机械原理(朱龙英 西电版)第12章 计算机辅助机构设计与分析
机械原理_朱龙英主编_习题解答(全)
《机械原理》习题解答机械工程学院目录第1章绪论 (1)第2章平面机构的结构分析 (3)第3章平面连杆机构 (8)第4章凸轮机构及其设计 (15)第5章齿轮机构 (19)第6章轮系及其设计 (26)第8章机械运动力学方程 (32)第9章平面机构的平衡 (39)第一章绪论一、补充题1、复习思考题1)、机器应具有什么特征？机器通常由哪三部分组成？各部分的功能是什么？2）、机器与机构有什么异同点？3）、什么叫构件？什么叫零件？什么叫通用零件和专用零件？试各举二个实例。
4）、设计机器时应满足哪些基本要求？试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。
2、填空题1)、机器或机构，都是由组合而成的。
2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。
3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。
4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。
5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。
6）、构件是机器的单元。
零件是机器的单元。
7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。
8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。
9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。
3、判断题1)、构件都是可动的。
（）2）、机器的传动部分都是机构。
（）3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。
（）4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。
（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。
（）6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
（）7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。
（）2 填空题答案1）、构件2）、构件3）、代替机械功4）、相对运动5）、传递转换6）、运动制造7）、预定终端8）、中间环节9）、确定有用构件3判断题答案1）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√第二章机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
机械原理(朱龙英 西电版)第11章 机械传动系统方案设计
第11章 机械传动系统方案设计
而与此同时， 齿轮1的离合器接合并开始转动， 通过宽 齿轮2、 圆锥齿轮传动3、 圆柱凸轮机构4， 将定位销10拔出； 同时， 曲柄5回转， 使活动支架8向右快速后退一段距离， 进 行让刀。 在此后退行程将结束时， 槽轮机构11开始使转塔刀 架转位。 在其转位的后半周， 继续回转着的曲柄5使整个活 动支架8(连同转塔刀架9)开始向左复位。 在转位结束时， 圆 柱凸轮机构4的推杆使定位销10重新插入转塔刀架的定位孔中 进行定位。 在转塔刀架定位后， 齿轮1的离合器脱开并停止 转动。 活动支架8(连同转塔刀架9)在进刀凸轮机构、 扇形齿 轮和齿条的作用下， 向左作进刀运动。 在进刀完毕后， 又重 复上述的退刀、 让刀、 转位、 复位、 定位运动。
第11章 机械传动系统方案设计
2． 按传动比和输出速度的变化情况对传动类型分类， 如表 11-2所示。
第11章 机械传动系统方案设计
1） 定传动比传动的输入与输出转速对应， 适应于执行机构 的工况固定或其工况与原动机对应变化的场合。 2） 变传动比有级变速传动的一个输入转速可对应于若干个 输出转速， 适用于原动机工况固定而执行机构有若干种工况 的场合， 或用于扩大原动机的调速范围。
第11章 机械传动系统方案设计
11.3.4
1. C1325自动车床刀架机械传动系统的分析 1） 系统功能要求： 自动换刀和轴向进给。 刀架机械传动系统的功能又可分为如下几个分功能或元 功能： （1） 转位。 为了完成工件若干个工序的加工， 在转 塔刀架上固定着若干组刀具。 为使各组刀具能依次参加工 作， 转塔刀架需相应转位(每次绕转塔刀架轴线转过60°)。
