机械原理绪论重点

第二章 机构的结构分析 学习要求: 1.搞清运动副、运动链、约束和自由度等重要概念. 2.能计算平面机构的自由度并判定其具有确定运动的条件. 3.对于一般由平面机构及简单空间机构(包括蜗轮蜗杆机构、圆锥齿轮机构、万向联轴节等) 所组成的机械系统,能正确的画出其机构运动简图并计算其自由度. 4.对平面机构组成的基本原理有所了解. 内容提要:
C D
2-3 试计算如图所示的机构的自由度,并指出局部自由度、复合铰链和虚约束,最后判定该机 构是否具有确定的运动规律.
解:F=3n-(2pl+ph)=3×7-(2×9+1)=2 或 F=3n-(2pl+ph-p′)-F′=3×8-(2×12+1-4)-1=2
O
或 F=3n-(2pl+ph-p′)-F′=3×8-(2×12+1-4)-1=2 该机构中 E 处有一个局部自由度;C 处为
通过观察和分析机械的实际构造和运动情况,先搞清楚机械的原动部分和执行部分,然后循 着运动传递的路线,查明组成机构的构件情况和运动副的类别,数目及相对位置情况. ②选择投影面 选平面机构运动平面或运动平面平行的平面为投 影面. ③选取比例尺 μ=(m/mm) 具体画法是:先根据机构的运动尺寸,确定出各运动副的位置(转动副的中心、移动副的导路方 位及高副的接触点等),画上相应的运动副符号;再用简单的线条代表构件,将各运动副连接起 来;最后,要标出构件号数字及运动副的代号字母,画出原动件的运动方向箭头. 3.机构具有确定运动的条件 ⑴机构的自由度是机构具有确定运动时所需的独立运动参数的数目. ⑵为了使机构具有确定的运动,机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目. 4.机构自由度的计算 ⑴平面机构自由度的计算公式为 F=3n-(2pl+ph) 式中,F 为机构自由度,n 为机构中活动构件数; pl 为机构中的低副数; ph 为机构中的高副数. ⑵在利用上式计算机构自由度时,应特别注意下列三种情况: A.正确计算运动副的数目 ①两个以上的构件在同一轴线处以转动副相联接,则构成复合铰链,m 个构件以复合铰链相联 接,则构成复合铰链,m 个构件以复合铰链相联结时,构成转动副的数目为(m-1)个. ②两构件在多处配合而构成转动副,且各转动轴线重合,计算ph)=3×6-(2×7+3)=1 或 F=3n-(2pl+ph-p′)-F′=3×6-(2×7+3-0)-0=1

5、平面机构的组成原理：任何机构都可以看作是由若干基本 杆组依次联接于原动件和机架上所组成的系统。 机构=原动件+机架+基本杆组 ☆基本杆组：最简单的、不可再分的、自由度为零的构件组。 6、机构结构分析的步骤： （1）求Ｆ，确定原动件：原动件不同，机构级别可能不同。 （2）拆杆组:从远离原动件处开始→Ⅱ级（不行）→Ⅲ级 →…→直到只剩Ⅰ级 （每拆出一个杆组后，剩下的仍能组成机构，且 F不变） （3）确定机构级别：包含杆组的最高级别。
P24
P23 P12
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P12 P13
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四、机构的效率和自锁
1、移动副中的全反力（正压力和摩擦力的合力）：与相对速 度方向成 90 2、转动副中的全反力：R21：大小与外载荷平衡；方向与外载 荷相反；作用线与摩擦圆圆相切，对O的矩与相反。
FR12
FR32 FR21
FR21
用齿条刀具加工齿轮时，当把刀具相对于齿轮轮坯中心偏离 标准位置移远时，加工出来的齿轮称为 齿轮， 移近时，加工出来的齿轮称为 齿轮。 渐开线齿廓的几何形状与 的大小有关。 。
在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆为右旋，则蜗轮的旋向应为 为什么一对渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合能够保证定传动比？
标准直齿圆柱齿轮传动的重合度
。
设计凸轮机构时，凸轮的轮廓曲线形状取决于从动件的 A、运动规律 B、运动形式 C、 结构形状
为防止滚子从动件运动失真，滚子半径必须 凸轮理论廓 线的最小曲率半径。 A、< B 、> C、>=
凸轮机构中，基圆半径减小，会使机构压力角 A、增大 B、减小 C、不变
。
在设计凸轮机构时，应保证凸轮轮廓的最大压力角不超过 许用值的前提下，尽可能缩小凸轮的尺寸。（ ） 在凸轮机构中，若从动件在推程和回程采用等速运动，则运 转平稳，无冲击（ ） 在滚子直动从动件盘形凸轮机构中，改变滚子的大小对从动 件的运动规律无影响。（ ） 六、齿轮机构 1、齿廓啮合基本定律、节点、节圆、齿廓曲线的选择 （渐开线齿廓制造和安装方便，互换性好。）

