北航机械设计课件
北航 动力学1C 本科生课件 机械类考研资料共20页
6
§1-3、点的复合运动
z'
z x' o' r' M
ro '
o
x
y' r
y
rxiyjzk r'x'i' y'j' z'k ' r o ' x o 'i y o 'j zo 'k rro' r'
•绝对（加）速度：动点相对定系的（加）速度
其中： aan 3RA 2 B aen L2
aet L
arn
vr2 R
速 度： vPr
vh
h: P 点到转轴的距离
加速度：a P r ( r )
z
h P
r
切向加速度 a t h 法向加速度 a n 2 h
xo
y
10
三、速度合成定理
vavevr
（动系为任意的运动）
四、加速度合成定理
aaaear
（动系仅限于平移）
例：已知铅垂摇杆在图示瞬时的角
速度为 ，角加速度为 ，求此瞬
解：动点： 杆上B 点 动系： 半圆滑道 定系： 地面
时水平AB杆的角速度和角加速度。 运动分析
A
R vr
AB=3R
L
r
绝对运动： 圆周运动
B
ve va
相对运动： 圆周运动 牵连运动： 曲线平移
求：B点的绝对（加）速度
1、速度分析： vavevr
vax iy jz k a a x iy jz k
机械设计基础PPT完整全套教学课件
介绍可靠性设计的方法和措施，如故障模式与影响分析、故障树分析、可靠性分配与预 计等。
可靠性设计在机械设计中的应用案例
通过具体案例介绍可靠性设计在机械设计中的应用，如航空发动机设计、汽车制动系统 设计等。
05
材料力学在机械设计中的应用
材料力学基本概念及原理回顾
02
01
03
材料力学的定义和研究对象
THANK YOU
感谢聆听
机械设计基础PPT完整全套教 学课件
目
CONTENCT
录
• 机械设计概述 • 机械零件与传动系统 • 机械制造工艺与装备 • 机械设计方法学 • 材料力学在机械设计中的应用 • 现代机械设计技术发展趋势
01
机械设计概述
机械设计定义与目的
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，是根据使用要求对专用机械 的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的 材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化 为具体的描述，以作为制造依据的工作过程。
人工智能在机械设计领域应用前景
人工智能概述
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方 法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能在机械设计中的应用
通过机器学习、深度学习等技术，实现智能设计、智能优化等功能， 提高设计质量和效率。
人工智能与机械设计的未来发展
随着技术的不断进步，人工智能将在机械设计领域发挥越来越重要 的作用，实现更加智能化、自动化的设计过程。
包括原动机、传动装置和工作机三 部分。
100%
工作原理
通过传动装置将原动机的动力和运 动传递给工作机，使其完成预定的 工作。
XXXX秋季第3讲机械制图北京航空航天大学出版社
（two right-angle edges）
投影(Projection)
坐标差 (Coordinate difference ) 斜边（Bevel edge ）-- 实长（True length）
斜边与直角边夹角 -- 倾角
Angle between the bevel edge and right-angle edge-- Angle between line and plane)
b
b
d
●
a(b)
c
投影特性:
ef
① 在其垂直的投影面上， 投影有积聚性。
② 另外两个投反映线段实长。且垂直于相应的投 影轴。
When a line is perpendicular to a projection plane, it appears as a point upon that plane.Its projection on the adjacent planes will be perpendicular to the corresponding projection axis and will represent the true length.
