哈工大机械原理总结课电子教案(焦映厚)精品PPT课件
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[理学]机械原理总结课电子教案焦映厚上
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[理学]机械原理总结课电子教案焦映厚上教案“[理学]机械原理总结课电子教案焦映厚上”1.1 课程背景1.1.1 机械原理是工科学生的重要基础课程，涉及机械系统的基本概念、原理和设计方法。
1.1.2 通过对机械原理的学习，学生可以了解机械系统的工作原理，提高解决实际工程问题的能力。
1.1.3 本节课旨在帮助学生总结和巩固机械原理的基本知识点，提高学生的综合应用能力。
二、知识点讲解2.1 机械原理的基本概念2.1.1 机械：由多个零件组成的，能够完成特定功能的系统。
2.1.2 机构：机械中不包含动力源的部分，负责传递、转换和控制力或运动。
2.1.3 机械原理：研究机械系统的工作原理、设计方法和性能评价的学科。
三、教学内容3.1 机械原理的主要内容3.1.1 机构分析：研究机构的结构特点、运动特性和力学特性。
3.1.2 机械设计：根据功能需求，设计合理的机械结构和参数，满足性能要求。
3.1.3 机械系统的动力学分析：研究机械系统的受力、运动和稳定性等问题。
四、教学目标4.1 知识目标4.1.1 学生能够理解机械原理的基本概念，掌握机构分析、机械设计和动力学分析的方法。
4.1.2 学生能够运用机械原理解决实际工程问题，提高工程实践能力。
4.1.3 学生能够了解机械原理的发展趋势，培养创新意识和持续学习的能力。
五、教学难点与重点5.1 教学难点5.1.1 机构分析和动力学分析的复杂性，需要学生具备较强的数学和力学基础。
5.1.2 机械设计的方法和技巧，需要学生熟练掌握设计原理和软件工具。
5.1.3 机械原理在实际工程中的应用，需要学生具备较强的实际问题分析和解决能力。
以上是前五个章节的教案内容，后续章节将包括教学方法和策略、教学过程设计、教学评价和反思等。
希望对您有所帮助。
六、教具与学具准备6.1 教具准备6.1.1 准备PPT、教学视频等电子教学资源，用于展示机械原理的基本概念和实例。
6.1.2 准备一些实际的机械部件或模型，用于直观展示机械原理的工作原理。
机械原理总结课电子教案焦映厚上
机械原理总结课电子教案章节一：引言教学目标：1. 让学生了解机械原理的重要性和应用范围。
2. 激发学生对机械原理的兴趣和好奇心。
教学内容：1. 介绍机械原理的定义和基本概念。
2. 探讨机械原理在工程和科技领域中的应用。
教学活动：1. 开场提问：什么是机械原理？它在我们的生活中有什么应用？2. 展示实例：通过图片或实物展示机械原理在工程和科技领域的应用。
3. 小组讨论：让学生分组讨论机械原理的重要性和应用范围。
教学评估：1. 观察学生在讨论中的表现，了解他们对机械原理的理解程度。
2. 收集学生的讨论结果，评估他们对机械原理应用的认识。
章节二：机械原理的基本原理教学目标：1. 让学生了解机械原理的基本原理和定律。
2. 培养学生运用基本原理解决实际问题的能力。
教学内容：1. 介绍机械原理的基本原理和定律，如力的平衡、能量守恒等。
2. 分析实例，展示如何运用基本原理解决实际问题。
1. 讲解基本原理：通过PPT或板书讲解机械原理的基本原理和定律。
2. 实例分析：分析实例，让学生了解如何运用基本原理解决实际问题。
3. 小组练习：让学生分组练习运用基本原理解决实际问题。
教学评估：1. 观察学生在练习中的表现，评估他们对机械原理的理解程度。
2. 收集学生的练习结果，评估他们运用基本原理解决实际问题的能力。
章节三：机械原理的建模与分析教学目标：1. 让学生了解机械原理的建模方法和分析技巧。
2. 培养学生运用建模和分析方法解决实际问题的能力。
教学内容：1. 介绍机械原理的建模方法和分析技巧，如坐标系建立、受力分析等。
2. 分析实例，展示如何运用建模和分析方法解决实际问题。
教学活动：1. 讲解建模方法：通过PPT或板书讲解机械原理的建模方法。
2. 受力分析练习：让学生练习进行受力分析，了解物体受力情况。
3. 小组练习：让学生分组练习运用建模和分析方法解决实际问题。
