南京理工大学机械原理课程设计
南理工 机械原理课件 第一章 平面机构的结构分析1
1—2 运动副、运动链、机构
一. 运动副及其分类 运动副：二个构件相互接触且有相对运动的联接.
球销副
分类： 低副 转动副 ： 两构件只能作相对转动 移动副 ： 两构件只能作相对移动 高副
面接触—— 低副
点、线接触——高副
二 . 运动链: 构件通过运动副联接形成的系统. 闭链：特点是 每个构件至少有两个运动副。 运动链 开链：特点是有的构件只有一个运动副。 2
第一章
1—1
目的
1—2 运动副、运动链、机构 1—3 机构运动简图（机构图） 1—4 平面机构自由度计算 1—5 平面机构的组成原理及结构分析
平面机构：各构件在相互平行的平面内运动
空间机构：运动平面不完全平行（如锥齿轮传动）
锥 齿 轮 传 动
锥 齿 轮 传 动
1—1
目的
1. 探讨机构运动的可能性 及运动确定的条件 2. 探讨机构的分类 3. 绘制机构运动简图
1—5 平面机构的组成原理及结构分析
一、平面低副代替平面高副（高副低代）
平面机构 平面低副机构 ：全部为低副（转动副、移动副) 平面高副机构：至少有一个高副
高副低代的目的：
为了将低副机构 的分析方法（分析方法成熟）用 于高副机构。
条件：保证代替前后机构的瞬时速度、加速度不变，
机构自由度不变。 例1：
一个高副用位于曲率中心处的二个转动副及一个构件代替.
例3:
O1
4 2
C
O1 A 1 3 2 B
A
1
B
3
O1 A
B
高 副 低 代
例4： 两接触轮廓之一为一点
c
o
点的曲率
半径为零
c
o
二、组成原理：
南京理工大学机械原理内部讲义8
第八章 平面机构的平衡（一）教学要求掌握静、动平衡的计算方法（二）教学的重点与难点动平衡原理及计算（三）教学内容§8-1 平衡的目的和分类一、平衡的目的：尽量减小惯性力所引起的附加动压力。
附加的动压力：①附加载荷；②振动（源）二、平衡的分类回转件的平衡：刚性回转件，柔性回转件（有专门学科）机架上的平衡：（平动和平面一般运动的构件）§8-2 刚性回转件的平衡 一、质量分布在同一回转面内（5>bd ）盘类 惯性力组成一平面汇交力系i F ∑ 若i F ∑=0，平衡的 若i F ∑≠0，不平衡的 平衡：0=+∑b i F F具体：加一平衡质量块m b0332211=+++=b b r m r m r m r m mee=0(总质心在回转轴线上) 静平衡：各质量块的质径积的矢量和为零，或i F ∑=0例：曲轴的平衡等效条件：⎩⎨⎧''''=''=''+'l F l F F F F b bb b b ∴⎩⎨⎧''''''='''=''''+''lr m l r m r m r m r m b b b b b b b b b bb b b r r r =''='求出b bm m ''',。
二、质量分布不在同一回转面内各部分质量的惯性力组成——空间力系空间力系：主矢 0=∑i F主矩 0=∑i M 平衡原理：0=∑i F 0=∑i M措施：（将每个平面的惯性力平衡力）动平衡：主矢 0=∑i F主矩 0=∑i M 比较：静平衡：0=∑i F（经过动平衡的回转件一定是静平衡的，反之，静平衡的回转件不一定是动平衡的。
）§8-3 平衡试验法静平衡：动平衡：。
机械设计基础 南理工
1.4 Purpose It is hoped that, after studying this textbook, the student will grasp(掌握 the basic theory and 掌握) 掌握 obtain the basic knowledge and skills(技能 技能) 技能 needed in mechanisms synthesis and kinematic and dynamic(动力学的 analysis of machinery. 动力学的) 动力学的 The knowledge to be obtained from this 基本的) textbook is therefore fundamental(基本的 in 基本的 analyzing existing(现有的 machines and 现有的) 现有的 designing new ones.
What is Machanism?