Z
a
V
a
A
b`
V
bx
X
H
b
ax
b`
bx
ax
X
OB
O
a
b
a
H
直角三角形法
Right Triangle Method
V
a`
b`
Z
A
a``
W
X A
α B
O
立b
a
标
H
差
北航-叶轮机械原理- ch5(4)
摩擦损失计算
l fric
2
d 1 hyd
v2 dx 2
式中， 为摩擦阻力系数，与Re和表面粗糙度相关 f (Re,r / K)
dhyd 为水力直径，对于半径为r的圆截面：dhyd 2r
对于长、宽分别为a、b的矩形截面：dhyd
航空叶轮机械原理
第五章 离心压气机
北京航空航天大学 航空发动机数值仿真研究中心
金东海 2019年春
主要内容
第一节 工作过程及性能参数 第二节 叶轮理论 第三节 固定元件（进气装置、扩压器、排气装置） 第四节 叶轮损失 第五节 性能特性
第六节 相似理论的应用——比转速 第七节 水泵的气蚀问题
第四节 叶轮损失
分离损失
易分离位置——进口分离
轮盖处：加速过急、扩压加剧，易 分离
轮盘处：转弯过急，形成冲击分离
迎角特性（冲击损失）
第四节 叶轮损失
尾迹损失
Lwake
wake
v22 2
式中， wake 为尾迹损失系数
总损失系数经验关系
爱盖尔特经验式（后弯式叶轮）
前弯叶片式叶轮气流出口绝对速度比后弯高，易使扩压器进入 跨声速
前弯叶片式叶轮流道短但弯度大、扩张角大，易分离 前弯叶片式叶轮流道出口速度分布更加不均匀
a、后弯叶片式
前、后弯叶片叶轮流道内部速度分布比较
b、前弯叶片式
第二节 叶轮理论
不同形式叶轮的反力度（Reaction ratio）
离心压气机的主要性能参数
流量： 质量流量 G VA 体积流量 Q VA G /
北航机械课程设计
北航机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理，理解机械结构的功能和特点。
2. 使学生了解并掌握机械制图的基本知识，能够正确阅读和绘制机械图纸。
3. 让学生熟悉机械加工工艺，了解不同加工方法的特点及适用范围。
技能目标：1. 培养学生运用机械设计原理解决实际问题的能力，能够进行简单的机械结构设计。
2. 培养学生运用CAD软件进行机械图纸绘制的能力，提高制图效率。
3. 培养学生运用机械加工知识，合理选择加工工艺，提高加工质量。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识，增强实践能力。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神，学会与他人沟通交流，提高解决问题的能力。
3. 培养学生严谨细致的工作态度，树立质量意识，为我国航空事业的发展贡献力量。
本课程针对北航机械专业学生，结合学科特点和学生实际情况，注重理论知识与实践操作的相结合。
通过本课程的学习，使学生能够掌握机械设计的基本原理和制图技能，培养具备创新意识和实践能力的机械专业人才。
同时，课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械结构设计、机械传动设计、机械零件设计等内容，对应教材第1章至第3章。
- 机械结构设计：讲解结构设计的基本原则，分析典型机械结构的应用实例。
- 机械传动设计：介绍传动原理，分析常用传动方式的特点及应用。
- 机械零件设计：讲解零件设计的基本要求，分析各类零件的设计方法和步骤。
2. 机械制图：包括制图基本知识、机械零件表达方法、装配图等内容，对应教材第4章至第6章。
- 制图基本知识：教授制图标准、投影原理等基础知识。
- 机械零件表达方法：介绍视图、剖面图、局部放大图等表达方法。
- 装配图：讲解装配图的绘制方法，培养学生阅读和绘制装配图的能力。