教学评估：1. 观察学生在练习中的表现，评估他们对机械原理建模和分析方法的理解程度。
机械原理总结课电子教案焦映厚上
机械原理总结课电子教案第一章：机械原理概述1.1 教学目标了解机械原理的基本概念和内容掌握机械原理的应用领域和重要性1.2 教学内容机械原理的定义和特点机械原理的应用领域和重要性机械原理的研究方法和手段1.3 教学过程引入机械原理的概念和特点讲解机械原理的应用领域和重要性介绍机械原理的研究方法和手段1.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章1.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第二章：力学基础2.1 教学目标掌握力学的基本原理和概念了解力学在机械原理中的应用2.2 教学内容力学的基本原理和概念静力学和动力学的区别和联系力学在机械原理中的应用2.3 教学过程引入力学的基本原理和概念讲解静力学和动力学的区别和联系举例说明力学在机械原理中的应用2.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章2.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第三章：机械运动和动力传递3.1 教学目标了解机械运动的基本形式和特点掌握动力传递的方法和原理3.2 教学内容机械运动的基本形式和特点动力传递的方法和原理齿轮传动、链传动和皮带传动的比较和应用3.3 教学过程引入机械运动的基本形式和特点讲解动力传递的方法和原理比较和讨论齿轮传动、链传动和皮带传动的优缺点和应用场景3.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章3.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第四章：机械结构和设计4.1 教学目标了解机械结构的基本概念和设计原则掌握机械结构的设计方法和步骤4.2 教学内容机械结构的基本概念和设计原则机械结构的设计方法和步骤机械结构的设计实例和应用4.3 教学过程引入机械结构的基本概念和设计原则讲解机械结构的设计方法和步骤分析机械结构的设计实例和应用4.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章4.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第五章：机械系统的分析和优化5.1 教学目标掌握机械系统的分析和优化方法了解机械系统优化的目标和约束条件5.2 教学内容机械系统的分析和优化方法机械系统优化的目标和约束条件机械系统优化的应用实例和效果5.3 教学过程引入机械系统的分析和优化方法讲解机械系统优化的目标和约束条件分析机械系统优化的应用实例和效果5.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章5.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第六章：机械动力学6.1 教学目标理解机械动力学的基本原理掌握机械动力学在工程中的应用6.2 教学内容机械动力学的基本原理自由度和刚体运动动力学方程及其应用6.3 教学过程引入机械动力学的基本概念讲解自由度和刚体运动推导和解释动力学方程及其应用6.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章6.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第七章：机械振动与控制7.1 教学目标了解机械振动的类型和特性掌握机械振动控制的方法7.2 教学内容机械振动的类型和特性单自由度系统振动分析多自由度系统振动分析机械振动控制的方法7.3 教学过程引入机械振动的类型和特性讲解单自由度系统振动分析分析多自由度系统振动讨论机械振动控制的方法7.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章7.