工程力學(xué)教學(xué)教案下載

1、工程力學(xué)02教學(xué)教案課件下載.ppt.ppt機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論一、本課程研究的對象及內(nèi)容 1研究對象機械應(yīng)用實例：內(nèi)燃機機械 是機構(gòu)和機器的總稱。機構(gòu) 是指一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。機器 是指一種執(zhí)行機械運動裝置，可用來變換和傳遞能量、物料和信息 緒論（1）機構(gòu)指一種用來傳遞與變換運動和力的可動裝置。如常見的機構(gòu)有帶傳動機構(gòu)、鏈傳動機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)、螺旋機構(gòu)等等（2）機器是指一種執(zhí)行機械運動裝置，可用來變換和傳遞能量、物料和信息。 由實例可看出，各種機器的主要組成部分都是各種機構(gòu)。所以可以說，機器乃是一種可用來變換或傳遞能量、物料與信息的機構(gòu)組合體。（3）機器的結(jié)

2、構(gòu) 傳統(tǒng)的機器由如下三個部分組成： 原動件傳動部分執(zhí)行部分 現(xiàn)代機器一般由如下四個部分組成 原動件傳動部分執(zhí)行部分 緒論2研究內(nèi)容 1） 機構(gòu)的組成及其自由度的計算 2） 機構(gòu)的運動分析 3）機構(gòu)的力分析和機器動力學(xué)分析 4）常用機構(gòu)的分析與設(shè)計 5）機構(gòu)的選型與組合*3學(xué)習(xí)的目的 為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識大好基礎(chǔ) 為畢業(yè)設(shè)計提供機械設(shè)計知識 4掌握本課程的特點 本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其最顯著的特點是基礎(chǔ)理論與工程實際的結(jié)合。 緒論二、械設(shè)計基本要求和一般程序 1.機器應(yīng)該滿足的基本要求 (1)使用性要求 實現(xiàn)預(yù)定的功能，滿足運動和動力性能的要求）（功能性要求） (2)經(jīng)濟性要求 這是一

3、個綜合性指標，表現(xiàn)在設(shè)計制造和使用兩個方面。提高設(shè)計制造的經(jīng)濟性的途徑有三條：1）使產(chǎn)品系列化、標準化、通用化；2）運用現(xiàn)代化設(shè)計制造方法；3）科學(xué)管理。提高使用經(jīng)濟性的途徑有四條：1）提高機械化、自動化水平；2）提高機械效率；3）延長使用壽命；4）防止無意義的損耗。 (3)安全性要求 有三個含義：1）設(shè)備本身不因過載、失電以及其它偶然因素而損壞；2）切實保障操作者的人身安全（勞動保護性）；3）不會對環(huán)境造成破壞。 緒論 (4)工藝性要求 這包含兩個方面1）裝配工藝形2）零件加工工藝性。 (5)可靠性要求 要求機械系統(tǒng)在預(yù)定的環(huán)境條件下和壽命期限內(nèi)，具有保持正常工作狀態(tài)的性能，這就稱為可靠性。

4、 2.機械零件設(shè)計的基本準則及一般步驟 (1)根據(jù)零件的使用要求（如功率、轉(zhuǎn)速等），選擇零件的類型及結(jié)構(gòu)型式，并擬定計算簡圖。 (2)分析作用在零件上的載荷（拉、壓力，剪切力）。 (3)根據(jù)零件的工作條件，按照相應(yīng)的設(shè)計準則，確定許用應(yīng)力。 緒論(4)分析零件的主要失效形式，按照相應(yīng)的設(shè)計準則，確定零件的基本尺寸。(5)按照結(jié)構(gòu)工藝性、標準化的要求，設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)及其尺寸。(6)繪制零件的工作圖，擬定必要的技術(shù)條件，編寫計算說明書。 廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機械工程系 第一章平面機構(gòu)運動簡圖及自由度1-1 平面機構(gòu)的組成1.構(gòu)件 從運動角度來看，任何機器（或機構(gòu)）都是由許多獨立運動單元體組合而成的，

5、這些獨立運動單元體稱為構(gòu)件。 從加工制造角度來看，任何機器（或機構(gòu)）都是由許多獨立制造單元體組合而成零件，這些獨立制造單元體稱為零件。 構(gòu)件可以是一個零件；也可以是由一個以上的零件組成。圖示內(nèi)燃機中的連桿就是由單獨加工的連桿體、連桿頭、軸瓦、螺桿、螺母、軸套等零件組成的。這些零件分別加工制造，但是當它們裝配成連桿后則作為一個整體運動，相互之間不產(chǎn)生相對運動。 1-1 平面機構(gòu)的組成2.運動副1）運動副定義 機構(gòu)中各個構(gòu)件之間必須有確定的相對運動，因此，構(gòu)件的連接既要使兩個構(gòu)件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運動，這種直接接觸的活動連接稱為運動副。2） 運動副的分類 （1）按兩個構(gòu)件運動關(guān)系分為平面

