吉大机械原理课件 (1)

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机械原理(全套15PPT课件)

机械原理(全套15PPT课件)
按形状分为盘形、圆柱形、平板型等;按从动件类型分为尖底、滚子、平底等
从动件的常用运动规律
等速运动规律
从动件匀速运动,产生刚性冲击
等加速等减速运动规律
从动件分段匀变速运动,产生柔性冲击
简谐运动规律(余弦加速度运动规律)
从动件按余弦规律加速运动,无冲击
正弦加速度运动规律
从动件按正弦规律加速运动,无冲击
平面四杆机构的设计
按照给定的连杆位置设计四杆机构
按照给定的运动轨迹设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
按照给定的急回特性设计四杆机构
按照给定的传动角设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
05 凸轮机构及其设 计
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的应用
自动机械、操纵控制、传动装置等
凸轮机构的分类
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ,对于理解和分析机械系统的运 动、力和能量传递过程具有重要 意义。
机械原理的研究对象和内容
研究对象
机械系统,包括机构、传动、控制等 方面。
研究内容
机构的结构分析、运动分析、力分析 、动力学分析、优化设计等。
机械原理的发展历程和趋势
发展历程
从简单机械到复杂机械系统,从经验设计到基于科学计算的设计。
机械原理(全套15PPT课件)
contents
目录
• 机械原理概述 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面连杆机构及其设计 • 凸轮机构及其设计 • 齿轮机构及其设计
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统中力的 传递、转换和效应的基本规律和 原理的学科。
具有急回特性、死点位置、压力角和 传动角等特性,这些特性对机构的运 动性能和动力性能有重要影响。

最新吉大机原课程设计PPT课件

最新吉大机原课程设计PPT课件
b、圆周式:如图11-2
c、直角坐标式:如图11-3
1、直线式运动循环图
半自动钻床机械运动循环图
转角(度) 0O 30O 60O90O 150O180O
或时间(秒)0 1 2 3
6
送料
升 远回 程 休程

定位
近升 远 回 休程 休 程

240O270O 9


夹紧
近升 休程


回程 近 休
钻孔
停进 刀 退 止 (1)(2钻孔) 刀
×100% 理论总传动比
②画机构运动简图 取大多数构件运动平面相互平行的
投影面为主视图。
③确定运动循环图
首先在草纸上进行简图设计,先定执行 机构位置,再联传动机构与电机。
用2号图纸画机构简图包括机构图、运动 循环图、机构明细栏、标题栏。
二、典型机构设计
• 1、凸轮机构设计 • 在说明书中进行基本参数设计 • 在3号图上进行凸轮廓线设计 • 2、齿轮机构设计 • 写在说明书上 • 3、其它机构设计 • 画1张3号图 • 冷镦机设计必须是曲柄滑块机构 • 健身球分类机可以是凸轮机构或其它机构
移动从动件 盘形凸轮机 构
从动件 往复移动
摆动从动件 滑块 盘形凸轮机 往复移动 构
相应的工艺动作 执行机构
从动件通过 高副与移动 滑块相连
执行动作
子功能4
进刀
钻头的进给 与退出
齿轮齿条 齿条上下
机构
往复移动
半自动钻床机械运动循环图
转角(度) 0O 30O 60O90O 150O180O
或时间(秒)0 1 2 3
停止
360O 12
2、圆周式运动循环图