机械原理及其计算机辅助_ 机构的运动分析_
P34 P24
P13
P12
1
2
ω2
P14
4
P23 3
小结
1. 速度瞬心的概念；
2. 速度瞬心的求解 （1）通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置确定
——用定义。 （2）不直接相联两构件的瞬心位置确定
——三心定理。
泰 州 学 院
2-3 用瞬心法作平面机构的速度分析（3）
五、 基于Solidworks的瞬心法平面机构的速度分析
如图中构件1、2的 瞬心用P12表示。
2-3 用速度瞬心作平面机构的速度分析
二、机构中瞬心的数目
由N个构件组成的机构, 其瞬心总数为K N ( N 1) 2
2-3 用速度瞬心作平面机构的速度分析
三、机构中瞬心位置的确定
1. 通过运动副直接相联两构件的瞬心位置确定（用定义）
1.转动副联接两构件的瞬 心在转动副中心。
3.若为纯滚动, 接触点即 为瞬心；
2.移动副联接两构件的瞬心在 垂直于导路方向的无穷远处。
4.若既有滚动又有滑动, 则瞬心 在高副接触点处的公法线上。
2.不直接相联两构件的瞬心位置确定
三心定理: 三个彼此作平面相对运动的构件的 三个瞬心必位于同一直线上。（同学们可课后自己证明）
三、机构中瞬心位置的确定
3. 求构件上某点的速度V或构件的角速度w。
二、优点
1. 本质依然是瞬心法，速度分析概念清楚，求解简单； 2. 可以充分发挥计算机绘图软件的优势，作图快捷，修改方便；且可
以用实际尺寸作图，不需要考虑比例尺的问题； 3. 图纸幅面不受限制，没有瞬心点落在纸面外的困扰； 4. 精度很高，媲美解析法。 5. 当原动件位置变化时，可利用同一个机构运动简图，不需重复作图
机械原理ppt课件
汇报人：
xx年xx月xx日
• 机械原理概述 • 机械系统组成 • 机械运动学与动力学 • 常用机构分析 • 机械系统设计 • 机械系统优化与仿真
目录
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规 律、力的传递和能量转换的一门 学科。
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于机械设计、制造、维修和 性能优化具有重要意义。
01
02
03
汽车工业
汽车中的发动机、变速器 和底盘等关键部件的设计 和制造都涉及到机械原理 的应用。
航空航天
飞机和火箭等航空航天器 的设计和制造进程中，需 要运用机械原理来确保其 稳定性和可靠性。
机器人技术
机器人技术中需要运用机 械原理来设计机器人的运 动机构和控制机构，实现 精确的运动控制。
02
总结词
具有较大的传递力矩的能力。
详细描写
由于连杆机构中的构件之间是接触传递运动和力的，因此 能够承受较大的力矩，适用于传递较大功率的场合。
总结词
可以实现多种复杂的运动轨迹。
详细描写
通过改变连杆机构的构件尺寸、运动副的配置以及输入构 件的运动规律，可以实现多种复杂的运动轨迹，如往复摆 动、连续曲线等。
总结词
适用于高速、中等到重载的传动场合。
详细描写
凸轮机构适用于高速、中等到重载的传动场合，因为凸 轮与从动件之间的接触面积较小，能够承受较大的单位 压力，同时也能实现高速运动。
齿轮机构
总结词
实现回转运动最常用的一种机构。
详细描写
齿轮机构是实现回转运动最常用的机构之一，由两个或多 个齿轮通过齿廓相互啮合来实现回转运动，具有较高的传 动效率和精度。
机械原理 pdf
机械原理pdf
机械原理是研究和应用力学、物理学等基础科学原理，以及工程学和设计学等工程技术原理来解释和描述机械系统的工作原理和性能的学科。
它主要涉及到力、运动、能量传递、结构和材料等方面的知识。
机械原理包括静力学、动力学和运动学等几个方面。
在静力学中，研究物体处于平衡状态下的力学性质，包括力的合成与分解、力的平衡条件和力矩等内容。
在动力学中，研究物体在外力作用下的运动规律，包括牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律等。
在运动学中，研究物体的运动轨迹、速度和加速度等运动特性。
机械原理的应用范围非常广泛，涉及到各种机械系统的设计、分析和优化。
例如，机械原理可以应用于机械结构设计、运动机构设计、传动装置设计、强度计算和振动分析等方面。
在工程领域中，机械原理是理解和解决机械系统问题的基础，对于提高机械系统的性能和可靠性非常重要。