3. 机械加工工艺：包括金属切削加工、特种加工、工艺参数选择等内容，对应教材第7章至第9章。
- 金属切削加工：介绍车、铣、磨等常见切削加工方法。
机械设计基础PPT完整全套教学课件
优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
机械设计基础PPT完整全套教学 课件
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
定义
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方 式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润 滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以 作为制造依据的工作过程。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU
北航机械设计基础Chapter1
BACK
第二十五页，编辑于星期六：十九点 分。
表2 机械发展过程
第二十六页，编辑于星期六：十九点 分。
表3 机械设计理论的发展过程
第二十七页，编辑于星期六：十九点 分。
表4 机械制造技术的发展过程
第二十八页，编辑于星期六：十九点 分。
环保
机械工程的发展，提高了人类的生活 生存水平，同时带来了负面影响——环境 污染，废气、废水，资源的消耗，破坏自 然环境。人们逐渐认识到环保的重要性。 降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治 理和减轻以致消除环境污染是我们的发展 目标。
• 采油机 点击观看
• 内燃机 点击观看 • 牛头刨床 点击观看
BACK
第五页，编辑于星期六：十九点 分。
机器的特征
• 由许多机件组合而成 • 各机件之间具有确定的相对运动 • 能实现能量转换或做有用的机械功的装置
第六页，编辑于星期六：十九点 分。
机器的组成
• 机器通常是机电一体化产品，有机械与电 控两部分组成
BACK
第三十五页，编辑于星期六：十九点 分。
5、机械零件设计的基本要求
• 强度 • 刚度 • 耐磨性 • 振动稳定性 • 耐热性
BACK
第三十六页，编辑于星期六：十九点 分。
强度
• 零件抵抗断裂破坏和塑性变形的能力
刚度
• 零件抵抗弹性变形的能力
BACK
第三十七页，编辑于星期六：十九点 分。
耐磨性
常用机构
• 机器中普遍使用的机构称为常用机构。 例如：曲柄滑块机构 点击观看 凸轮机构 点击观看 齿轮机构 点击观看 蜗轮蜗杆机构 点击观看
BACK
第十页，编辑于星期六：十九点 分。
构件
机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素。
功能需求原则
可靠性原则
经济性原则
安全性原则
设计应满足机器或设备的预定功能要求。
设计应追求最佳的经济效益，包括降低成本、提高生产率和产品质量等。
设计应确保机器或设备的可靠性，使其在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能。
04
CHAPTER
连接与紧固设计
详细解释螺纹的形成过程、不同类型螺纹的特点以及螺纹的主要参数，如螺距、牙型角等。
螺纹的形成、类型和参数
螺纹连接的基本类型
螺纹连接的预紧和防松
螺旋传动的应用和分类
介绍常见的螺纹连接类型，如螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接等，并分析其适用场合和优缺点。
阐述螺纹连接预紧的目的和方法，以及防松措施，如摩擦防松、机械防松等。
02
CHAPTER
机械零件设计基础
满足功能要求，保证可靠性，降低成本，便于制造和装配。
设计准则
