机械原理课件4
合集下载
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。
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》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。
机械原理第4章
LAB最小，则 LAB+LBC＞LCD +LAD ∴ LAB＞50mm
LAB居中，则 LAD +LBC＞LCD + LAB ∴ LAB＜70mm
LAB最大，则 LAB+ LAD＞LCD + LBC ∴ LAB＞130mm 结果为50mm＜LAB＜70mm 或130mm＜LAB≤LBC+LCD +LAD=250mm。
第4章 平面连杆机构及其设计
(Chapter 4 Planar linkages and design of linkages)
B A
M F C
E
D
基本内容
1.连杆机构的基本概念 1)铰链四杆机构的基本形式、应用及演化； 2)平面四杆机构的特性。 2.平面连杆机构的设计
学习重点
1)连杆机构的特性； 2)图解法设计平面四杆机构。
CD
2
对心曲柄 滑块机构
偏心曲柄 滑块机构
(2)双滑块机构
当LBC→∞时， →直线。
B 1 1
2
A A 4
2
B 3
C 4
C
3
1
2
B
3
C
4
A
双滑块机构种类：
2 1 4 3
B 2
1
A 4
3 C
2.扩大转动副
B
1 A 1 4 4 B A
2
C
2
C3
3
将B点转动副扩大
3.取不同构件为机架
A
1 2 3 4
C
B A B
2 B 4 1
A
C
2
3
C
C
4
LAB居中，则 LAD +LBC＞LCD + LAB ∴ LAB＜70mm
LAB最大，则 LAB+ LAD＞LCD + LBC ∴ LAB＞130mm 结果为50mm＜LAB＜70mm 或130mm＜LAB≤LBC+LCD +LAD=250mm。
第4章 平面连杆机构及其设计
(Chapter 4 Planar linkages and design of linkages)
B A
M F C
E
D
基本内容
1.连杆机构的基本概念 1)铰链四杆机构的基本形式、应用及演化； 2)平面四杆机构的特性。 2.平面连杆机构的设计
学习重点
1)连杆机构的特性； 2)图解法设计平面四杆机构。
CD
2
对心曲柄 滑块机构
偏心曲柄 滑块机构
(2)双滑块机构
当LBC→∞时， →直线。
B 1 1
2
A A 4
2
B 3
C 4
C
3
1
2
B
3
C
4
A
双滑块机构种类：
2 1 4 3
B 2
1
A 4
3 C
2.扩大转动副
B
1 A 1 4 4 B A
2
C
2
C3
3
将B点转动副扩大
3.取不同构件为机架
A
1 2 3 4
C
B A B
2 B 4 1
A
C
2
3
C
C
4
机械原理教学课件4
一、研究摩擦的目的
1. 摩擦对机器的不利影响 1）造成机器运转时的动力浪费 机械效率 2）使运动副元素受到磨损零件的强度、机器的精度 和工作可靠性 机器的使用寿命 3）使运动副元素发热膨胀 导致运动副咬紧卡死机器
运转不灵活；
4）使机器的润滑情况恶化机器的磨损机器毁坏。
一、研究摩擦的目的（续）
21 12 12
与构件2相对于构件1的角速度w12方向相反。
四、转动副中的摩擦（续）
2. 止推轴承（轴端）的摩擦 ds=2d dN=pds dF= fdN= f p ds
dM f dF fdN fpds
M
f
R
r
fpds
R
r
2fp 2 d
非跑合止推轴承摩擦：不经常旋转的轴端。如：圆盘摩
擦离合器、螺母与被联接件端面之间的摩擦。
跑合止推轴承摩擦：经常有相对转动的轴端。如止推轴 颈和轴承之间的摩擦属于此类。
四、转动副中的摩擦（续）
1） 非跑合的止推轴承：轴端各处压强 p 相等
N
R
r