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第八章：机械可靠性工程8.1 教学目标理解机械可靠性工程的基本概念掌握机械可靠性的分析和设计方法8.2 教学内容机械可靠性工程的基本概念可靠性与失效分析可靠性模型和设计方法可靠性测试和验证8.3 教学过程引入机械可靠性工程的基本概念讲解可靠性与失效分析介绍可靠性模型和设计方法讨论可靠性测试和验证的方法8.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章8.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第九章：机械制造工艺9.1 教学目标掌握机械制造的基本工艺理解机械制造工艺的重要性9.2 教学内容机械制造的基本工艺流程铸造、焊接、切削、装配等工艺的特点和应用机械制造工艺参数的选择和优化9.3 教学过程引入机械制造的基本工艺流程讲解铸造、焊接、切削、装配等工艺的特点和应用分析机械制造工艺参数的选择和优化方法9.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章9.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习第十章：机械创新设计与实践10.1 教学目标激发学生对机械创新设计的兴趣培养学生解决实际问题的能力10.2 教学内容机械创新设计的基本原则和方法创新设计实践案例分析创新设计竞赛和项目实践10.3 教学过程引入机械创新设计的基本原则和方法分析创新设计实践案例组织学生参与创新设计竞赛和项目实践10.4 教学资源教案、PPT、相关书籍和文章10.5 教学评估课堂提问和讨论作业和练习创新设计竞赛成果和项目报告评审重点和难点解析教案中的重点环节包括：1. 机械原理的定义和特点：理解机械原理的基本概念，掌握其内涵和外延，了解机械原理的核心要素。
哈工大机械设计课程总结资料PPT学习教案
40
课程总结
软齿面齿轮：局限性点蚀（新齿）——扩展性点蚀。 硬齿面齿轮：扩展式点蚀 开式传动：无点蚀（v磨损 > v点蚀）
齿面疲劳点蚀实例
第40页/共83页
41
课程总结
3、齿面磨损 常在开式齿轮传动中
磨损原因：齿面进入磨料
磨损后果：齿形破坏引起冲击 和振动， 齿厚变薄甚至断齿
防止磨损： 改善润滑 提高齿面硬度 改用闭式传动
kW
第33页/共83页
34
课程总结
2、带传动
第34页/共83页
1、确定设计功率
2、选择带型
3、确定带轮的基准直 径dd1和dd2 4、验算带的速度
5、确定中心距a和V带 长度Ld 6、计算小轮包角a1 7、确定V带的根数z
8、确定初拉力F0 9、计算压轴力
35
课程总结
3、基1）齿本掌轮要握求传齿：动轮传动的失效形式及其机理、失效部位，以及针
第27页/共83页
28 28
课程总结
2、带传动
平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中 心距较大的场合应用较多。
一般机械传动中应用最广的带传动是Ｖ带传动，在 同样的张紧力下Ｖ带较平带传动能产生更大的摩擦 力。 多楔带传动兼有平带和Ｖ带传动优点，柔韧性好、摩 擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑场合。
第4页/共83页
5
课程总结
1、螺纹连接
大径d--即螺纹的公称直径
小径d1--常用于连接的强度计算 中径d2--常用于连接的几何计算 螺距P--螺纹相邻两个牙型上对应点间的
轴向距离
线数n--螺纹的螺旋线数目
导程S--螺纹上任一点沿同一条螺旋线转
一周所移动的轴向距离，S=nP
课程总结
软齿面齿轮：局限性点蚀（新齿）——扩展性点蚀。 硬齿面齿轮：扩展式点蚀 开式传动：无点蚀（v磨损 > v点蚀）
齿面疲劳点蚀实例
第40页/共83页
41
课程总结
3、齿面磨损 常在开式齿轮传动中
磨损原因：齿面进入磨料
磨损后果：齿形破坏引起冲击 和振动， 齿厚变薄甚至断齿
防止磨损： 改善润滑 提高齿面硬度 改用闭式传动
kW
第33页/共83页
34
课程总结
2、带传动
第34页/共83页
1、确定设计功率
2、选择带型
3、确定带轮的基准直 径dd1和dd2 4、验算带的速度
5、确定中心距a和V带 长度Ld 6、计算小轮包角a1 7、确定V带的根数z
8、确定初拉力F0 9、计算压轴力
35