理论设计、经验设计、模型试验和有限元分析等。
设计方法
运用数学优化方法，寻求最佳设计方案。
优化设计
根据零件的工作条件和性能要求，选择合适的材料，如钢、铸铁、有色金属等。
材料选择
根据零件的受力情况和材料的力学性能，进行强度校核和寿命估算。
06
CHAPTER
轴系零部件设计
轴的结构设计
确定轴的合理外形和全部结构尺寸。
轴的设计计算
包括强度计算和刚度计算。
轴的校核
对设计完成的轴进行强度和刚度校核，以确保其满足使用要求。
联轴器的选用与设计
离合器的选用与设计
制动器的选用与设计
07
机械设计基础全套ppt课件
3
4
D
机架
连 曲柄：可回转360°的连架杆 架 摇杆：摆角小于360°的连架杆 杆 滑块：作往复移动的连架杆
一.铰链四杆机构基本类型 （按连架杆类型）
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一曲一摇
二曲
二.(铰链四杆机构)演变类型
二摇
1.曲柄摇杆机构： 连架杆 ┌曲柄→(一般)原动件→匀速转动
本章重点:平面四杆机构主要特性和设计 本章难点:平面四杆机构的设计
第二章 平面连杆机构
铰链四杆机构的基本型式 铰链四杆机构有整转副的条件 铰链四杆机构的演变 平面四杆机构的设计
§2-1铰链四杆机构的基本型式 p.20
平面连杆机构－平面机构+低副联接 (转动、移动副) 最常用→平面四杆机构（ 四个构件→四根杆)
(3)过C1、C2、 B1 A
D
P 作圆
O
在圆上任选一点A (4)AC1=L2－L1,
AC2=L2+L1→
θ
→无数解
L1=1/2(AC2－AC1)
以L1为半径作圆,交B1,B2点
P
→曲柄两位置
NM
2.导杆机构: P.31
已知:机架长L4 , K
解:
180
K
1
n
m
K 1
(1)任选固定铰链中心C→
B A
C D
解: (1)连接B1B2,C1C2并作其垂直平分线b12,c12
(2)在b12线上任取一点A, 在C12...任取一点D
步骤：
B1
1、连接B1B2, C1C2
2、作B1B2, C1C2中垂线
3、在中垂线上取一点作A, D
1H第1章机械设计概述---韩泽光--北航书
P4-13
yes no
The end
Passive thinking or refuse thinking
yes no
第一章 机械设计概述
§1－1 机械设计课程的性质和任务
机械 机器和机构的总称。
5
机构
机器的主体部分 连杆机构、凸轮机构、齿轮机构。 机构种类有限。
yes no
6
yes no
机构的特征：
7
① 机构是若干构件的组合； ② 各构件间具有确定的位置。 机构的分类：通用机构和专用机构。
yes no
学习方法
4
1。listen？
2。understand 3。recall
Students should take notes in class essential concept essential theory
understand a train of thought
4。Active thinking
控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。
yes no
17
机器与机构的关系： 任意复杂的机器，都是由若干机构， 按一定规律组合而成的。
机构是机器的主体部分。
机器和机构的不同点： 机构不具有变换能量、物料、信息的功能。 机器与机构，在结构和运动方面并无区别 （仅作用不同） ，故统称为机械。
yes no
18
我们有时把机器和机构加以区分， 只是研究的重点不同。
对机器来说，主要是研究其做功或能量转化及其 运转的过程； 对机构来说，则主要是研究其运动及受力的情况， 以及某些性能指标的确定等，所以说它们之间并 没有本质的不同。
yes no
