機械原理孫恒課件

機械原理孫恒課件目錄CONTENTS緒論平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的力分析平面連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)01緒論研究各種機械的基本規(guī)律和基本理論研究機械系統(tǒng)的運動學(xué)、動力學(xué)和靜力學(xué)研究機械系統(tǒng)的設(shè)計、分析和優(yōu)化方法研究機械系統(tǒng)的性能、可靠性和壽命01020304機械原理的研究對象010204機械原理課程的內(nèi)容和任務(wù)掌握機械原理的基本概念、基本理論和基本方法了解各種機械系統(tǒng)的運動學(xué)、動力學(xué)和靜力學(xué)特性掌握機械系統(tǒng)的設(shè)計、分析和優(yōu)化方法培養(yǎng)學(xué)生對機械系統(tǒng)性能、可靠性和壽命的評估能力03注重理論與實踐相結(jié)合，通過實驗和課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)加深對理論知識的理解注重對各種機械系統(tǒng)的了解和比較，掌握不同類型機械系統(tǒng)的特點和設(shè)計方法注重對基本概念和基本理論的掌握，打好基礎(chǔ)，逐步提高分析和解決問題的能力積極參與課堂討論和小組學(xué)習(xí)，與同學(xué)和老師交流心得，提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率機械原理的學(xué)習(xí)方法02平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析將構(gòu)件相互連接，并確定其相對運動的裝置。運動副構(gòu)件運動鏈構(gòu)成機構(gòu)的基本單元，通過運動副連接。由兩個或多個構(gòu)件通過運動副連接而成的閉環(huán)系統(tǒng)。030201平面機構(gòu)的組成將實際機構(gòu)中的非關(guān)鍵部分忽略，突出其主要運動特性。簡化機構(gòu)使用簡單的線條和符號表示機構(gòu)中的構(gòu)件和運動副。繪制簡圖在簡圖中標(biāo)注出機構(gòu)的主要參數(shù)，如長度、角度等。標(biāo)注參數(shù)平面機構(gòu)的運動簡圖

平面機構(gòu)的自由度計算自由度定義機構(gòu)中各個構(gòu)件在平面內(nèi)獨立運動的數(shù)量。計算公式根據(jù)運動副的類型和數(shù)量，使用自由度計算公式進行計算。確定原動件數(shù)根據(jù)自由度計算結(jié)果，確定使機構(gòu)運動的原動件數(shù)量。03平面機構(gòu)的運動分析確定機構(gòu)在任意位置時的運動參數(shù)（如速度、加速度、角速度、角加速度等）和力矩，為機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、性能評價和動態(tài)分析提供依據(jù)。通過幾何學(xué)和運動學(xué)原理，采用解析法和圖解法進行機構(gòu)運動分析。機構(gòu)運動分析的目的和方法方法目的兩構(gòu)件在某瞬時的相對速度為零，即相對運動速度為無窮大，則稱該瞬時兩構(gòu)件重合，稱為瞬心。瞬心定義通過速度瞬心法，可以方便地求解機構(gòu)中各構(gòu)件的速度和角速度，特別適用于求解具有多個構(gòu)件和多個自由度的復(fù)雜機構(gòu)。應(yīng)用速度瞬心法在機構(gòu)運動分析中的應(yīng)用相對運動原理當(dāng)兩構(gòu)件之間存在相對運動時，可以通過將一個構(gòu)件視為固定，另一個構(gòu)件視為動體來分析相對運動。應(yīng)用通過相對運動分析法，可以求解機構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對位移、相對速度和相對加速度，進一步確定各運動副中的約束反力和力矩。相對運動分析法在機構(gòu)運動分析中的應(yīng)用04平面機構(gòu)的力分析研究機構(gòu)中力的分布、傳遞和平衡的學(xué)科。