机械原理课件第1章绪论

机械原理课件第1章绪论
太空探险、水平钻探、深海采矿、打捞作业、血管清理
与其它学科的交叉渗透作用增强:与电子工程、计算 机科学、控制工程、材料科学、生物医学相互渗透, 诞生了若干新学科。如机械电子学、仿生机械学、机 器人机械学、机械CAD。
本学科的研究课题与日俱增: 新机构不断涌现-----如自控机构、机器人机构、仿生 机构、柔性及弹性机构、机电气液综合机构等。
湖南理工学院专用
作者: 潘存云教授
本课程研究机械的途径: ▲ 研究机械所具有的一般共性问题。如机构的组成
原理、机构运动学、机器动力学。
▲ 研究各种常用机构的运动和动力性能,以及它们 的设计 方法。
如何学习本课程?
▲ 着重搞清楚基本概念,理解基本原理,掌握机构 分析与综合的基本方法。
▲ 注意把一般原理和方法与具体运用密切联系起来。 并用所学知识观察日常生活与生产遇到的各种机械。
▲设计新机构的方法。按一定几何条件和运动条件
3. 机器动力学 ▲分析机构的受力情况及力做功的情况;
▲分析机器在已知外力作用下的运动; ▲机器的调速和平衡方法。
湖南理工学院专用
作者: 潘存云教授
按解决问题的性质,研究内容又可分为两大类:
▲机构分析-对已有机构的研究。包括结构、运动 和力分析。
▲机构综合-设计新的机构。包括型综合、尺度综 合、运动和动力综合。
湖南理工学院专用
作者: 潘存云教授
注重理论联系实际
本课程并不是研究某种具体的机械,而是着重研究 一般机械的共性问题,即机构的结构分析和综合的基 本理论和基本的方法。这些基本理论和方法是紧密为 工程服务的。因此,在本课程的学习过程中,一方面 要注意这些理论和方法在理论上建立和推演的严密性 和逻辑性,另一方面更要注意这些理论和方法如何在 工程实际中的应用。此外还应随时留意日常生活和生 产中遇到的各种机械,以丰富自己的感性认识;并用 所学到的理论和方法认识分析这些机械,以加深理解, 使理论和实践相互促进。

吉林大学曲兴田老师机械制造技术基础PPT课件

吉林大学曲兴田老师机械制造技术基础PPT课件

机械制造技术基础
装配凸轮轴工艺
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45
机械制造技术基础
连杆裂解工艺技术
.
46
机械制造技术基础
F
楔铁 胀块
小孔定位轴 连杆
定位块
定位块
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47
应力槽 胀断口.ຫໍສະໝຸດ 48机械制造技术基础
.
49
机械制造技术基础
.
50
机械制造技术基础
谢谢!
.
51
学院拥有教职员工230名,本科生1600名,研究生900
余名。
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6
提纲
机械制造技术基础
1. 备课、授课要领 2. 重、难点讲解 3.课堂的模式设计与教学示范 4.案例的特征、研究及教学控制 5.如何结合当前热点进行现实应用讲授 6.工程领域的研究热点和趋势
.
7
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8
机械制造技术基础
课程设置
“创新驱动,制造未来”
位情况。
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•• ab)
.
34
机械制造技术基础
• ab)
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35
机械制造技术基础
.
36
某拨叉零件图
机械制造技术基础
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37
机械制造技术基础
某拨叉零件部分加工工艺过程
1)铣削上表面 2)铣削下表面 3)钻φ22孔 4)钻φ8孔 5)精铣削下表面 6)铰φ22孔 7)钻M8底孔
.
38
机械制造技术基础








钻 φ22H 7孔
钻 φ8H7 孔
.
39
机械制造技术基础
钻M8底孔
精铣上表面

机械原理ppt课件

机械原理ppt课件
随着计算机科学、控制论、信息论等 学科的交叉融合,机械原理的研究领 域不断扩展,研究方法不断更新。
随着数学、力学等学科的发展,机械 原理开始形成较为完整的理论体系。
02
机构的结构分析
机构组成要素及运动副
机构组成要素
包括构件、运动副和约束等,是 机构的基本组成部分。
运动副
两构件直接接触并能产生一定相对 运动的连接称为运动副。根据接触 形式的不同,运动副可分为低副和 高副两类。
提高机械效率的方法
通过优化机械设计、采用高性能材料、降低摩擦和磨损等方式可 以提高机械效率。
机械的自锁
自锁现象的定义
自锁现象是指机械在某些特定条 件下,无法依靠自身力量进摩 擦系数、负载等因素有关。当机 械处于自锁状态时,无论输入多 大的力,机械都无法产生运动。
挠性转子的平衡方法
挠性转子的特点
与刚性转子相比,挠性转子在旋转过程中会发生弹性变形,导致不平衡量的动态变化。
挠性转子的平衡方法
主要包括影响系数法和模态平衡法。影响系数法通过测量和计算得到各校正平面上的不 平衡量,然后进行加重或去重操作;模态平衡法则针对挠性转子的振动模态进行平衡处
理。
机械速度波动的调节
感谢观看
克服自锁的方法
克服自锁的方法包括改变机械的 几何形状、增加驱动力矩、减小 负载等。在实际应用中,需要根 据具体情况选择合适的克服自锁
的方法。
06
机械的平衡与调速
机械平衡的目的及分类
机械平衡的目的
消除或减小因机械运动而产生的振动、噪音和不必要的动载荷,提高机械运转的平 稳性和可靠性。
机械平衡的分类
解析法的特点
精度高、适用范围广,可以处理复杂 机构的运动分析问题。

