浙江工业大学考研机械原理教案

第一章绪论

基本要求：明确本课程研究的对象和内容，以及在培养高级技术人才全局中的地位、任务和作用。对机械原理学科的发展趋势有所了解。

重点：介绍本课程研究的对象和内容。

重点：介绍本课程研究的对象和内容。

学时：课堂教学：1学时；实验：机构认识实验，1学时。

§1-1 本课程研究的对象和内容

一、名词解释

1、机器——根据某种使用要求而设计的一种执行机械运动的装

置，可用来变换或传递能量、物料和信息。

2、机构——一种用来传递运动和动力的可动的装置。

3、机械——机器和机构的统称。

二、本课程研究的主要内容：

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。

概括为：机械的“分析”和机械的“设计”

机械的“分析”和机械的“综合”

§1-2 学习本科程的目的

§1-3 如何进行本科程的学习

§1-4 机械原理学科发展现状简介

第二章平面机构的结构分析

基本要求：了解机构的组成；搞清运动副、运动链、约束和自由度等基本概念；能绘制常用机构的运动简图；能计算平面机构的自由度；对平面机构组成的基本原

理有所了解。

重点：运动副和运动链的概念；机构运动简图的绘制；机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。

难点：在机构自由度的计算中有关虚约束的识别及处理问题。

学时：课堂教学：6学时；实验：机构运动简图测绘，2学时。

§2-1 机构结构分析的内容及目的

1、研究机构的组成及其具有确定运动的条件

2、根据结构特点进行机构的结构分类

3、研究机构的组成原理 4§2-2 1． 构件2． 运动副

2．1 运动副 2．2 2．3 2．4 约束2．5 一、二、 高副：点或线接触 （属Ⅰ级副） 三、 根据构成运动副的两构件的相对运动分：

⎭⎬

⎫

移动副：相对移动）对转动转动副（回转副）：相低副 移动副：相对移动 螺旋副：螺旋运动 球面副：球面运动

四、根据构成运动副的两构件的运动空间分：

平面副：相对运动为平面运动 空间副：相对运动为空间运动

常用及我们这本书主要介绍的是：

1、平面低副⎩⎨

⎧移动副转动副

特点：1）面接触——接触比压低，承载能力大。

2）接触面为平面或柱面——便于加工，成本低；便于润滑。 3）引入二个约束——Ⅱ级副。 2、平面高副

特点：1）点、线接触——接触比压高，承载能力小。 2）接触面曲面——不便于加工和润滑。

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3 动链，简称为闭链。

开链：运动链的首尾不封闭（c 、d ），则称其为开式运动链，简称为开链 （如：机械手）。

二、根据运动链中各构件的相对运动关系分：

平面运动链：运动链中各构件的相对运动为平面运动。 空间运动链：运动链中各构件的相对运动为空间运动。

4． 机构

4．1 机构——将运动链中的一个构件固定为机架的运动链。

4．2 机构的组成：机架（固定件）：相对于支持物体固定不动的构件。

⎭⎬

⎫

动而运动的构件从动件：随着原动件运件运动规律独立运动的构原动件：按给定的已知活动构件 4．3 机构的分类：

平面机构：组成机构的各构件间的相对运动为平面运动。

空间机构：组成机构的各构件间的相对运动为空间运动。

§2-3 机构运动简图

1．机构运动简图——根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，用

国标规定的运动副及常用机构运动简图的符号和简单的线条将机

构的运动情况表示出来，与原机构运动特性完全相同的，表示机

构运动情况的简化图形。

机构示意图——表示机构的运动情况，不严格地按比例来绘制的简图。

2．机构运动简图的绘制

2．1 运动副的表示方法

2．2 常用机构的简图表示方法

2．3 一般构件的的表示方法

2．4 绘制步骤

一、分析机构运动

目的：确定构件及运动副的类型及数目。 二、恰当选择投影面

三、适当选择比例尺 μl = ))

mm m 图示尺寸（实际尺寸（

四、审核

§2-4 平面机构自由度的计算

设某机构共有n 个构件、P L 个低副、P H 个高副，则该机构的自由度应为：

)2(3H L P P n F +-=

例2-1 试计算下列机构的自由度

l h

= 3 x 3 （2 x 4+ 0）= 1

§2-5 机构具有确定运动的条件

一、什么是确定运动

二、机构具有确定运动的条件——机构的原动件数应等于机构的自由度数。

§2-6 计算平面机构自由度应注意的事项

一、要正确计算运动副的数目

1、复合铰链——两个以上的构件同在一处以转动副相联接。

= N-1

p

例2-2 试计算图示直线机构的自由度。

解n =7，p l = 10，p h = 0

F = 3n（2p l + p h）= 3 x 7（2 x 10 + 0）= 1

2、如果两构件在多处接触而构成移动副，且移动方向

彼此平行，则只能算一个移动副。

如果两构件在多处相配合而构成转动副，且转动轴线重合，则只能算一个转动副。

如果两构件在多处接触而构成平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，则只能算一个平面高副。