北京交通大学机械原理第13讲讲义
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2018年北京交通大学960机械原理专业课复习参考书目、考试大纲、复习方法一、专业课代码及名称960机械原理二、专业课参考书《机械原理》(1—12章);出版社:高等教育出版社(第7版);作者:孙桓,陈作模,葛文杰三、考试大纲一、机构的结构分析 1.掌握机构的组成原理和机构具有确定运动的条件;2.能绘制常用机构的机构运动简图,用机构运动简图表达自己的设计构思;3.能计算平面机构自由度;4.掌握机构组成原理和结构分析方法,能对典型机构的组成进行分析。
二、平面机构的运动分析 1.能用瞬心法对简单平面高、低副机构进行速度分析,理解其局限性;2.能用矢量方程图解法和解析法进行平面二级机构进行运动分析;3.能综合应用瞬心法和矢量方程图解法对复杂机构进行速度分析。
三、平面机构的力分析与机械的效率 1.了解平面机构力分析的目的和过程,掌握二级机构力分析方法;2.能对几种常见运动副中的摩擦力进行分析和计算;3.能够进行典型机构的受力分析;4.能够对简单机械的机械效率和自锁条件进行求解。
四、机械的平衡 1.掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法;2.掌握平面机构惯性力的平衡方法。
五、机械的运转及其速度波动的调节 1.了解机器运动和外力的定量关系;2.掌握机械系统等效动力学模型的建立方法;3.了解机器运动速度波动的调节方法,掌握飞轮转动惯量的计算方法。
六、平面连杆机构及其设计 1.了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点;2.了解平面连杆机构的基本形式及其演化和应用;3.掌握平面四杆机构设计中的共性问题;4.能够根据给定运动条件应用图解法和解析法进行平面四杆机构的综合与设计。
七、凸轮机构及其设计 1.了解凸轮机构的类型与从动件常用运动规律的特性及选择原则;2.能够根据凸轮机构基本尺寸的原则和方法确定凸轮机构的相关尺寸;3.能够根据选定的凸轮类型和传动件运动规律进行凸轮轮廓曲线的设计。
八、齿轮机构及其设计 1.了解齿轮机构的类型与渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合特性;2.掌握标准齿轮和变位齿轮机构设计的基本理论和基本尺寸计算方法;3.掌握渐开线斜齿圆柱齿轮、蜗轮蜗杆及直齿圆锥齿轮的传动特点。
第十二章其它常用机构◆了解常用间歇运动机构有哪些;◆掌握槽轮机构、棘轮机构的工作原理、运动特点、应用情况;◆了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、螺旋机构、万向铰链机构工作原理、运动特点及应用情况;◆了解常见组合机构的组合方式、工作特点及应用情况。
本章教学目标本章教学内容第12章其它常用机构§12-1 棘轮机构§12-2 槽轮机构§12-3 凸轮式间歇运动机构§12-4 不完全齿轮机构§12-5 螺旋机构§12-6 万向铰链机构§12-7 组合机构本章重点:◆了解槽轮机构、棘轮机构的组成、工作原理和运动特性,并了解其适用场合。
◆常见组合机构的组合方式、工作特点及应用情况。
§12-1棘轮机构Ratchet mechanism一、棘轮机构的组成及工作原理棘轮机构结构简单、制造方便、运动可靠;棘轮轴每次转过角度的大小可调。
但工作时有较大的冲击和噪声,运动精度较差。
常用于速度较低和载荷不大的场合。
棘轮棘爪摇杆止动爪二、棘轮机构的类型◆外接棘轮机构只能够实现单向间歇运动◆内接棘轮机构棘爪可翻转的矩形棘齿可以获得不同转向的间歇运动。
◆双向式棘轮机构二、棘轮机构的类型(续)◆双动式棘轮机构二、棘轮机构的类型(续)运动特点:摇杆来回摆动都能使棘轮向同一方向转动。
钩头棘爪直推棘爪二、棘轮机构的类型(续)◆摩擦式棘轮机构外接式内接式运动特点:通过摩擦力推动从动轮间歇转动,克服了齿式棘轮机构噪声大、转角不能无级调节的缺点,但运动准确性差。
其他棘轮机构三、棘轮机构的应用和功能1. 应用场合各种机床中,以实现进给、转位或分度功能。
