最新-机械原理第2版教学课件作者黄茂林主编秦伟副主编第八章 精品
机械原理课件(中国农业出版社)

中国农业出版社
制作:王树才才
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第0章 绪论 第1章 机构的结构及其可动性分析 第2章 平面机构的性能分析 第3章 平面连杆机构及其设计 第4章 凸轮机构及其设计 第5章 齿轮机构及其设计 第6章 齿轮系及其设计 第7章 其它常用机构 第8章 机构系统的动力学设计 第9章 机械系统运动方案设计
王树才
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参与制作:陈
红、江家武、李玲娟、贺俊林、 张维英、侯明亮、赵正雄、权伍荣
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王树才
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机械原理课程教案—凸轮机构及其设计

机械原理课程教案一凸轮机构及其设计一、教学目标及基本要求1了解凸轮机构的基本结构特点、类型及应用,学会根据工作要求和使用场合选择凸轮机构。
2.了解凸轮机构的设计过程,对凸轮机构的运动学、动力学参数有明确的概念。
3.掌握从动件常用运动规律的特点及适用场合,了解不同运动规律位移曲线的拼接原则与方法。
4.掌握凸轮机构基本尺寸设计的原则,学会根据这些原则确定移动滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径、滚子半径和偏置方向,摆动从动件盘形凸轮机构的摆杆长、中心距以及移动平底从动件平底宽度。
5.熟练掌握应用反转法原理设计平面凸轮廓线,学会凸轮机构的计算机辅助设计方法。
二、教学内容及学时分配第一节概述第二节凸轮机构基本运动参数设计第三节凸轮机构基本尺寸设计(第一、二、三节共2学时)第四节凸轮轮廓曲线设计(15学时)第五节凸轮机构从动件设计(1学时)第六节凸轮机构的计算机辅助设计(0.5学时)三、教学内容的重点和难点重点:1.凸轮机构的型式选择。
2.从动件运动规律的选择及设计。
3.盘形凸轮机构基本尺寸的设计,凸轮轮廓曲线设计的图解法和解析法。
4.从动件的设计,包括高副元素形状选择,滚子半径和平底宽度的确定。
难点:凸轮轮廓曲线设计的图解法四、教学内容的深化与拓宽空间凸轮机构与高速凸轮机构简介。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段,围绕教学基本要求进行教学。
在教学过程中应强调凸轮机构的运动学参数与结构参数的概念及其选用设计;应用反转法原理进行凸轮轮廓曲线的图解法设计时凸轮转角的分度,要注意从动件反转方向;正确确定偏置移动从动件凸轮机构在反转过程中从动件所依次占据的位置线;滚子从动件凸轮机构理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的联系和区别等。
要注意突出重点,多采用启发式教学以及教师和学生的互动。
六、主要参考书目1黄茂林,秦伟主编.机械原理.北京:机械工业出版社,2010 2申永胜主编.机械原理教程(第2版).北京:清华大学出版社,20053孙桓,陈作模、葛文杰主编.机械原理(第七版).北京:高等教育出版社,20064石永刚,徐振华.凸轮机构设计.上海:上海科学技术出版社,1995七、相关的实践性环节凸轮机构运动参数测试实验。
机械原理课程教案

课程教案(按章编写)课程名称:机械原理适用专业:机械设计制造及自动化等机械类专业年级、学年、学期:2002级,2004-2005学年第二学期教材:《机械原理》,黄茂林、秦伟主编,机械工业出版社,2002《机械原理教程》,申永胜主编,清华大学出版社,1999 任课教师:秦伟编写时间:2005年2月绪论一、教学目标及基本要求1.认识和了解机器及其基本功能结构—机构;了解机构的基本功能和结构特征;对机构、可动联接、构件、零件等有明确的概念和具体的认识。