pds fp p2 d p R 2 r 2 Q
r
R
p
Q R2 r 2
试求：机构各运动副中的反力及需要施于原动件1上的平衡
解： 力偶矩(其他构件的重力和惯性力等忽略不计)。
1、将该机构分解为构件5
与4及构件3与2所组成的两 个静定杆组，和平衡力作
用的构件1。
2、按上述次序进行分析。
例2（续）
1）构件组5、4的受力分析
lh65 R65
大小：√ 方向：√
√ √
√ √
机械原理_第4章__凸轮机构及其设计
图4.1 内燃机配气凸轮机构
图4.2
绕线机排线凸轮机构
图4.3所示为录音机卷带装置中的凸轮机构。工作时，凸 轮1处于图示最低位置，在弹簧5的作用下，安装于带轮轴上 的摩擦轮3紧靠卷带轮4，从而将磁带卷紧。停止放音时，凸 轮1随按键上移，其轮廓迫使从动件顺时针方向摆动，使摩 擦轮与卷带轮分离，从而停止卷带。
1. 多项式运动规律
多项式运动规律的一般形式为
s = C 0 + C 1δ + C 2 δ 2 + C 3δ 3 + L + C n δ n
式中， δ 为凸轮转角；s为从动件位 为凸轮转角；s C C C C C 移； 0 ， 1 ， 2 ， 3 ，…， n 为待定常数，可利用边 界条件来确定。 常用的有一次(n=1)多项式(即等速运动规律) 常用的有一次(n=1)多项式(即等速运动规律)；二次 (n=2)多项式(即等加速等减速运动规律)；五次(n=5) (n=2)多项式(即等加速等减速运动规律)；五次(n=5) 多项式运动规律。
图4.10 改进等速 运动规律
图4.11 改进等加速等减速 运动规律
【例4.1】 直动从动件凸轮机构。已知：从动件行程 h=20mm，推程运动角 δ t = 150° ，远休止角 δ s = 60°，回程 运动角 δ h = 120° ，近休止角 δ 's = 30° ；从动件推程、回程分 别采用简谐运动规律和摆线运动规律。试写出从动件一 个运动循环的位移、速度和加速度方程。 解：(1) 从动件推程运动方程。 推程段采用简谐运动规律，故将推程运动角 δ t = 150° 5π /6、行程h=20mm代入简谐运动规律推程运 = 动方程式，可推出
● 4.4 凸轮轮廓曲线的设计——解析法 凸轮轮廓曲线的设计——解析法 曲线的设计—— ●4.4.1 滚子直动从动件盘形凸轮机构 ●4.4.2 滚子摆动从动件盘形凸轮机构理论轮廓 曲线方程 ●4.4.3 平底直动从动件盘形凸轮机构 ●4.4.4 滚子直动从动件圆柱凸轮机构 ● 4.5 凸轮机构基本尺寸的确定 ●4.5.1 凸轮机构的压力角和自锁 ●4.5.2 凸轮基圆半径的确定 ●4.5.3 滚子半径的选择 ●4.5.4 平底从动件的平底尺寸的确定 ● 小结
机械原理第四章 力分析
FN21/2
G
FN21/2
式中， fv为 当量摩擦系数 fv = f / sinθ
若为半圆柱面接触: FN21= k G，（k = 1~π/2）
摩擦力计算的通式:
Ff21 = f FN21 = fvG
其中, fv 称为当量摩擦系数, 其取值为:
G
平面接触: fv = f ； 槽面接触: fv = f /sinθ ； 半圆柱面接触: fv = k f ，（k = 1~π/2）。
说明 引入当量摩擦系数之后, 使不同接触形状的移动副中 摩擦力的计算和比较大为简化。因而这也是工程中简化处理问题
的一种重要方法。
（2）总反力方向的确定
运动副中的法向反力与摩擦力 的合力FR21 称为运动副中的总反力， 总反力与法向力之间的夹角φ， 称 为摩擦角，即
φ ＝ arctan f
FR21
FN21
机械原理
第四章 平面机构的力分析
§4-1 概述 §4-2 运动副中总反力的确定 §4-3 不考虑摩擦时平面机构的动态静力分析 §4-4 机械的效率和自锁 §4-5 考虑摩擦时机构的受力分析
§4-1 概述
一、作用在机械上的力
有重力、摩擦力、惯性力等，根据对机械运动的影响，分为两类： （1）驱动力 驱动机械运动的力。 与其作用点的速度方向相同或者成锐角； 其功为正功， 称为驱动功 或输入功。