总之，机械原理是研究和应用力学和物理学等基础科学原理来解释和描述机械系统工作原理和性能的学科，对于机械系统的设计和分析具有重要的意义。
机械原理ppt课件
机械原理ppt课件•机械原理概述•机构的结构分析•平面机构的运动分析•平面机构的力分析目录•机械的效率和自锁•机械的平衡与调速01机械原理概述机械原理的定义与意义定义机械原理是研究机械中机构的结构和运动，以及机器的结构、受力、质量和运动的学科。
意义机械原理是机械工程学科的基础理论，对于培养机械类高级工程技术人才的全局知识、创新能力和工程实践能力具有重要作用。
机械原理的研究对象和任务研究对象以机器与机构为研究对象，研究其结构、运动学、动力学和性能等方面的问题。
任务揭示机器与机构的工作原理，研究其设计理论和方法，为机械产品的创新设计和制造提供理论和技术支持。
机械原理的发展历程古代机械原理主要依赖于经验和直观，缺乏系统的科学理论。
近代机械原理随着数学、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。
现代机械原理随着计算机科学、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。
02机构的结构分析包括构件、运动副和约束等，是机构的基本组成部分。
机构组成要素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。
运动副对机构中构件的运动所加的限制称为约束。
约束反力是约束对构件的作用力，其方向与构件的运动趋势相反。
约束机构组成要素及运动副机构运动简图及表示方法机构运动简图用规定的符号和线条表示构件和运动副，并按一定比例画出各运动副的相对位置及与构件连接的几何关系，这种表示机构结构的图形称为机构运动简图。
表示方法在机构运动简图中，构件用直线或折线表示，长度按比例绘制；运动副用规定的符号表示，如转动副用“○”表示，移动副用“→”表示等。
机构具有确定运动的条件机构自由度的计算机构自由度是机构中所有活动构件的自由度数之和减去约束数。
在计算自由度时，需要注意复合铰链、局部自由度和虚约束的处理方法。
原动件的选择原动件是机构中主动独立的运动单元，其选择应根据机构的使用要求、动力源的特性以及机构的类型等因素综合考虑。
机械设计基础第2版朱龙英主编课后习题答案
机械设计基础第2版朱龙英主编课后习题答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN《机械设计基础》习题解答目录第0章绪论-------------------------------------------------------------------1第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29第八章带传动---------------------------------------------------------------34第九章链传动---------------------------------------------------------------38第十章联接------------------------------------------------------------------42第十一章轴------------------------------------------------------------------46第十二章滚动轴承--------------------------------------------------50第十三章滑动轴承------------------------------------------------ 56第十四章联轴器和离合器-------------------------- 59第十五章弹簧------------------------------------62第十六章机械传动系统的设计----------------------65第0章绪论12-3机器的特征是什么机器和机构有何区别[解] 1）都是许多人为实物的组合；2）实物之间具有确定的相对运动；3）能完成有用的机械功能或转换机械能。
计算机辅助制造中的机构分析方法
计算机辅助制造中的机构分析方法一、引言计算机辅助制造（CAD/CAM）技术的快速发展，极大地推动了制造业的发展。
机械零部件的设计和制造是制造行业的重要环节，而机构分析方法则是机械零部件设计中不可或缺的一部分。
本文将从机构分析的定义、分类、应用和计算机辅助分析方法四个方面进行阐述。
