机械原理动画演示 四杆机构 凸轮机构 齿轮机构 链传动 带传动 液压传动共53页文档
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机械原理知识点机械原理是研究机械中机构的结构和运动,以及机器的动力和传动的学科。
它是机械工程的基础,对于理解和设计各类机械系统至关重要。
首先,让我们来了解一下机构的概念。
机构是由若干个构件通过运动副连接而成的具有确定相对运动的组合体。
常见的运动副有低副和高副。
低副包括转动副、移动副和螺旋副,它们的接触表面压强较低,相对运动形式较为简单;高副则是点、线接触的运动副,如凸轮副、齿轮副等,其接触表面压强较高,相对运动较为复杂。
在机构的分析中,自由度的计算是一个重要的知识点。
自由度是指机构具有独立运动的数目。
通过自由度的计算,可以判断机构是否具有确定的运动。
对于平面机构,自由度的计算公式为 F = 3n 2PL PH ,其中 n 为活动构件的数目,PL 为低副的数目,PH 为高副的数目。
连杆机构是一种常见的机构类型。
四杆机构是连杆机构中最基本的形式,包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
通过改变杆长关系和机架的选择,可以实现不同的运动特性。
例如,在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件时,可以实现摇杆的往复摆动;而当摇杆为主动件时,则可能出现“死点”位置,此时机构的传动角为零,压力角为90 度,导致机构无法正常传动。
凸轮机构也是机械中常用的机构之一。
凸轮的轮廓形状决定了从动件的运动规律。
常见的运动规律有等速运动、等加速等减速运动和余弦加速度运动等。
在设计凸轮机构时,需要根据工作要求选择合适的运动规律,并合理确定凸轮的基圆半径、滚子半径等参数,以保证机构的运动平稳、准确。
齿轮机构在机械传动中应用广泛。
齿轮的基本参数包括模数、压力角、齿数等。
通过不同齿数的齿轮啮合,可以实现不同的传动比,从而改变转速和扭矩。
渐开线齿轮具有传动平稳、承载能力强等优点,其齿廓曲线符合特定的数学规律。
在机械传动中,带传动和链传动也有着各自的特点和应用。
带传动具有结构简单、成本低、传动平稳等优点,但传动比不准确;链传动则能在恶劣环境下工作,传动比准确,但瞬时传动比不稳定,存在冲击和噪声。
01机械原理概述Chapter机械原理的定义与重要性定义重要性机械原理的研究对象和内容研究对象主要研究各种机构(如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等)和机器(如内燃机、电动机、机床等)的工作原理、运动特性、力学性能以及设计计算方法等。
研究内容包括机构的组成原理、运动学分析、动力学分析、机械效率与自锁、机器的平衡与调速等。
机械原理的发展历程和趋势发展历程发展趋势02机构的结构分析与设计Chapter机构的基本概念和分类机构定义由刚性构件通过运动副连接而成的系统,用于传递运动和力。
机构分类根据运动特性可分为连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。
运动副类型包括低副(转动副、移动副)和高副(点接触、线接触)。
结构分析通过自由度计算、运动链分析等方法,确定机构的组成、运动特性和约束条件。
综合方法基于功能需求,选择合适的机构类型,进行组合、变异和演化,设计出满足特定要求的机构。
创新设计运用创新思维和现代设计方法,如拓扑优化、仿生学等,进行机构创新设计。
机构的结构分析和综合方法机构设计的原则和方法设计原则设计方法案例分析03机械传动与驱动Chapter机械传动的类型和特点摩擦传动啮合传动利用齿轮、链轮等啮合元件传递动力和运动。
具有传动效率高、工作可靠、使用寿命长等优点,但需要较高的制造精度和安装精度。
齿轮类型选择齿轮参数设计强度校核030201齿轮传动的设计与分析链传动和带传动的设计与分析链传动设计带传动设计强度校核液压与气压传动的设计与分析液压传动设计01气压传动设计02控制与调节0304机械系统动力学与振动Chapter机械系统动力学的基本概念和方法动力学基本概念动力学建模方法动力学分析方法机械系统的振动分析和控制振动基本概念振动分析方法振动控制策略机械系统动力学优化设计方法优化设计基本概念动力学优化设计方法优化设计实例分析05机械制造工艺与装备Chapter机械制造工艺的基本概念和流程机械制造工艺的基本概念机械制造工艺的流程机械制造装备的分类和特点机械制造装备的分类机械制造装备的特点先进制造技术是指基于先进制造理论、技术和方法的总称,包括计算机辅助设计(CAD )、计算机辅助制造(CAM )、计算机辅助工艺规划(CAPP )、数控技术(NC )、柔性制造系统(FMS )等。