当我们利用某种机构来做功或转化能量时， 它就成了机器；
北京航空航天大学机设总结课件
勺子有话说勺子诚信出品童叟无欺什么的，基本上涵盖了我记录的重点和做过的考题中出现的问题。
收到勺子这份东西的妞们爷们默默点接受拉到自己的小文档夹里私自收藏就好了，自己复习间隙看看就好，自己的东西想给谁看不想给谁看这个算是作者的权利之一？好吧其实当我心里小九九也好。
打出来实在仓促，公式以及图片都没有加上，或者有也很粗糙，将就一下吧，不成就翻翻书，再或者，也可以等我打出来手画图再去复印一下。
希望拿到的妞们爷们都能考到好的成绩，勺子在这也不枉辛苦一番。
——————————我是分割线~~~————————————————————绪论强度与安全性设计强度：抵抗断裂和残余变形的能力静载荷：不随时间变化或者变化缓慢的载荷动载荷：随时间做周期性变化或者非周期性变化的载荷名义载荷：在工作平稳，载荷分布均匀的条件下，根据理论值计算的载荷计算载荷：考虑实际工作存在冲击，震动，加工，安装等误差因素时确定的零件实际所能承受的载荷（主要考虑动载荷受变应力）稳定的变应力有五个参数最大应力，最小应力，平均应力应力幅，应力循环特征（循环比）变应力下强度计算——疲劳强度计算影响因素：1，材料的极限应力；2 应力集中；3 尺寸效应；4 表面加工质量疲劳极限曲线无限寿命区有限寿命区最终疲劳曲线趋向水平对应的应力为疲劳极限应力*疲劳强度与应力幅有极大关系。
第一章轴1 轴的分类工作过程中承载不同分为传动轴：主要承受转矩；心轴：主要承受弯矩；转轴：既承受弯矩有承受转矩。
Eg：自行车中，前轴后轴为心轴，中轴为转轴2 轴的固定周向：键，花键，过盈配合，销轴向：轴肩，套筒，螺母，挡圈，轴头径向：由配合性质固定3轴用材料碳素钢，合金钢，铸铁4 轴的强度计算分类1对于只传递转矩T 应用扭转强度计算2 对于至承受弯矩的应用弯曲强度计算M3对于既受转矩又受弯矩Me=开根号（M^2+(aT）^2)对于单独的计算过程先用扭转强度进行初步的设计再用弯曲强度进行校核（Me当量弯矩）* 应力校正系数a1 当为循环应力时a=12 当为不变的转矩时a=[-1]/[1]3 当为脉冲转矩时a=[-1]/[0](出现于填空题）轴章节其他填空题一般轴多设计为阶梯状：为了方便轴上零件的装配和安装定位增大轴的圆角半径：降低应力集中，提高疲劳强度设计轴的一般步骤：按转矩初估轴径（设计），结构设计，按当量弯矩进行校核以及安全系数扭转强度的设计公式：d>=c(p/n)^1/3(由T=9.55p/n 切应力=T/W提高轴的强度：选用高强度材料，增大轴径提高轴的刚度：增大轴径第二章齿轮传动1 齿轮传动的特点：传动效率高：传动效率=主动轮转速/从动轮转速=从动轮齿轮半径/主动轮齿轮半径=z2/z1（*此处注意和涡轮蜗杆传动进行比较使用可靠，工作寿命长传动比较稳定，结构紧凑制造和安装精度较高，成本较高中心距不可分（在接触的情况下可以有一定的变为系数，但是不能不接触，满足连续传动条件）不能用于大中心距的传动。
北航机械设计基础 Chapter 7
渐开线齿轮各部分名称和尺寸计算
齿数 齿距、齿厚、齿槽距 分度圆 齿顶高、齿根高、齿 全高 齿顶圆、齿根圆 模数、分度圆压力角 中心距
BACK
齿轮的画法
分度圆——点划线 齿顶圆 齿根圆
BACK
齿轮正确啮合的条件
模数相等 分度圆压力角相等
齿轮的加工方法
齿轮加工有许多方法，如铸造法、挤压 成形法、粉末冶金法、切削加工法。其 中用的较多的是切削加工法。 按原理可分为
工作原理 传动比 形式 特性
BACK
工作原理
两轮径向加压紧力——Q 接触点正压力——N 主动轮1转动时，从动轮上产生向运动方 向的摩擦力——Ff 当 F f fN F 时，从动轮旋转，F由Q， f确定 BACK
传动比
n1 D2 i n2 D1
BACK
形式பைடு நூலகம்
圆柱平摩擦轮 圆柱槽摩擦轮 圆锥摩擦轮 变速摩擦轮