机械原理第一章绪论PPT课件

机械原理第一章绪论PPT课件
机构(machanism):用来传递 运动和力或改变运动形式的构 件系统
-
13
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14
-
15
机械是机构与机器的总称。
机构和机器的区别:
•机构只是一个构件系统,而机 器除构件系统外,还包含电气、 液压等其它系统
• 机构只用来传递运动和力,而 机器除传递运动和力外,还具 有变换或传递能量、物料和信 息的功能
2)具有用瞬心法对高、低副机构进行速度分析,和用图 解法或解析法对Ⅱ级机构进行运动分析的基本技能。
3)具有按已知的几何条件和运动条件对几种主要的平面 机构进行运动设计的某些基本知识和能力。
4)初步具有确定简单机械运动方案的能力。
-
21
第一章 绪 论
5)具有按已知动力学条件分析和设计机械的某些基本 知识。
-
1
第一章 绪 论 (Introduction) §1-1 本课程研究的对象及内容
机械原理又称为机器理论与机构学。 机械原理 Theory of Machines and Mechanisms
机械原理的研究对象是机械(machinery) 。 机械原理是研究机构和机器的运动及动力特性,以及

是完成有用的机械功或者是搬运物品。
工作机器 例如:起重机、织布机、缝纫机、汽

车、飞机和金属切削加工机床等。
是用来获得和变换信息。例如:机械 信息机器 式积分仪、计帐机、机器人和绘图仪。
机器与其它装置的主要区别是:机器一定要作机械运动, 并通过运动来实现能量、物料和信息的变换
-
7
第一章 绪 论
现代机器通常由控制系统、信息测量和处理系统、动 力部分、传动部分及执行机构系统等组成。 机器的三个共同特点: 1、都是人为的实物组合; 2、各部分之间具有确定的相对运动; 3、用来变换或传递能量、物料和信息。

《机械原理》ppt课件

《机械原理》ppt课件

01机械原理概述Chapter机械原理的定义与重要性定义重要性机械原理的研究对象和内容研究对象主要研究各种机构(如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等)和机器(如内燃机、电动机、机床等)的工作原理、运动特性、力学性能以及设计计算方法等。

研究内容包括机构的组成原理、运动学分析、动力学分析、机械效率与自锁、机器的平衡与调速等。

机械原理的发展历程和趋势发展历程发展趋势02机构的结构分析与设计Chapter机构的基本概念和分类机构定义由刚性构件通过运动副连接而成的系统,用于传递运动和力。

机构分类根据运动特性可分为连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。

运动副类型包括低副(转动副、移动副)和高副(点接触、线接触)。

结构分析通过自由度计算、运动链分析等方法,确定机构的组成、运动特性和约束条件。

综合方法基于功能需求,选择合适的机构类型,进行组合、变异和演化,设计出满足特定要求的机构。

创新设计运用创新思维和现代设计方法,如拓扑优化、仿生学等,进行机构创新设计。

机构的结构分析和综合方法机构设计的原则和方法设计原则设计方法案例分析03机械传动与驱动Chapter机械传动的类型和特点摩擦传动啮合传动利用齿轮、链轮等啮合元件传递动力和运动。

具有传动效率高、工作可靠、使用寿命长等优点,但需要较高的制造精度和安装精度。

齿轮类型选择齿轮参数设计强度校核030201齿轮传动的设计与分析链传动和带传动的设计与分析链传动设计带传动设计强度校核液压与气压传动的设计与分析液压传动设计01气压传动设计02控制与调节0304机械系统动力学与振动Chapter机械系统动力学的基本概念和方法动力学基本概念动力学建模方法动力学分析方法机械系统的振动分析和控制振动基本概念振动分析方法振动控制策略机械系统动力学优化设计方法优化设计基本概念动力学优化设计方法优化设计实例分析05机械制造工艺与装备Chapter机械制造工艺的基本概念和流程机械制造工艺的基本概念机械制造工艺的流程机械制造装备的分类和特点机械制造装备的分类机械制造装备的特点先进制造技术是指基于先进制造理论、技术和方法的总称,包括计算机辅助设计(CAD )、计算机辅助制造(CAM )、计算机辅助工艺规划(CAPP )、数控技术(NC )、柔性制造系统(FMS )等。