机构： 机构：具有机器的前两个特征
人为的实物组合（不是天然形成的）； 人为的实物组合（不是天然形成的）； 各运动单元具有确定的相对运动； 各运动单元具有确定的相对运动； Mechanism(机构 is a basic system of 机构) 机构 links(构件 which can transform(转换 or 构件) 转换) 构件 转换 transmit(传递 force and motion. 传递) 传递
机械原理课程设计说明书完整版
机械原理课程设计说明书HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】机械原理课程设计说明书题目：压床机械方案分析班级：机械1414班姓名：刘宁指导教师：李翠玲成绩：2016 年 11 月 8 日目录目录一．题目：压床机械设计二．原理及要求（1）.工作原理压床机械是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。
图1为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲压零件。
当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在内无阻力；当在工作行程后行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。
在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。
（a）机械系统示意图（b）冲头阻力曲线图（c）执行机构运动简图图1 压床机械参考示意图（2）.设计要求电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。
要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按计算，按小批量生产规模设计。
（3）.设计数据推程运动角δ60°70°65°60°70°75°65°60°72°74°远休止角sδ10°10°10°10°10°10°10°10°10°10°回程运动角δ'60°70°65°60°70°75°65°60°72°74°三．机构运动尺寸的确定转速n2 (r/min)距离x1(mm)距离x2(mm)距离y(mm)冲头行程H(mm)上极限角Φ1 (°)下极限角Φ2(°)884013516014012060（1.以O2为原点确定点O4的位置；2.画出CO4的两个极限位置C1O4和C2O4;3.取B1，B2使CB=CO4*1/3，并连接B1O2，B2O2;4.以O2为圆点O2A为半径画圆，与O2B1交于点A1;5.延长B2O2交圆于A2；6.取CD=*CO4。
南理工812机械原理
南理工812机械原理
一、课程概述
二、教学目标
1.掌握机械原理的基本概念和基本方法；
2.了解机械原理在机械工程中的应用；
3.培养学生的分析和解决机械问题的能力；
4.培养学生的创新思维和团队协作能力。
三、教学内容
1.机械原理的基本概念和基本原理；
2.刚体静力学；
3.刚体动力学；
4.弹性力学；
5.流体力学；
6.机械动力学。
四、教学方法
1.理论讲授：通过课堂讲授的形式，讲解机械原理的基本概念和基本原理。
2.实践操作：通过实验室实践和工程实践，培养学生的动手能力和实际应用能力。
3.案例分析：通过分析实际机械问题的案例，培养学生的问题分析和
解决能力。
4.讨论研究：通过学生小组讨论和研究，培养学生的团队合作和创新
思维。
五、对学生的意义
1.提高学生的机械原理基础，为后续学习和研究提供基础；
2.培养学生的解决机械问题的能力，为将来的工作和研究提供支持；
3.培养学生的创新思维和团队合作能力，为学生未来的发展提供帮助；
4.加强学生对机械工程的专业认同和兴趣，激发学生对机械工程的热
爱和热情。
综上所述，南理工812机械原理是南京理工大学机械工程专业的一门
基础课程。
通过该课程的学习，学生将掌握机械原理的基本概念和基本方法，培养分析和解决机械问题的能力，并且提高学生的创新思维和团队合
作能力。
南理工812机械原理对学生的意义不仅在于提高学生的专业素养，还为学生的未来发展提供了帮助。
机械设计课程设计
四、装配图设计第一阶段（总体结构设计）
1．设计准备 比例1：1，0号图纸
图面布置
初步估算总装配图的长×宽×高的总体布置，使各 视图间，视图与明细表及边框之间的间距比较合适。
主视图
左视图
俯视图
2．确定齿轮的位置
画出传动零件的中心线。
△3＝8～15mm
确定箱体内壁线
小齿轮端面与箱体 的内壁间的距离 Δ2 ≥δ 大齿轮齿顶圆距内壁 Δ1≥1.2δ1
三、设计的具体步骤和内容
1）设计准备 ——0.5天 课程设计所需的设计参考书有： ①教材 ②《机械设计课程设计手册》张龙主编 国防工业出版社 ③ 《机械零件课程设计指导书》或其它的课程设计指导 书——哈工大主编、高教出版社 ④ 《机械零件课程设计图册》或同类型其它图册 ⑤ 《简明机械零件设计手册》——东北工学院编 ⑥《机械设计手册》可代替设计指导书——蒋春源等编 辽宁科学技术出版社
1 —一对齿轮效率 2 —一对轴承效率 3 —联轴器的效率
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
