机械基础教案

机械基础教案教授教化目标与要求：明白得活动链的可动性及活动确信性的前提；能精确运算平面机构的自由度。教授教化重点与难点：重点：平面机构自由度的运算难点：自由度运算时应留意的专门构造教授教化手段与方法：教室讲解，教授教化内容：第一章机械传动体系的活动分析第三节平面机构的自由度一、平面机构自由度的运算二、机构具有确信活动的前提三、运算平面机构的自由度时应留意的专门构造第四节机械传动体系的活动分析实例第一章机械传动体系的活动分析第三节平面机构的自由度一、平面机构自由度的运算1．平面机构自由度机构中各构件相关于机架所能有的自力活动的数量。构件的自由度两构件用活动副联接后，彼此的相对活动受到某些束缚。低副引入两个束缚！（图形见课件）高副引入一个束缚！（图形见课件）2．机构自由度运算的一样公式F＝3n－2PL－PHn—活动构件数；PL—低副数；PH—高副数例1：运算曲柄滑块机构的自由度（动画见课件）S31S3123低副数PL=4高副数PH=0F＝3n－2PL－PH＝3×3－2×4＝1例1231234θ1解：活动构件数n＝4低副数PL＝5F＝3n－2PL－PH＝3×4－2×5＝21123例3：运算图示凸轮机构的自由度（动画见课件）解：活动构件数n＝2低副数PL＝2高副数PH＝1F＝3n－2PL－PH＝3×2－2×2－1×1＝1F=3×2–2×3=0(桁架)SHAPEF=3×3–2×5=-1(超静定桁架)二、机构具有确信活动的前提1．机构自由度数F≥1。2．原动件数量等于机构自由度数F。三、运算平面机构的自由度时应留意的专门构造1．复合搭钮两个以上的构件在同一处以迁移转变副相联。运算：m个构件，有m－1迁移转变副。例：运算图示圆盘锯机构的自由度解：活动构件数n=7低副数PL=10F＝3n－2PL－PH＝3×7－2×10－0＝12．局部自由度ABCABC321ABC321事实上，两个机构的活动雷同，且F=1（动画见课件）运算时去掉落滚子和搭钮，滚子的感化：滑动摩擦滚动摩擦。3．虚束缚（1）定义在专门的几何前提下，有些束缚所起的限制造用是反复的，这种不起自力限制造用的束缚称为虚束缚。（2）处理方法将具有虚束缚活动副的构件连同它所带入的与机构活动无关的活动副一并不计。（3）常见的虚束缚①机构中某两构件用迁移转变副相联的联络点，在未构成活动副之前，其各自的轨迹已重合为一，则此联络带入的束缚为虚束缚。（动画见课件）虚束缚一虚束缚二②两构件构成的若干个导路中间线互相平行或重合的移动副。xx1x2ABC1234x1x2③两构件构成若干个轴线互相重合的迁移转变副。C2C2ABDFE3415AB④在机构全部活动过程中，假如个中某两构件上两点之间的距离始终不变，则联接此两点的两个迁移转变副和一个构件形成的束缚为虚束缚。⑤机构中对活动不起感化的自由度F＝-1的对称部分存在虚束缚。行星轮（动画见课件）⑥两构件构成高副，两处接触，且法线重合。WW如等宽凸轮留意：法线不重应时，变成实际束缚！nn1n1n2n2A’AAAA’n1n1n2留意：各类显现虚束缚的场合差不多上有前提的!虚束缚的感化：改良构件的受力情形，如多个行星轮；增长机构的刚度，如轴与轴承、机床导轨；使机构活动顺利，幸免活动不确信，如车轮。例：运算图示大年夜筛机构的自由度。复合搭钮：地位C，2个低副CDABCDABGFoEE’CDABGFo虚束缚En=7PL=9PH=1F＝3n－2PL－PH＝3×7－2×9－1＝2第四节机械传动体系的活动分析实例实例1：电动玩具马主体运念头构活动分析：电动玩具马主体运念头构，仿照马飞奔进步的活动形状。它由曲柄摇块机构（1、2、3、4）中的导杆2的扭捏和起落使其上Ｍ点的模型马获得俯仰和起落的奔腾势态；由两杆机构（4、5）中的迁移转变构件4绕O轴迁移转变，使模型马作进步活动。两种活动合成为马飞奔进步的运动形状。实例2：刻字、成型机构传动道理：刻字、成型机构中的双槽凸轮的迁移转变推动两移动构件2、3，其活动合成的成果使滑块4的M点描述出一条复杂的轨迹。实例3：齿轮加工机床的误差校订机构传动道理：它是由蜗杆蜗轮机构1、2和凸轮机构2?、3构成。在此机构中，蜗杆1为原动件，蜗轮2为从动件，假如因为制造误差等缘故，使蜗轮2的实际迁移转变达不到要求时，则依照所测得的误差设计出与蜗轮2固装在同一轴上的凸轮2?的轮廓曲线，当此凸轮2?与蜗轮2一路迁移转变时，将蜗轮的活动反馈至蜗杆1，使蜗杆沿轴向移动并导致蜗轮产生附加迁移转变，从而使蜗轮2的输出活动获得校订。实例4：车床切制螺纹的传动体系（图形见课件）功能要求：电机经由过程传动体系把活动分化为主轴和进给体系的两部分活动，同时要求操纵两活动之间的传动比和转向。传动筹划：车床在切制螺纹时，电念头经由过程变速传念头构A使机床主轴获得几种转速，同时又经由过程传念头构B，使主轴每转一转，丝杆2带动车刀4移动的距离等于被加工螺纹的导程S1，若丝杆2导程为S2，则主轴与丝杆传动比必须为：当丝杆转向与主轴一致时，切制螺纹的旋向与丝杆雷同，不然相反。实例5：绕线机传动体系功能要求：一台原念头要知足绕线和布线两种互相有调和关系的活动。线轴反转展转电机—传动体系—导线叉匀速