二、机构分析的定义和分类机构是指一组相互连接、能够使物体做规定运动的构件。
机械运动学是机构分析的基础，它的主要任务是研究物体的运动规律和运动学参数。
机构分析是以机械运动学为基础，研究机械系统中各个构件的相对运动性能，寻找系统中不合理的部分，改进机械构造，使其更加稳定、精确、高效。
机构分析的方法主要分为解析法和综合法。
解析法包括解析正向运动学、解析反向运动学、解析动力学和解析静力学等方法；综合法包括图解法和模拟法。
三、机构分析的应用机构分析在制造行业中有广泛的应用。
通过分析机构，可以避免机械系统中存在的不合理部分，通过优化设计，提高机械构造的质量和效率。
具体应用包括：1.机械系统的设计机构分析为机械系统的设计提供了科学的方法和理论基础，可以用于机械系统各种部件的设计和分析，以及机械系统的总体设计和分析。
2.机械力学的理论研究机械力学是机械工程研究的重要分支，机构分析是机械力学理论研究的重要工具，从而指导机械系统的设计和研制工作。
3.机械制造业的实际应用机构分析为机械制造业提供了更为科学的设计和制造方法，可以指导机械设备的生产、安装和使用，提高其使用效率和稳定性。
四、计算机辅助机构分析随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助机构分析已经成为现代机械制造业中必不可少的内容。
计算机辅助机构分析主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造和虚拟样机等方面，应用广泛，具有多种优点，如减少制造周期、提高设计的精度和可靠性等。
计算机辅助机构分析的方法主要包括CAD/CAM技术、虚拟样机技术、有限元分析技术和CFD技术等，可用于机构设计和分析的各个方面。
机械原理教学PPT 机构的结构分析
结论 机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目应等
于机构的自由度数目F。
结论： 机构具有确定运动的条件是：机构原动件数目应等于机构的
自由度的数目F。
如果原动件数<F, 则机构的运动将不确定； 如果原动件数>F, 则会导致机构最薄弱环节的损坏。
§2-3 机构运动简图的绘制(了解)
1． 机构运动简图 机构运动简图：用以说明机构中各构件之间的相 对运动关系的简单图形。
作用：1.表示机构的结构和运动情况。 2.作为运动分析和动力分析的依据。
画构件时应忽略构件的实际外形，只考虑构件 尺寸(即运动副之间的尺寸)和运动副的性质。
术语 机构示意图：不按比例绘制的简图； 机构运动简图：按精确比例绘制的简图。
原动件画法：1个机架、1个活动构件、1个低副、 1个箭头，一个都不能少。
●基本组的联接 ─ 结构综合的杆组法(理解)
给定自由度（原动件）数目和类型，用不同数目、 不同类型的基本组去联接，可得到新机构。
注意：杆组的各个外端副不允许联在同一个构件上。
1个构件
1个构件
3.机构的结构分析 ●目的 ──正确拆分杆组; ──判断机构级别。
3. 运动链 ●运动链的定义：
两个以上构件用运动副联接而成的系统。
●运动链的分类 ──闭式运动链(闭链)：运动链是封闭图形。 ──开式运动链(开链)：运动链是开放图形。
闭链
开链
4. 运动链成为机构的2个条件 （1）选定某一构件为机架； （2）选定1个或几个构件为原动件，使运动确定。
术语 机架─相对固定的构件。 原动件─运动规律已知的构件。 从动件─其余可动构件。 输出构件─运动、动力输出的构件。 连架杆─与机架相联的构件。
机械原理(朱龙英 西电版)第12章 计算机辅助机构设计与分析[精]
![机械原理(朱龙英 西电版)第12章 计算机辅助机构设计与分析[精]](https://img.taocdn.com/s3/m/44481ab36f1aff00bed51ec7.png)
上的位置， 最后求出曲柄、 连杆和机架的长a、 b和d。
在△AC1C2中， lC1C2=2c sin lAC2=a+b， 应用正弦定理得
lc1c2 2csin，2lAC1=b－a,
lA 1C lA 2C lC 1 C 2 2 c si/n 2 s iC 1 n C 2 As iA n 1 C 2 C sinsin
第12章 计算机辅助机构设计与分析
Else If r > tht Then tht1=e+(tht/2)-r tht2=180-(e+(tht/2)) a=(c*Sin(tht/2*rr)/Sin(r*rr)*(Sin(tht2*rr)-Sin(tht1*rr))) b=(c*Sin(tht/2*rr)/Sin(r*rr)*(Sin(tht2*rr)+Sin(tht1*rr))) d=Sqr((b-a)^2+c^2-2*c*(b-a)*Sin(e*rr))