从电动机到工作机 PI=Ped
Ⅱ Ⅰ
Ⅳ Ⅴ
PⅡ=PI×η2·η3
PⅢ=PⅡ×η1×η2
PⅣ=PⅢ×η1×η2
PⅤ=PⅥ×η2×η3
1 —一对齿轮效率 2 —一对轴承效率 3 —联轴器的效率
P偏大，尺寸偏大,偏安全。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
P
n T
二、传动件的设计计算
原始数据：传动装置的运动及动力参数设计计算 所得的数据及设计任务书所给定的工作条件。 1．齿轮传动参数的设计计算——参考教材 a) 选材料，定热处理方法和齿面硬度 一般用优质碳素钢：40，45#，50 热处理方法：正火调质——软齿面齿轮（HB≤350） 表面淬火，渗碳淬火——硬齿面（HB>350） 如设计题目功率较大（P>4KW），选硬齿面； 如 功率较小， 选软齿面。
南京理工大学机械专业机械原理课程ppt(第五章齿轮机构及其设计)
四、渐开线标准内齿轮
1) 内 齿 轮 的 轮 齿 是 内 凹 的 ， 其 齿 厚 对 应 于 外 齿轮槽宽,其齿槽宽对应于外齿轮齿厚
2)内齿轮齿顶圆小于分度圆，齿根圆大于分度圆
3)内齿轮齿顶圆大于基圆。 （一般情况下，外齿轮
的基圆大于齿根圆）
五、任意圆上的齿厚 分度圆:r, s, α,θ 任意圆:ri,si,αi,θi 基圆:rb
0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.5 0.4 0.5 0.6 0.8
第一系列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8
10 12 16 20 25 32 40 50
第二系列 0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5
愈平直
4）渐开线的形状决定于基圆的大小 5）基圆以内无渐开线
3、渐开线的方程
rK——K点的向径 rb——基圆半径
αK—ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压力角
二、渐开线齿廓 1、渐开线齿廓满足定传动比的要求 N1N2---公法线
两基圆内公切线
交点P为固定点节点节圆
2、渐开线齿廓啮合的特点 (1)渐开线齿廓啮合的啮合线是直线 N1N2---公法线 ---两基圆内公切线 ---啮合点轨迹 啮合线动画 (2)渐开线齿廓啮合的啮合角不变
∴分度圆——齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆
(4)齿数z z影响到齿轮的大小(d=mz)和渐开线齿廓的形状
(5)齿顶高系数ha*和顶隙系数c* 将齿顶高、齿根高变成以模数为基础的计算
正常齿
当 当mm＜≥11时:h1h1aa**==
c*=0.25 c*=0.35
短齿
ha*=0.8 c*=0.3
南理工812机械原理
南理工812机械原理
南京理工大学812机械原理课程介绍如下：
南京理工大学机械原理（Mechanics）是机械工程专业的核心课程之一，也是相关专业学生必修的重要课程之一。
该课程旨在培养学生掌握基本的静力学和动力学的原理和方法，理解物体运动和力学系统的行为规律，并能够应用这些原理和方法解决相关问题。
812机械原理课程的主要内容包括：
1. 物体静力学：力的平衡条件、力的合成与分解、力矩和力的等效、平衡问题、平衡态分析等。
2. 物体动力学：加速度和速度的定义、牛顿第二定律、运动学方程、动力学方程等。
3. 力学系统的分析：动力学和静力学的基本分析方法、运动学和动力学的分析方法等。
4. 力学系统的简化：质点和刚体的简化、等效力的简化等。
5. 運動學：位置、速度和加速度的定义，圆周运动等。
6. 动力学：牛顿第二定理、线性动量和角动量守恒等。
7. 力的分析：力的合成与分解、力矩和力的等效等。
通过学习812机械原理，学生能够掌握机械运动的基本规律和力学系统的分析方法，培养学生的物理直觉和工程应用能力。
这对于后续的机械设计、力学分析和工程实践等方面都有重要的指导作用。
南理工机械专业课
南理工机械专业课南京理工大学机械专业的课程安排如下：
1. 高等数学
2. 大学物理
3. 大学化学
4. 高级工程数学
5. 制造工程基础
6. 机械制图
7. 理论力学
8. 材料力学
9. 电工与电子技术基础
10. 机械设计基础
11. 机械设计
12. 计算机辅助设计与制造
13. 机械原理
14. 流体力学与机械液力传动
15. 机电传动控制基础
16. 数字电子技术
17. 机械制造工艺学
18. 机械振动与噪声控制
19. 机械系统分析
20. 机械系统设计与优化
21. 机械制造自动化技术
22. 机器人技术及应用
23. 模具设计与制造技术
24. 先进制造技术
25. 汽车原理与底盘设计
26. 液压与气动技术
以上仅为一些常见的机械专业课程，具体课程安排可能会因年级、专业等不同而有所调整。
您可以查看南京理工大学或者相关学院的招生网站或教务系统了解更详细的课程安排信息。
南京理工机械设计课程设计
南京理工机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械设计的基本原理和概念；2. 学习并运用机械设计的相关知识，如力学、材料力学、机械制图等，完成简单的机械设计任务；3. 掌握机械设计的基本流程和步骤，包括需求分析、方案设计、详细设计、制作和测试。