2. 功能◆转位、分度冲床工作台自动转位棘轮机构的工作过程:ABCD 为一空间四杆机构,冲头D 上升时通过棘爪带动棘轮和工作台顺时针转位。
冲头下降时,摇杆AB 逆时针摆动,工作台不动。
牛头刨床工作台横向进给过程:运动通过齿轮机构、连杆机构传递给棘轮机构,带动与棘轮固联的丝杠做间歇运动,从而实现工作台间歇进给运动。
汇报人:日期:•绪论•机构的结构分析•机构的运动分析•机构的力分析•机械效率与自锁•常用机构及其设计•机械系统的动力学设计•机械系统的运动控制目录绪论机械原理的研究对象030201机械原理课程的重要性基础理论设计与制造创新能力培养机械原理的发展历程古代机械文明18世纪工业革命后,机器逐渐取代了手工劳动,机械原理得到了广泛应用和发展。
工业革命现代发展机构的结构分析机构的组成机构的特点机构的组成及特点机构的分类机构可根据其结构分为连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。
结构分类详解每种机构的分类都有其特定的结构特点和使用范围。
机构的结构分类机构的结构组成要素机构的组成要素机构的组成要素包括构件、运动副和运动链等。
结构组成要素详解每个组成要素都有其特定的含义和作用,对机构的运动和受力性能有着重要影响。
机构的运动分析机构运动的基本概念解析法通过对机构进行数学建模,利用数值计算方法求解机构中各点的位置、速度和加速度等运动参数。
仿真的应用利用计算机仿真软件对机构进行模拟,可视化机构运动过程,方便快捷地分析机构的运动特性。
矢量图解法法分析机构中各构件之间的相对位置关系和运动特性。
1 2 3基于牛顿第二定律,分析机构中各构件之间的作用力和反作用力,以及它们之间的加速度和速度等运动参数。
牛顿力学法分别用于分析机构在运动过程中质量和力对时间和空间的积累效应,导出机构的运动微分方程。
动量定理和动量矩定理用于分析机构在运动过程中能量的转换与守恒关系,以及机构的功率和效率等性能指标。
能量守恒机构的力分析机构力分析的基本概念机构力分析的基本方法平衡状态下的力分析运动状态下的力分析动力学分析03惯性力分析机构力分析的特殊问题01摩擦力分析02重力分析机械效率与自锁机械效率是指机械在单位时间内输出功率与输入功率的比值。
定义机械效率可以通过测量机械输出端和输入端的功率,然后求比值得到。
计算方法机械效率受到多种因素的影响,如摩擦、构件之间的间隙、润滑状况等。
机械原理讲义全套机械原理是机械工程专业的一门基础课程,它主要研究物体在力的作用下所表现出的相互作用、运动和结构行为。
本文将为大家提供一套机械原理讲义,帮助大家更好地理解和掌握这门课程。
第一章:机械原理的概述1.1机械原理的定义和作用1.2机械原理的研究内容1.3机械原理的研究方法1.4机械原理的发展和应用第二章:受力分析2.1力的概念和表示方法2.2力的合成和分解2.3力的平衡与条件2.4力的作用点和作用线第三章:刚体力学3.1刚体的定义和性质3.2刚体平衡的条件3.3刚体平衡的实例分析3.4刚体平衡的应用第四章:运动学基础4.1机械原理中的运动学概念4.2匀速直线运动和曲线运动4.3加速度和速度与位移的关系4.4运动学中的一些常用公式第五章:动力学基础5.1动量和动量守恒定律5.2力的大小和方向与加速度的关系5.3动力学中的一些常用公式5.4动力学中的实例分析第六章:动力学应用6.1动力学中的斜面问题6.2动力学中的弹簧问题6.3绳索和滑轮在动力学中的应用6.4动力学中的摩擦力分析第七章:静力学应用7.1静力学中的平衡问题7.2静力学中的力矩和杠杆7.3静力学中的悬挂问题7.4静力学中的摩擦力分析第八章:激光原理8.1激光的定义和性质8.2激光的产生和传播8.3激光的应用第九章:机械传动原理9.1机械传动的概念和分类9.2齿轮传动的原理和计算9.3带传动的原理和计算9.4万向节传动的原理和计算第十章:机械结构原理10.1机械结构的定义和分类10.2机械结构的设计原则10.3机械结构的应用和发展趋势10.4机械结构中常见问题的解决方法这套机械原理讲义全面而详细地介绍了机械原理的各个方面,帮助学生建立起对机械原理的理论框架和实践应用。
通过学习这套讲义,学生能够更好地理解机械原理的概念、原理和应用,提高解决实际问题的能力。
希望这套讲义能够对大家学习机械原理有所帮助。