机械原理与机械零件学习教案

1、会计学1机械机械(jxi)原理与机械原理与机械(jxi)零件零件第一页，共41页。 铰链铰链B的中心既要随杠的中心既要随杠杆杆2绕轴绕轴A转动，又要随转动，又要随冲头冲头3沿铅垂线移动沿铅垂线移动(ydng)，存在运动干涉，存在运动干涉，无法运动，无法运动 。不能实现不能实现(shxin)设计者的设计者的意图！意图！如何如何(rh)改进？改进？该类问题可通过该类问题可通过计算得到解决！计算得到解决！工程制图 高职高专 ppt 课件第1页/共40页第二页，共41页。工程制图 高职高专 ppt 课件第2页/共40页第三页，共41页。第一节第一节 平面机构平面机构(jgu)(jgu)的组成的组成平面

2、平面(pngmin)机构机构空间空间(kngjin)机构机构工程制图 高职高专 ppt 课件第3页/共40页第四页，共41页。运动副：两构件直接接触运动副：两构件直接接触而构成而构成(guchng)(guchng)的可的可动联接。动联接。二、运动二、运动(yndng)(yndng)副及分类副及分类一、构件一、构件(gujin)(gujin)第一节第一节 平面机构的组成平面机构的组成运动副元素：运动副元素：两构件上两构件上构成运动副的接触表面。构成运动副的接触表面。4个构件个构件4个运动副个运动副运动副元素均为圆柱面运动副元素均为圆柱面独立运动的单元体。独立运动的单元体。工程制图 高职高专 pp

3、t 课件第4页/共40页第五页，共41页。运动副运动副机构机构(jgu)的的 “关关节节”！第一节第一节 平面机构平面机构(jgu)(jgu)的组成的组成工程(gngchng)制图 高职高专 ppt 课件第5页/共40页第六页，共41页。平面平面(png(pngmin)min)副副空间副空间副第一节第一节 平面机构平面机构(jgu)(jgu)的组成的组成按相对按相对运动运动(xin (xin du du yn yn dn)dn)分分按接触按接触形式分形式分低副：面接触低副：面接触高副：点、线接触高副：点、线接触运动副运动副分类分类3个构件个构件3个个运动副运动副2个低副个低副1个高副个高副工程

4、制图 高职高专 ppt 课件第6页/共40页第七页，共41页。转动转动(zhun dng)副副（回转副，铰链）（回转副，铰链）移动移动(ydn(ydng)g)副副第一节第一节 平面机构的组成平面机构的组成工程制图 高职高专 ppt 课件第7页/共40页第八页，共41页。凸轮凸轮(tln)高副高副齿轮齿轮(chln)高副高副轮轨高副轮轨高副第一节第一节 平面平面(pngmin)(pngmin)机构的组成机构的组成工程制图 高职高专 ppt 课件第8页/共40页第九页，共41页。球面球面(qimin)副副螺旋螺旋(luxun)副副第一节第一节 平面机构平面机构(jgu)(jgu)的组成的组成第9页

5、/共40页第十页，共41页。第一节第一节 平面机构平面机构(jgu)(jgu)的组成的组成7个构件个构件(gujin)10个运动副个运动副7个低副个低副3个高副个高副第10页/共40页第十一页，共41页。开链开链闭链闭链多个多个(du )构件通过运动副连接而组成的可构件通过运动副连接而组成的可动系统。动系统。第一节第一节 平面平面(pngmin)(pngmin)机构的组成机构的组成三、运动三、运动(yndng)(yndng)链链第11页/共40页第十二页，共41页。具有确定相对运动具有确定相对运动(xin du yn dn)的运动链。的运动链。从动件从动件原动件原动件机架机架机构机构(jgu)

6、 = 机架机架 + 原动件原动件 + 从从动件动件第一节第一节 平面机构平面机构(jgu)(jgu)的组成的组成第12页/共40页第十三页，共41页。1. 概念：表示机构概念：表示机构(jgu)各构件间相对运动关系的简单图各构件间相对运动关系的简单图形形实际实际(shj)(shj)机构机构运动运动(yndng)(yndng)简图简图2. 作用：作用：分析现有机构，设计新机构。分析现有机构，设计新机构。第二节第二节 平面机构运动简图平面机构运动简图第13页/共40页第十四页，共41页。实际实际(shj)(shj)机构机构运动运动(yn(yndndng)g)简简图图3. 简化简化(jinhu)原则