放松：M′＝Gd2tan(α φv)/2
三、转动副中摩擦力的确定
G
1 径向轴颈中的摩擦 1）摩擦力矩的确定
转动副中摩擦力Ff21对轴颈的摩
擦力矩为 Mf = Ff21r = fv G r
轴颈2 对轴颈1 的作用力也用
ω12
Md O
机械原理ppt课件完整版
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。
机械原理课件第4-5章机械的受力分析、效率与自锁
受力分析的方法
1
平衡分析法
平衡分析法是分析力的平衡状态，建立方程并解方程的方法。
2Байду номын сангаас
变形分析法
变形分析法是利用物体的变形和位移来分析内力和外力的方法。
3
虚功原理法
虚功原理法是利用机身位移和外力所做的功的原理，来分析内力和外力平衡的方 法。
自锁的概念
自锁是机械一种特殊的现象，当一种机械的某些部件因运动而产生内部力矩时，其本身所固有的特性导致自身 所承受的内部力矩增大，从而在不依靠外力的情况下产生锁定作用。
3 弯曲力 & 正应力
弯曲力作用在物体上时会导致形变以及正应力的产生。
提高机械效率的途径
保持润滑状态
润滑状态对机械效率的影响非常大。
选择合适的材料
材料的选择应该考虑机械运行的环境和作用力。
减小摩擦损失
尽可能地降低内摩擦和外摩擦的损失。
优化设计
通过分析机械结构，寻求机械优化方案，以提高 机械效率。
机械效率的计算方法
结论
通过学习，我们了解了机械受力分析、效率和自锁的相关知识。同时，我们也深入了解了提高机械效率的途径 以及常见的自锁装置等等，这些能够有助于我们更好地理解机械的性能和使用。
机械原理课件第4-5章机 械的受力分析、效率与自 锁
欢迎大家来到机械原理课件的第四至第五章。今天我们将学习机械的受力分 析、效率以及自锁的原理。
机械力的分类
1 张力 & 压力
张力是物体前后两端受到的同向拉力，压力则是相反的方向。
2 剪力 & 扭力
剪力是垂直于物体截面方向的力，而扭力是绕物体轴旋转的力。
功率输入 传动装置输入功率的总和
功率输出 传动装置输出功率除以效率
机械原理第四章 速度瞬心及其应用 课件
VP23 ＝μ l(P23P13)·ω 3
n 2 2
P12 ω 2 1
3 P23 ω 3
P 13
n
∴ω 3＝ω 2·(P13P23/P12P23)
VP23
方向: ω 3与ω 2相反。
? 相对瞬心位于两绝对瞬心之间，两构件转向相反。
3.用瞬心法解题步骤 :
①绘制机构运动简图； ②求瞬心的位置； ③求出相对瞬心的速度; ④求构件绝对速度V或角速度ω。
4.瞬心法的优缺点：
①适合于求简单机构的速度，机构复杂时因 瞬心数急剧增加而求解过程复杂。
②有时瞬心点落在纸面外。 ③仅适于求速度V,使应用有一定局限性。
4.3 瞬心线和瞬心线机构(自学）
动画链接
定瞬心线： 速度瞬心点相对于机架上的轨迹
动瞬心线： 速度瞬心点相对于活动构件上的轨迹
由速度瞬心的概念可知：在机构的运动过程 中，动瞬心线上的每一点都有一个在定瞬心 线上相对应的点与之作无滑动的接触。
?在接触点M处作纯滚动，则接触点M就是它们的瞬心，
?在接触点M处有相对滑动，则瞬心位于过接触点 M的公
法线上，
动画链接1 、2、3、4
情形 2：两构件不直接连接（三心定理）
三心定理 ：作平面运动的三个构件之间的三个速度
瞬心必定在同一条直线上。
VB2
B2
P 21
A2' 2
VA2 A2
P 32 1
D V 3 作者：D潘3存云教授
称K2为包络曲线， K1为被包络曲线 vr ? ? 12 QP
共轭曲线：两高副元素互为包络的曲线
采用的共轭曲线的设计和制造方法
通常有两种：
?利用已知的形成高副的一个构件的形状和相对
n 2 2
P12 ω 2 1
3 P23 ω 3
P 13
n
∴ω 3＝ω 2·(P13P23/P12P23)