2. 了解本课程的研究对象、主要内容以及在机械设计和人才培养中的地位和作用;了解学习本课程的要求和方法通过“绪论”的学习,使学生能为后继内容的学习打下一定的感性认识和理性认识基础;明确本课程的内容与作用,激发学生学习的兴趣和积极性。
二、教学内容及学时分配第一节机器的功能结构及机构(1学时)第二节机械原理课程的定位与任务第三节机械原理课程的主要内容、基本要求与学习方法(第二、三节共0.5学时)三、教学内容的重点和难点1.从机器及机械系统的总体去认识机构。
2.机构的基本功能特征—传递与变换运动;机构的基本功能结构—构件及可动联接。
3.本课程的学习内容与要求,注意突出其系统综合性和创新性。
四、教学内容的深化与拓宽介绍本学科领域的现状及发展前沿。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段,通过典型机器案例的功能分析、结构分析及工作过程(特别是其运动传递、变换与做功的过程)分析,具体、形象、生动地认识了解机构及其结构与运动学特征,认识典型常用机构。
应强调学习知识和培养培养能力是相辅相成的,但后者比前者更重要。
本课程的教学内容较多而教学时数相对较少,因此在讲授本课程时,着重讲重点、讲难点、讲思路、讲方法。
学生在学习本课程时,应把重点放在掌握研究问题的基本思路和方法上,着重于能力的培养。
这样,就可以利用自己的能力去获取新的知识。
六、主要参考书目1 黄茂林,秦伟主编.机械原理.北京:机械工业出版社,20022 申永胜主编.机械原理教程.北京:清华大学出版社,19993 王知行,刘廷荣主编.机械原理.北京:高等教育出版社,2000七、相关的实践性环节参观机械创新设计实验室,认识及了解典型机器和机构。
机械原理第2版教学PPT作者黄茂林主编秦伟副主编绪论机械工业出版社在线阅读下载共18页

机械原理第2版教学PPT作者黄茂林主 编秦伟副主编绪论机械工业出版社在
线阅读下载 51、没有哪个社会可以制订一部永远适用的宪法,甚至一条永远适用的法律。——杰斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔 53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
最新机械原理 第2版 教学课件 作者 黄茂林 主编 秦伟副 主编 第七章幻灯片课件

以力的形式表达
QvQ QvQ Q
FvF Q0vQ Q0 以力矩的形式表达
MQ M Q0
机械效率等于实际机械克服的生产 阻力Q与理想机械所能克服的生产阻 力Q0之比,也等于机械所能克服的 实际生产阻力矩与理想生产阻力矩
之比。
2 )机械系统的机械效率
1.串联
转速、角速度
M
M
o
直流并激 电动机
o
直流串激 电动机
电动机特性曲线
M
M
M
o
直流并激 电动机
o
直流串激 电动机
o
交流异步 电动机
电动机特性曲线
AB段——
M
B
非稳定运转段
A
r,
MN
易发生停车 o
N
0
BC段——
稳定运转段
N r,
使机器在某一速 度下稳定运转
C
交流异步电动机特性曲线
交流异步电动机特性曲线
2)斜面摩擦
沿斜面等速上升
沿斜面等速下滑
3)槽面摩擦
当量摩擦系数:
fe
f
sin
当量摩擦角:
e arctafen
2 螺旋副中的摩擦
1). 矩形螺纹螺旋副中的摩擦
2). 三角形螺纹螺旋副中的摩擦
拧紧力矩:
MFd 2d 2Qtan(e)
防松力矩:
M Fd 2d 2Qtan(e)
3 转动副中的摩擦
T
T
m
0
t
启动
稳定运转
停 车
二、作用在机械上的力
作用在机械上的力
生产 阻力
重 力
运动副中的 摩擦力
《机械原理教案》课件

《机械原理教案》课件一、教学目标1. 了解机械原理的基本概念和内容。
2. 掌握机械系统的基本组成部分和运动规律。