7、原则构件数不变构件数不变运动副类型不变运动副类型不变运动副数不变运动副数不变运动尺寸不变运动尺寸不变机架不变机架不变原动件不变原动件不变运动特性不变运动特性不变简单、形象简单、形象第二节第二节 平面机构运动简图平面机构运动简图第14页/共40页第十五页，共41页。4. 运动运动(yndng)副符副符号号第二节第二节 平面平面(pngmin)(pngmin)机构运动简图机构运动简图高副高副两构两构件均件均为活为活动构动构件件两构两构件之件之一为一为机架机架转动转动(zhun dng)副副移动副移动副第15页/共40页第十六页，共41页。5. 构件构件(gujin)符符号号第二节第二节 平面机构平

8、面机构(jgu)(jgu)运动简图运动简图同一同一构件构件两副两副构件构件三副三副构件构件第16页/共40页第十七页，共41页。6. 机构机构(jgu)符号符号第二节第二节 平面机构平面机构(jgu)(jgu)运动简图运动简图支架支架上的上的电动电动机机带传带传动动链链传传动动外啮外啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动内啮内啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动齿齿轮轮齿齿条条传传动动锥齿锥齿轮传轮传动动圆柱圆柱蜗杆蜗杆传动传动凸凸轮轮机机构构第17页/共40页第十八页，共41页。7. 绘制绘制(huzh)步骤步骤2）测量）测量(cling) 构件的构件的运动尺寸运动尺寸3）绘图）绘图 选择选择(xunz)

9、视图平面、瞬时位置和比视图平面、瞬时位置和比例尺，采用构件和运动副的规定符号例尺，采用构件和运动副的规定符号作图。作图。内燃机机构运动简图绘制内燃机机构运动简图绘制颚式破碎机机构运动简图绘制颚式破碎机机构运动简图绘制1）分析）分析运动副的类型、数目、位置运动副的类型、数目、位置机架、原动件、从动件，构件数机架、原动件、从动件，构件数运动传递过程运动传递过程第二节第二节 平面机构运动简图平面机构运动简图第18页/共40页第十九页，共41页。构件能够发生的独立构件能够发生的独立(dl)(dl)运动运动数目数目一、平面一、平面(pngmin)(pngmin)机构自由度计算机构自由度计算1. 构件构件

10、(gujin)的的自由度自由度空间自由构件空间自由构件有六个自由度有六个自由度平面自由构件平面自由构件有三个自由度有三个自由度第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度第19页/共40页第二十页，共41页。链接链接(lin ji)动画动画链接链接(lin ji)动画动画2. 运动运动(yndng)副的约束副的约束xyzxyz引入引入2个约束，保留个约束，保留1个自由度个自由度 低副低副第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度第20页/共40页第二十一页，共41页。凸轮凸轮(tln)高副高副齿轮齿轮(chln)高副高副轮轨高副轮轨高副引入引入1个约束个约束(yush)，保留，保留2个个自由

11、度自由度高副高副第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度第21页/共40页第二十二页，共41页。3. 机构机构(jgu)的自由度的自由度F = 3n 2PL PHn 活动活动(hu dng)构件数（原动件数从动构件数（原动件数从动件数）件数）PL低副数低副数PH高副数高副数所有所有(suyu)(suyu)构件能够发生的独立运动构件能够发生的独立运动的总数目的总数目第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度F 3n 2PL PH 33 24 1 第22页/共40页第二十三页，共41页。F 3n 2PL PH 32 23 0F 3n 2PL PH 33 25 1 第三节平面第三节平面(png

12、min)机构的自由度机构的自由度例：计算例：计算(j sun)机构的自由度机构的自由度F = 0 不能动为不能动为稳定稳定(wndng)桁架桁架F 0 不能动不能动为为超稳定超稳定桁架桁架第23页/共40页第二十四页，共41页。F 3n 2PL PH 33 24 1 第三节平面第三节平面(pngmin)机构的自由度机构的自由度F 3n 2PL PH 34 25 2 例：计算例：计算(j sun)机构的自由度机构的自由度F = 1能发生能发生(fshng)1个个独立运动独立运动F = 2能发生能发生2个独立运动个独立运动第24页/共40页第二十五页，共41页。二、机构具有确定二、机构具有确定(q

13、udng)(qudng)运运动的条件动的条件 F 3n 2PL PH 32 23 0F = 0 不能动不能动为为稳定稳定桁架桁架F 0 不能动不能动为为超稳定超稳定桁架桁架F 3n 2PL PH 33 25 1 第三节平面第三节平面(pngmin)机构的自由度机构的自由度1）必要条件）必要条件 机构机构(jgu)的自由度必须大于的自由度必须大于零。零。第25页/共40页第二十六页，共41页。F= W 运动运动(yndng)确定确定F 3n 2PL PH 33 24 1 链链接接动动画画链链接接动动画画F 3n 2PL PH 33 24 1 F W 机构机构(jgu)破坏破坏W原动件的个数原动件

