第8章常用机构

常用机构-人教版选修2-2教案一、知识点简介本节课主要介绍常用机构的概念、特点及应用。

二、教学目标1.了解常用机构的定义和分类方法。

2.掌握常用机构的特点及应用。

3.能够根据实际需求选择合适的机构。

三、教学重点1.常用机构的分类。

2.常用机构的特点和应用。

四、教学难点如何根据不同的应用场景选择合适的机构。

五、教学步骤1. 导入新课本节课将学习机构的概念、分类及应用。

2. 了解常用机构的定义和分类方法1.定义：机构是一种由动件、动件连接副和定件组成的构件系统，是为了完成特定的运动、力学功能而设计的。

2.分类：根据构件组成和连接方式的不同，常见的机构可以分为平面机构、空间机构和串联机构三类。

3. 掌握常用机构的特点及应用1.平面机构：由构成平面的动链接副和定链接副组成，主要特点是结构简单，轻便，适用于平面直线运动，常见的有曲柄摇杆机构、连杆机构、滑块机构等。

2.空间机构：由构成空间的动链接副和定链接副组成，主要特点是构造复杂，重量大，能够实现较复杂的运动轨迹和力传递，常见的有球式减速器、丝杠副等。

3.串联机构：由多个平面机构和空间机构组成的机构，通过串联或并联连接方式形成一个完整的机构系统，可以实现多种运动状态和力传递，常见的有平行四边形机构、三角形机构等。

4.应用：常用机构广泛应用于各种机械系统中，如汽车、船舶、机械手臂、机床等。

4. 锻炼能力通过设计机构，提高学生的机构设计能力。

六、教学实例设计一种将圆周运动转化为往复直线运动的机构。

1. 确定要素圆周运动要素：AB为定杆，O为圆心，C为转角杆，D为跟随杆，OE垂直于AB，所需完成的任务是将C点的圆周运动转化为D点的往复直线运动。

2. 设计思路由于C点的圆周运动需要通过连接件传递到D点，因此可以构造一个四杆机构，将AB、C、D三点连接起来，并用OE与其连接，完成圆周运动到往复直线运动的转化。

3. 设计过程1.使用AB、C、D三点构成一个四边形，连接各个端点，构造平行四边形机构。

机械原理第二版课后答案第一章结构分析作业1.2 解：F = 3n－2PL－PH = 3×3－2×4－1= 0该机构不能运动，修改方案如下图：1.2 解：（a）F = 3n－2PL－PH = 3×4－2×5－1= 1 A点为复合铰链。

（b）F = 3n－2PL－PH = 3×5－2×6－2= 1B、E两点为局部自由度, F、C两点各有一处为虚约束。

（c）F = 3n－2PL－PH = 3×5－2×7－0= 1 FIJKLM为虚约束。

1.3 解：F = 3n－2PL－PH = 3×7－2×10－0= 11）以构件2为原动件，则结构由8－7、6－5、4－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图a)。

2）以构件4为原动件，则结构由8－7、6－5、2－3三个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅱ级机构(图b)。

3）以构件8为原动件，则结构由2－3－4－5一个Ⅲ级杆组和6－7一个Ⅱ级杆组组成，故机构为Ⅲ级机构(图c)。

(a) (b) (c)第二章 运动分析作业2.1 解：机构的瞬心如图所示。

2.2 解：取作机构位置mmmm l /5=μ图如下图所示。

1.求D 点的速度V D13P D V V =而 25241314==P P AE V V E D ，所以 s mm V V E D /14425241502524=⨯==2. 求ω1s rad l V AE E /25.11201501===ω3. 求ω2因 98382412141212==P P P P ωω ，所以s rad /46.0983825.1983812=⨯==ωω4. 求C 点的速度V Csmm C P V l C /2.10154446.0242=⨯⨯=⨯⨯=μω2.3 解：取作机构位置mmmm l /1=μ图如下图a 所示。

1. 求B2点的速度V B2V B2 =ω1×L AB =10×30= 300 mm/s 2.求B3点的速度V B3V B3 ＝ V B2 ＋ V B3B2 大小 ？ ω1×L AB ？ 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC取作速度多边mms mm v /10=μ形如下图b 所示，由图量得：mmpb 223= ，所以smm pb V v B /270102733=⨯=⨯=μ由图a 量得：BC=123 mm , 则mmBC l l BC 1231123=⨯=⨯=μ3. 求D 点和E 点的速度V D 、V E利用速度影像在速度多边形，过p 点作⊥CE ，过b 3点作⊥BE ，得到e 点；过e 点作⊥pb 3，得到d 点 , 由图量得：mmpd 15=，mmpe 17=，所以smm pd V v D /1501015=⨯=⨯=μ ，smm pe V v E /1701017=⨯=⨯=μ；smm b b V v B B /17010173223=⨯=⨯=μ4. 求ω3srad l V BC B /2.212327033===ω5. 求nB a 222212/30003010s mm l a ABn B =⨯=⨯=ω6. 求3B aa B3 ＝ a B3n ＋ a B3t ＝ a B2 ＋ aB3B2k ＋ aB3B2τ大小 ω32LBC ？ ω12LAB 2ω3VB3B2 ？ 方向 B →C ⊥BC B →A ⊥BC ∥BC 22233/5951232.2s mm l a BCn B =⨯=⨯=ω223323/11882702.222s mm V a B B k B B =⨯⨯=⨯=ω取作速度多边mms mm a 2/50=μ形如上图c 所示，由图量得：mmb 23'3=π ，mmb n 20'33=,所以233/11505023's mm b a a B =⨯=⨯=μπ2333/10005020's mm b n a at B =⨯=⨯=μ7. 求3α233/13.81231000s rad l a BC tB ===α8. 求D 点和E 点的加速度aD 、a E利用加速度影像在加速度多边形，作e b 3'π∆∽CBE ∆, 即BE eb CEeCBb 33''==ππ，得到e 点；过e 点作⊥3'b π，得到d 点 , 由图量得：mm e 16=π，mmd 13=π，所以2/6505013s mm d a a D =⨯=⨯=μπ ，2/8005016s mm e a a E =⨯=⨯=μπ 。