《机械原理》课程思政教学大纲一、课程基本信息中文名称：机械原理英文名称：Theory of Machinesand Mechanisms课程编码：10S1116B、10S3116B、10S4116B课程类别：专业核心课程总学时：48（理论学时42；实验学时6）总学分：3学分适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、智能制造工程先修课程：高等数学、大学物理、机械制图、理论力学开课系部：机电工程系二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑1、课程性质机械原理是机械类专业的一门专业主干课程，它是研究机械共性问题的课程。

是一门为工程实际构件和机构设计分析以及机械的方案设计提供必要理论基础的重要技术基础课。

也是支撑我校机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业培养“基础扎实、素质全面、具有创新精神和实践能力”高素质应用研究型人才的专业必修课程。

2、课程目标表1本课程的课程目标课程目标与毕业要求的对应关系如表2。

指标点1-3：具有解决复杂机械工程问题所需的专业基础知识，并应用于机械工程中的设计原理、制造技术、系统传动、测试与控制等问题的分析与解决。

指标点2-2：能够对复杂机械工程问题进行表达、建模与求解。

指标点3-1：能够针对复杂机械工程问题进行分析并提出解决方案。

指标点4-2：能够对机械零部件、装置、系统的科学原理进行研究，采用科学方法制定实验方案、搭建实验系统，并进行实验。

指标点4-3：能够对实验结果进行分析和解释，通过信息综合得到合理有效的结论。

表2课程目标与毕业要求对应关系课程思政目标如表3。

表3本课程的课程思政目标 第一章、绪论（课程目标3，思政目标P5）[教学内容与要求]了解和熟悉机械原理的研究对象、内容及机械原理学科的发展趋势。

了解课程在教学计划中的地位和学习的特点；明确课程学习的重要性和方法。

[教学重点]机械原理的研究对象 [课程思政要素]通过对课程研究对象的讲解，让学生了解人类生活中的小机械、大国重器，增强学生的民族自豪感。

课程目的与内容
介绍本课程的学习目的、内容及学习 方法，强调理论与实践相结合的重要 性。
机械原理部分 绪论
01
课程学习方法
02
内容
03
重视基本概念的理解：理解机械的基本概念、原理 和特点是学好本课程的基础。
机械原理部分 绪论
掌握分析方法
学会运用机构分析的基本方法，如运 动分析和力分析，是解决实际问题的 关键。
传动
定义
利用两齿轮之间的啮合实现动力的传递。
应用
直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮等。
特点
效率高，结构紧凑，传动平稳可靠，但制造安装要求高。
04
轴系零部件部分
轴
01
轴的材料与制造
02
轴的材料通常为钢、铸铁或合金钢，也可以根据需要选择其他
材料。
轴的制造方法包括铸造、锻造、切削加工和磨削加工等。
03
加强实践环节
通过实验、课程设计和实习等实践环 节，加深对理论知识的理解，提高实 际操作能力。
机械原理部分 绪论
机构学的重要性
内容
机构学在机械工程中的地位：机构学是机械工程的核心学科之一，为各种机械装置的设计、分析和优化 提供了理论基础。
机械原理部分 绪论
机构学的发展趋势
随着科技的不断进步，机构学在理论和应用方面也在不断创新和发展，如机器 人技术、微型机械等。
传动
定义
利用带与带轮之间的摩擦力实现动力的传递。
应用
V带、平带等。
传动
• 特点：结构简单，成本低，缓冲吸振，过载时打滑可保护其 他零件不受损坏。
传动
定义
利用链条与链轮之间的啮合实现动力的传递。
应用
滚子链、齿形链等。