机械原理课件:第1章绪论

机械原理课件:第1章绪论
研究机械运动的规律和特性。
力学
研究机械受力和运动的关系。
动力学
研究机械力的产生和传递。
机械的自由度及数目。
2 类型
包括平动副、回转副和滚动副等。
机械的机构及其分类
齿轮机构
通过齿轮传递和变换运动。
凸轮机构
通过凸轮来控制运动。
连杆机构
通过连杆来传递运动。
机械传动方式的分类及特点
齿轮传动 带传动 链传动
效率高,传动精度高。 结构简单,吸振能力强。 传动稳定,承载能力大。
机械的运动规律
机械运动遵循牛顿运动定律,同时机械能守恒和机械功的计算也是机械运动规律的重要内容。
机械简化分析方法
1
静态平衡法
分析物体处于静止状态下的平衡条件。
2
动态平衡法
分析物体在运动状态下受力和力矩的平衡条件。
机械原理课件:第1章绪 论
机械原理是研究机械的基本概念、运动规律和设计原则的科学。本章介绍了 机械原理的研究对象、基本量和关系,以及机械的自由度、机构和传动方式 的分类。
什么是机械原理?
机械原理是一门研究机械运动规律和相互作用原理的学科,对于机械设计和 工程实践具有重要意义。
机械的基本概念
运动学
3
虚功原理
利用物理量的变化来求解未知数量。
机械设计的目标和要求
机械设计的目标是根据实际需求设计出满足功能和性能要求的机械产品。

机械原理ppt课件完整版

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机械原理的定义与重要性
2024/1/25
定义
机械原理是研究机械系统运动、 力和能量转换规律的科学。
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ,对于理解和分析机械系统的性 能、优化机械设计和提高机械效 率具有重要意义。
4
机械原理的研究对象和内容
研究对象
机构学
传动学
控制理论
机械系统,包括机构、 传动、控制等子系统。
动力学原理
牛顿运动定律、动量定理、动能定理等是机械系统动力学的基本原理,它们揭示了机械系 统运动的基本规律。
17
机械系统的运动方程和求解方法
运动方程的建立
根据机械系统的受力情况和约束条件,可以建立机械系统的运动方程。这些方程通常是一组微分方程或差分方程。
2024/1/25
求解方法
求解机械系统的运动方程可以采用解析法、数值法或图解法等方法。其中,解析法可以得到精确的解,但通常只适用 于简单的机械系统;数值法可以求解复杂的机械系统,但得到的是近似解;图解法则是一种直观形象的求解方法。
工艺特点
机械制造工艺具有多样性、复杂性 和综合性等特点,需要根据不同的 产品要求和生产条件制定相应的工 艺方案。
21
机械制造装备的分类和特点
加工装备
包括机床、刀具、夹具等,用于 对原材料进行切削、磨削等加工 操作,具有高精度、高效率和高
自动化等特点。
热处理装备
包括加热炉、淬火设备、回火设 备等,用于改善材料的力学性能 和加工性能,提高产品的使用寿
稳定性概念及判定方法:稳定性是指 机械系统在受到扰动后能否恢复到原 平衡状态的能力。稳定性的判定方法 包括静力学判定法、动力学判定法和 能量判定法等。其中,静力学判定法 主要关注机械系统在平衡位置附近的 稳定性;动力学判定法则通过分析机 械系统的运动方程来判断其稳定性; 能量判定法则是通过分析机械系统的 能量变化来判断其稳定性。

