机械原理第四章常用机构解析
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第一章绪论基本概念:机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。
第二章平面机构的结构分析机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。
1. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制是本章的重点,也是一个难点。
为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性,对绘制好的简图需进一步检查与核对(运动副的性质和数目来检查)。
2. 运动链成为机构的条件判断所设计的运动链能否成为机构,是本章的重点。
运动链成为机构的条件是:原动件数目等于运动链的自由度数目。
机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断,从而影响机械设计工作的正常进行。
机构自由度计算是本章学习的重点。
准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束,并做出正确处理。
(1) 复合铰链复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。
正确处理方法:k个在同一处形成复合铰链的构件,其转动副的数目应为(k-1)个。
(2) 局部自由度局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。
局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。
正确处理方法:从机构自由度计算公式中将局部自由度减去,也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体,预先将滚子除去不计,然后再利用公式计算自由度。
(3) 虚约束虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。
正确处理方法:计算自由度时,首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计,然后用自由度公式进行计算。
虚约束都是在一定的几何条件下出现的,这些几何条件有些是暗含的,有些则是明确给定的。
对于暗含的几何条件,需通过直观判断来识别虚约束;对于明确给定的几何条件,则需通过严格的几何证明才能识别。
3. 机构的组成原理与结构分析机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反,前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上,以组成新的机构,它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径;后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架,以便对机构进行结构分类。
《机械原理》*号内容第一章概论第一节本课程的研究内容什么是机器、机构?机器的三特征:1)由一系列的运动单元体所组成。
2)各运动单元体之间都具有确定的相对运动。
3)能转换机械能或完成有用的机械功以代替或减轻人们的劳动。
具有以上1、2两个特征的实体称为机构。
构件——由一个或多个零件连接而成的运动单元体。
零件——机器中的制造单元体。
第二节机构的分析与综合及其方法机构分析:对已知机构的结构和各种特性进行分析。
机构综合:根据工艺要求来确定机构的结构形式、尺寸参数及某些动力学参数。
机构综合的内容: 1.机构的结构综合2.机构的尺度综合3.机构的动力学综合。
机构的结构综合:主要研究机构的组成规律。
机构的尺度综合(或运动学综合):研究已知机构如何按给定的运动要求确定其尺寸参数.概括为四类:(1)刚体导引:当机构的原动件做简单运动时,要求刚体连续地变换其位置。
(2)函数变换:使机构某从动件的运动参数为原动件运动参数的给定函数。
(3)轨迹复演:使连杆上某点的轨迹能近似地与给定曲线复合。
(4)瞬时运动量约束:按构件在某些特定位置时的运动量来设计机构的结构参数。
准点——符合预定条件的几个位置。
只要求几个位置处符合给定条件的机构综合方法称为准点法。
减小结构误差的途径是:合理确定准点的分布。
可按契比谢夫零值公式配置准点。
第三节学习本课的方法1.注意基本理论与基本方法之间的联系2. 用工程观点学习理论与基本方法3.注意加强感性认识和实践性环节第二章机构的结构分析第一节概述构成机构的基本要素——构件运动副运动链运动副:两构件间直接接触且能产生某些相对运动的联接称为运动副。
约束---对构件间运动的限制。
运动副元素—运动副参加接触的部分。
空间运动副和约束的关系。
平面机构中只有Ⅳ级副和Ⅴ级副。
(为什么?)低副---副元素为面接触(如移动副、转动副);高副----副元素为点(线)接触。
运动链---构件由运动副连接而成的系统。
机构—选定机架,给相应的原动件,其余构件作确定运动的运动链。
机械原理机构
机械原理是研究机械运动规律及其产生的基本原理的学科。
机构是机械装置中的一个基本构件,用于实现机械运动的转换、传递与控制。
机构的基础概念包括驱动件、从动件和连杆等。
其中,驱动件通过外力或动力源产生驱动力,从动件受到驱动力的作用而产生运动,而连杆则是将驱动件与从动件连接起来,传递驱动力与运动。
机械原理中的机构有多种分类方法,常见的有平面机构和空间机构。
平面机构是指机构中的运动仅限于一个平面内的机构,而空间机构则允许运动在不同平面之间转换。
根据结构特征和运动方式,机构还可以分为平动机构、回转机构、滚动机构和曲柄机构等。
机械原理中的机构设计要考虑到多种因素,如结构强度、运动平稳性、工作效率和可靠性等。
在设计过程中,需要进行运动分析和受力分析,确保机构能够正常运行并承受预期的载荷。
同时,还需要考虑制造成本和使用方便性等因素,进行综合权衡,得到合理的机构设计方案。
除了在机械工程中应用,机械原理也被广泛运用于其他领域,如航空航天、汽车工程、机电一体化、机器人技术和精密仪器等。
机械原理为各种机械装置的设计与研究提供了理论基础,推动了机械工程的发展与创新。