BACK
BACK
定轴轮系的传动比
转向
渐开线齿廓
当主动轮匀速转动时，从动轮的每一瞬 间也都匀速转动。满足这一要求的齿轮 齿廓的曲线——共轭曲线。 渐开线、摆线 齿轮用渐开线 渐开线的形成 基圆 发生线 BACK
渐开线的特性
1.BK=AB 2.渐开线任意点K的曲率半径为AK 3.渐开线上任一点的法线必切于基圆 4.渐开线形状仅与基圆大小有关 5.基圆以内没有渐开线 6.渐开线上各点的压力角是变化的
第七章 机械传动
§7.1 §7.2 §7.3 §7.4 §7.5 概述 摩擦轮传动 带传动 齿轮传动 蜗杆传动
© Dennis Studio 2003
§7.1 概述
做回转运动的啮合传动和摩擦传动—— 机械传动
BACK
北航机械夹具讲稿第四章
第二十一页，编辑于星期六：十九点 一分。
加工整流仓端面接合孔用的复式钻模（也叫镜面钻模）：
第二十二页，编辑于星期六：十九点 一分。
盖式钻模：钻模板是个活动的盖板，它与钻具本体的组合和联接， 可以使用定位销，也可以采用铰链结构。 是钻模板可卸的盖式钻模：
如：钻头直径为3.5-0.008，
钻套内径按F8选取为
3.500，..0021假80 定允许钻头的磨损量为0.02。
则：最大偏移量为：0.008+0.028+0.02=0.056。
以上各项误差的极限值相加为：
0.01+0.05+0.056=0.116<0.2 说明各项误差的总和小于原始尺寸公差，因此，该钻具可以满足 13.40.1的工件尺寸精度。
首先用双点划线画出工件——绘制定位元件——绘制夹紧件和夹紧装置— —刀具导引件对刀件——支承件夹具体以及连接件。
§4.2 铣床类夹具
铣床类夹具：包括用在各种铣床、刨床、平面磨床上的夹具。
工作特点：工件安装在夹具上，且随同机床工作台一起作送进运 动。
一、 铣床夹具的构造及典型装置 各种铣床夹具：
第十页，编辑于星期六：十九点 一分。
加工壳体侧面棱边的铣床夹具
第十一页，编辑于星期六：十九点 一分。
铣叶片榫头夹具
耳平面B作定位基准。加
工4个3.5的孔。现分析
13.40.1和23.30.1位置尺寸
的保证。
第三十七页，编辑于星期六：十九点 一分。
1. 影响尺寸13.40.1的误差分析
（1）由于基准重合，所以定基误差定基=0。
（2）由于是平面定位定位误差 定位=0。 （3）在夹紧工件时，定位端面的接触变形很小，可按 夹紧=0.01估算。 （4）钻模安装的不准确并不影响孔的位置尺寸， 夹安=0。 （5）调整误差 调整可分作两项：
北航机械原理--钢板翻转机构--运动简图设计
钢板翻转机构运动简图钢板运送到左板，左板水平图五两板同时偏转到垂直偏右10°图六实现钢板180°翻转，右板水平图七如图五、图六所示，分别是两套曲柄摇杆机构的极限位置。
当曲柄以5r/min 速度顺时针旋转了180°时，两摇杆恰好同时到达极限位置，使交接钢板的重合位置位于垂直方向向右偏10°的位置，再转180°同时回到初始位置，且曲柄的转动是匀速的，从而实现同时进程，同时回程，往复循环。
设计计算左夹板曲柄摇杆机构的尺寸设曲柄长度1a 、连杆长度1b （在图中体现为QA,TB 长度）、摇杆长度1c 。
1O A 、1O B 为摇杆的两极限位置，1O C 为1AO B ∠D 的角平分线。
根据题意，1AO C ∠=49°1BO C ∠=49°。
过P 作1O C 的垂线，分别交过曲柄轴线的水平线于点A 、C 、B 。
设计尺寸：在图中： PA=PC-AC=1b -1a ③PA=PT+TB-AC-BC=1a +1b - 2AC ④由③④得： 1a = ACAC= BC= O 1C tan 1AO C ∠=450* tan49°=517.67mm 即： 1a =517.67mm又因 1b + 1a = PC +BC解得： 1b = PC =2000mm1c =11450cos cos 49oO C AO C =∠=685.91mm 左摇杆长1c =685.91mm左曲柄长1a =517.67mm左连杆长1b =2000mm右边曲柄摇杆机构的尺寸设曲柄长度2a 、连杆长度2b 、摇杆长度2c 。
