機(jī)械原理課件第二章CH02西工大版

$number{01}機(jī)械原理課件第二章ch02西工大版目錄緒論機(jī)構(gòu)組成與分類平面連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)其他常用機(jī)構(gòu)01緒論機(jī)械原理是機(jī)械工程學(xué)科中的一門基礎(chǔ)課程，主要研究機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和設(shè)計(jì)原理。機(jī)械原理課程是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的必修課程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力具有重要意義。機(jī)械原理課程的定義與重要性重要性定義機(jī)械原理課程的歷史可以追溯到古代，隨著工業(yè)革命和科技進(jìn)步的發(fā)展，機(jī)械原理的理論和實(shí)踐不斷得到完善和發(fā)展。歷史現(xiàn)代機(jī)械原理課程不斷引入新的理論和技術(shù)，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬等，為機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析提供了更高效和精確的方法。發(fā)展機(jī)械原理課程的歷史與發(fā)展123機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法習(xí)題與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合通過(guò)習(xí)題練習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生可以更好地掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的方法，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。理論與實(shí)踐相結(jié)合機(jī)械原理課程需要學(xué)生在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐來(lái)加深理解和提高應(yīng)用能力。自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)相結(jié)合學(xué)生應(yīng)自主探究學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)也要積極參與小組討論和合作學(xué)習(xí)，互相交流和分享學(xué)習(xí)心得。02機(jī)構(gòu)組成與分類自由度構(gòu)件運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)的組成要素描述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，計(jì)算自由度的公式為F=3n-(2PL+Ph)，其中n為活動(dòng)構(gòu)件數(shù)，PL為低副數(shù)，Ph為高副數(shù)。構(gòu)成機(jī)構(gòu)的基本單元，通過(guò)一定的約束與其它構(gòu)件連接在一起。構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)運(yùn)動(dòng)副來(lái)實(shí)現(xiàn)的，常見的運(yùn)動(dòng)副有轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副等。將機(jī)構(gòu)分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式分類根據(jù)結(jié)構(gòu)特征分類根據(jù)功能分類將機(jī)構(gòu)分為連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、輪系機(jī)構(gòu)等。將機(jī)構(gòu)分為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、平衡機(jī)構(gòu)等。030201機(jī)構(gòu)的分類步驟首先確定機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副類型，然后按照一定的比例畫出各構(gòu)件之間的相對(duì)位置，最后用線條和符號(hào)表示出各運(yùn)動(dòng)副的連接關(guān)系。目的用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)表示機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，便于對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。意義通過(guò)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖可以直觀地了解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為后續(xù)的分析和設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖03平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)由機(jī)架、連桿、曲柄和搖桿等構(gòu)件組成。組成根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，可分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)等類型。分類平面連桿機(jī)構(gòu)的組成與分類運(yùn)動(dòng)特性平面連桿機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)形式，如往復(fù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等。傳力特性通過(guò)合理設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)精確的力和運(yùn)動(dòng)傳遞，提高機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性設(shè)計(jì)原則根據(jù)實(shí)際需求和工作條件，選擇合適的連桿機(jī)構(gòu)類型，并確定各構(gòu)件的尺寸和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。優(yōu)化方法采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化算法，對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的性能進(jìn)行優(yōu)化，提高其工作性能和可靠性。平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化04凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的組成與分類組成凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成。分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，凸輪機(jī)構(gòu)可以分為不同的類型，如按凸輪的形狀可分為盤形、圓柱形和任意式；按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式可分為轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)和移動(dòng)等。凸輪機(jī)構(gòu)通過(guò)凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，使從動(dòng)件產(chǎn)生預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。工作原理凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性取決于凸輪的形狀、從動(dòng)件的類型以及兩者之間的相對(duì)位置關(guān)系。運(yùn)動(dòng)特性凸輪機(jī)構(gòu)在傳遞運(yùn)動(dòng)和力的過(guò)程中，會(huì)受到各種阻力和慣性的影響，從而產(chǎn)生一定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。動(dòng)力學(xué)特性凸輪機(jī)構(gòu)的工作特性

凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力學(xué)分析等步驟，以確保機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律并具有足夠的穩(wěn)定性。優(yōu)化方法為了提高凸輪機(jī)構(gòu)的性能，可以采用各種優(yōu)化方法，如尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化和運(yùn)動(dòng)優(yōu)化等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)軟件被應(yīng)用于凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，如AutoCAD、SolidWorks和ANSYS等。05齒輪機(jī)構(gòu)組成齒輪機(jī)構(gòu)主要由主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和機(jī)架組成，通過(guò)齒間的相互作用傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。分類根據(jù)齒輪的形狀和旋轉(zhuǎn)方向，齒輪機(jī)構(gòu)可分為直齒、斜齒和錐齒等類型，每種類型又有多種不同的變種。齒輪機(jī)構(gòu)的組成與分類齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的傳動(dòng)比，且長(zhǎng)期使用下磨損較小。傳動(dòng)效率齒輪機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定性好，對(duì)外部干擾和沖擊有一定的抵抗能力。工作穩(wěn)定性齒輪機(jī)構(gòu)適用于各種類型的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，尤其在大功率、高轉(zhuǎn)速和高精度的場(chǎng)合中應(yīng)用廣泛。適用范圍齒輪機(jī)構(gòu)的工作特性齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循等強(qiáng)度原則、潤(rùn)滑原則和標(biāo)準(zhǔn)化原則，以確保其工作性能和使用壽命。設(shè)計(jì)原則通過(guò)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)的幾何參數(shù)、材料、熱處理和潤(rùn)滑方式等進(jìn)行優(yōu)化，以提高其工作性能和降低制造成本。優(yōu)化方法齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化06其他常用機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)是一種常見的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它由棘輪和棘爪組成，用于實(shí)現(xiàn)間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)。棘輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)由槽輪和撥盤組成，可以實(shí)現(xiàn)間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)和間歇性移動(dòng)。槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)由兩個(gè)尺寸不同的齒輪組成，可以實(shí)現(xiàn)間歇性轉(zhuǎn)動(dòng)。不完全齒輪機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)螺旋壓力機(jī)螺旋壓力機(jī)是一種常見的螺旋機(jī)構(gòu)，它由螺桿和螺母組成，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿來(lái)產(chǎn)生壓力。螺旋千斤頂螺旋千斤頂是一種用于頂升重物的螺旋機(jī)構(gòu)，它由螺桿和螺母組成，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿來(lái)頂升重物。螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由螺桿和螺母組成，可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。螺旋機(jī)構(gòu)VS萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)是一種常見的萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)，它由兩個(gè)叉形接頭和一個(gè)十字軸組