机械原理
机械原理(全套15PPT课件)
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。
机械原理介绍
机械原理介绍
机械原理是研究机械运动和力学性能的学科。
它研究力和运动之间的关系，以及通过机械传动装置将能量从一处转移到另一处的方式。
机械原理主要包括以下几个方面的内容。
一、力的分析：力是机械运动的基础，机械原理研究了力的大小、方向和作用点对机械系统的影响。
通过分析力的作用，可以确定机械系统的平衡条件和运动方式。
二、力的传递和转换：机械装置通过传递和转换力来实现能量的转移。
机械原理研究了不同类型的机械传动方式，如齿轮传动、皮带传动和链传动等，以及力的转换方式，如杠杆原理、滑块机构和凸轮机构等。
三、运动的分析：机械原理研究了机械系统的运动规律和运动学特性。
通过分析运动学参数，如速度、加速度和位移，可以确定机械系统的运动方式和运动轨迹。
四、平衡和稳定性：机械原理研究了机械系统的平衡和稳定条件。
通过分析系统的受力平衡条件，可以确定系统的平衡位置和平衡状态。
五、摩擦和磨损：机械原理研究了机械系统中的摩擦和磨损问题。
摩擦会使机械系统的能量损失，而磨损则会导致机械零件的损坏。
通过研究摩擦力和磨损机制，可以减少能量损失和零
件磨损，提高机械系统的效率和寿命。
总之，机械原理是机械工程的基础学科，它提供了研究和设计机械系统的理论和方法。
通过应用机械原理，可以解决机械系统的力学问题，提高机械系统的性能和可靠性。
机械原理和机械设计
机械原理和机械设计1. 简介机械原理和机械设计是机械工程学科中的重要内容，二者密切相关但又有一定区别。
机械原理是研究机械运动规律和其原理的学科，主要关注力学、力学和动力学等基础理论知识，旨在揭示机械运动的本质和规律性。
而机械设计则主要是以机械产品的开发和设计为主要任务，涉及到工程力学、力学设计、材料力学、机械制造工艺等方面的知识。
2. 机械原理机械原理研究的内容包括机械运动、力学关系和动力学原理等。
机械运动是机械原理的基础，研究物体在空间中的运动轨迹和变化规律。
力学关系则是研究物体在受力情况下的力学性质，包括力、力矩、压力、应力、变形等。
动力学原理则是研究物体的运动与力学关系的相互作用，研究其加速度、速度和位移等动力学参数。
3. 机械设计机械设计是研究和开发机械产品的学科，需要运用机械原理和相关的理论知识。
机械设计的过程中，需要进行产品的结构设计、功能设计、材料选择、工艺分析等。
结构设计是机械设计的核心，包括产品的形状、尺寸、连接方式等方面的设计。
功能设计则关注产品的功能和性能，以满足用户的需求。
材料选择则需要根据产品的工作环境和要求，选择合适的材料。
工艺分析则是为了确保产品的制造过程简单、可行以及具有经济性。
4. 机械原理与机械设计的关系机械原理为机械设计提供了理论基础，掌握机械原理的基本原理和规律，可以更好地进行机械产品的设计和分析。
机械设计则是实践机械原理的具体应用，将机械原理中的理论知识转化为实际的产品设计和制造过程。
机械原理可以指导机械设计的思路和方法，而机械设计则将机械原理付诸实践，形成了理论与实践相结合的关系。
5. 总结机械原理和机械设计是机械工程学科中的两大重要内容，二者密切相关但有一定区别。
机械原理研究机械运动、力学关系和动力学原理等基础理论知识，机械设计则是以机械产品的开发和设计为主要任务。
机械原理为机械设计提供了理论基础，而机械设计则将理论付诸实践。
二者相互依存，共同推动了机械工程的发展。
简单的机械原理
简单的机械原理
机械原理是指机械运动和力学运动的基本规律和原理。
在机械系统中，有许多常见的原理，这些原理包括：
1. 杠杆原理：杠杆原理是指通过杠杆的变换，可以改变力的作用点、作用方向或作用大小。
例如，当一根杠杆左侧施加一个小力时，右侧可以产生较大的力。
2. 轮轴原理：轮轴原理是指通过轮轴的转动运动，可以将力传递到其他地方。
例如，车辆的轮子通过轮轴的转动将引擎的动力传递到地面，使车辆前进。
3. 齿轮原理：齿轮原理是指通过齿轮的啮合，可以改变转速和转矩。
通过齿轮传动可以实现不同的速度比和扭矩转换。
4. 斜面原理：斜面原理是指通过斜面的倾斜角度，可以减小物体上的重力。
斜面可以降低需要施加在物体上的力的大小。
5. 曲柄连杆机构原理：曲柄连杆机构原理是指通过曲柄和连杆的配合，将旋转运动转换为往复直线运动。
这在内燃机中广泛应用，将活塞的往复运动转换为输出动力。
6. 水平平衡原理：水平平衡原理是指在一个平衡系统中，当系统的重心位于支持点的正上方时，系统保持稳定。
这在吊车等工程机械中是非常重要的原理。
以上是一些简单的机械原理，它们在实际生活和工程中都有广泛的应用。
一些机械的工作原理
一些机械的工作原理