2O D 、2O E 为摇杆分别为水平，垂直向右偏8°的两位置，2O F 为2DO E ∠的角平分线。
根据题意，∠2DO F =∠2EO F =41°。
过P 作2O F 的垂线，过O 2作2O M ⊥PM 于点M 。
PM=PC+O 1O 2=2450mmO 2M=450mmPO 2222PM O M + tan ∠PO 2M=PM/O 2M=5.44则 ∠PO 2M=79.6°已知 ∠DO 2M=50°则 ∠PO 2D=∠PO 2M-∠DO 2M=29.6°得 ∠PO 2F=∠PO 2D+∠2DO F =70.6°O 2F= PO 2*cos ∠PO 2F=2491×cos70.6°=827.41mm2222222491827.41PO O F -=-=2624.82mm 图7O 2D=2c =O 2F/COS 2DO F ∠=1096.33mmDF =EF=2222O D O F -=719.26mm所以 2b +2a =PF+EF=3344.08mm又因 22a =DF+EF联立可得： 2a =719.26mm2b =2624.82mm右摇杆长2c =1096.33mm右曲柄长2a =719.26mm右连杆长2b =2624.82mm如图8整体分析：如图8，设曲柄角速度1ω，与长度l 1,机架夹角1θ，连杆与机架夹角2θ，摇杆角速度3ω,长度3l 、与机架夹角3θ，则 α=90°-21θθ-β=90°-23θθ+因为 βαcos *3*3cos *1*1l w l w =即 w1*1l *)23sin(3*3)21sin(θθθθ-=+l w得 )23sin(*3)21sin(*1*13θθθθ-+=l l w w 当曲柄和连杆共线时，0021==θθ,摇杆速度为0，即摇杆在两个极限位置时的速度为0，这样有助于顺利盛放和交接钢板，避免冲撞，而在中间过程时速度较快，能够节省时间，以满足每分钟翻钢板5次的要求。
北航机械设计基础B1(第2部分) 2009-02-17
●
几种结构丌同的机件的剖规图
A- A B -B C-C
A
A B
BC
C
33
⒉ 剖规图的种类及适用条件
●
全剖规 用剖切面完全地剖开物体所得的剖规图。
A－A
适用范围： 外形较简 单，内形较复 杂，而图形又 丌对称时。
A
34
A
●
半剖规
A—A
丌能表达外形
A A
存在什么问题？
35
解决办法：
A—A
已表达清楚的 内形虚线丌画
第14讲
1
投影制图
组合体 —— 由平面体和曲面体组成的物体 一、组合体的构形分析 ⒈ 基本几何体的几何性质和投影觃律 平面基本几何体 曲面基本几何体
2
⒉ 组合体的分类 堆垒、切割、相贯 简单组合体、复合型组合体 ⒊ 正确认识组合体 形体分析方法： 根据组合体的形状，将其分解成若 干部分，弄清各部分的形状和它们的相 对位置及组合方式，分别画出各部分的 投影。
七、斜规图 问题：当物体的表面不投影面成倾斜位置时， 其投影丌反映实形。 解决方法： ★ 增设一个不倾斜 A 表面平行的辅助 V 投影面。 ★ 将倾斜部分向辅 助投影面投射。
斜规图是物体向丌 平行亍基本投影面的平 面投射所得的规图。 56
斜规图的画法
A A
A
画斜规图的注意事项： 斜规图通常按向规图的配置形式配置。 允许将斜规图旋转配置，但需在斜规图 上方注明。
凸台
囿筒 支撑板
●
●
底 板
肋板
7
例2：求作导向块的三规图
8
三、组合体的尺寸标注 ⒈ 基本方法 —— 形体分析方法 将组合体分解为若干个基本几何体， 在形体分析的基础上标注三类尺寸。
北航机械考研971972动力学课件14.