6、運動副和空間運動副 （2）按其接觸形式分：高副點線接觸的運動副 低副面接觸的運動副。 （3）按其相對運動形式分 轉(zhuǎn)動副（回轉(zhuǎn)副或鉸鏈）移動副、螺旋副、球面副。 1-1 平面機構(gòu)的組成3.機構(gòu)具有固定構(gòu)件的運動鏈稱為機構(gòu)。機 架機構(gòu)中的固定構(gòu)件；一般機架相對地面固定不動，原動件： 按給定已知運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件；從動件 機構(gòu)中其余活動構(gòu)件。其運動規(guī)律決定于原動件的運動規(guī)律和機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。 機構(gòu)常分為平面機構(gòu)和空間機構(gòu)兩類，其中平面機構(gòu)應(yīng)用最為廣泛 1-2 平面機構(gòu)運動簡圖一、用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運動副的相對位置，并能完全反映機構(gòu)特征的簡圖。二、繪制：1、運動副的符

7、號轉(zhuǎn)動副： 表1-12、構(gòu)件符號： 表1-23、機構(gòu)運動簡圖的繪制，（模型，鄂式破碎機） 1）分析機構(gòu)，觀察相對運動； 2）找出所有的構(gòu)件與運動副； 3）選擇合理的位置，即能充分反映機構(gòu)的特性； 4）確定比例尺， 5）用規(guī)定的符號和線條繪制成間圖。（從原動件開始畫）【例2-1】如圖2-6所示為以顎式碎礦機。當曲軸2繞其軸心O連續(xù)轉(zhuǎn)動時，動顎板3作往復(fù)擺動，從而將處于動顎板3和固定顎板6之間的礦石7軋碎。試繪制此碎礦機的機構(gòu)運動簡圖。 解：（1）運動分析右圖所示 此碎礦機由原動件曲軸2（構(gòu)件1為固裝于曲軸2上的飛輪）、動顎板3、擺桿4、機架5等4個構(gòu)件組成，固定顎板6是固定安裝在機架上的。 曲軸

8、2于機架5在O點構(gòu)成轉(zhuǎn)動副（即飛輪的回轉(zhuǎn)中心）；曲軸2與動顎板3也構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，其軸心在A點（即動顎板繞曲軸的回轉(zhuǎn)幾何中心）；擺桿4分別與動顎板3和機架5在B、C兩點構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。其運動傳遞為：電機 皮帶 曲軸 動顎板 擺桿所以，其機構(gòu)原動件為曲軸，從動件為擺桿、構(gòu)件3、機架5共同構(gòu)成曲柄搖桿機構(gòu)。（2）按圖量取尺寸，選取合適的比例尺，確定O、A、B、C四個轉(zhuǎn)動副的位置，即可繪制出機構(gòu)運動簡圖。最后標出原動件的轉(zhuǎn)動方向。由圖可以看出，O、C在同一垂直線上。量取OA=3mm，AB=25mm，BC=14mm，OC=22mm. 1-3 平面機構(gòu)的自由度機構(gòu)的自由度：機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機架所能有的獨立運動

9、的數(shù)目。一、計算機構(gòu)自由度（設(shè)n個活動構(gòu)件，PL個低副，PH個高副） F=3n-2PL-PH 二、機構(gòu)具有確定運動的條件 （原動件數(shù)F，機構(gòu)破壞）鉸鏈四桿機構(gòu) F=3*3-2*4-0=1 原動件數(shù)=機構(gòu)自由度鉸鏈五桿機構(gòu)ab F=3*4-2*5-0=2 原動件數(shù)機構(gòu)自由度原動件數(shù)機構(gòu)自由度數(shù)，機構(gòu)運動不確定（任意亂動） 機構(gòu)具有確定運動的條件是：機構(gòu)的自由度數(shù)等于機構(gòu)的原動件數(shù)，既機構(gòu)有多少個自由度，就應(yīng)該給機構(gòu)多少個原動件。三、計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的問題 1復(fù)合鉸鏈 三個或三個以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成共軸線轉(zhuǎn)動副的鉸鏈，我們稱為復(fù)合鉸鏈（如圖所示）。 若有m個構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，則 復(fù)合鉸鏈處的轉(zhuǎn)動副數(shù)應(yīng)為（m-1）個。 復(fù)合鉸鏈2局部自由度 機構(gòu)中某些構(gòu)件具有局部的、不影響其它構(gòu)件運動的自由度，同時與輸出運動無關(guān)的自由度我們稱為局部自由度。對于含有局部自由度的機構(gòu)在計算自由度時，不考慮局部自