第1章机械原理-绪论
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§1-1 研究对象及内容1.研究对象:本课程研究的对象是机械。
所谓机械就是机构与机器的总称。
2.机构:用来传递与变换运动和力的可动装置。
它可以变换和传递机器之间的运动形式(比如往复移动变为转动)及速度(比如高速变低速)。
比如自行车要通过链条传动把脚踏的旋转运动变为后轮的旋转运动,链条就是一种机构;指针手表通过齿轮保持时、分、秒针之间的比例关系,齿轮也是一种机构;还有折叠式家具及门铰链大多采用的是连杆机构;还有一定功率下电机的输出力矩很小,不能直接使用,也是采用齿轮机构来获得所需的力矩。
常见的机构有带传动机构、链传动机构、齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、曲柄滑块机构、蜗轮蜗杆传动机构、螺旋机构。
3.机器:由原动部分、传动部分(机构)、执行部分和控制部分组成的、执行机械运动的装置,它可以转换和传递能量、物料和信息。
比如缝纫机可以缝合衣服,它是机器;汽车可以运送物料,它也是机器;打印机可以把电子信息变为纸上可见的信息,它还是机器;这些机器的共同点就是它们都是由多个机构组成的,且都是通过做有用功来完成机械运动的。
4.机器的分类:机器按其用途可分为两类:①原动机凡将其他形式的能量转换为机械能的机器称为原动机;②工作机凡利用机械能来完成有用功的机器称为工作机。
5.机器的结构:①传统的机器由如下三个部分组成:②现代的机器由如下四个部分组成:③现代先进的机器由如下五个部分组成:6.实例:①内燃机内燃机就是把燃油的热能(化学能)转换为机械能的机器。
它由活塞、连杆、曲轴组成的连杆机构进行动力驱动,并由一对大小齿轮机构、凸轮机构组成配气系统。
其原理如下:当气缸内的气体受热膨胀后,气体产生的压力会使活塞作上下往复运动,连杆把活塞的往复运动变为连续旋转的运动并传递给曲轴,使其对外输出动力,同时装在曲轴上的小齿轮又将曲轴的旋转传递给相邻的大齿轮,带动大齿轮轴上的凸轮按另一种速度旋转,进一步推动配气系统的阀杆上下往复运动,使阀门按一定的时间要求启闭实现配气,从而让活塞能周而复始地进行往复运动,机器能连续地实现能量的转换。
机械原理第一讲绪论一、学什么?——本课程的研究对象及内容二、为何学?——学习本课程的目的三、如何学?——学习本课程的方法1.研究对象机械 机构 机器 实例 单缸内燃机工件自动装卸装置—— 机器和机构的总称—— 一种用来传递与变换运动和力的可动装置—— 一种用来变换或传递能量、物料与信息的机构的组合2.研究内容●机构结构分析的基本知识●机构的运动分析●机器动力学●常用机构的分析与设计●机械系统的方案设计 研究有关机械的基本理论问题:各种机构和机器所具有的一般共性问题 各种机器中常用机构的性能及其设计方法问题 机械系统的方案及创新设计问题1.本课程的性质及任务任务: 性质: 机械类各专业的一门主干技术基础课程。
研究机械基础理论的一门科学;掌握机构学和机器动力学的基本的理论、知识和技能学会各种常用基本机构的分析和综合方法培养机械传动系统方案设计的初步能力2.学习本课程的目的学习相关技术基础和专业课程的基础增强今后从事机械设计和研究工作的适应能力和开发创新能力有缘学习更多+谓ygd3076考证资料或关注桃报:奉献教育(店铺)1.掌握本课程的特点2.注重理论联系实际3.逐步建立工程观念具有一定的理论系统性及逻辑性和较强的工程实践性理解需有一定的实际感性知识,注意理论如何在工程实际中的应用与工程有关的术语、公式及标准和简化方法多,问题解法多及多解性要有分析、判断、决策的能力和综合分析、全面考虑问题的习惯还要有科学严谨和一丝不苟的工作作风4.认真对待各教学环节自学、听课、作业、讨论、答疑和考试,以及实验课和课程设计本课程的理论教学 : 讲授48学时有缘学习更多+谓ygd3076考证资料或关注桃报:奉献教育(店铺)。
第一章绪论基本概念1.机械:机器和机构的总称。
2.机构:用来传递与变化运动和力的可动装置。
3.机器:根据某种使用要求设计的执行机械运动的装置,可用来变换或传递能量、物料和信息。
第二章机构的结构分析1.何谓构件?构件与零件有何区别?试举例说明其区别。
构件是由一个或多个小零件刚性联接的独立运动单元体,它是机构组成的基本要素;而零件则是独立的制造单元,所有机器均由零件构成。
2.何谓运动副和运动副元素?运动副是如何进行分类的?由直接接触形成的可动联接为运动副;其接触表面称作运动副元素;运动副根据接触特性分为高副与低副;按照相对运动形式,可分为移动副、转动副、齿轮副、凸轮副和螺旋副;此外,依据引入的约束数目对它们进行分类。
I级副-V级副3.何谓高副?何谓低副?在平面机构中高副和低副一般各带入几个约束?齿轮副的约束数目应如何确定?点线接触为高副,面面接触为低副;各带入1个和2个约束;若两齿轮(条)固定则引入一个约束,不固定引入2个约束。
4.何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?通过运动副的联接而构成的可相对运动的系统;机构是具有固定构件的运动链。
5.何谓机构的自由度?在计算平面机构的自由度时,应注意哪些问题?机构具有确定运动是所必须给定的独立运动参数的数目,亦及必须给定的独立的广义坐标的数目,称为机构的自由度。
注意复合铰链(包含机架),去除局部自由度(某些构件产生的局部运动并不影响其他构件的运动),去除虚约束(在机构中,有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用)。
6.既然虚约束对于机构的运动实际上不起约束作用,那么在实际机构中为什么又常常存在虚约束?虚约束是指对机构运动起不到实际约束作用的约束。
虚约束可以改善构件的受力情况,提高机构的刚度和强度,有于保证机械顺利通过某些特殊位置。
(尽量减少虚约束)7.机构具有确定运动的条件是什么?机构具有确定运动的条件是其原动件数目等于机构自由度的数目。
当不满足此条件时,若原动件少于自由度,机构运动将不确定;反之,若原动件多于自由度,则可能导致机构最薄弱环节的破坏。