的平面内。
空间机构：机构的各构件的相对运动不在同一平面内或平行的平面内。
2.2 运动简图机器是由机构组成，因此，在对现有机构进行分析，还是构思新机械的运动方案和对组成新机械的各种机构作进一步的运动及动力设计时，需要一种表示机构的简明图形——机构运动简图。
机构运动简图：用国家标准规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。
它与原机械具有完全相同运动特性。
机构示意图：为了表明机械的组成状况和结构特征，不严格按比例绘制的简图。
功用：1. 现有机械分析2. 新机械总体方案的设计机构简图的绘制步骤：1. 分析机械的动作原理、组成情况和运动情况；2. 沿着运动传递路线，分析两构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目；3. 适当地选择运动简图的视图平面；4. 选择适当比例尺(=实际尺寸(m)/图示长度(mm))，用机构简图符号，绘制机构运动简图。
并从运动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副的代号。
在原动件上标出箭头以表示其运动方向。
2.3机构自由度的计算及具有确定运动的条件1. 机构自由度的概念： 机构的独立运动数称为机构的自由度。
2. 平面机构自由度的计算机构的自由度取决于活动构件的数目、联接各构件的运动副的类型和数目。
（1〕平面机构自由度计算的一般公式设一个平面机构中共有n 个活动构件，在用运动副将所有构件联接起来前，这些活动构件具有3n 个自由度。
当用h p 个高副、l p 个低副联接成运动链后，这些运动副共引入了h l p p +2个约束。
由于每引入一个约束构件就失去了一个自由度，故整个机构相对于机架的自由度数为 h l p p n F --=23 （1.1）该式称为平面机构的结构公式。