14、的个数第三节平面第三节平面(pngmin)机构的自由度机构的自由度2）充分条件充分条件 机构的自由度必须等于原动件的个数机构的自由度必须等于原动件的个数第26页/共40页第二十七页，共41页。链链接接(lin ji)动动画画F 3n 2PL PH 34 25 2 F= W 运动运动(yndng)确定确定F 3n 2PL PH 34 25 2 F W 运动运动(yndng)不确定不确定链链接接动动画画第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度第27页/共40页第二十八页，共41页。结论结论(jiln)F 3n 2PL PHF=0 不能动，为稳定不能动，为稳定(wndng)桁桁架架F0 不能动，

15、为超稳定不能动，为超稳定(wndng)桁架桁架F0 能动能动(nngdng)F W 机构破坏机构破坏F W 运动不确定运动不确定F W 运动确定运动确定机构具有确定运动的条件机构具有确定运动的条件机构的自由度大于零，且等于原动件的个数机构的自由度大于零，且等于原动件的个数第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度第28页/共40页第二十九页，共41页。F=3n2PLPH = 36273 =1F原动件数原动件数 运动运动(yndng)确定确定例：计算例：计算(j sun)内燃机机构的内燃机机构的自由度自由度第三节平面第三节平面(pngmin)机构的自由度机构的自由度第29页/共40页第三十页，

16、共41页。 F=3n2PLPH = 36281 =1F原动件数原动件数 运动运动(yndng)确定确定第三节平面第三节平面(pngmin)机构的自由度机构的自由度例：计算牛头刨床例：计算牛头刨床(ni tu po chun)机构的自由度机构的自由度第30页/共40页第三十一页，共41页。播放播放(b fn)动画动画F = 35260 = 3 ？三、计算三、计算(j sun)(j sun)平面机构自由度的注平面机构自由度的注意事项意事项1. 复合复合(fh)铰链铰链 两个以上的构件（两个以上的构件（k个）在同一轴线上用个）在同一轴线上用转动副相联构成复合转动副相联构成复合铰链，其实际转动副铰链，

17、其实际转动副数为数为k1个。个。F = 35270 = 1复合铰链复合铰链第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度第31页/共40页第三十二页，共41页。不影响其他不影响其他构件运动构件运动(yndng)(yndng)的独立的运的独立的运动动(yndng)(yndng)可减轻摩擦可减轻摩擦和磨损。和磨损。计算时应除计算时应除去局部去局部(jb)(jb)自由度。自由度。将滚子与推将滚子与推杆假想焊接杆假想焊接后再计算。后再计算。F= 33231 = 2 ?2. 局部局部(jb)自由度自由度F= 32221 = 1链链接接动动画画链链接接动动画画第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度第3

18、2页/共40页第三十三页，共41页。对机构运动不起限制作用对机构运动不起限制作用(zuyng)(zuyng)的的重复约束。重复约束。1）两构件间构成多个）两构件间构成多个(du )重复重复的运动副的运动副轴线重合的转动副轴线重合的转动副平行或重合的移动副平行或重合的移动副法线重合的高副法线重合的高副3. 虚约束虚约束(yush)第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度F = 32221 = 1重复运动副只算一个重复运动副只算一个可提高刚度、强度等可提高刚度、强度等第33页/共40页第三十四页，共41页。2）机构）机构(jgu)中存在的某些重复部分所引入的约束中存在的某些重复部分所引入的约束

19、处理处理(chl)办法：去掉重办法：去掉重复部分复部分链接链接(lin ji)动画动画F=3n2PLPH =33232 = 1第三节平面机构的自由度第三节平面机构的自由度F=3n2PLPH =34244 = 0 ?可使传动可靠、平稳，传递更大功率。可使传动可靠、平稳，传递更大功率。第34页/共40页第三十五页，共41页。3）两构件上两点间的距离保持恒定不变，若用两转）两构件上两点间的距离保持恒定不变，若用两转动动(zhun dng)副杆联接，会引入虚约束。副杆联接，会引入虚约束。F=3n2PLPH =33240 =1BEC链接动画链接动画F=3n2PLPH =34260 =0?链接动画链接动画BEC第三节平面第三节平面(pngmin)机构的自由度机构的自由度曲柄曲柄(qbng)联动，转向相同，传动可靠。联动，转向相同，传动可靠。第35页/共40页第三十六页，共41页。F =原动件数原动件数机构机构(jgu)有确定有确定运动运动F =