东北大学机械原理考研复试教案之机构组成(2010版)
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1. 步进电动机的原理答:步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。
该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。
转子也随着该磁场转一个角度。
每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。
改变绕组通电的顺序,电机就会反转。
所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
2. 间歇机构和间歇机构的原理答:有些机械需要其构件周期地运动和停歇。
能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构,称为间歇运动机构。
例如牛头刨床工作台的横向进给运动,电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。
常见的间歇运动机构有:棘轮机构、槽轮机构、连杆机构和不完全齿轮机构。
间歇运动机构可分为单向运动和往复运动两类。
凸轮机构、平面连杆机构、不完全齿轮、槽轮机构、棘轮机构、双向棘爪机构。
3. 三极管的工作原理答: 三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件•其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。
晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。
晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。
而每一种又有NPN和PNP 两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管,(其中,N表示在高纯度硅中加入磷,是指取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,而p是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。
两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
课程名称:《机械原理》第 1 讲次第一章绪论1-1 本课程研究的对象及内容1-2 本课程的性质、学习目的、任务及要求授课题目1-3 机械原理学科的发展趋势第二章机构的结构分析2-1 机构的结构分析的内容和目的2-2 机构的组成本课授课学时为 52 学时,此外作 2 个或者 3 个实验,最后有一周的课程设计。
参考书目不少本讲目的要求及重点难点:] 通过本讲课的学习,要弄清晰“学什么”、“为什么学”、“如何学”等问题,掌握组成机构的构件和运动副等概念] 机构、机器、机械、构件、零件等概念,运动副的定义、分类和约束特点构件、运动副内容[]第一章绪论1-1 本课程研究的对象及内容一、机械原理的研究对象顾名思义,本课程的研究对象就是“机械”,主要内容是关于机械的一些基本理论和设计方法。
那末,什么是“机械”呢?一)机构、机器和机械机械:是机构和机器的总称。
机器:根据某种使用要求而设计的一种用于执行机械运动的装置。
主要用于变换或者传递能量、物料、信息等。
讲几个实例,来研究机器、机构的组成和工作原理。
【例1-1】单缸四冲程内燃机,图1-1组成:活塞连杆曲轴气缸体凸轮进气阀排气阀小齿轮大齿轮这里,曲柄滑块机构将活塞的挪移曲柄的转动,齿轮机构改变转速和转向,凸轮机构将凸轮的转动推杆的往复挪移。
内燃机是由若干个机构组成的。
图1-1【例1-2】工件自动装卸装置,图1-2图1-2由带传动机构、蜗轮蜗杆机构、凸轮机构、连杆机构等。
当电动机转动通过上述机构使滑杆左移时,滑杆夹持器的动爪和定爪将工件夹住;而当滑杆带着工件向右挪移到夹持器的动爪碰到上面的挡块时,将工件松开,工件落到工件载送器中,以被送到下道工序。
从上面的例子可以知道,一部机器可能由一个或者多个机构组成。
如空气压缩机只含有一个曲柄滑块机构,而大多数机器都含有多个机构。
机构是由一系列的运动单元体(称为构件)组成的具有确定相对运动的系统,它起着运动的传递和运动形式转换的作用。
机械原理课程教案—机构的结构设计一、教学目标1. 知识与技能:(1)了解机构的基本概念及其分类;(2)掌握常见机构的特点及应用;(3)学会使用机构设计的基本原则和方法。
2. 过程与方法:(1)通过观察实例,分析机构的功能和结构特点;(2)运用机构设计的基本原则,进行简单的机构设计。
3. 情感态度价值观:培养学生的创新意识,提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机构的基本概念及其分类(1)机构的定义;(2)机构的分类;(3)机构的特点。
2. 常见机构的特点及应用(1)齿轮机构;(2)传动机构;(3)连杆机构;(4)凸轮机构;(5)其他常用机构。
3. 机构设计的基本原则和方法(1)机构设计的原则;(2)机构设计的方法;(3)机构设计的步骤。
三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)机构的基本概念及其分类;(2)常见机构的特点及应用;(3)机构设计的基本原则和方法。
2. 教学难点:(1)机构设计的方法;(2)机构设计的步骤。
四、教学准备1. 教学资源:(1)教材;(2)多媒体课件;(3)实例图片;(4)模型或实物。
2. 教学工具:(1)投影仪;(2)计算机;(3)黑板;(4)粉笔。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示实例图片,引导学生思考机构在实际中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 教学内容与活动:(1)讲解机构的基本概念及其分类,通过实例分析不同机构的特点;(2)介绍常见机构的特点及应用,结合实际例子进行讲解;(3)讲解机构设计的基本原则和方法,引导学生了解机构设计的过程。
3. 课堂练习:让学生根据给定的任务,运用所学知识进行简单的机构设计,培养学生的实际操作能力。
4. 总结与拓展:对本节课的内容进行总结,强调机构设计的重要性,引导学生思考如何将所学知识应用到实际项目中。
鼓励学生进行创新,提出新的机构设计方案。
5. 布置作业:根据本节课的内容,布置相关的作业,巩固学生对机构设计的基本概念和方法的理解。