课程总结
3、基1）齿本掌轮要握求传齿：动轮传动的失效形式及其机理、失效部位，以及针
第27页/共83页
28 28
课程总结
2、带传动
平带传动，结构简单，带轮也容易制造，在传动中 心距较大的场合应用较多。
一般机械传动中应用最广的带传动是Ｖ带传动，在 同样的张紧力下Ｖ带较平带传动能产生更大的摩擦 力。 多楔带传动兼有平带和Ｖ带传动优点，柔韧性好、摩 擦力大，主要用于传递大功率而结构要求紧凑场合。
第4页/共83页
5
课程总结
1、螺纹连接
大径d--即螺纹的公称直径
小径d1--常用于连接的强度计算 中径d2--常用于连接的几何计算 螺距P--螺纹相邻两个牙型上对应点间的
轴向距离
线数n--螺纹的螺旋线数目
导程S--螺纹上任一点沿同一条螺旋线转
一周所移动的轴向距离，S=nP
哈工大机械原理课件
I
5
IV
2
II
4
V
1
III
3
移 动 副
V
1
IV
2
螺 旋 副
V
1
２、根据组成运动副的两个运动副元素的接触情况分类 运动副元素以点或线接触的运动副称为高副 。
球面高副
柱面高副
运动副元素以面接触的运动副称为低副 。
球面低副
移动副
转动副
３、根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类
空间运动副
球销副
螺旋副
只是为了表明机构的运动状态或各构件的 相互关系，也可以不按比例来绘制运动简图， 通常把这样的简图称为机构示意图。
常用机构构件、运动副代表符号
绘制机构运动简图的步骤
1. 在绘制机构运动简图时，首先确定机构的原动件 和执行件，两者之间为传动部份，由此确定出组成机 构的所有构件，然后确定构件间运动副的类型。 2. 为将机构运动简图表示清楚，恰当地选择投影面。一 般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面，必要 时也可以就机械的不同部分选择两个或两个以上的投影面 ，然后展开到同一平面上。总之，绘制机构运动简图要以 正确、简单、清晰为原则。 3. 选择适当的比例尺，根据机构的运动尺寸定出各运动 副之间的相对位置，然后用规定的符号画出各类运动副，并 将同一构件上的运动副符号用简单线条连接起来，这样便可 绘制出机构的运动简图。
30米/分
500
二、创新
◆自然科学领域的最高成就是发现
◆应用技术领域的最高成就是发明
发明：
◆基础理论知识
◆应用技术知识 ◆实践经验
◆强烈的创新意识 ◆勤奋的工作
两用折叠椅
外环
双曲面滚柱加载器
2024版机械原理教程全套课件pdf
空间连杆机构的特点
空间连杆机构具有结构紧凑、运动灵活、能够实现复杂空间运动等优点。但同时也存在制造 困难、装配调整复杂等缺点。
2024/1/28
空间连杆机构的应用
空间连杆机构广泛应用于航空航天、机器人、汽车等领域，如飞机起落架收放机构、机器人 手臂关节等。
24
06
凸轮机构
Chapter
2024/1/28
摩擦轮传动的优缺点分析 优点包括传动平稳、噪音小、结构简单等；缺点 包括传动效率低、磨损严重、需要定期维护等。
2024/1/28
13
带传动
2024/1/28
带传动的原理和特点 利用张紧在带轮上的带与带轮之间的摩擦力或啮合来传递 运动和动力，具有结构简单、传动平稳、噪音小等特点。
带传动的应用和分类 广泛应用于各种机械传动系统中，根据带的形状和传动原 理可分为平带传动、V带传动、多楔带传动等。
研究机械系统在力作用下的运动规律和性能的科学。
机械系统动力学的研究对象
包括机构、机器、机器人等各种机械系统。
机械系统动力学的研究内容
主要包括机械系统的运动学、动力学、振动、稳定性等方面的研究。
2024/1/28
18
机械系统运动方程的建立与求解
01
02
03
运动方程的建立
根据牛顿第二定律和达朗 贝尔原理，建立机械系统 的运动方程。
2024/1/28
01 02 03 04
滑块机构
由连杆与滑块通过移动副连接而 成，如曲柄滑块机构、正弦机构 等。
特性
平面连杆机构具有结构简单、制 造方便、工作可靠、承载能力强 等优点，广泛应用于各种机械设 备中。
22
平面连杆机构的设计方法与步骤
机械原理总结课电子教案(焦映厚)
25
（2）轨迹机构的设计
U V W
2 2
W 2 ge sin [ x( x d ) y 2 dy cot ]
2