吉林大学发动机原理讲义PPT课件

吉林大学发动机原理讲义PPT课件
• 压缩过程、膨胀过程为绝热(等熵),不考虑传热损失;
– 热源加热
• 燃烧过程为瞬时热源加热(定容或定压),不考虑燃烧过程的 时间、燃烧损失;
– 理想工质
• 工质为空气、不考虑成份变化及数量变化;
– 可逆过程
• 循环中无能量的损失只有能量的转换,总熵产为0,可用热力 学的循环来表示。
2021
$1.1 发动机理论循环
刘永长 华中理工出版社
2021
1992
教师信息
• 信息
– 韩永强 13604409792 hanyq@ 471738860
• 讲课缺点
– 内容多(重点不突出);思维跳跃(容易跑题);板书乱、语速快
• 拟改正方法
– 每章后给大家电子版讲义;挑重点讲(常识性的,考试的)
• 奖励
– 笔记,不考勤(若强烈要求),不计入成绩(即使强烈要求)
• 典型热力学过程
2021
$1.1 发动机理论循环
• 理论循环历程(板书)
– 等熵(绝热)压缩:a-c – 工质加热(理想燃烧过程)c(-z‘)-z – 等熵(绝热)膨胀:z-b – 定容放热(理想换气过程):b-a.
2021
$1.1 发动机理论循环
• 可得到的指标
– Wt为一次量,其余为引申量。
2021
$1.2 压缩过程(a-c)
⑤ 压缩终了的参数及可评价性能
Pc (MPa)
Tc (K)
汽油机
0.8~2.0
600~750
柴油机
3.0~5.0
750~1000
增压柴油机 5.0~8.0
900~1100
压缩终了压力 Pc 可以用于检测气缸泄露情况。用缸压表在要
求转速下测量压缩压力,若低于某一阈值则必须换活塞环或

吉林大学机械设计课件-第8章-1、2、3节轴

吉林大学机械设计课件-第8章-1、2、3节轴
扭转刚度校核主要考虑轴的扭矩和扭转角,通过计算得出轴 的扭转应力,并与许用应力进行比较,以确定是否满足刚度 要求。
06
轴的临界转速校核
临界转速的概念与意义
临界转速的概念
轴的临界转速是指轴在工作中,因扰 动而发生弯曲振动的转速。当转速达 到某一特定值时,轴的弯曲振动幅度 会急剧增大,导致轴系破坏或产生严 重噪声。
从而提高临界转速。
提高支撑刚度
提高轴承和箱体的刚度可以减小轴的弯曲 振动,从而提高临界转速。例如,采用具
有足够刚度的轴承座和加强箱体结构。
选择高弹性模量材料
高弹性模量材料能够提供更好的抗弯刚度, 从而提高临界转速。例如,采用合金钢、 钛合金等材料制造轴。
采用阻尼技术
通过在轴上附加阻尼器或阻尼材料,吸收 振动能量,减小弯曲振动的幅度,从而提 高临界转速。
根据轴上零件的类型和功能, 选择合适的固定方法,如过盈 配合、键连接、销钉连接等。
确保固定可靠,防止轴上零件 在工作过程中发生松动或位移。
考虑固定方法的工艺性和经济 性,降低制造成本。
轴的支承与平衡设计
01
根据轴的工作载荷和转速,选择合适的轴承类型和支承方式。
02
考虑轴承的安装尺寸、润滑和密封要求,确保轴承正常工作。
剪切刚度校核
剪切刚度校核是指对轴的剪切变形进行限制,以确保轴在承受载荷时不会发生过 大的剪切变形。
剪切刚度校核主要考虑轴的剪切力和剪切应力,通过计算得出轴的剪切变形量, 并与许用变形量进行比较,以确定是否满足刚度要求。
扭转刚度校核
扭转刚度校核是指对轴的扭转角进行限制,以确保轴在承受 载荷时不会发生过大的扭转角,影响机器的正常运转。
相应性能的材料。
考虑经济性

吉林大学理论力学课件-第1章

吉林大学理论力学课件-第1章

作用在刚体上的力—滑动矢量 —
推理2 三力平衡汇交定理
当刚体受到同平面内不平行的三力作用而 平衡时,三力的作用线必汇交于一点 。
公理4 作用与反作用定律
两物体间的相互作用力,大小相等,方 向相反,作用线沿同一直线,分别作用在两 个相互作用的物体上。
v v ¢ FN = - FN
公理5 刚化公理


