机械原理tu01绪论1
《机械原理》课件第1章绪论说课材料

常用机构的研究 已经非常深入 自动控制机构、机器人机构、仿生机构、机电光液 综合机构等进展也非常大 计算机的应用:计算机辅助设计、优化设计、大 型通用或专用的软件等
机械原理课程的性质与任务
是研究机械性能分析与设计的基本理论与 方法的专业基础课程之一。
机械原理的教学内容(归纳起来三大点)
动力机器
发电机等是能量变换的装置,即可将某种 形式的能量变换成机械能,或者把机械能 变换成其他形式的能量。例如:内燃机、 压气机、涡轮机、电动机等。
机器
工作机器 是完成有用的机械功或者是搬运物品。
例如:轧钢机、织布机、缝纫机、汽
车、飞机和金属切削加工机床等。
信息机器 是用来获得和变换信息的。例如:机 械式积分仪、计帐机、打字机和绘图 仪。
§1-3 如何进行本课程的学习
教学环节:
理论教学 课程设计
学习方法:
1. 在学习知识的同时,注重能力的培养。 2. 在重视逻辑思维的同时,加强形象思维能力的培养。 3. 注意先修课程的应用。 4. 理论联系实际,能够做到举一反三。
§1-4 机械原理学科的发展现状及趋势
机械工业发展方向:
高速、高精度、重载、高效率、低噪声 先进制造技术的应用、激光制造 自动生产线机器与其它来自置的主要区别是:机器一定要作机械运
动,并 通过运动来实现能量物料和信息的变换
机构(mechanism) 用来传递运动和力或改变运动形
式的构件系统
机构和机器的区别
• 机构只是一个构件系统,而机器除构件系 统外,还包含电气、液压等其它系统
• 机构只用来传递运动和力,而机器除传递 运动和力外,还具有变换或传递能量、物 料和信息的功能
1、研究机构的组成及具有确定运动的条件。
机械原理 第九版 01绪论

机械设计基础
比基础课更接 近工程实际 承上启下
比专业课有更宽的研 究面和更广的适应性
三、学习本课程的目的
为后续课打好理论基础
为现有机械的合理使用和革新改造打基础
培养综合考虑问题的能力
连杆机构(气缸、活
曲轴 齿轮
内燃机
塞、连杆、曲轴) 齿轮机构(齿轮) 凸轮机构(气缸、凸 轮、推杆)
1-1 研究对象和内容
一、研究对象
机械Machinery:机器和机构的总称
• 机器Machine:原动机、工作机 –由制造单元经装配而成的组合体 — 结构 –各实物之间具有确定的相对运动 — 运动 –能完成机械功或转换能量 — 能量 • 机构Mechanism:平面机构、空间机构 –由制造单元经装配而成的组合体 — 结构 –各实物之间具有确定的相对运动 — 运动 • 机器可以由一个机构组成,也可以由若干个机构组合而成
机 械原理
教材主编:孙 桓 主 控制器 (计算机)
电力装置
工业机器人
机器的组成
辅助系统,例如:润滑、显示、照明等
动力部分
传动部分
控制系统
执行部分
内燃机
气缸体
内燃机:(构件)
气缸、活塞、连杆、
活塞 推杆 凸轮 连杆
曲轴、齿轮、凸轮、 推杆
内燃机:(机构)
二、研究内容
◆ 机构的一般共性问题
机构的组成原理、运动学和动力学等
◆常用机构的性能及设计方法
连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构 …
1-2 目的和地位
一、课程特点
是一门具有工程特色的、极为重要的技术基础课 联系工程实际紧密、讨论共性问题
机械原理第一章绪论PPT课件

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机械是机构与机器的总称。
机构和机器的区别:
•机构只是一个构件系统,而机 器除构件系统外,还包含电气、 液压等其它系统
• 机构只用来传递运动和力,而 机器除传递运动和力外,还具 有变换或传递能量、物料和信 息的功能
2)具有用瞬心法对高、低副机构进行速度分析,和用图 解法或解析法对Ⅱ级机构进行运动分析的基本技能。
3)具有按已知的几何条件和运动条件对几种主要的平面 机构进行运动设计的某些基本知识和能力。
4)初步具有确定简单机械运动方案的能力。
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第一章 绪 论
5)具有按已知动力学条件分析和设计机械的某些基本 知识。
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第一章 绪 论 (Introduction) §1-1 本课程研究的对象及内容
机械原理又称为机器理论与机构学。 机械原理 Theory of Machines and Mechanisms
机械原理的研究对象是机械(machinery) 。 机械原理是研究机构和机器的运动及动力特性,以及
机
是完成有用的机械功或者是搬运物品。
工作机器 例如:起重机、织布机、缝纫机、汽
器
车、飞机和金属切削加工机床等。
是用来获得和变换信息。例如:机械 信息机器 式积分仪、计帐机、机器人和绘图仪。
机器与其它装置的主要区别是:机器一定要作机械运动, 并通过运动来实现能量、物料和信息的变换
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第一章 绪 论
现代机器通常由控制系统、信息测量和处理系统、动 力部分、传动部分及执行机构系统等组成。 机器的三个共同特点: 1、都是人为的实物组合; 2、各部分之间具有确定的相对运动; 3、用来变换或传递能量、物料和信息。
《机械原理》ppt课件