U g[( x d ) cos y sin ]( x 2 y 2 e2 a 2 ) ex[( x d ) 2 y 2 g 2 c2 ]
3 2
1
1
5 4
34
二、例题分析
2
P 12
P23
3
P35
1
P34
P 15
1
P 14
5
2
P45
1
P 13
5 4
4
3
vP13 1 P P 3 P P35 13 15 13
3 1 P P / P P 13 15 13 35
35
二、例题分析
例6 在下图所示夹具中，已知偏心盘 半径R，其回转轴颈直径d，楔角λ，尺寸a， b及l，各接触面间的摩擦系数f，轴颈处当 量摩擦系数f v。试求： 1. 当工作面需加紧力Q时，在手柄上需加 的力P； 2. 夹具在夹紧时的机械效率η； 3. 夹具在驱动力P 作用下不发生自锁， 而在夹紧力Q为驱动力时自锁的条件。
l AB 20mm lCD 85mm
l BC 60mm l AD 50mm
1、说明该机构为什么有曲柄，指明哪个构件为 曲柄；2、以曲柄为原动件作等速转动时，是否 存在急回运动，若存在，确定其极位夹角，计 算行程速比系数；3、若以构件AB为原动件， 试画出该机构的最小传动角和最大传动角的位 置；4、回答：在什么情况下此机构有死点位置？
36
二、例题分析
37
第四章 凸轮机构及其设计
哈工程机械原理第四章PPT课件
a
10
23d0 d401 2 3 4 5 6 7 8
5
6
6
78
四、正弦加速度
2 1
a
3
运动规律 pHw2 0
4
(摆线投影位移运 动规律)
d02
8
012 8
5
7
6 45
V
3
2Hw
2
6
d0
1
7
特点：
08
01 2
加速度变化连续.
S
34 34
d0 567 d
d0 567 8d
H
amax 最大.
对加工误差敏感.
使气阀有规律地开启和闭合。 ➢ 由上例可以看出:
凸轮机构是由凸轮、从动件和机架这 三个基本构件所组成的一种高副机构。
2
偏置、偏距 e 、偏距圆
偏置凸轮的转角、从动杆的相对位置
d
w
1
w
d0
d
d0
d0
1
'
e 理论廓线、工作廓线
基圆半径指的是理论廓线上的最小向径
工 理
3
一、等速运动规律
(直线位移运动规律、 一次多项式运动规律)
H S
d 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
18020100 30003600
0
w
10
1
2
9
3 8
7
4
65
10
二.对心滚子移动从动杆
已知: R0、H 、RT 、 w 的方向、 从动杆运动规律和凸轮相应转角.
n
理论廓线
工作廓线
n
11
三、偏置尖顶移动从动杆
H
哈工大机械原理课件
第4章DC-DC变换器的交流模型4.1 简介4.1 简介4.1 简介4.1 简介4.1 简介若且是在该点上发生的扰动：是一个平衡工作点小信号等效4.1 简介静态工作点线性化实际的非线性工作特性D=0.5Buck-Boost 控制－输出特性型：Buck-Boost交流等效电路模型4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法（终值）=（初始值）＋（增长时长）×（平均斜率）（终值）=（初始值）＋（增长时长）×（平均斜率）4.2 基本的交流建模方法电流波形：4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法数，因此该式实际是4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.2 基本的交流建模方法4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模由电感电压、电流波形：4.3 反激变换器的小信号建模由电容电流、电压波形：4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模dI直流项一阶交流分量（线性分量）二阶交流分量（非线性分量）4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模同样，当满足小信号扰动时，二阶分量远小于一阶分量，于是有：上式为线性化后的输入端口电流线性化方程。