技能目标：1. 能够运用机械设计软件（如AutoCAD、SolidWorks等）进行机械零件的绘制和装配；2. 培养学生的团队协作和沟通能力，通过项目实践，学会与团队成员共同分析和解决问题的方法；3. 培养学生独立思考和创新能力，能够针对实际问题提出有创意的设计方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣和热情，激发学习动力；2. 增强学生的工程意识和责任感，使他们认识到机械设计在实际工程中的应用和价值；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，提高自我管理和自我评价的能力。
本课程结合南京理工机械设计课程的特点，针对高年级学生已具备的相关知识基础，强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和创新思维。
通过本课程的学习，使学生能够掌握机械设计的基本知识和技能，为未来的工程师职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械设计的基本概念、设计要求和原则，以及机械系统设计的基本方法。
- 教材章节：第一章 机械设计概述- 内容：机械设计的基本任务、设计过程与设计方法。
2. 机械零件设计：学习常用机械零件的设计原理和方法，如轴、齿轮、轴承、联轴器等。
- 教材章节：第二章-第四章 机械零件设计- 内容：各类机械零件的结构特点、设计计算和选用。
3. 机械制图与CAD软件应用：掌握机械制图的基本知识，运用CAD软件进行零件图和装配图的绘制。
- 教材章节：第五章 机械制图与CAD技术- 内容：制图规范、CAD软件操作技巧、二维和三维绘图。
4. 机械设计实践：结合实际项目，完成从需求分析、方案设计到制作和测试的完整设计过程。
南理工机械原理本科课件(章)
绪论一、研究对象1、机械：机器和机构的总称机器（三个特征）：①人为的实物组合（不是天然形成的）；②各运动单元具有确定的相对；③必须能作有用功，完成物流、信息的传递及能量的转换。
机器的组成：原动机、工作机、传动部分、自动控制工作机机构：有①②两特征。
很显然，机器和机构最明显的区别是：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能实现预期的机械运动。
两者之间也有联系，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。
2、概念构件：运动单元体零件：制造单元体构件可由一个或几个零件组成。
机架：机构中相对不动的构件原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。
→输入构件从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。
→输出构件机构：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。
二、研究内容：1、机构的结构和运动学：①机械的组成；②机构运动的可能性和确定性；③分析运动规律。
2、机构和机器动力学：力——运动的关系·F=ma功——能3、要求：解决二类问题：分析：结构分析，运动分析，动力分析综合（设计）：①运动要求，②功能要求。
新的机器。
第一章平面机构的结构分析（一）教学要求1、了解课程的性质与内容，能根据实物绘制机构运动简图2、熟练掌握机构自由度计算方法。
了解机构组成原理（二）教学的重点与难点1、机构及运动副的概念、绘机构运动简图2、自由度计算，虚约束，高副低代（三）教学内容§1-1 机构结构分析的目的和方法研究机构的组成原理和机构运动的可能性以及运动确定的条件1、对一个运动链2、选一构件为机架3、确定原动件（一个或数个）4、原动件运动时，从动件有确定的运动。
§1-3 平面机构运动简图一、用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。
二、绘制：3）选择合理的位置，即能充分反映机构的特性；4）确定比例尺，())(mmm l图上尺寸实际尺寸=μ5）用规定的符号和线条绘制成间图。
机械原理课程设计完整版
机械原理课程设计说明书学生姓名：学号：201141100系别：机械工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化1班指导教师：教授起止时间：2013年12月23—27日东莞理工学院目录第一章内容介绍1-1 机构简介 (1)1-2 设计数据 (1)1-3 机构简图 (2)第二章六杆机构设计2-1 设计内容 (3)2-2 设计数据 (4)2-3 设计运动分析 (5)第三章凸轮设计3-1 设计内容 (7)3-2 图解法设计 (7)3-3 凸轮机构的计算机辅助设计 (10)第一章内容介绍1.机构简介压床是应用广泛的锻压设备，用于钢板矫直、压制零件等。
如图所示为某压床的运动示意图。