VP23
方向: ω 3与ω 2相反。
? 相对瞬心位于两绝对瞬心之间，两构件转向相反。
3.用瞬心法解题步骤 :
①绘制机构运动简图； ②求瞬心的位置； ③求出相对瞬心的速度; ④求构件绝对速度V或角速度ω。
4.瞬心法的优缺点：
①适合于求简单机构的速度，机构复杂时因 瞬心数急剧增加而求解过程复杂。
②有时瞬心点落在纸面外。 ③仅适于求速度V,使应用有一定局限性。
4.3 瞬心线和瞬心线机构(自学）
动画链接
定瞬心线： 速度瞬心点相对于机架上的轨迹
动瞬心线： 速度瞬心点相对于活动构件上的轨迹
由速度瞬心的概念可知：在机构的运动过程 中，动瞬心线上的每一点都有一个在定瞬心 线上相对应的点与之作无滑动的接触。
?在接触点M处作纯滚动，则接触点M就是它们的瞬心，
?在接触点M处有相对滑动，则瞬心位于过接触点 M的公
法线上，
动画链接1 、2、3、4
情形 2：两构件不直接连接（三心定理）
三心定理 ：作平面运动的三个构件之间的三个速度
瞬心必定在同一条直线上。
VB2
B2
P 21
A2' 2
VA2 A2
P 32 1
D V 3 作者：D潘3存云教授
称K2为包络曲线， K1为被包络曲线 vr ? ? 12 QP
共轭曲线：两高副元素互为包络的曲线
采用的共轭曲线的设计和制造方法
通常有两种：
?利用已知的形成高副的一个构件的形状和相对
最新机械原理 第2版 教学课件 作者 黄茂林 主编 秦伟副 主编 第四章教学讲义PPT课件
ha
齿厚——sk 齿槽宽—— ek
h hf
齿距 （周节）—— pk= sk +ek
法向齿距 （周节）—— pn = pb
分度圆——人为规定的计算基准圆
表示符号： d、r、s、e，p= s+e
p
s
e
齿顶高ha 齿根高 hf 齿全高 h= ha+hf 齿宽—— B
B pk
sk
ek pn
pb
rb
rf r ra
为了便于制造、检验和互换使用，国标GB1357-87规定了标准模数系 列。
标准模数系列表（GB1357－87）
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
2
两轮中心连线也为定直线，故交 点P必为定点。
i12=ω1/ω2=O2P/ O1P=常数
工程意义：i12为常数可减少因速度变化所 产生的附加动载荷、振动和噪音，延长齿 轮的使用寿命，提高机器的工作精度。
O1
ω
1
rb
1N
1
K
K’
P C2 C1
rb
2
ω
2
O
2
2）、运动可分性 故传△ 动O1N比1P又≌可△写O2N成2P：
第四章齿轮机构及其设计第一节概述第二节齿廓啮合基本定律及齿廓曲线第三节渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸设计计算第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动的尺寸参数设计第五节渐开线齿轮的加工方法与变位原理第六节渐开线变位齿轮传动第七节渐开线直齿圆柱齿轮机构的传动类型及几何设计第八节斜齿圆柱齿轮机构第九节直齿锥齿轮机构第十节蜗杆蜗轮机构第一节概述齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力
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
P04机械原理-45页PPT精选文档
或顺时针转π/2角
因eiφ·e-iφ=ei(φ-φ)=1，故e-iφ是eiφ的共轭复数 。
平面矢量的复数极坐标表示法
复数极坐标表示的矢量的微分
设r= rei
则对时间的一阶导数为：
d d r td de i r t rd d(iti e ) v re i re i( /2 )
a E 5a n E 5a t E 5a E 4a k E5 E a r E 45E
E→F EF EF //EF
2 5
l
EF
?