球 铰 铰
ball­socket joint
F Rz
F Ry
F Rx
盆骨与股骨之间的球铰连接
人体关节
(3)止推轴承
约束特点: 止推轴承比径向轴承多一 个轴向的位移限制.
约束力:比径向轴承多一个轴向的约束反 r r r 力,亦有三个正交分 F Ax , F Ay , F Az 力. , 力.
(3) 固定铰链支座
约束特点: 由上面构件1或2 之一与地面或机架固定而成. 约束力:与圆柱铰链相同
以上三种约束(经向轴承、光滑圆柱铰链、固定 铰链支座)其约束特性相同,均为轴与孔的配合 问题,都可称作光滑圆柱铰链.
向心(径向)轴承
铰链约束力
4、其它类型约束 (1)滚动支座
约束特点: 在上述固定铰支座与光滑固定平面之间装有 光滑辊轴而成.
取左拱 AC,其受力 图如图(c)所示 图如图(c)所示
系统整体受力图 如图(d)所示
考虑到左拱AC 三个力作 用下平衡,也可按三力平 衡汇交定理画出左拱 AC 的受力图,如图(e)所 示 示
此时整体受力图如图 (f)所示
讨论:若左、右两 拱都考虑自重,如 何画出各受力图? (g) (i) 如图 (h)
r r 柔索只能受拉力,又称张力.用 F T 表示. . T

机械原理课件完整版

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机械平衡的内容
研究机械系统在各种力作用下的平衡条件,分析平衡状态下系 统的受力情况和运动特性,以及探讨实现平衡的方法和措施。
刚性转子的平衡设计
01
刚性转子平衡设计的原则
根据转子的结构特点和工艺要求,选择合适的平衡方法,确定平衡精度
等级和校正量,以保证转子在运转过程中的稳定性和可靠性。
02 03
刚性转子平衡设计的方法
采用静平衡或动平衡方法,通过测量转子的不平衡量,对其进行相应的 校正,使转子达到平衡状态。其中,静平衡方法适用于低速、小直径的 转子,而动平衡方法适用于高速、大直径的转子。
刚性转子平衡设计的注意事项
在进行转子平衡设计时,需要考虑转子的结构刚度、转速、轴承类型等 因素对平衡的影响,同时还需要注意测量仪器的精度和测量方法的正确 性。
刚性转子平衡试验的注意事项 在进行转子平衡试验时,需要选择合适的试验设备和测量方法,确保试验结果的准确性和可靠性。同时, 还需要注意试验过程中的安全问题,防止意外事故的发生。
07
机械的运转及其速度波 动的调节
机械运转过程及驱动力、阻力矩
01
02
03
机械运转过程
机械运转是指机械设备中 各个零部件之间通过相互 作用和传动,实现预定的 运动和功能的过程。
利用速度瞬心进行机构的速度分析,可以简化计算过程,提高求 解效率。
用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析
1 2
矢量方程的建立
根据机构中各构件之间的运动关系,建立矢量方 程。
矢量方程的解法
运用几何方法求解矢量方程,得到机构的速度和 加速度。
3
矢量方程图解法的应用 适用于平面机构中速度和加速度的求解,具有直 观、形象的特点。

机械原理课件试讲ppt

机械原理课件试讲ppt

病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
机器的特征: 1. 它们是由零件人为装配组合而成的实物体; 2. 各实物体之间具有确定的相对运动; 3. 能完成有用的机械功或转化机械能。 机构的特征:机构具有机器特征中的前两个特征。 机器与机械的共有特征决定了机器与机构可以统称为机械。 本课程研究的内容: 1. 机构结构分析的基本知识 2. 机构的运动分析 3. 机器动力学 4. 常用机构的分析与设计 5. 机构的选型及机械传动系统的设计 本课程研究的内容可以概括为两个方面,第一是介绍对已有机械进行 结构、运动和动力分析的方法,第二是探索根据运动和动力性能方面的要 求设计新机械的途径。
2. 局部自由度 在有些机构中,某些构件所产生的局部运动,并不影响其他构件的运 动。我们把这种局部运动的自由度称为局部自由度,如图所示。在计算机 构的自由度时,应从机构自由度的计算公式中将局部自由度减去。 对于图示凸轮机构自由度为
F=3×3-(2×3+1)-1=1
凸轮机构三维实体图
图2-12
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
3. 虚约束 在机构中,有些运动副带入的约束,对机构的运动实际上不起约束作 用,我们把这类约束称为虚约束。在计算机构的自由度时应将这类虚约束 除去。 机构中的虚约束常发生在下列情况: 1) 在机构中如果两构件用转动副联接其联接点的运动轨迹重合,则该 联接将带入1个虚约束。如图2—14所示的机构简图。
病原体侵入机体,消弱机体防御机能 ,破坏 机体 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程