其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮（z l-z2, z3-z4, z5-z6）将转速降低，然后带动压床执行机构（六杆机构ABCDEF）的曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力F r而上下往复运动，实现冲压工艺。
为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。
2.设计数据: 设计数据见表1和表2。
表1 六杆机构的设计数据表2 凸轮机构的设计数据参数转角θ(度) 序号偏距e(mm)基圆半径r(mm)滚子半径rr(mm)行程h (mm)推程运动角δ( )远休止角01δ( )回程运动角'δ( )近休止角02δ( )0 1 19 37 10 60 10 30 150 30 120 602 20 38 10 40 10 35 140 60 90 703 21 39 10 30 10 60 140 0 150 7030 4 22 40 5 30 8 60 140 0 150 705 23 41 5 60 8 30 90 50 150 706 24 42 5 60 12 30 90 50 220 045 7 25 43 5 60 12 30 130 10 220 08 26 44 15 50 12 30 150 30 120 609 27 45 15 50 10 40 120 60 120 6060 10 28 46 15 50 10 40 180 0 180 011 29 47 10 45 10 40 180 0 180 012 30 48 10 45 6 50 120 90 90 6013 31 49 10 45 6 50 180 20 160 0（为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
南京理工大学机械原理内部讲义4
第四章 齿轮机构及其设计（一）教学要求1、了解齿轮机构的特点，理解齿廓啮合基本定理，熟悉渐开线性质，了解共轭齿廓概念2、理解基本参数的概念、掌握齿轮基本尺寸计算，理解齿轮的正确啮合条件、重合度的意义3、了解齿轮加工的原理、根切原因、变位的目的，掌握变位齿轮传动的计算4、掌握斜齿轮传动特点及尺寸计算，了解螺旋齿轮的传动5、掌握蜗轮蜗杆传动的特点及尺寸计算，了解圆锥齿轮传动特点与参数（二）教学的重点与难点1、齿廓啮合基本定理，渐开线性质，共轭齿廓2、周节、分度圆、模数，啮合过程，正确啮合条件，可分性，重合度的意义3、展成原理，根切原因，变位齿轮的尺寸变化，无侧隙啮合方程4、端面、法面参数的关系，当量齿数，正确啮合条件，重合度5、正确啮合条件，蜗轮转向判断，蜗杆直径系数q（三）教学内容§4—1 概述齿轮机构：非圆齿轮机构；圆形齿轮机构。
圆形齿轮机构——平面齿轮机构（圆柱齿轮）；空间（用来传递两相交轴或交错轴） 平面齿轮机构：直齿圆柱齿轮机构（直齿轮）——①外啮合；②内啮合；③齿轮齿条 平行轴斜齿齿轮机构（斜一）：①外；②内；③齿轮齿条 空间：圆锥齿轮机构——①直齿；②斜一；③曲线齿 交错轴斜齿轮机构：（图5-5） 蜗杆机构：两轴垂直交错§4—2 齿廓啮合基本定律传动比2112W W i =：①常数——圆齿轮；②f (t )——非圆齿轮 一、齿廓啮合基本定律21P P V V = （P ——节点）P O W P O W 22111⋅=⋅∴PO PO W W i 122112==节曲线：非圆齿轮—节曲线是非圆曲圆齿轮—节圆（轮1的节圆是以O 1为圆心，O ，P 为半径的圈，—每一瞬时，P 位置唯一确定。
）齿廓啮合基本定律：在啮合传动的任一瞬时，两轮齿廓曲线在相应接触点的公法线必须通过按给定传动比确定的该瞬时的节点。
——轮齿齿廓正确啮合的条件 定传动比传动，定律描述：设节圆半径21,r r ''12122112r r P O P O W W i ''===（概念：节点，节圆，P O r 11='，P O r 22='） 二、共轭齿廓，共轭曲线（关于共轭齿廓的求法自己看书）（凡满足齿廓啮合基本定律的一对齿轮的齿廓称—） 三、齿廓曲线的选择满足定传动比的要求；考虑设计、制造等方面。
南京理工大学机械原理内部讲义7
第七章 平面机构的力分析（一）教学要求1、 掌握惯性力的计算，掌握运动副中摩擦力的计算2、 掌握动态静力分析法，速度多边形杠杆法（二）教学的重点与难点1、 惯性力的作用点，当量摩擦角与当量摩擦圆2、 动静法，速度多边形杠杆法（三）教学内容§7-1 作用在构件上的力一、1）驱动力——正功（输入功）2）阻力：有效阻力——有效功（输出功）有害阻力3）重力——重心下降作正功重心上升作负功4）运动副反力：正压力——不作功摩擦力——负功5）惯性力（虚拟力）：加速运动——阻力减速运动——驱动力§7-2 运动副反力的确定一、移动副中的反力1、平面移动副反力 βtg F F yx = 根据A 的平衡，y F N =（方向相反）y F 与AB V 相反，大小根据滑动摩擦定律fN F f = 即ϕtg f N F f== ∴arctgf =ϕf ——材料、光滑度、润滑ϕ——摩擦角确定R BA 力的三要素：点、方向、大小①方向：BA R 与AB V 成ϕ+ 90②大小（平衡条件）0=Y ∑，βϕϕββϕcos cos cos cos cos cos 1A BA BA R F F R F R =⇒=⇒= ββϕϕβϕ∑sin cos cos sin sin sin BA BA BA R R F R X +-=+-= )(cos ϕβϕ∑tg tg R X BA -=（1）0,>>X ∑ϕβ，A 加速运动（2）0,<<X ∑ϕβ，A 减速直至静止，若A 原来不动，自锁（3）0,==X ∑ϕβ，A 匀速或静止F 作用线作用在接触面之外如果材料很硬，可近似认为两反力集中在b 、c 两点。