第八章打纬第一节打纬机构打纬机构沿织机前后摆动，而引纬沿织机的左右运动，这就要求打纬与引纬协调配合，打纬机构的摆动应为引纬运动留有足够的空间和时间。

常用的打纬机构按其结构型式的不同，可分为连杆式打纬机构、共轭凸轮打纬机构及圆筘片打纬机构。

打纬机构还可按其打纬动程变化与否分为恒定动程的打纬机构、变化动程的打纬机构。

目前常用的主要有连杆式打纬机构和共轭凸轮打纬机构，圆筘片打纬机构主要用于多梭口织机。

恒定动程的打纬机构主要用于普通织机，变化动程的打纬机构主要用于毛巾织机上。

一、连杆式打纬机构连杆式打纬机构是织机上使用最为广泛的打纬机构，常用的有四连杆打纬机构和六连杆打纬机构两种类型。

（一）四连杆打纬机构1．四连杆打纬机构作用原理图9-2所示为国产GA615型有梭织机使用的四连杆打纬机构。

织机主轴1为一根曲轴，其上有两只曲柄2。

连杆（也称牵手）3一端通过剖分式结构的轴瓦与曲柄2连接，另一端通过牵手栓4与筘座脚5相连接，筘座脚固定在摇轴9上，而筘座8固装在两只筘座脚上。

钢筘7通过筘帽6安装在筘座8上。

织机主轴和摇轴均安装于墙板上。

随着织机主轴回转，筘座脚5以摇轴9为中心作前后方向的往复摆动，当筘座脚5向机前摆动时，由钢筘7将纬纱推向织口。

完成打纬运动（请参见本书所附光盘）。

图9-2 GA611型有梭织机的四连杆打纬机构1－织机主轴2－曲柄3－连杆4－牵手栓5－筘座脚6－筘帽7－钢筘8－筘座9－摇轴2．四连杆打纬机构的分类四连杆打纬机构是目前织机上应用最广泛的打纬机构，其运动性能取决于连杆长度（包括结构尺寸）和轴向偏度，四连杆打纬机构可按以下特征来分类：轴向打纬与非轴向打纬。

筘座脚摆动至最前、最后位置时，相应位置上牵手栓中心的连线若通过曲轴中心，则该打纬机构被称为轴向打纬机构。

轴向打纬机构具有筘座脚向前摆动和向后摆动各占织机主轴180度，即平均速度相等的特性。

若筘座脚摆动至最前、最后位置时，相应位置上牵手栓中心的连线不通过曲轴中心，则该打纬机构被称为非轴向打纬机构。

第八章凸轮机构§8-1 凸轮机构概述§8-2 凸轮机构的分类与特点1、凸轮机构中，主动件通常作。

A、等速转动或移动B、变速转动C、变速移动2、凸轮与从动件接触处的运动副属于（）。

A、高副B、转动副C、移动副3、内燃机的配气机构采用了（）机构。

A、凸轮B、铰链四杆C、齿轮4、凸轮机构中，从动件构造最简单的是（）从动件。

A、平底B、滚子C、尖顶5、从动件的运动规律决定了凸轮的（）。

A、轮廓曲线B、转速C、形状6、凸轮机构中，（）从动件常用于高速传动。

A、滚子B、平底C、尖顶7、凸轮机构主要与（）和从动件等组成。

A、曲柄B、摇杆C、凸轮8、有关凸轮机构的论述正确的是（）。

A、不能用于高速启动B、从动件只能做直线运动C、凸轮机构是高副机构二、判断题1、（）在凸轮机构中，凸轮为主动件。

2、（）凸轮机构广泛应用于机械自动控制。

3、（）移动凸轮相对机架作直线往复移动。

4、（）在一些机器中，要求机构实现某种特殊的复杂的运动规律，常采用凸轮机构。

5、（）根据实际需要，凸轮机构可以任意拟定从动件的运动规律。

6、（）凸轮机构中，主动件通常作等速转动或移动。

三、填空题1、凸轮机构主要有、和三个基本构件所组成。

2、在凸轮机构中，凸轮为，通常作等速或。

3、在凸轮机构中，通过改变凸轮，使从动件实现设计要求的运动。

4、在凸轮机构中，按凸轮形状分类，凸轮有、和三种。

5、凸轮机构工作时，凸轮轮廓与从动件之间必须始终接触，否则，凸轮机构就不能正常工作。

6、凸轮机构主要的失效形式是磨损和疲劳点蚀。

§8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律1、从动件作等速运动规律的位移曲线形状是（）。

A、抛物线B、斜直线C、双曲线2、从动件作等加速等减速运动的凸轮机构（）。

A、存在刚性冲击B、存在柔性冲击C、没有冲击3、从动件作等速运动规律的凸轮机构，一般适用于（）、轻载的场合。

A、低速B、中速C、高速4、从动件作等加速等减速运动规律的位移曲线是（）。