机械原理完整ppt课件

机械原理完整ppt课件

微器等。
04 连杆机构与凸轮机构
连杆机构的基本形式和设计方法
连杆机构的基本形式
包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构等,每种形式都有其特定的运动特 性和应用场合。
连杆机构的设计方法
根据给定的运动规律和设计要求,选择合适的连杆机构形式,并通过几何关系、 运动学分析和动力学计算等方法,确定机构的尺寸、运动参数和动力参数。
机械原理完整ppt课 件
目录
CONTENTS
• 机械原理概述 • 机构的结构分析与设计 • 机械传动与驱动 • 连杆机构与凸轮机构 • 间歇运动机构与组合机构 • 机械系统动力学与平衡 • 现代设计方法在机械原理中的应用
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统运动、 力和能量转换规律的科学。
01
链传动应用
适用于机床、起重机械、农业机械等需要较大传动比和较高效率的场合

02
带传动应用
广泛应用于轻工、纺织、化工等行业的传动系统中,如缝纫机、皮带运
输机等。
03
螺旋传动应用
常用于机床进给机构、千斤顶、螺旋压力机等需要直线运动或升降运动
的场合。同时,在精密仪器和微调装置中也有广泛应用,如精密螺旋测
中的重要性。
优化设计的数学模型
02
讲解优化设计的数学模型,包括设计变量、目标函数和约束条
件等要素的定义和表示方法。
优化算法与实例分析
03
介绍常用的优化算法,如梯度下降法、遗传算法等,并通过实
例分析展示如何在机械设计中应用这些算法进行优化。
可靠性设计在机械原理中的应用
可靠性设计的基本概念
介绍可靠性设计的定义、目的和意义,阐述可靠性设计在机械设计中的重要性。
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360° 12
(2)圆周式运动循环图
180°
排 气 阀 门 进 开 压 气 缩 膨 胀 门 门 开 关 闭 启 关 阀 门 阀 进 进 气
0° 720°
排 启 气 阀
气 排
O
曲轴 气
360°