2vE5E45 ?
aE5 （pe5） a
第四节 平面矢量的复数极坐标表示法
学习要求
本节要求熟悉平面矢量的复数极坐标表示法，包括
矢量的回转；掌握矢量的微分。
用瞬心法作机构的速度分析
速度瞬心法在平面机构速度分析中的应用
VE
4P14El
P12P24
P14P24
2
已知：构件2的角速度ω2和 长度比例尺μl ;
求：VE和ω4=？
各瞬心如图所示，因在P24点， 构件2和4的绝对速度相等 ， 故
ω2 （P24 P12） μl = ω4 （P24 P14） μl ，得：
的位置及等角速度ω 1 求：ω 2 ，ω 3 和VE5 解：1.取长度比例尺画出左图a所 示的机构位置图, 确定解题步骤: 先分析Ⅱ级组BCD，然后再分析4、 5 构件组成的Ⅱ级组。
对于构件2 :VB2=VB1= ω 1lAB
VCVBVCB
方向: CD AB CB
大小: ?
l AB 1 ?
被乘数
i
表4-2 单位矢量旋转的几种特殊情况
结果
作用
i·eiφ=ei·(φ+π/2)
因eiφ·e-iφ=ei(φ-φ)=1，故e-iφ是eiφ的共轭复数 。
平面矢量的复数极坐标表示法
复数极坐标表示的矢量的微分
设r= rei
则对时间的一阶导数为：
d d r td de i r t rd d(iti e ) v re i re i( /2 )
a E 5a n E 5a t E 5a E 4a k E5 E a r E 45E
E→F EF EF //EF
2 5
l
EF
?
2vE5E45 ?
aE5 （pe5） a
第四节 平面矢量的复数极坐标表示法
学习要求
本节要求熟悉平面矢量的复数极坐标表示法，包括
矢量的回转；掌握矢量的微分。
用瞬心法作机构的速度分析
速度瞬心法在平面机构速度分析中的应用
VE
4P14El
P12P24
P14P24
2
已知：构件2的角速度ω2和 长度比例尺μl ;
求：VE和ω4=？
各瞬心如图所示，因在P24点， 构件2和4的绝对速度相等 ， 故
ω2 （P24 P12） μl = ω4 （P24 P14） μl ，得：
的位置及等角速度ω 1 求：ω 2 ，ω 3 和VE5 解：1.取长度比例尺画出左图a所 示的机构位置图, 确定解题步骤: 先分析Ⅱ级组BCD，然后再分析4、 5 构件组成的Ⅱ级组。
对于构件2 :VB2=VB1= ω 1lAB
VCVBVCB
方向: CD AB CB
大小: ?
l AB 1 ?
被乘数
i
表4-2 单位矢量旋转的几种特殊情况
结果
作用
i·eiφ=ei·(φ+π/2)
机械原理第四章课件
r1
1
a i12
又 ar1r2
r2
a1i12 1 i12
节圆 节点
1
凡能满足齿廓啮合基本定律的 n
1
n
k
p k1
a
中心距
2 r2
一对齿廓称为共轭齿廓， 理论上 有无穷多对共轭齿廓，其中以渐 开线齿廓应用最广。
节圆
o2
ω2
机械原理第四章
二、渐开线齿廓
(一)渐开线的形成
发生线
K
N
rb
基圆
K0
k
O
当直线沿一圆周作相切纯滚动时，直线上任一点在与 该圆固联的平面上的轨迹k0k，称为该圆的渐开线。
机械原理第四章
(二)渐开线的性质
发生线
(1)NK = N K0
(2) 渐开线上任意一点的法线必 切于基圆，切于基圆的直线
Vk
k K
必为渐开线上某点的法线。 与基圆的切点Ｎ为渐开线在
Pk rk
ｋ点的曲率中心，而线段NK 是渐开线在点ｋ处的曲率半径。
N
渐开线上点Ｋ的压力角
rb
kk
K0
(３在)渐不开考线虑齿摩廓擦各力点、具重有力不和同惯的性
(5)基圆内无渐开线。
Σ3 Σ1
Σ2
N2 N1
r b1
机械原理第四章
K
KO2 o2 KO1
o1
（三）渐开线的方程式
以O为中心，以OK0为极轴 的渐开线K点的极坐标方程：
发生线
rk
rb
cos κ
θk inv κ tg κ κ
invk— 渐开线函数
(k NO 0K K
Vk
k K
Pk rk
相关主题