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。
孙恒《机械原理》课件讲义

机构结构分析的内容及目的 机构的组成 机构运动简图 机构具有确定运动的条件 平面机构自由度的计算 平面机构的组成原理、结构分类 及结构分析
§2-1 机构结构分析的内容及目的
1、研究机构的组成及机构运动简图的画法 ; 2、了解机构具有确定运动的条件; 3、研究机构的组成原理及结构分类。
2)确定机架 3)确定各构件之间的运动副种类
“两两分析相对运动” 4)代表回转副的小圆,其圆心必须与相对运动
回转中心重合。代表移动副的滑块,其导路 方向必须与相对运动方向一致。 5)比例、符号、线条、标号
§2-5 平面机构自由度的计算
1. 平面机构的自由度:机构所具有的独立运动。 2. 平面机构的自由度计算公式
2. 要除去局部自由度( F' ) 局部自由度:某些不影响机构运动的自由度。
3. 要除去虚约束( p' ) 虚约束:在机构运动中,有些约束对机构自由度的影响
是重复的。
3. 要除去虚约束( p' ) 虚约束:在机构运动中,有些约束对机构自由度的影响
是重复的。 •机构中的虚约束常发生在下列情况:
1)如果转动副联接的是两构件上运动 轨迹相重合的点,则该联接将带入 1个虚约束。
本章结束
第二章 机构的结构分析
基本要求:了解机构的组成;搞清运动副、运动链、约 束和自由度等基本概念;能绘制常用机构的 运动简图;能计算平面机构的自由度;对平 面机构组成的基本原理有所了解。
重 点:运动副和运动链的概念;机构运动简图的绘 制;机构具有确定运动的条件及机构自由度 的计算。
难 点:在机构自由度的计算中有关虚约束的识别及 处理问题。
机械原理第一章绪论CH01

机器和机构的概念(2/4)
机床用来变换物料的状态; 汽车、起重机用来传递物料; 计算机用来变换信息。 由于各种机器的主要组成部分都是各种机构,所以可以说, 机器乃是一种可用来变换或传递能量、物料与信息的机构组合。 机器按其用途可分为两类:凡将其他形式的能量转换为机械 能的机器称为原动机;凡利用机械能来变换和传递物料和信息的 机器称为工作机。
机器和机构的概念(4/4)
机构 1. 由各种材料制成的制造单元 (零件)经装配而成的组合体 2. 由零件组成的各运动单元 (构件)间有确定的相对运动
有关机械的基本理论
(1)机构的结构分析 1)研究机构是怎样组成的,其组成对运动的影响,以及机构 具有确定运动的条件。 2)研究机构的组成原理及机构的结构分类。
(1)机构
机器和机构的概念(1/4)
机构是指一种用来传递与变换运动和力的可动装置。如常 见的机构有带传动机构、链传动机构、齿轮机构、凸轮机构、 螺旋机构等。 这些机构一般认为是由刚性件组成的。而现代机构中除了刚 性件以外,还可能有弹性件和电、磁、液、气、声、光……等元 件。 故这类机构称为广义机构;而由刚性件组成的机构就称为狭 义机构。 (2)机器 机器是指一种执行机械运动装置,可用来变换和传递能量、 物料和信息。 例如: 电动机、内燃机用来变换能量;
(3)机器的结构
传统的机器由如下三个部分组成: 原动部分 传动部分 执行部分
机器和机构的概念(3/4)
现代机器一般由如下四个部分组成:
原动部分
传动部分 控制部分
执行部分
而现代先进的机器则由以下五个部分组成:
位形检测 控制系统 驱动-传动机构 智能系统 执行机构 工作系统
机器和机构的特征 机器 1. 由各种材料制成的制造单元 (零件)经装配而成的组合体 2. 由零件组成的各运动单元 (构件)间有确定的相对运动 3. 变换和传递能量、物料和信 息。
机械原理课件:第1章绪论