第12章 计算机辅助机构设计与分析
所以有
a c s s ii /2 n n s iA n 1 C 2 C s iC 1 n C 2 A (12-2)
b c s s ii /2 n n s iA n 1 C 2 C s iC 1 n C 2 A (12-3)
第12章 计算机辅助机构设计与分析
第12章 计算机辅助机构设计与分析
第12章 计算机辅助机构设计与分析
图12-1 曲柄摇杆机构
第12章 计算机辅助机构设计与分析
图12-2 曲柄摇杆机构的几何关系
第12章 计算机辅助机构设计与分析
该圆的圆心在摇杆最大摆角ψ的等分线上。 再由给定
的许用压力角［α］， 可分几种情况确定固定铰链A在η圆
机械原理完整ppt课件-2024鲜版
2024/3/28
31
计算机辅助设计在机械原理中的应用
CAD软件介绍
讲解CAD软件的基本功能、操作界面及常用命令，展示如何利用 CAD软件进行机械零件的设计。
三维建模与装配
介绍三维建模的基本概念和方法，演示如何利用CAD软件建立机械 零件的三维模型，并进行虚拟装配。
工程图生成与标注
讲解如何从三维模型生成工程图，以及如何进行尺寸标注、技术要求 等信息的添加。
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
微器等。
16
04 连杆机构与凸轮机构
2024/3/28
17
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20 Nhomakorabea4/3/28
1
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
2024/3/28
2
01 机械原理概述
2024/3/28
2024/3/28
6
机械原理的发展历程和趋势
2024/3/28
• 现代机械原理的发展：随着计算机技术和仿真技 术的广泛应用，机械原理的研究方法和手段不断 更新和完善。
7
机械原理的发展历程和趋势
机械原理课件完整版
THANK YOU
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(朱理主编)教案
机构运动 简图的绘 制。 （1 学时）
通过分析机 器实例，引 出机构运动 简图的绘制 目的。
1.3
掌握机构 运动简图 的绘制方 法。
举例 分析
讲述
《机械原理》教案
《机械原理》教案 3
一、授课章节 第 1 章 平面机构的结构分析 §1-4 平面机构的自由度 §1-5 机构的组成原理和结构分析 二、教学目的及要求 1.能正确计算平面机构的自由度。 2.掌握机构具有确定运动的条件。 三、教学重点： 1.平面机构自由度的计算。 2.机构具有确定运动的条件。 四、教学难点： 平面机构自由度的计算，计算平面机构自由度的注意事项。 五、教学方法：板书。 六、教学过程： 内容及学时 设计思想 教学 模式 教学 行为 详细教学过程和内容 一、机构自由度 机构自由度：机构具有独立运动的数 目。 二、平面机构的自由度计算公式 作业及 小结
构件、运动 副的定义、 分类；运动 链的概念； 机构的组 成。 （1 学时）
结合动画实 例分析典型 机构，进而 引出本节各 个概念。
举例 分析
一、构件与零件 二、运动副及其分类（表2－1） 运动副：两构件通过直接接触组 成的可动联接称为运动副。 运动副元素：两构件参与接触而 构成运动副的部分称为运动副元 素。 讲述、 1．低副：两构件通过面接触而形成 学生 5 的运动副（回转副，移动副） 。 分钟 2．高副：两构件通过点、线接触而 练习 形成的运动副（齿轮副，凸轮副） 。 三、运动链与机构 1．运动链：由若干构件通过运动副 联接组成构件系统，称为运动链。 2．机构：运动链中的一个构件固定 作为机架，它的一个或几个构件作 给定的独立运动，则这种运动链称 为机构。 一、机构运动简图的绘制 机构运动简图定义：用简单的线 条和规定的运动副符号，按照一定 的比例尺所绘制的图形。 二、运动副与构件的常用表示方法 （表1.1） 三、机构运动简图绘制方法和步骤
机械原理(朱龙英 西电版)第10章 机械执行系统方案设计
第10章 机械执行系统方案设计
随着信息高速公路的开通， 信息传输技术已达到了一 个新阶段， 设计图纸的异地甚至跨国传输、 设计方案的 实时异地讨论、 异地现场修改都已成为现实。 每个跨世 纪的机械设计人员， 必须充分注重现代机械设计的思想， 冲破传统设计的框框， 掌握现代设计的新理论、 新技术、 新方法， 建立起现代设计的观念。
