機械原理課件第二章CH02西工大版

$number{01}機械原理課件第二章ch02西工大版目錄緒論機構(gòu)組成與分類平面連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)其他常用機構(gòu)01緒論機械原理是機械工程學(xué)科中的一門基礎(chǔ)課程，主要研究機械系統(tǒng)運動的基本規(guī)律和設(shè)計原理。機械原理課程是機械類專業(yè)學(xué)生的必修課程，對于培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和解決實際工程問題的能力具有重要意義。機械原理課程的定義與重要性重要性定義機械原理課程的歷史可以追溯到古代，隨著工業(yè)革命和科技進步的發(fā)展，機械原理的理論和實踐不斷得到完善和發(fā)展。歷史現(xiàn)代機械原理課程不斷引入新的理論和技術(shù)，如計算機輔助設(shè)計、數(shù)值模擬等，為機械系統(tǒng)設(shè)計和分析提供了更高效和精確的方法。發(fā)展機械原理課程的歷史與發(fā)展123機械原理課程的學(xué)習(xí)方法習(xí)題與項目實踐相結(jié)合通過習(xí)題練習(xí)和項目實踐，學(xué)生可以更好地掌握機械系統(tǒng)設(shè)計和分析的方法，提高解決實際問題的能力。理論與實踐相結(jié)合機械原理課程需要學(xué)生在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，通過實驗和實踐來加深理解和提高應(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機構(gòu)組成與分類自由度構(gòu)件運動副機構(gòu)的組成要素描述機構(gòu)運動狀態(tài)的物理量，計算自由度的公式為F=3n-(2PL+Ph)，其中n為活動構(gòu)件數(shù)，PL為低副數(shù)，Ph為高副數(shù)。構(gòu)成機構(gòu)的基本單元，通過一定的約束與其它構(gòu)件連接在一起。構(gòu)件之間的相對運動是通過運動副來實現(xiàn)的，常見的運動副有轉(zhuǎn)動副、移動副等。將機構(gòu)分為平面機構(gòu)和空間機構(gòu)。根據(jù)運動形式分類根據(jù)結(jié)構(gòu)特征分類根據(jù)功能分類將機構(gòu)分為連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、輪系機構(gòu)等。將機構(gòu)分為傳動機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、平衡機構(gòu)等。030201機構(gòu)的分類步驟首先確定機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)和運動副類型，然后按照一定的比例畫出各構(gòu)件之間的相對位置，最后用線條和符號表示出各運動副的連接關(guān)系。目的用簡單的線條和符號表示機構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對運動關(guān)系，便于對機構(gòu)進行分析和設(shè)計。意義通過機構(gòu)運動簡圖可以直觀地了解機構(gòu)的運動特性和結(jié)構(gòu)特點，為后續(xù)的分析和設(shè)計提供基礎(chǔ)。機構(gòu)運動簡圖03平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)由機架、連桿、曲柄和搖桿等構(gòu)件組成。組成根據(jù)連桿機構(gòu)的運動形式，可分為曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)等類型。分類平面連桿機構(gòu)的組成與分類運動特性平面連桿機構(gòu)可以實現(xiàn)多種復(fù)雜的運動軌跡和運動形式，如往復(fù)運動、擺動、旋轉(zhuǎn)等。傳力特性通過合理設(shè)計連桿機構(gòu)的構(gòu)件和運動參數(shù)，可以實現(xiàn)精確的力和運動傳遞，提高機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。平面連桿機構(gòu)的工作特性設(shè)計原則根據(jù)實際需求和工作條件，選擇合適的連桿機構(gòu)類型，并確定各構(gòu)件的尺寸和運動參數(shù)。優(yōu)化方法采用現(xiàn)代設(shè)計方法和優(yōu)化算法，對連桿機構(gòu)的性能進行優(yōu)化，提高其工作性能和可靠性。平面連桿機構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化04凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)的組成與分類組成凸輪機構(gòu)由凸輪、從動件和機架三個基本構(gòu)件組成。分類根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，凸輪機構(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；按從動件的運動形式可分為轉(zhuǎn)動、擺動和移動等。凸輪機構(gòu)通過凸輪的轉(zhuǎn)動或移動，使從動件產(chǎn)生預(yù)期的運動規(guī)律。工作原理凸輪機構(gòu)的運動特性取決于凸輪的形狀、從動件的類型以及兩者之間的相對位置關(guān)系。運動特性凸輪機構(gòu)在傳遞運動和力的過程中，會受到各種阻力和慣性的影響，從而產(chǎn)生一定的動態(tài)響應(yīng)。動力學(xué)特性凸輪機構(gòu)的工作特性

凸輪機構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化設(shè)計步驟凸輪機構(gòu)的設(shè)計需要經(jīng)過初步設(shè)計、運動分析和動力學(xué)分析等步驟，以確保機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的運動規(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)化和運動優(yōu)化等。計算機輔助設(shè)計隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，越來越多的設(shè)計軟件被應(yīng)用于凸輪機構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化，如AutoCAD、SolidWorks和ANSYS等。05齒輪機構(gòu)組成齒輪機構(gòu)主要由主動齒輪、從動齒輪和機架組成，通過齒間的相互作用傳遞動力和運動。分類根據(jù)齒輪的形狀和旋轉(zhuǎn)方向，齒輪機構(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。齒輪機構(gòu)的組成與分類齒輪機構(gòu)的傳動效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的傳動比，且長期使用下磨損較小。傳動效率齒輪機構(gòu)工作穩(wěn)定性好，對外部干擾和沖擊有一定的抵抗能力。工作穩(wěn)定性齒輪機構(gòu)適用于各種類型的機械傳動系統(tǒng)，尤其在大功率、高轉(zhuǎn)速和高精度的場合中應(yīng)用廣泛。適用范圍齒輪機構(gòu)的工作特性齒輪機構(gòu)的設(shè)計應(yīng)遵循等強度原則、潤滑原則和標(biāo)準(zhǔn)化原則，以確保其工作性能和使用壽命。設(shè)計原則通過采用先進的計算機輔助設(shè)計軟件，對齒輪機構(gòu)的幾何參數(shù)、材料、熱處理和潤滑方式等進行優(yōu)化，以提高其工作性能和降低制造成本。優(yōu)化方法齒輪機構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化06其他常用機構(gòu)棘輪機構(gòu)是一種常見的間歇運動機構(gòu)，它由棘輪和棘爪組成，用于實現(xiàn)間歇性轉(zhuǎn)動。棘輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)由槽輪和撥盤組成，可以實現(xiàn)間歇性轉(zhuǎn)動和間歇性移動。槽輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)由兩個尺寸不同的齒輪組成，可以實現(xiàn)間歇性轉(zhuǎn)動。不完全齒輪機構(gòu)間歇運動機構(gòu)螺旋壓力機螺旋壓力機是一種常見的螺旋機構(gòu)，它由螺桿和螺母組成，通過旋轉(zhuǎn)螺桿來產(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構(gòu)，它由螺桿和螺母組成，通過旋轉(zhuǎn)螺桿來頂升重物。螺旋傳動機構(gòu)螺旋傳動機構(gòu)由螺桿和螺母組成，可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動或直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動。螺旋機構(gòu)VS萬向聯(lián)軸節(jié)是一種常見的萬向聯(lián)軸節(jié)機構(gòu)，它由兩個叉形接頭和一個十字軸組