2、楔形面移动副反力2121F F N N R BA +++=xoy 面：021=++Q N Nθsin 221Q N N == 11fN F =122fN fN F ==∴12F F =yoz 面：Q f fN F F F θsin 221===+ ∴∆∆ϕθθtg f f f Q F ===sin sin 令 ∴θϕ∆sin f arctg = f f >∆∆f ——当量摩擦系数∆ϕ——当量摩擦角与平滑块相同，楔形滑块所受的运动副总反力R BA 与V AB 成∆ϕ+︒90角R BA ：方向，大小无作业二、转动副中的运动副反力1、径向轴颈，止推轴颈2、径向轴颈的反力由实验测量得：r Q f r F M f f 0=⋅=f 0——径向轴颈的当量摩擦系数（与材料、粗糙度、润滑条件有关）确定R BA ：0cos 0==α∑BA R X Q R Y BA ==α∑sin 0∴⎩⎨⎧=︒=方向相反Q R BA 90α r f BA Q f M R Q 0===ρρ∴r f 0=ρ （a ） 其中：201f ff +=（f 为滑动摩擦系数）（该式当A 、B 间存在间隙时成立）若A 、B 间没有间隙：对于A 、B 间没有摩损或磨损极少的非跑合者，f 0=1.56f（对于接触面经过一段时间的运转，其表面被磨成平滑，接触更加完善的跑合者，f 0=1.27f ）由（a ）式知：ρ只与f 0，r 有关，P 变向时，R BA 变向，但相对轴心O 始终偏移一个距离ρ，即R AB 与以O 为圆心，以ρ为半径的圆相切，与摩擦角作用相同，此圆决定了总反力作用线的位置，称摩擦圆，由于摩擦力矩阻止相对运动，∴R BA 相对轴心O 的力矩为W AB 相反。
南理工 机械原理
a0 h
first half of the rise—acceleration second half of the rise—deceleration
0
s
1
4Leabharlann 94 1 O1 2 3 4 5 v
6 ,t
,t a
S 1 at 2 2
V a0t
soft impulse柔性冲击 ：
加速度发生有限值的突变 Used for low and intermediate speed cams.
o
n
B
d
T
a is not a point on the cam contour, either.
C9 B9
C1
60°
C8 B8
e
B2 C2
KO
C7
90°
B7
r0
180°
30°
C6
C3
B6 C5
4、过C1点作偏距圆的切线， 量取1－1’＝B1C1，得到B1。
5、将得到的B0、B1、B2…B9
各点连成光滑曲线。
B3
C4 B5
1
B4
s
4' 5'
3'
6'
2'
7'
h
1'
8'
O
1 2 3 4 5 6 78 9
可否将理论廓线的各 点向径OB减去滚子半 径rr，得实际廓线???
o
Bo
rp
ω o e Ko
The pitch curve should be designed first.
B
o
The pitch curve and the cam contour are two parallel curve.
南京理工大学机械原理课件 第五章 齿轮机构及其设计
1、齿廓不同高度上的压力角均相等，且等于齿 廓的倾斜角，此角称为齿形角，标准值为20° α =齿形角（20°） 2、齿廓在不同高度上的齿距均相等，但齿厚和槽宽各不相同 p=пm， 分度线（齿条中线）：s=e 3、尺寸计算：同标准齿轮一样
五、任意圆上的齿厚
§5—5 渐开线直齿圆柱齿轮的传动 一、啮合过程
ha m
*
要求：
h a* m
被加工齿轮： hf h m c m
* a *
中线
pm 2
pm 2
圆弧角
c *m
刀具比标准齿条在齿顶部 高出 c * m 一段
顶刃线
c
*
m
刀具齿顶线
ha* m
中线
ha* m
mபைடு நூலகம்
m
c *m
首先，将轮坯的外圆按被 切齿轮的齿顶圆直径预先 加工好。 然后，将刀具的中线与轮坯 的分度圆安装成相切的状态。
* 标准值： ha =1，c * =0.25 * 非标准短齿：ha =0.8， c * =0.3
三、标准直齿轮的几何尺寸
标准齿轮：标准齿轮是指m、α、ha*、c* 均取标准值，具有标 准的齿顶高和齿根高，且分度圆齿厚等于齿槽宽的齿轮。 一个齿轮： d=mz da=d+2ha=(z+2 ha*)m df=d-2hf=(z-2 ha*-2 c*)m db=dcosα 一对标准齿轮： ha= ha*m hf=( ha*+ c*)m h=ha+hf=(2 ha*+ c*)m P=πm
2、重合度的意义
重合度不仅是齿轮传动的连续性条件，而且是衡量齿 轮承载能力和传动平稳性的重要指标。
3、重合度的计算 由左图看出：