1. 摩擦力原理：根据两个物体之间的摩擦力，机械可以转动或运动。
例如，摩擦力可以使螺丝刀可以旋转并拧紧螺丝。
2. 杠杆原理：基于一个支点和应用力点的位置关系，杠杆可以增加或减少力量的大小。
例如，撬棍可以利用杠杆原理来轻松地提起重物。
3. 电动机原理：电动机利用电流通过线圈时产生的磁场来产生力和运动。
通过改变电流的方向和强度，可以控制电动机的运动方向和速度。
4. 齿轮原理：齿轮是通过一系列相互咬合的齿轮齿，将力和运动传递给其他部件的机械原理。
不同大小的齿轮可以改变输出力或速度的大小。
5. 液压原理：基于流体在封闭管道中传输压力的原理，液压系统可以通过改变液体的压力来产生力和运动。
液压系统广泛应用于各种机械设备，如汽车制动系统和起重机械等。
6. 空气压缩机原理：空气压缩机利用活塞运动将空气压缩到较高压力，然后通过释放压力来产生能量和执行工作。
空气压缩机广泛应用于气动工具和压缩空气系统等领域。
7. 磁力原理：根据磁场的吸引或排斥力，可以产生力和运动。
例如，电磁铁利
用电流通过线圈时产生的磁场来吸引和释放磁性物体。
8. 内燃机原理：内燃机是通过将可燃物质和氧气混合后点燃产生爆炸来驱动活塞运动的。
活塞的运动将能量转化为机械动力。
这些只是机械原理的一些例子，还有许多其他原理用于不同类型的机械设备和工艺中。
机械原理考研知识点总结
机械原理考研知识点总结一、机械原理的基本概念机械原理是研究物体的运动和静止状态以及它们之间的关系的一门学科。
它主要包括以下几个方面的内容：1.物体的受力分析：包括受力分析的基本概念、牛顿运动定律、连接件的受力分析等内容。
2.物体的运动学分析：包括匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等内容。
3.物体的动力学分析：包括牛顿第二定律、动量守恒等内容。
4.物体的能量分析：包括动能、势能、机械能守恒等内容。
5.物体的工作与能量传递：包括力的做功、功率和机械效率等内容。
二、机械原理的基本理论1.力的概念：力是物体相互作用的结果，是物体的外部作用与内部相互作用的结果。
2.力的效果：力的效果包括加速度、位移、速度、功等。
3.力的平衡：受力物体为静止或匀速直线运动的关系。
4.牛顿运动定律：牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
5.动量：动量是描述物体运动状态的物理量，包括动量定理、冲量等。
6.能量：能量是描述物体内部和外部相互作用的物理量，包括动能和势能。
7.机械效率：机械效率是描述机械装置能量转换效率的物理量。
8.静力学：静力学是描述物体静止状态和受力平衡的物理学分支。
9.动力学：动力学是描述物体动态运动的物理学分支。
10.机械波动力学：机械波动力学是描述机械波传播和力学振动的物理学分支。
以上就是机械原理的基本理论，也是考研机械工程专业的基础知识之一。
三、机械原理的应用机械原理在机械工程中具有广泛的应用，例如：1.机械设计：机械原理是机械设计的基础，包括机械零件的设计、装配和运动机构的设计等。
2.机械加工：机械原理用于机械加工中，包括机床的选择、切削力的计算等。
3.机械传动：机械原理用于机械传动中，包括齿轮传动、带传动、链传动等。
4.液压传动：机械原理用于液压传动中，包括液压元件设计、液压系统分析等。
5.自动控制：机械原理用于自动控制中，包括机械控制系统、传感器和执行器的设计等。
6.机械振动：机械原理用于机械振动中，包括机械系统振动分析、振动控制等。
机械原理ppt课件完整版
齿轮传动的设计步骤
包括选择齿轮类型、确定齿轮模 数、齿数、压力角等参数，进行 齿轮强度校核等。
齿轮传动的应用
广泛应用于各种机械设备中，如 汽车、机床、工程机械等。
链传动的设计与分析
链传动的类型
包括滚子链传动、齿形链传动等。
链传动的设计步骤
包括选择链条类型、确定链条节距、链轮齿 数等参数，进行链条强度校核等。
定义与研究对象
机械系统动力学是研究机械系统在力作用下的运动规律及其与力的相互关系的学科。它主要 关注机械系统在外力作用下的运动状态，如速度、加速度、位移等的变化规律。
基本术语与概念
包括力、质量、加速度、动量、动能、势能等，这些术语和概念是描述机械系统运动状态的 基础。
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。
命和可靠性。
检测装备
包括测量仪器、检测设备等，用 于对加工过程中的产品精度和质 量进行检测和控制，确保产品符
合设计要求。
先进制造技术与装备简介
数控技术
机器人技术
通过计算机编程控制机床等加工装备，实现 自动化、高精度和高效率的加工过程。
应用机器人进行自动化生产，提高生产效率 和产品质量，降低劳动强度和生产成本。
