机械设计基础【全套课件463p】(杨可桢版)
463页1、机械设计基础,研究对象和内容 课程特点和学习要求,一、 研究对象和内容,1.实物组合 2.各实物间有确定的运动 3.做有用功或转换能量,机器:,机构:,金属切削机床 内燃机 汽车 拖拉机 起重机 ,机器种类:,具备1、2特征,利用机器来减轻劳动和提高生产率,零件,制造单元,第一章 绪 论,运动单元: 1.箱体 2.活塞 3.连杆 4.曲轴 5、6.齿轮 7.凸轮 8.推杆,机构和机器的总称,构件由零件(制造单元)组成。 (齿轮5由许多零件组成),轴、轴承、套筒等 轴系零件,齿轮 传动件,键 联接件,(齿轮机构由三个构件组成1、5、6),机构由构件(运动单元)组成,,机器由机构(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构)组成,机器具有确定的相对运动、完成机械功或转换机械能的组合体 机构具有确定的相对运动组合体,是机器所共有的组成部分 构件运动的单元 零件制造的单元,二、学习内容,1.常用机构(组成原理、运动学和动力学)机械原理 连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构 2.通用零件(设计与计算)机械设计 联接:螺纹联接、键联接、销联接 传动: 带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动 轴与轴系零部件:
2、轴、轴承、联轴器 其它: 弹簧,传动零件,轴系零件,联接零件,附件,机架,基础: 制图、力学、金属工艺学.,机械设计基础是技术基础课,专业课,三、课程的地位,四、学习方法(机械原理),培养运动想象力 培养各学科知识综合应用能力 步步为营,1.基本概念: 机器、机构、构件、零件 2.机器、机构的基本特征,第二章 平面连杆机构,主要内容:1.平面四杆机构的基本型式及演变 2.平面四杆机构主要特性 3.平面四杆机构的设计,本章重点:平面四杆机构主要特性和设计,本章难点:平面四杆机构的设计,本章主要内容,铰链四杆机构的基本型式,铰链四杆机构有整转副的条件,铰链四杆机构的演变,平面四杆机构的设计,第二章 平面连杆机构,平面机构+低副联接 (转动、移动副) 最常用平面四杆机构( 四个构件四根杆),平面连杆机构,铰链四杆机构(全由转动副相联),基本类型,(二)曲柄摇杆机构的主要特性,()铰链四杆机构,2-1铰链四杆机构的基本型式 p.20,连杆,连架杆,连架杆,机架,曲柄,摇杆(摆杆),(整转),(摆转),机架、连杆、连架杆,()铰链四杆机构 p.20,机架参考系(固定件) 连架杆与机架相联 连杆不
3、与机架相联,曲柄:可回转360的连架杆 摇杆:摆角小于360的连架杆 滑块:作往复移动的连架杆,全由转动副相联的平面四杆机构,一.铰链四杆机构基本类型 (按连架杆类型),二.(铰链四杆机构)演变类型,(天线摇杆)调整天线 俯仰角的大小,放映机,1.曲柄摇杆机构: 连架杆 曲柄(一般)原动件匀速转动 摇杆(一般)从动件变速往复摆动,2 . 双曲柄机构: 连架杆均为曲柄 主动曲柄: 匀速转动 从动曲柄: 变速转动,例: 惯性筛中的铰链四杆机构从动曲柄3变速转动 使筛子6产生加速度 使不同材料因惯性不同而筛分,3.双摇杆机构连架杆均为摇杆,例: 门式起重机的变速机构: CD(杆3)为原动件, 悬挂重 物的E 点在连杆上保持E点运动轨迹在近似水平线上。 (平移货物平稳、减小能量消耗),偏心轮机构,铰链四杆机构 (全由转动副相联),二.(铰链四杆机构)演变类型,曲柄滑块机构,导杆机构,二.死点位置 三.压力角和传动角,(二)曲柄摇杆机构的主要特性 P.21,一.急回运动:,工作行程: 空回行程:,B2B1 ( 2) C2C1 () 1 2 , 而不变,B1B2 (1) 摇杆C1C2 (), 工作
4、行程时间空回行程时间,曲柄(主)匀速转动(顺) 摇杆(从)变速往复摆动,极位:,曲柄与连杆共线(B1、 B2)摇杆极位C1、C2, 缩短非生产时间, 提高生产率,例:牛头刨床、 往复式输送机,其运动特性行程速度变化系数(行程速比系数)K,极位夹角(摇杆处于两极位时,对应曲柄所夹锐角),K 急回运动性质,(2-2),曲柄摇杆机构曲柄主动 急回,二. 死点位置 p.22第6,从动件与连杆共线卡死,当摇杆为主动件, 而曲柄AB与 连杆BC共线时(摇杆CD处于极位) CD(主)通过连杆加于曲柄的驱动力F正好通过曲柄的转动中心A 不能产生使曲柄转动的力矩。,图2-4曲柄摇杆机构,图2-5,存在死点条件:,有极限位置(从动件与连杆共线),措施,曲柄摇杆机构摇杆主动死点,死点,三、压力角和传动角 p.22倒6, 图2-7,1.压力角,2.传动角,:BC是二力杆,驱动 力F 沿BC方向,作用在从动件上的驱动力F与该力作用 点绝对速度VC之间所夹的锐角。,连杆与从动杆所夹锐角 有效力Fsin 40,有效力Fcos (方便)传动角 = 90 (的余角),作业:2-3, 2-4 p.35,VC沿导轨(CD)
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