3. 能够分析简单的机械系统,并应用相关原理解决问题。
二、教学内容1. 机械原理概述机械系统的定义和分类机械原理的研究对象和方法2. 机械系统的组成固定连接和运动连接机构和机器的区别与联系3. 平面连杆机构铰链四杆机构曲柄摇杆机构和双曲柄机构连杆运动的分析方法4. 凸轮机构凸轮的分类和基本参数凸轮的工作原理和设计方法凸轮与从动件的配合关系5. 齿轮机构齿轮的分类和基本参数齿轮传动的原理和工作特点齿轮的设计和选择方法三、教学方法1. 讲授法:通过讲解机械原理的基本概念、原理和公式,使学生掌握相关知识。
2. 演示法:通过实物或动画演示机构的运动和原理,帮助学生直观理解。
3. 案例分析法:通过分析实际机械系统案例,引导学生运用所学知识解决问题。
4. 讨论法:组织学生进行小组讨论,培养学生的团队合作能力和批判性思维。
四、教学资源1. 教材:《机械原理》2. 课件:通过多媒体技术制作的教学课件,包括图文、动画和视频等资源。
3. 实物模型:展示各种机械机构的实物模型,帮助学生直观理解。
4. 计算机软件:使用相关机械设计软件,如SolidWorks、AutoCAD等,进行机构分析和设计。
五、教学评价1. 平时成绩:学生的出勤、课堂表现和作业完成情况。
2. 期中考试:通过书面考试形式,测试学生对机械原理知识的掌握程度。
3. 课程设计:学生完成一个机械系统的设计项目,评估学生的实际应用能力和创新能力。
4. 期末考试:全面测试学生对机械原理知识的掌握和运用能力。
六、教学安排1. 课时:共计32课时,每课时45分钟。
2. 教学计划:课时1-2:机械原理概述课时3-4:机械系统的组成课时5-6:平面连杆机构课时7-8:凸轮机构课时9-10:齿轮机构课时11-12:其他常用机构课时13-14:机械系统的动力分析课时15-16:机械系统的平衡和稳定课时17-18:机械系统的运动合成与分析课时19-20:机械系统的设计方法课时21-22:机械系统的控制原理课时23-24:机械系统的优化设计课时25-26:机械系统的故障分析与维修课时27-28:机械系统的可靠性分析课时29-30:机械系统的环境影响与可持续发展课时31-32:课程总结与展望七、教学活动1. 课堂讲解:通过讲解机械原理的基本概念、原理和公式,使学生掌握相关知识。
最新-机械原理第2版教学课件作者黄茂林主编秦伟副主编第二章 精品

满足杆长条件时,最短杆两端分别是两个整转副。
此时,若以最短杆或其相邻杆作机架,机构都存 在曲柄。 不满足杆长条件则没有整转副,获得双摇杆机构。
曲柄存在的条件: 1.最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和
*2)可完成某种轨迹
搅拌机构AVI6-1-02
搅拌机构PPT6-1-02
第一节
概述
一、平面连杆机构的特点
*3)寿命较长,适 于传递较大的动力;
低副为面接触,压力较小。
用于动力机械、冲床等 雷达天线俯仰机构AVI6-1-03
第一节
概述
一、平面连杆机构的特点
*4)便于制造。
运动副元素为圆柱面或平面。
C2
若使AB能够整 周回转,必须 使得以圆上 任一点为中心, 以杆长b为半 B1 径所形成的 圆与圆有交 点,即:
BE
C B a A b C1 d E c F D F
B2
E
≤ b ≤ BF max BE ≤b≤ min BF
B1、B2点为形成周转副的 关键点。
三、平面四杆机构的基本类型与演化
机构中运动副全为低副时,称机构为连杆机构。 单自由度 按自由度分 两自由度 三自由度 开式链 按运动链分
连
杆 机 构
平面连杆机构
球面连杆机构
空间连杆机构
闭式链
(一)、平面四杆运动链 平面四杆机构是由四个构件通过四个低副构成的 闭式链机构,四个构件和四个低副只有一种基本闭式 运动链形式 ,四个低副可以是转动副也可以是移动副。
第一节
最新机械原理 第2版 教学课件 作者 黄茂林 主编 秦伟副 主编 第四章教学讲义PPT课件

ha
齿厚——sk 齿槽宽—— ek
h hf