2023
PART 03
机械传动与驱动
REPORTING
机械传动的类型和特点
摩擦传动
螺旋传动
利用摩擦力传递动力和运动的传动方 式，如带传动、摩擦轮传动等。其特 点是结构简单、成本低廉，但传动效 率较低且易磨损。
利用螺旋副传递动力和运动的传动方 式，如螺旋千斤顶、螺旋压力机等。 其特点是结构简单、自锁性好，但传 动效率较低。
《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。
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武汉大学继续教育考试试卷
《机械原理》
学号姓名类型：成教□、网教□专业班号分数
一、判断题（其正、误在答题纸上用“√”、“×”表示。
每题2分，共20分）
1. 机械中零件是加工的单元。
（）
2. 齿轮副和凸轮副均为高副。
（）
3. 具有确定运动的机构，其自由度一定等于1。
（）
4. 对机构进行运动分析，包括机构各构件的位移、速度、加速度分析以及受力分析。
（）
5. 外啮合直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是：m1＝m2，α1＝α2。
（）
6. 圆柱齿轮传动的中心距等于两齿轮基圆半径之和。
（）
7. 凸轮机构主要由凸轮、滚子、拨盘和机架组成。
（）
8. 回转件静平衡的条件是：该回转件的质心与其回转中心重合。
（）
9. 安装飞轮调节机械周期性速度波动时，不可能完全消除速度波动。
（）
10. 间歇运动机构的作用是可将连续的运动变为周期性停歇的运动。
（）
二、选择题（每题2分，共30分）
1. 一机构的各构件分别位于两个平行平面内，则该机构称为（）机构。
A）平面B）空间C）平面连杆D）平行
2. 说明机构各构件间（）的简化图形称为机构运动简图。
A）相对运动关系B）受力关系C）组成关系D）位移关系
3. 铰链是（）。
A）球面副B）高副C）移动副D）转动副
4. 为使四杆机构具有急回特性，应使机构的行程速比系数K（）。
A）＝1 B）＞1 C）＜1 D）≥1
5. 凸轮机构中的凸轮，按其形状可分为不同的类型，以下（）不是凸轮的类型。
A）盘形凸轮B）移动凸轮C）圆柱凸轮D）尖顶从动件
6. 圆柱齿轮传动的传动比i＝ω1/ω2 ＝（）。
A）模数之比m2/m1B）压力角之比α2/α1
C）分度圆直径之比d2/d1D）齿距之比p2/p1
7. 齿轮机构连续传动的条件是（）。
A）重合度ε≥1 B）重合度ε＜1 C）齿数z≥17 D）齿数z＜17
8. 渐开线斜齿圆柱齿轮以（）参数为标准值。
A）大端B）法面C）端面D）轴面
9. 圆锥齿轮机构用于（）两轴间的传动。
A）平行B）相交C）交错D）任意
10. 若轮系中各齿轮的回转轴线均为固定轴线，则该轮系称为（）轮系。
A）定轴B）周转C）差动D）混合
11. 机械的运转速度出现波动，是因为机械的（）。
A）速度不等于常数B）输入转速不等于输出转速
C）驱动力不等于阻力D）驱动功不等于阻抗功
12. 将齿轮（）圆上的压力角简称为压力角。
A）齿顶圆B）齿根圆C）基圆D）分度圆
13. 一构件绕其质心匀速转动，则该构件的（）等于零。
A）角速度B）向心加速度C）惯性力偶矩D）惯性力
14. 机械的效率是指（）之比。
A）驱动力与生产阻力B）生成阻力与驱动力
C）输出功与输入功D）输入功与输出功
15. 蜗杆传动中，下列公式（）是错误的（z1、z2分别为蜗杆头数和蜗轮齿数，m x1、m t2分别为蜗杆轴面和蜗轮端面模数，αx1、αt2分别为蜗杆轴面和蜗轮端面压力角）。
A）中心距a＝m(z1＋z2)/2 B）传动比i＝z2/z1
C）m x1＝m t2D）αx1＝αt2
三、作图题（共20分）
基圆，并作出图示位置时，推杆位移s的大小。
（10分）
图1
2. 请说出连杆机构压力角的定义，并在图2中作出两机构在图示位置时的压力角α。
（10分）
四、计算题（共30分）
1.左下图3示机构，请说明机构中有多少个活动构件，哪些是转动副、哪些是移动副、哪些是高副。
（10分）
图3 图4
2. 右上图4示钟表指针传动机构，已知各轮齿数Z 1＝28，Z 2＝42，Z 3＝8，Z 4＝64，求： ⑴ 时针与分针的传动比i HM （即齿轮4与齿轮1的传动比i 41）；
⑵ 若分针每分钟转1圈，问时针每分钟转多少圈？（10分）
3. 已知一对渐开线标准外啮合圆柱直齿轮传动，模数m ＝5mm ，压力角α＝20°，齿数z 1＝20，z 2＝60。
试求两轮的分度圆直径d 1、d 2、齿顶圆直径d a 1、d a 2、基圆直径d b1、d b2以及齿距p 和中心距a 。
（10分）
任课老师：杨克修
4 图
2 E
分针M。