4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.3 反激变换器的小信号建模4.4 状态空间平均法4.4 状态空间平均法。
[理学]机械原理总结课电子教案焦映厚上
一、教案信息课时安排：2课时（90分钟）教学目标：1. 理解并掌握机械原理的基本概念和原理。
2. 能够分析并解释实际问题中的机械原理应用。
3. 培养学生的创新能力和解决问题的能力。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械原理的基本概念和原理。
2. 案例分析法：分析实际问题中的机械原理应用。
3. 小组讨论法：分组讨论并解决问题。
教学内容：1. 机械原理的基本概念和原理。
2. 实际问题中的机械原理应用案例。
教学资源：1. 电子教案PPT。
2. 相关案例资料。
教学过程：第一课时：一、导入（10分钟）教师通过引入问题或情境，引发学生对机械原理的思考，激发学生的学习兴趣。
二、机械原理的基本概念和原理（15分钟）1. 教师讲解机械原理的基本概念和原理，包括力的传递、能量转换等。
2. 学生听讲并记录重要概念和原理。
三、案例分析（40分钟）1. 教师提出一个实际问题，引导学生分析问题中涉及的机械原理。
2. 学生分组讨论，分析问题并给出解决方案。
3. 各组汇报讨论结果，教师进行点评和讲解。
第二课时：四、案例分析（续）（40分钟）1. 继续分析上一个课时的案例，深入探讨机械原理的应用。
2. 学生分组讨论，分析问题并给出解决方案。
3. 各组汇报讨论结果，教师进行点评和讲解。
2. 学生分享自己的学习收获和感悟。
3. 教师对学生的学习情况进行点评，并提出改进建议。
教学评价：1. 学生课堂参与度。
2. 学生分组讨论的表现。
3. 学生作业和测试成绩。
二、教案信息课时安排：2课时（90分钟）教学目标：1. 理解并掌握机械原理的基本概念和原理。
2. 能够分析并解释实际问题中的机械原理应用。
3. 培养学生的创新能力和解决问题的能力。
教学方法：1. 讲授法：讲解机械原理的基本概念和原理。
2. 案例分析法：分析实际问题中的机械原理应用。
3. 小组讨论法：分组讨论并解决问题。
教学内容：1. 机械原理的基本概念和原理。
2. 实际问题中的机械原理应用案例。
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29
二、例题分析
cos min
b2
c2 (d 2bc
a)2
cos
max
b2
c2 (a 2bc
d )2
cos ADC1
2B
1A
C
34
5
D
E
F 3n 2PL PH 3 7 210 1
7
6
17
第三章 连杆机构分析与设计
1）平面机构速度分析的速度瞬心法； 2）运动副中的摩擦、机械效率的计算、
机械 的自锁； 3）平面四杆机构的基本形式、演化
及其基本知识； 4）平面四杆机构的设计。
本章重点要求掌握的内容
瞬心法；四杆机构基本概念； 考虑摩擦机构的受力分析；四杆机构设计。
B 1
A
C
2
3
D 5F
H
6
G 7
E I
13
D
虚约束
局部自由度
4
C
5F
H
6
G
B
2
3
7
1 E
I
A
n 6 ; PL 8 ; PH 1
F 3n 2PL PH
362811
14
二、例题分析
例5 如图所示, 已知HG=IJ，且相互平行；GL=JK，且 相互平行。计算此机构的自由度 (若存在局部自由度、 复合铰链、虚约束请指出)。
3
一、基本知识与概念
11、机架 12、主动件（原动件） 13、从动件 14、运动副的分类 15、机构运动简图 16、机构示意图 17、机构自由度的含义 18、平面机构自由度计算公式（平面
机构的结构公式）
19、机构自由度、机构原动件的数目 与机构运动的关系
4
一、基本知识与概念
20、机构具有确定运动的条件 21、计算机构自由度时应注意的事项 22、基本杆组（阿苏尔杆组） 23、平面机构的组成原理 24、基本杆组的分类 25、平面机构的结构分类 26、平面机构的结构分析
由度、复合铰链、虚约束请指出)。
F
6
B 3D 5
G
H
7
8
A1
2
4
C
E
I
J 9
F 3n 2PL PH 3 8 Байду номын сангаас 11 1 1
9
二、例题分析
例2 计算下图所示机构自由度 (若存在局部自