第10章 机械执行系统方案设计
第 10 章 机械执行系统方案设计
10.1 机械系统总体方案设计 10.2 机械执行系统的功能原理设计和运动规律设计 10.3 执行机构的型式设计 10.4 执行系统的协调设计 思考题及习题
第10章 机械执行系统方案设计
10.1
机械系统设计是一个复杂的分析、 规划、 推理与决策 的过程， 蕴含了人类对机械系统的发明和创新。 机械系统 设计的目的是： 根据既定目标， 获取机械系统的设计信息 (包括文字说明、 设计方案、 技术数据、 设计图纸和工艺 方案)， 经过评估、 改进和制造， 最终形成满足设计要求 的机械产品。 机械系统设计一般要经过产品规划设计、 总 体方案设计、 技术设计、 施工设计等几个阶段。 表10-1详 细介绍了这四个设计阶段的设计内容和阶段成果。
由此可见， 各种现代设计方法和设计系统都是以现代 科学理论为基础的， 强调设计的理论性是现代机械设计的 重要思想。
第10章 机械执行系统方案设计
2． 人类文明的源泉是创造， 而设计的本质就是创造性的 思维活动。 尤其在方案设计阶段， 更应敢于创新， 充分发 挥创造力。 由于传统设计中仿形设计、 改形设计多， 只需借鉴现 成资料改变现有产品中的某些结构或尺寸， 或只需消化引 进产品， 仿照生产， 因此往往从一开始就进入了常规设计， 跃过了创新构思的方案设计阶段。 这就像生物遗传中只有 继承， 没有变异。 生物遗传没有突变， 生物就不可能进化。 设计中只有仿照， 没有创新就出不了新型产品。
机械设计基础朱龙英平面机构运动简图
6
第六页，编辑于星期五：十一点 三十五分。
2.移动副
两构件只能沿某一方向线作相对移动的运动副称为移动副。
2022/1/8
限制两个自由度：（一个移动，一个转动）
保留一个自由度（移动 ）
7
第七页，编辑于星期五：十一点 三十五分。
（二）高副 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
2022/1/8
限制一个自由度：（一个移动） 保留两个自由度（一个移动，一个转动）
自由度,
3个
作空间运动的自由构件有 6个自由度。
2022/1/8
当这些构件之间以 一定的方式联接起来成 为机构时，各个构件不 再是自由构件。两相互 接触的构件间只能作一 定的相对运动，自由度 减少。这种对构件独立 运动所施加的限制称 为约束。
5
第五页，编辑于星期五：十一点 三十五分。
三、运动副及其分类
找出相对转动中心。
1.偏心轮机构
绘制转动副时，转动副的位置是关键：代表转动副小圆的圆心必须与回转中
心重合；两个转动副中心连线的长度一定要精确。
2022/1/8
17
第十七页，编辑于星期五：十一点 三十五分。
2.圆弧形滑块
绘制移动副时，导路的方向和位置是关键。必须注意：代表移
动副的滑块，其导路的方向必须与相对移动的方向一致；转动副到移 动副导路间的距离要精确。
6）校核计算；
7）绘制零件的工作图，并编写计算说明书。
2022/1/8
1
第一页，编辑于星期五：十一点 三十五分。
第一章 平面机构的运动简图及自由度
1.平面机构的组成
2.平面机构自由度及其计算 3.平面机构运动简图及绘制画法 4.平面机构具有确定相对运动的条件
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第12章 计算机辅助机构设计与分析
12.2 平面连杆机构的计算机辅助设计
平面连杆机构的计算机辅助设计， 一般是采用解析法 设计的理论和所建立的设计公式， 利用计算机求解， 以得 到设计结果。 现以最常见的平面四杆机构的设计为例， 介 绍机构的计算机辅助设计的思路、 过程和方法。
常见的平面四杆机构的设计有三种类型： 按给定的连 杆位置设计四杆机构、 按两连架杆对应位置设计四杆机构 和按给定行程速比系数设计四杆机构。 这里介绍按给定行 程速比系数设计平面四杆机构的方法。
C 1 C 2A 9 0 2 9 0 2 A 1 C 2 C 18 0 C 1 C 2 A 18 0 2
在△AC2D中应用余弦定理求得机架长度为
第12章 计算机辅助机构设计与分析
近年来， 机构的计算机辅助设计与分析的研究趋势主要 有：
（1) 将机构的设计与分析作为计算机辅助设计与制造 (CAD／CAM)的研究基础。
（2) 研究包括间隙、 构件的变形、 摩擦与阻力、 振动 等复杂问题的分析与设计， 以及机构的优化设计等。
（3) 利用计算机的绘图功能显示和模拟机构的运动。 （4) 为缺乏经验的设计者开发计算机辅助设计形式的综 合方法， 其中包括专家系统和人工智能方法。 （5) 快速发展适用于微型计算机机构分析与设计的软件。