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机械原理课程设计说明书设计题目：牛头刨床设计日期：20011年07 月09 日目录1.设计题目 (3)2. 牛头刨床机构简介 (3)3.机构简介与设计数据 (4)4. 设计内容 (5)5. 体会心得 (15)6. 参考资料 (16)附图1：导杆机构的运动分析与动态静力分析附图2：摆动从计动件凸轮机构的设计附图3：牛头刨床飞轮转动惯量的确定1设计题目：牛头刨床1.）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.4左右。
2.）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。
3.）曲柄转速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为7000N，其变化规律如图所示。
2、牛头刨床机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。
电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。
刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量，刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。
为此刨床采用有急回作用的导杆机构。
刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约5H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。
因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减小电动机容量。
3、机构简介与设计数据3.1.机构简介牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。
刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。
刨头右行时，刨刀进行切削，称工作切削。
此时要求速度较低且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产效率。
为此刨床采用急回作用得导杆机构。
刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮机构带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。
刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力，而空回行程中则没有切削阻力。
因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需装飞轮来减小株洲的速度波动，以减少切削质量和电动机容量。
3.2设计数据设计数据设计数据4、设计内容4.1. 导杆机构的运动分析（见图例1）已知曲柄每分钟转数n2，各构件尺寸及重心位置，且刨头导路x-x位于导杆端点B所作的圆弧高的平分线上。
要求 做机构的运动简图，并作机构两位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图。
以上内容与后面的动静力分析一起画在1号图纸上。
曲柄位置图的作法为取1和89为工作形成起点和终点对应的曲柄位置，19和79为切削起点和终点所对应的位置，其余2，3…12等，是由位置1起顺ϖ2方向将曲柄圆周作12等分的位置。
步骤：1）设计导杆机构。
按已知条件确定导杆机构的未知参数。
其中滑块6的导路x-x 的位置可根据连杆5传力给滑块6的最有利条件来确定，即x-x 应位于B 点所画圆弧高的平分线上（见图例1）。
2）作机构运动简图。
选取比例尺l μ按表4－2所分配的两个曲柄位置作出机构的运动简图，其中一个位置用粗线画出。
曲柄位置的做法如图4－2；取滑块6在上极限时所对应的曲柄位置为起始位置1，按转向将曲柄圆周十二等分，得十二个曲柄位置，显然位置8对应于滑块6处于下极限的位置。
再作出开始切削和中止切削所对应的1’和8’两位置。
共计14个机构位置。
3）作速度，加速度多边形。
选取速度比例尺v μ=0.0168（mmsm /）和加速度比例尺a μ=0.0168（m ms m 2/），用相对运动图解法作该两个位置的速度多边形和加速度多边形，并将起结果列入表。
4)作滑块的运动线图。
根据机构的各个位置，找出滑块6上C 点的各对应位置，以位置1为起始点，量取滑块的相应位移，取位移比例尺s μ=0.0109（mmm），作c s （t ）线图。
为了能直接从机构运动简图上量取滑块位移。
然后根据c s （t ）线图用图解微风法（弦线法）作出滑块的速度c v （t ）线图，并将结果与其相对运动图解法的结果比较。
5）绘制滑块的加速度线图（见图1）.导杆机构的运动分析1).选取长度比例尺µl ，作出机构在位置4 的运动简图。
如一号图纸所示，选取µl =l A O 2/O 2A （m/mm)进行作图，l A O 2表示构件的实际长度，O 2A 表示构件在图样上的尺寸。
作图时，必须注意µl 的大小应选得适当，以保证对机构运动完整、准确、清楚的表达，另外应在图面上留下速度多边形、加速度多边形等其他相关分析图形的位置。