齿距 (周节)—— pk= sk +ek
法向齿距 (周节)—— pn = pb
分度圆——人为规定的计算基准圆
表示符号: d、r、s、e,p= s+e
p
s
e
齿顶高ha 齿根高 hf 齿全高 h= ha+hf 齿宽—— B
B pk
sk
ek pn
pb
rb
rf r ra
为了便于制造、检验和互换使用,国标GB1357-87规定了标准模数系 列。
标准模数系列表(GB1357-87)
0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.5 0.4 0.5 0.6 0.8 第一系列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8
10 12 16 20 25 32 40 50
2
两轮中心连线也为定直线,故交 点P必为定点。
i12=ω1/ω2=O2P/ O1P=常数
工程意义:i12为常数可减少因速度变化所 产生的附加动载荷、振动和噪音,延长齿 轮的使用寿命,提高机器的工作精度。
O1
ω
1
rb
1N
1
K
K’
P C2 C1
rb
2
ω
2
O
2
2)、运动可分性 故传△ 动O1N比1P又≌可△写O2N成2P:
第四章齿轮机构及其设计第一节概述第二节齿廓啮合基本定律及齿廓曲线第三节渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸设计计算第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动的尺寸参数设计第五节渐开线齿轮的加工方法与变位原理第六节渐开线变位齿轮传动第七节渐开线直齿圆柱齿轮机构的传动类型及几何设计第八节斜齿圆柱齿轮机构第九节直齿锥齿轮机构第十节蜗杆蜗轮机构第一节概述齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力
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6. 使执行系统具有良好的传力条件和动力特性 设计时,应注意选用具有最大传动角、最大增 力系数和最高效率的机构,这样可以减小主动轴上
的力矩和原动机的功率及机构的尺寸和重量;应尽
量避免采用虚约束;高速运转机构应考虑平衡设计
等。
7 . 使机械具有调节某些运动参数的能力
• 气吸原理(顶吸法)
• 气吸原理(底吸法)
总结
• 实现某种预期的要求,可以采用多种不同
的工作原理; • 不同的工作原理需要不同的工艺动作,这 样所设计出的机械在工作性能、工作品质 和适用场合等方面都会有很大的差别。
2) 功能原理的创造性
• 分析综合法
将机械预期实现的功能分解为各种分功能,分 析其本质,进行各分功能原理设计,最后把分功能 原理组合起来,组成一个新的系统。
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第八章 机械系统的方案设计
第一节 概述
第二节 机械执行系统的方案设计 第三节 机械传动系统的方案设计和原动
设计模仿人手的 机械手,难度大 很难把衣物各处 都刷洗到 易损坏衣物
波轮洗衣机
滚筒洗衣机
• 家用缝纫机的发明
采用摆梭使底线 绕过面线将布料 加紧的原理
工艺动作十分简单,针杆做往复移动, 拉线杆和摆梭做往复摆动,送布牙的轨迹由 复合运动实现,这几个动作的协调配合,便 实现了缝联布料的功能要求。
3 执行系统的运动规律设计
第一节 概述
一、机械产品设计的特点 设计类型: 1.开发性设计; 2. 适应性设计;
3.变异性设计;
机械设计系统组成的三大要素: 1.设计工作时间表达的程序;
2. 解决问题的逻辑思维方式;
3. 解决问题的具体方法、手段;
二、 机械产品的设计进程
机械新产品的开发设计过程:
1. 计划阶段 2. 方案设计阶段
• 思维扩展法
从传统的定式思维方式转向发散思维,拓展思 路,尽可能采用简单易行的运动规律。