第12章 计算机辅助机构设计与分析
机构的计算机辅助分析与设计， 其主要优点是： （1) 计算机的快速计算能力提高了分析与设计的效率和 时间。 （2) 计算机计算精度高和优化设计方法的采用， 提高了 分析与设计的质量。 （3) 机构的计算机辅助设计与分析作为计算机辅助设计 与制造的一部分， 可以直接利用数据库中的数据， 并可将 分析与设计的结果送入数据库， 便于集成化的生产和管理。 由于具有上述这些优点， 机构的计算机辅助设计与分析 的应用已渐成趋势。
第12章 计算机辅助机构设计与分析
用计算机对机构进行设计与分析， 最终要通过计算机软 件来完成。 由于机构设计与分析的内容和方法很多， 因此编 制的程序也不一样。 目前利用计算机进行分析与设计的方法 大致可分为三类： 一类是针对具体的机构， 用解析法推导出 所有的计算公式， 然后按公式编制相应的程序进行计算， 如 凸轮机构、 连杆机构、 间歇运动机构等一些特殊机构的设计 与分析就属于此类方法； 第二类是预先编制通用子程序， 然 后对机构进行分析时再调用相应的子程序进行相应的计算， 如平面连杆（多杆）机构的运动和动力分析就属于这类方法； 第三类是利用二维或三维造型软件进行参数化设计与分析， 如Pro/E、 UG、 Adams等软件。 当然， 这里的分类只是为了 说明方便， 并不是绝对的。
第12章 计算机辅助机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设计与分析
1） 当θ=ψ 如图12-2(a)所示， 当θ=ψ时， 两极限位置连杆和摇杆的 夹角δ1和δ2均为AD所对圆周角， 所以δ1=δ2=90°－［α］， 故
C 1 C 2A 9 0 2 9 0 2
A1 C C 2 9 0 2 9 0 18 0 2
在△AC2D中应用余弦定理求得机架长度为
da b 2 c2 2 ca b sin
(12-4)
第12章 计算机辅助机构设计与分析
2） 当θ<ψ
如图12-2(b)所示， 延长C1D和C2D， 与圆η分别交于 E1和E2， 因为δ2所对应的弧小于δ1所对应的弧， 所以δ2<δ1。 从满足许用压力角要求的角度， 应按δ2=90°－［α］综合 曲柄摇杆机构。 则有
第12章 计算机辅助机构设计与分析
图12-1 曲柄摇杆机构
第12章 计算机辅助机构设计与分析
图12-2 曲柄摇杆机构的几何关系
第12章 计算机辅助机构设计与分析
该圆的圆心在摇杆最大摆角ψ的等分线上。 再由给定
的许用压力角［α］， 可分几种情况确定固定铰链A在η圆
上的位置， 最后求出曲柄、 连杆和机架的长a、 b和d。
第12章 计算机辅助机构设计与分析
如图12-1所示的曲柄摇杆机构， 设给定行程速比系数
K、 摇杆的最大摆角ψ、 摇杆的长度c和许用压力角［α］
（或最小传动角）， 要求综合该四杆机构。
1．
首先由
180 K1
K1
(12-1)
求出极位夹角θ。 由图解法知， 以c和ψ作等腰三角形C1DC2， 以C1C2为弦作圆周角为θ的圆， 则该圆即为曲柄回转中心A 所在的圆η， 如图12-2所示。
在△AC1C2中， lC1C2=2c sin lAC2=a+b， 应用正弦定理得
lc1c2 2csin，2lAC1=b－a,
lA 1C lA 2C lC 1 C 2 2 c si/n 2 s iC n 1 C 2 As iA n 1 C 2 Csinsin
第12章 计算机辅助机构设计与分析
第12章 计算机辅助机构设计与分析
机械原理（朱龙英 西电版）第12章 计算机辅助机构设计与分析
第12章 计算机辅助机构设计与分析
12.1
机构的设计与分析过程较为复杂。 在前面的章节中介绍 了机构设计与分析的图解法和解析法。 用图解法对机构进行 分析， 只能分析一个位置， 若要求对机构多个位置， 如对应 原动件360个不同位置进行全面的运动分析， 其作图量非常大。 随着工程上对机构设计和分析的精度要求越来越高， 图解法 作图精度有时难以保证。 解析法的优点是精度高， 但计算工 作量大， 在早期曾一度限制了它的应用。 近几十年来， 随着 计算机科学的发展， 机构设计与分析的解析法与计算机科学 相结合， 形成了一门新的机构学分支， 这就是机构的计算机 辅助设计与分析。
所以有
a c s sii/n 2 n s iA n 1 C 2 C s iC n 1 C 2 A (12-2)
b c s sii/n 2 n s iA n 1 C 2 C s iC n 1 C 2 A (12-3)
可见， 若能求出∠AC1C2和∠C1C2A， 便可求出曲柄 和连杆长a、 b， 然后在△AC1C2和△AC2D中应用余弦定 理求出机架长d。