2.)求原动件上运动副中心A 的v A ＇和a Av 2A =ω1 l A O 2 ＝0.829m/s式中v 2A ——B 点速度（m/s ） 方向丄AO 2a A =ω12l A O 2=6.247m/s 2式中a A ——A 点加速度（m/s 2）,方向A →O 23.解待求点的速度及其相关构件的角速度由原动件出发向远离原动件方向依次取各构件为分离体，利用绝对运动与牵连运动和相对运动关系矢量方程式，作图求解。
（1）列出OB 杆A 点的速度矢量方程 根据平面运动的构件两点间速度的关系绝对速度=牵连速度+相对速度先列出构件２、４上瞬时重合点Ａ（Ａ2，Ａ4）的方程，未知数为两个，其速度方程：Ｖ4A ＝v 2A + v 24A A方向：丄ＡＯ4 丄AO 2 ∥ＡＯ4 大小： ？ ω1 l A O 2 ？（２）定出速度比例尺 在图纸中，取p 为速度极点，取矢量pa 代表v 2A ,则速度比例尺µv （m • s1-/mm ）µv =pav 2A =0.002 m •s1-/mm（３）作速度多边形，求出ω2、ω4根据矢量方程式作出速度多边形的pd 1部分，则v 2A (m/s)为v 2A =µv pa=0.829m/s ω4= v 2A / l 4AO =1.3rad/s其转向为顺时针方向。
Ｖ4B =ω4l 4bO =0.612 m/sB 点速度为Ｖ4B ，方向与v 2A 同向.（４）列出C 点速度矢量方程，作图求解V 6C 、V 46B CV 6C = Ｖ4B + V 46B C方向：水平 丄B Ｏ4 丄BC 大小：？ ω4l 4bO ？通过作图，确定Ｃ点速度为V 32A A =µv bc=0.2909m/s V C ＝µv pc=1.2207m/s式中V 32A A ——Ｃ5点速度，方向丄BC 式中V C ——Ｃ点速度，方向为p →c 。
４．解待求点的加速度及其相关构件的角加速度（１）列出Ｃ点加速度矢量方程式 牵连速度为移动时绝对加速度＝牵连加速度＋相对加速度牵连运动为转动时，（由于牵连运动与相对运动相互影响）绝对加速度＝牵连加速度＋相对加速度＋哥氏加速度要求Ｃ点加速度，得先求出Ｂ点加速度，a A = aA n +aAτ= a2o n+ a2o τ+ a A ’+ a 哥方向：？ ∥ＡＢ 丄ＡＢ ∥AO 2 丄AO 2 ∥ＡＢ 丄ＡＢ 大小：？ ω42l 4AO ？ ω2l 2AO 0 ? 2ω4v 24A A(2)定出加速度比例尺 在一号图纸中取p 为加速度极点，去矢量pa ’代表a A n，则加速度比例尺µa （m•s2-/mm ）µa ='a n pa B =0.219 m/s 2/mm(3)作加速度多边形，求出a Bτ、a A 、a B 根据矢量方程图的pa ’nka 部分，则 aAτ=µa a ＇a=0.7949 m/s 2a A ’=µa ka=6.247m/s 2a A =µa pa=0.519 rad/s 2方向为 水平向右下12ºaBτ= aAτ• l 4bO / l 2AO =3.279m/s 2aBn=ω42• l 4bO =1.225 m/s 2(4)列出C 点加速度矢量方程，作图求解a c 、aCBn、 aCBτa c = aCBn + a CB τ+ a Bn + aBτ方向： 水平 ∥BC 丄BC ∥AB 丄AB大小： ？ V 46B C 2/l BC ? ω42l 4bO aA τl 4bO/ l 2AO由上式可得：aCBτ=0.0.15m/s 2a c =0.178m/s 2确定构件4的角加速度a 4由理论力学可知，点A 4的绝对加速度与其重合点A 3的绝对加速度之间的关系为 3343444a a a a a ka a r a a n a t a ++=+方向：⊥O 4B ∥O 4B ∥ O 4B ⊥O 4A ∥O 2A大小： ？ ϖ24l o2A ? 2ϖ4V a4a3 ϖ22l o2A其中a 的是和444a n a t a a a 法向和切向加速度。
a ka a 34为科氏加速度。
从任意极点O 连续作矢量O '3a 和k ’代表a A3和科氏加速度，其加速度比例尺1:0.219；再过点o 作矢量oa 4”代表a n a a 34，然后过点k ’作直线k ’a ’4平行于线段oa 4”代表相对加速度的方向线，并过点a 4’’作直线a 4’’a 4’垂直与线段k ’a ’4，代表a t a 4的方向线，它们相交于a 4’，则矢量oa 4’便代表a 4。
构件3的角加速度为a t a 4/lO 4A将代表a t a 4的矢量k ’a ’4平移到机构图上的点A 4，可知α4的方向为逆时针方向。
4. 根据以上方法同样可以求出位置九的速度和加速度 54..2. 导杆机构的动态静力分析 已知 各构件的重量G （曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可忽略不计），导杆4绕重心的转动惯量Js 4及切削力P 的变化规律。
要求 求各运动副中反作用力及曲柄上所需要的平衡力矩。
以上内容做在运动分析的同一张图纸上。
步骤1） 选取阻力比例尺Q = 555.6)(mmN，根据给定的阻力Q 和滑块的冲程H 绘制阻力线图。
2） 根据个构件的重心的加速度即角加速度，确定各构件的惯性力i P 和惯性力偶矩 i M ，并将其合为一力，求出该力至重心的距离。
3）按杆组分解为示力体，用力多边形法决定各运动副中的反作用力合加于曲柄上的平衡力矩。