540°
单缸四冲程内燃机圆周式运动循环图
(3)直角坐标式运动循环图
排气门 开 开
点 火 下 移 上 移 下 移 上 移
1.凸轮机构设计 • 在说明书中进行基本参数设计; • 在图纸上进行凸轮廓线设计。 2.齿轮机构设计 • 写在说明书上。 3.其他机构设计
三、撰写设计说明书
编写课程设计说明书,内容见机械原理
课程设计指导(教材附录1)。
可加上机构改进意见和课程设计体会。
18 10
f20 f40
零件图
确定运动方案及机械运动循环图。
功能原理构思
进刀
工作台
定位
送料 夹紧
半自动钻床的功能、工艺动作及执行机构框图
从料斗推出工件 子功能1 及把钻好孔的工 送料 件向前推进 子功能2 定位挡块伸缩, 挡住工件或让 定位 出通道
总在 工 功件 上 能钻 孔
移动从动件 圆柱凸轮机 从动件 往复移动 构 移动从动件 盘形凸轮机 从动件 往复移动 构
根据题目要求进行功能分析,确定需 要完成的动作,确定需要的执行机构的形 式、数量,以及各执行机构的主动件、从 动件的形式。
各执行机构的功能要求、运动要求、 工艺要求利用方框图描述。
功能方框图
(机器的功能、工艺动作及执行机构框图)
……
子功能1 相应工艺动作 执行机构
执行动作 执行动作
总 功 能
子功能2 相应工艺动作 执行机构 子功能3 相应工艺动作 执行机构
(1)直线式运动循环图
转角/° 0°30°60°90° 或时间/s 0 1 2 3 150° 180° 6 240° 270° 9
回 推 远 近 休 止 送 料 程 休 止 程 近推远 回 休 休 近 休 止 定 位 止程止 程 近 夹 紧 休 推 远 休 止 回 程 近 休 止 止 程 刀 退 停 进 停 止 钻 孔 ( 1 ) (2钻孔) 刀 止 半自动钻床机械运动循环图
实际总传动比 理论总传动比 100% 传动比误差: 理论总传动比
2)画机构运动简图 取大多数构件运动平面为主视图。
3)确定运动循环图 首先在草稿纸上进行简图设计,先定 执行机构位置,再连传动机构与电动机。 然后在图纸上画机构简图,包括机构 图、运动循环图、机构明细栏、标题栏。
二、典型机构设计
2)有利于执行运动平稳确定, 带传动放在第1 级减速。
11.3.3 分配各级传动比 1)单级:i带=2,2.5,3; i锥齿≤3 ; i直,斜=2 ~5;i蜗=10~80。
2)当i >8~10时,应用两级传动,一级为 带传动,另一级为齿轮传动;当i >30 时,一般应用两级以上的机械传动。 3)传动比的分配原则是“前大后小”。
…… …… ……
执行动作
…… 执行动作
子功能n 相应工艺动作 执行机构
……
11.2.2 结构选型设计
1)按执行构件的运动形式进行选择; 2)按执行构件的功用进行选择; 3)简化运动链,按先易后难选择机构形式; 4)按不同的动力源选择机构形式。
11.2.3 执行系统的协调设计
1. 协调设计
(1)速度协调:各执行构件应保证一定的速比。 (2)动作协调:各执行构件在时间顺序、空间位 置上应协调配合。 (3)操作协调:多个执行机构对同一构件加工操 件通过 高副与移动 滑块相连 齿轮齿条 机构
子功能3
夹紧
夹具夹紧或松开
相应的工艺动作 执行机构
执行动作
子功能4
进刀
钻头的进给 与退出
齿条上下 往复移动
半自动钻床机械运动循环图
转角/° 0°30°60°90° 或时间/s 0 1 2 3
150° 180° 6 240° 270° 9
第11章 机械系统的方案设计 11.1 概述
机械系统
原动机
类 转 容 机电、机液、电液、液压、 气动、电气、微机等
操纵控制系统 传动系统
传 动 装 置 传 动 路 线 分 配 传 动 比
执行系统
功 能 分 析 运 动 分 析 协 调 配 合 方 案 评 价
型 速 量
11.2 机械执行系统方案设计
11.2.1 功能原理及运动分析
回 推 远 休 近 休 止 送 料 程 止 程 近推远 回 休 休 近 休 止 定 位 程 止 止 程 近 夹 紧 休 推 远 休 止 回 程 近 休 止 止 程 刀 退 钻 孔 停 进 停 止 ( 1 ) (2钻孔) 刀 止
360° 12
半自动钻床的运动方案图
齿扇 C 8 D E 7 B A 齿轮 齿条 动 力 头 料斗 1
4)若传动比过大,应用混合轮系来传动。
5)要求i一对除不尽 ,总传动比误差≤2%。
11.4 机械运动简图设计举例
现以设计半自动钻床为例说明运动方案 设计的步骤和过程。
设计任务:对已加工好的带有凸台的盘形零 件进行钻孔。其总功能应分解成如下几个工艺动 作:①送料;②定位;③夹紧;④进刀(钻孔)。 设计参数:零件图如左图所示, f30 要求每分钟加工五个零件,电 动机的转速n电=1440r/min。
闭 闭
开 开
进气门
火花塞 活 塞
曲柄转角 0°
180°
360°
540°
720°
单缸四冲程内燃机直角坐标式运动循环图
11.3 机械传动系统方案设计
11.3.1 选择传动类型 机械传动、液压传动、气动、电动等。 11.3.2 拟定传动路线及机构顺序 路线: 串联、并联、串并混联。
机构顺序分配原则:
1)有利于减小结构尺寸,功率“前大后小”。
J
2
5
6 F G
4 3
H I
工作主轴
一、机构简图设计 1)计算总传动比,进行传动比分配
根据所给的设计参数,可算出执行构件主 轴转速n主=5r/min,所以机械的总传动比为
n电 1440 i总 288 n主 5
传动比分配:i总=i皮×i12×i34,各级分配情况应 遵循“前大后小”的原则,以减小结构尺寸。
2. 运动循环图
各执行机构之间的运动协调关系利用 运动循环图确定。
描述各机构间有序、相互配合的运 动关系的简单图形称为运动循环图。 (1)直线式
将机械在一个运动循环中各执行构件各 行程区段的起止时间和先后顺序,按比例绘 制在直角坐标上,如教材图11.1所示。
(2)圆周式 如教材图11.2所示。 (3)直角坐标式 如教材图11.3所示。
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