機構(gòu)力分析力具有大小、方向和作用點三個要素，決定了力對物體的作用效果。力的基本性質(zhì)根據(jù)作用效果，可將力分為推力和阻力；根據(jù)作用方式，可將力分為主動力和被動力。力的分類機構(gòu)力分析的基本概念虛功原理對于一個平衡的系統(tǒng)，所有主動力對任意虛位移所做的虛功總和等于所有阻力對同一虛位移所做的虛功總和。虛位移機構(gòu)中某構(gòu)件相對于某參考系發(fā)生的微小位移，其大小和方向不改變機構(gòu)的相對位置和相對運動狀態(tài)。虛位移法的應(yīng)用通過分析機構(gòu)中各構(gòu)件的虛位移和作用力，求出機構(gòu)的平衡條件和平衡力矩。機構(gòu)力分析的虛位移法動態(tài)靜力法的應(yīng)用適用于求解機構(gòu)的動態(tài)平衡問題，特別是對于多自由度機構(gòu)的平衡分析。注意事項在應(yīng)用動態(tài)靜力法時，需要特別注意機構(gòu)的約束條件和運動狀態(tài)，以確保分析的準(zhǔn)確性和可靠性。動態(tài)靜力法基于牛頓第二定律，通過分析機構(gòu)中各構(gòu)件的質(zhì)量和加速度，求出機構(gòu)中各點的反作用力。機構(gòu)力分析的動態(tài)靜力法05平面連桿機構(gòu)特點由若干個剛性構(gòu)件通過低副（鉸鏈或滑塊）連接而成，構(gòu)件之間只能產(chǎn)生平面運動。基本類型曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)的特點和基本類型可以實現(xiàn)多種運動形式的轉(zhuǎn)換，如轉(zhuǎn)動、擺動、移動等。運動特性可以實現(xiàn)精確的傳動比，且具有較大的承載能力。傳動特性在運動過程中會產(chǎn)生慣性力、科氏力等，需要對其進行平衡或補償。動力學(xué)特性平面連桿機構(gòu)的工作特性03運動設(shè)計的注意事項確保機構(gòu)的運動平穩(wěn)、無沖擊、無死點，滿足實際工作需求，考慮機構(gòu)的制造和裝配精度。01運動設(shè)計的基本方法根據(jù)實際需求，通過幾何學(xué)和運動學(xué)分析，確定機構(gòu)的尺寸和運動參數(shù)。02運動設(shè)計的步驟選擇合適的機構(gòu)類型，確定機構(gòu)的運動形式和運動參數(shù)，進行機構(gòu)的運動分析，優(yōu)化設(shè)計。平面連桿機構(gòu)的運動設(shè)計06凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)是一種常見的機械傳動機構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠等優(yōu)點。它能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的運動規(guī)律和軌跡，因此在各種機械系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。特點根據(jù)凸輪的形狀和運動方式，凸輪機構(gòu)可以分為盤形凸輪機構(gòu)、圓柱凸輪機構(gòu)和圓錐凸輪機構(gòu)等類型。其中，盤形凸輪機構(gòu)是最常用的一種，其凸輪呈盤狀，具有平面或曲面輪廓?；绢愋屯馆啓C構(gòu)的特點和基本類型運動規(guī)律從動件的運動規(guī)律是指其位移、速度和加速度隨時間的變化規(guī)律。凸輪機構(gòu)通過不同的運動規(guī)律實現(xiàn)各種復(fù)雜的運動軌跡。選擇根據(jù)實際工作需求，選擇合適的運動規(guī)律是凸輪機構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。常用的運動規(guī)律有等速、等加速等減速、簡諧和正弦等。選擇時應(yīng)考慮從動件的位移、速度和加速度的變化范圍、剛性沖擊和柔性沖擊等因素。從動件的運動規(guī)律及其選擇凸輪輪廓曲線的設(shè)計是凸輪機構(gòu)設(shè)計的核心，其方法主要有圖解法和解析法兩種。圖解法簡便直觀，適用于精度要求不高的場合；解析法精度高，適用于高精度、高效率的場合。設(shè)計方法設(shè)計凸