第四章动静法•达朗贝尔原理-动静法•刚体惯性力系的简化•定轴转动刚体轴承动反力•动平衡与静平衡问题:车底盘距路面的高度为什么不同?地盘可根据路况不同而升降的轿车问题:汽车刹车时,前轮和后轮哪个容易“抱死”?车轮防抱死装置ABS:Anti-lock Brake System h 1l 2l g m 2F 2N F 1F 1N F无ABS系统汽车刹车时的侧滑现象一、达朗贝尔原理1、质点的达朗贝尔原理FNF am IF F N F 主动力,约束力,惯性力a F m -=I 质点的达朗贝尔原理:}{},,{I N 0F F F =2、质点系的达朗贝尔原理}{},,{I N 0F F F =i i i 若对于质点系中的第i 个质点有:则对于整个质点系有: }{},,,,,,,{I N I N I1N110F F F F F F F F F =n n n i i i NF F a +=m 0F F F =++I N0F F F F =++=∑∑∑===ni i n i i n i i 1I 1N 1R 0F M F M F M M =++=∑∑∑===ni i O n i i O ni i O O 1I 1N 1(((主矢:主矩:力系平衡的条件:F F=+∑∑==ni i ni i1I 1eF M F M=+∑∑==ni i O ni i O1I 1e((二、动静法应用静力学写平衡方程的方法求解质点系的动力学问题,这种方法称为动静法。
质点系运动的每一瞬时有:}{},,,,,,{I N 1I 1N 10F F F F F F =n n ngm gm θABCωLAxF AyF BxF I2F 例:已知:,求A 、B 的约束力。
m L h AC h AB ,,,,2/,θω==解:研究整体,受力分析与运动分析θωsin 2I2I1mL ma F F ===0sin cos 5.0(sin cos 5.0(0I2I1=+-+-+--=∑θθθθmgL L h F mgL L h F h F MBx AI2I1=-++=∑F F F F FAx Bx x20=-=∑mg F FAy ymL F F θω2sin 2=-=附加动反力:由于运动引起的约束力I1F一、平移刚体惯性力系向质心C 简化},{},,,,{I IR I I 1I C n i M F F F F = C ni i i ni i m m a a F F -=-==∑∑==11I IR (im ir cCa 二、平面运动刚体惯性力系向质心C 简化简化条件:刚体的质量对称面平行于运动平面∑===n i i C C 1I I (F M M ∑==⨯-ni i i i m 1(a r ∑==⨯-ni i i m 1(a r 0xyz oix iy iz im iz -设刚体的质量对称面为oxy 面,,(,,(z y x z y x -=ρρ∑==ni i 1I IR F F ∑∑==++⨯-==ni CP CP C i i ni i C C i i m 1n t 1I I((a aa r F M M ∑=⨯-=n i C P i i i m 1 t(a r ∑=⨯⨯-=ni i i i m 1(r r α∑=-=ni i i r m 12(ααC J -=∑∑∑===⨯-⨯-⨯-=ni CP i i ni CP i i ni C i i i i m m m 1n 1t 1(ar ar a r Cni i i m m a a -=-=∑=1 =0=0im ir cCa t CP i an CP i aαiP11CACCa αA简化条件:转动轴A 垂直于质量对称面αC ni i C C Cni i J m -==-==∑∑==1I I 1I IR (F M M a F F IRF CI M IR I I F r M M ⨯+=C A(C a r m J AC C -⨯+-=αRI F A I M (n t CC a a r +⨯--=AC C m J α(t Ca r ⨯--=AC C m J α(AC AC C m J r r ⨯⨯--=αααα2AC C mr J --=α(2ACC mr J +-=α图4.17121、将惯性力向质心C 简化2、将惯性力向转轴A 简化3、将惯性力向杆上B 点简化ABα惯性力向质心C 简化:αα2I I 121,2mL M L m F C ==C a IF CI MCa AB惯性力向转轴A 简化:αα2I I 31,2mL M L m F A ==思考题:已知均质杆长为L ,质量为m ,角速度为零,角加速度为,αC a ABαα2I I 61,2mL M L m F B -==惯性力向转轴B 简化:如何确定惯性力合力的作用线?IF AI M BI M IF13g m A B例:已知L,m,初始时无初速度,求初始时杆的角加速度和约束力问题:求解该题有几种方法?αxF y F 方法一:动静法αα2I I 31,2mL M L m F A ==002I IA =+-====-=∑∑∑F mg F F F F Lmg M M y y x x A mgF F L g y x 41,0,23===α解:受力分析、运动分析、添加惯性力建立“平衡”方程求解方程CI M IF14方法三:应用动能定理和质心运动定理mgF ma F ma t m J y Cy x Cx C A -==⋅=d 21(d 2v g ω方法二:应用动量矩定理和质心运动定理mgF ma F ma LmgJ y Cy x Cx A -===2 α20L a a CyCx α-==运动学关系:gm A BαxF y F15ABC1o 2o 3o gm θ例:已知:,求水平绳切断后的瞬时,板质心加速度和两个绳索的拉力。