力学
研究机械受力和运动的关系。
动力学
研究机械力的产生和传递。
机械的自由度及数目。
2 类型
包括平动副、回转副和滚动副等。
机械的机构及其分类
齿轮机构
通过齿轮传递和变换运动。
凸轮机构
通过凸轮来控制运动。
连杆机构
通过连杆来传递运动。
机械传动方式的分类及特点
齿轮传动 带传动 链传动
效率高,传动精度高。 结构简单,吸振能力强。 传动稳定,承载能力大。
机械的运动规律
机械运动遵循牛顿运动定律,同时机械能守恒和机械功的计算也是机械运动规律的重要内容。
机械简化分析方法
1
静态平衡法
分析物体处于静止状态下的平衡条件。
2
动态平衡法
分析物体在运动状态下受力和力矩的平衡条件。
机械原理课件:第1章绪 论
机械原理是研究机械的基本概念、运动规律和设计原则的科学。本章介绍了 机械原理的研究对象、基本量和关系,以及机械的自由度、机构和传动方式 的分类。
什么是机械原理?
机械原理是一门研究机械运动规律和相互作用原理的学科,对于机械设计和 工程实践具有重要意义。
机械的基本概念
运动学
3
虚功原理
利用物理量的变化来求解未知数量。
机械设计的目标和要求
机械设计的目标是根据实际需求设计出满足功能和性能要求的机械产品。
机械原理ppt

虚约束及其去除方法 虚约束是指机构中某些运动副代入得对机构运动
其重复约束作用的约束,其数目以p´表示。 除去虚约束的方法:
先将机构中引入虚约束的运动副或运动链部分除 去,再来计算机构的自由度。
或从机构的约束数中减去虚约束数目p´。 F = 3×n - (2pl+ph-p')-F'
位 置 , 因 P13 为 机 构 3 的绝对瞬心,则有
3
vB l BP13
2l AB l
BP13
2.56rad / s
vC l CP133 0.4m / s vE l P13E3 0.357m / s
3)定出构件3的BC线上速度最小的点E的位置,因 BC线上速度最小之点必与P13点的距离最近,故 从P13 引BC的垂线交于点E。由图可得
4)定出VC =0 时机构的两个位置,量出
1 26.4
2 226.6
已 知 : 图 示 导 杆 机 构 尺 寸 : lAB=0.051m , lAC=0.114m, ω1 =5rad/s。试用瞬心法确定:机构在 图示位置导杆3的角速度ω3的大小和方向。
通过自由度计算判断图示运动链是否有确定运动 (图中箭头所示构件为原动件)。如果不满足有确定 运动的条件,请提出修改意见并画出运动简图。
n=4, PL=6, PH=0, F= 3n-2PL -PH=3×4-2×6-1×0=0
F=3×10-2×13-2-1=1
计算下列各运动链的自由度,并指出其中是否 有复合铰链、局部自由度、虚约束(应说明属于哪 一类虚约束)。最后判断该机构是否有确定运动 (图中箭头所示构件为原动件),为什么?
若构成的是相对不可动的系统,则为珩架或结构 体,即蜕变为一个构件。运动链有首末封闭的闭链, 也有未封闭的开链。运动链还有平面运动链和空间运 动链之分。
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演讲完毕,谢谢听讲!
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机械原理tu01绪论1
连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、轮系。并介 绍一些特殊机构、组合机构等方面的知识; 3)机器的运转、摩擦、效率、平衡等有关机器力学 性能和机器动力学方面的内容。
机械原理tu01绪论1
介绍几种常 用的机构
机械原理tu01绪论1
连杆机构
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步进式搬运机
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连杆曲线
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凸轮机构
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*机器的三特征:
1)由一系列的运动单元体所组成。 2)各运动单元体之间都具有确定的相对运动。
*3减)轻能具人转们有换的机以劳械动上能。1或、完成2有两用个的特机械征功以代替或
的实体称为机构
机械原理tu01绪论1
*机器的三特征:
构件
1)由一系列的相对运动单元体所组成。 2)各运动单元体之间都具有确定的相对运动。 3)能转换机械能或完成有用的机械功以代替或减轻
机械原理tu01-绪论-1
2020/11/20
机械原理tu01绪论1
第一章 概论
机械原理tu01绪论1
第一节 本课程的研究内容
*什么是机器、机构?
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内燃机工作示意图
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连杆头2
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*构件——由一个或多个零件连接 而成的运动单元体。
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《机械原理》研究的内容
1)机构的结构分析、运动分析、动力分析; 2)几种典型机构的分析与设计。
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机械原理tu01绪论1
机械原理tu01绪论1
凸轮机构
曲柄滑块机构
齿轮机构
机械原理tu01绪论1
构人们件的劳动与。 零件有什么不同?
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连杆放大
机械原理tu01绪论1
连杆放大
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连杆体1
连杆头2
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3 轴套
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连杆体1 螺栓6
连杆头2
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3
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*零件——机器中的制造单元体
连杆体1 螺栓6
垫圈7