钢球综合检测的装置
利用滚珠在平面上 跳动所走的路线来 判定其是否合格。
• 分选不同直径钢珠的装置
钢珠沿着两个斜放 的不等距棒条滚动, 实现钢珠尺寸分级 的目的。
典型例题
• 绘图机
4 执行机构的型式设计
1) 执行机构型式设计的原则
1)功能原理的构思与选择
功能原理设计的任务,就是根据机械预期实现
的功能要求,构思出所有可能的功能原理,加以分
析比较并根据使用要求或者工艺要求,从中选择出
既能很好的满足置的功能原理设计 • 机械推拉原理 • 摩擦传动原理(摩擦板)
• 摩擦传动原理(摩擦轮)
3. 技术设计阶段 4. 施工设计阶段
计划
确定设计任务书
(明确设计目标、功能、性能指标)
方案设计
解决设计任务内容、编制要求明细
决策
抽象、功能分解
不可行
可行 寻求满足功能要求的方案 方案评价 决策 不可行 可行
技术设计
总体设计的技术经济评价 总体设计图 改进设计方案 确定整体最优设计方案 不可行 决策 可行
施工设计
零部件设计及优化 编制方程式文件
寻样制造与试验 成本核算 可行 投产 不可行
决策
三、设计过程中的逻辑思维
问题分析
系统综合
总体评价
决策优化
第二节 机械执行系统方案设计
1 执行系统方案设计的过程和内容
2 执行系统的功能原理设计 根据机械预期实现的功能,考虑选择何种工作 原理来实现这一功能要求。
1.满足执行构件的工艺动作和运动要求
运动形式、运动规律和运动轨迹
2. 尽量简化和缩短运动链
精确直线导向机构
近似直线导向机构
冲压机:保证曲柄转速不变 简化结构 减轻重量
3. 尽量减小机构的尺寸 保证滑块行程不变 利用杠杆行程放大原理
利用活动齿轮倍增行程原理
4. 选择合适的运动副形式 运动副在机械传递运动和动力的过程中起着重 要作用,它直接影响到机械的结构形式、传动效率、 寿命和灵敏度等。 一般来说,转动副易于制造,易于保证运动副 元素的配合精度,且效率较高;移动副制造较困难, 不易保证配合精度,效率低且易自锁或楔紧,故一 般只宜用于作直线运动或将转动变为移动的场合。
美国阿波罗登月
• 思维扩展法
在进行机械功能原理设计时,设计者一定要拓 宽自己的思路,广泛采用气、液、光、声。电、 新材料等新技术,构思出新的功能原理。
挖土机
• 还原创新法
跳出已有的创造起点,重新返回到创造的原
点,紧紧围绕机械预期实现的功能要求另劈新径,
构思新的功能原理。
洗衣机 捶打原理 刷擦原理 揉搓原理
转动副代替移动副实例
• 近似直线导向机构
5. 考虑动力源的形式 • 选择合适的动力源,有利于简化机构结构和改善 机械性能。 例:执行构件作等速往复直线运动
需要单独的电动机和传动 机构驱动原动件,且采用 连杆机构把转动变为执行 机构的等速往复直线运动, 结构复杂。
不仅省去了传动机构,而且 一个动力源可以驱动多个执 行机构,机构简单紧凑,反 向时运转平稳,易于调节移 动速度。
佳方案。
2) 运动规律设计的创造性 运动规律的设计是一种创造性的工作。 •仿真法 模拟人或者动物的动作将工艺动作进行分解, 构思出实现某一工作原理的运动规律。
吊车 :
模仿人手拿东 西的动作
• 搓元宵机
整个装置由旋转圆盘1、 连杆2和3、转动构件4和机架 5所组成的空间五杆机构。运 动由圆盘1输入,通过装在圆 盘外圈上的球形铰链带动连 杆3、2和转动构件4运动,从 而使工作箱做空间振摆运动, 工作箱中的元宵馅在些许湿 润的元宵粉末中多方向滚动, 即可制成元宵。
1) 工艺动作分解和运动方案选择
工艺动作分解是运动规律设计的基础,工艺动
作分解的方法不同,形成的运动方案也相同。
• 内孔加工
车床
钻床
拉床
镗床
总结
• 同一个工艺动作,可以分解成各种简单运动,工 艺动作分解的方法不同,所得到的运动规律和运 动方案也相同,它们很大程度上决定了机械的特
点、性能和复杂程度。 • 在进行运动规律设计和运动方案选择时,应综合 考虑各方面的因素,根据实际情况对各种运动规 律和运动方案加以认真分析和比较,从中选出最