由度、复合铰链、虚约束请指出)。
F
6
B 3D 5
G
H
7
8
A1
2
4
C
E
I
J 9
F 3n 2PL PH 3 8 2 11 1 1
W 2ge sin[x(x d ) y2 dy cot ]
arccos[(e2 g2 b2 ) / 2ge]
28
二、例题分析
例1 如图所示铰链四杆机 构中，已知各杆长度为：
l AB 20mm lCD 85mm
lBC 60mm l AD 50mm
1、说明该机构为什么有曲柄，指明哪个构件为 曲柄；2、以曲柄为原动件作等速转动时，是否 存在急回运动，若存在，确定其极位夹角，计 算行程速比系数；3、若以构件AB为原动件， 试画出该机构的最小传动角和最大传动角的位 置；4、回答：在什么情况下此机构有死点位置？
虚约束
8 K 9
n 8 ; PL 11; PH 1
F 3n 2PL PH
38 2 111 1
7
局部自由度
D4 E
B3
1
2
5 F
6
7 G
A C
H
I
复合铰链
虚约束
8 K 9
n 8 ; PL 11; PH 1
F 3n 2PL PH
38 2 111 1
8
二、例题分析
例2 计算下图所示机构自由度 (若存在局部自
机械原理 总结课教案
2014年6月6日
1
第二章 机构的结构分析
1. 机构的组成要素； 2. 机构自由度的计算； 3. 机构自由度的意义及机构具有确定运动的
条件； 4. 平面机构的组成原理。
本章重点要求掌握的内容
机构自由度的计算
2
一、基本知识与概念
1、研究机构结构的目的 2、机构的组成要素 3、构件 4、构件与零件的区别 5、运动副 6、运动副元素 7、约束 8、运动链 9、开式运动链与闭式运动链 10、机构
一、基本知识与概念
5、极位夹角
180 K 1
K 1
21
一、基本知识与概念
6、急回运动
22
一、基本知识与概念
7、行程速比系数 8、机构的死点位置 9、速度瞬心的定义 10、机构中速度瞬心
数目 11、机构中速度瞬心
位置的确定 12、三心定理
23
一、基本知识与概念
13、移动副的摩擦和自锁
24
10
二、例题分析
例3 计算下图所示机构的自由度。 并确定机构的杆组及机构的级别。
4
2
5
9
6
8
1 7
3
F 3n 2PL PH 3 9 2 13 1 11
二、例题分析 4
2
5
9
6
8
1 7
3
4
2
5
9
1
6
3
8
7 12
二、例题分析
例4 计算下图所示机构自由度 (若存在局部自由度、复合铰 链、虚约束请指出)。
5
二、例题分析
例1 如图所示，已知： DE=FG=HI，且相互平行； DF=EG，且相互平行；DH=EI，且相互平行。计算 此机构的自由度 (若存在局部自由度、复合铰链、虚 约束请指出)。
D4
E
B3
1
2
5 F
6
7 G
8 K 9
A C
H
I
6
局部自由度
D4 E
B3
1
2
5 F
6
7 G
A C
H
I
复合铰链
一、基本知识与概念
14、转动副轴颈的摩擦和自锁
25
15、平面四杆机构的设计
（1）函数机构的设计
R1 R2 cos(0 ) R3 cos( 0 ) cos[( ) (0 0 )]
26
（2）按从动件急回运动设计四杆机构
27
（2）轨迹机构的设计
U2 V2 W2
U g[(x d ) cos y sin](x2 y2 e2 a2 ) ex[(x d )2 y2 g2 c2 ] V g[(x d ) sin y cos](x2 y2 e2 a2 ) ey[(x d )2 y2 g2 c2 ]
18
一、基本知识与概念 1、平面四杆机构的基本类型 2、平面四杆机构的演化方法 3、铰链四杆机构中有曲柄的条件
19
一、基本知识与概念
4、压力角与传动角
cos min
b2
c2 (d 2bc
a)2
cos max
b2
c2 (a 2bc
d )2
m in min
min
180
max
20
I
H
8
7
G J 10
9
6
B
C
1
11
K
L
D2
A
E3
4
F
5
15
虚约束
复合铰链 局部自由度
I
H
8
7
J
G
6
B
10
9
C
1
11
K
L
2
A
E 3D
4
F
5
n 8 ; PL 11; PH 1
F 3n 2PL PH
38 2 111 1 16
二、例题分析
例6 计算图示机构的自由度 (若存在局部自
由度、复合铰链、虚约束请指出）。