《【重慶大學機械原理本科生教學課件】重大機械原理緒論》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【重慶大學機械原理本科生教學課件】重大機械原理緒論（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1 機 械 原 理主 要 參 考 書1 黃茂林，秦偉機械原理北京：機械工業(yè)出版社， 20022 申永勝機械原理教程北京：清華大學出版社，19993 黃錫凱，鄭文緯機械原理（第六版）北京：高等教育出版社，19934 孫桓，陳作模機械原理（第五版） 北京：高等教育出版社，1996 2 緒 論第 一 節(jié) 機 器 的 功 能 結(jié) 構(gòu) 及 機 構(gòu) 機 器 的 概 念 與 功 能 機 器 (Machine)是 執(zhí) 行 機 械 運 動 的 裝 置 ， 用 來 轉(zhuǎn) 換 或 傳遞 能 量 (Energy)、 物 料 (Materials)或 信 息 (Information)。 機 器 的 分 類 力 能 機

2、器 工 作 (或 工 藝 )機 器 信 息 機 器 3 機 器 的 基 本 功 能 結(jié) 構(gòu) 機 構(gòu) (Mechanism)實 現(xiàn) 運 動 的 傳 遞 與 轉(zhuǎn) 換 的 系 統(tǒng) 。 一 臺 機 器 可 能 是 由 一 種 機 構(gòu) 組 成 ， 也 可 能 是 由 若 干 種 機構(gòu) 組 成 ， 它 們 按 一 定 的 規(guī) 律 相 互 協(xié) 調(diào) 配 合 ， 通 過 有 序 的 運 動和 動 力 的 傳 遞 與 轉(zhuǎn) 換 來 完 成 預(yù) 期 的 功 能 。 4 典 型 機 器 分 析1. 單 缸 四 沖 程 內(nèi) 燃 機 654387 129 10內(nèi) 燃 機3進 氣 閥 、1氣 缸 體 、 2活 塞 、9小 齒

3、 輪 、 6曲 軸 、5連 桿 、 4排 氣 閥 、8氣 門 挺 桿 、10大 齒 輪 、7凸 輪 、主 要 構(gòu) 成 5 典 型 機 器 分 析1. 單 缸 四 沖 程 內(nèi) 燃 機 654387 129 10內(nèi) 燃 機工 作 原 理1. 活 塞 下 行 ， 進 氣 閥 開 啟 ， 排 氣閥 關(guān) 閉 ， 混 合 氣 體 進 入 氣 缸 ；2. 活 塞 上 行 ， 進 、 排 氣 閥 關(guān) 閉 ，混 合 氣 體 被 壓 縮 ， 在 頂 部 點 火燃 燒 ；3. 高 壓 燃 燒 氣 體 推 動 活 塞 下 行 ；4. 活 塞 上 行 ， 排 氣 閥 開 啟 ， 廢 氣體 被 排 出 汽 缸 。 6 進

4、 氣 壓 縮 爆 炸 排 氣內(nèi) 燃 機 的 工 作 過 程內(nèi) 燃 機 的 機 構(gòu) 組 成曲 柄 滑 塊 機 構(gòu) (Slider-crank mechanism)凸 輪 機 構(gòu) (Cam mechanism)齒 輪 機 構(gòu) (Gears)實 現(xiàn) 移 動 與 轉(zhuǎn) 動 之 間 的 運 動 轉(zhuǎn) 換啟 閉 進 氣 閥 、 排 氣 閥 。保 證 進 氣 閥 、 排 氣 閥 和 活 塞 之 間 的協(xié) 調(diào) 動 作 。 7電 動 機 2. 工 件 自 動 裝 卸 裝 置凸 輪 機 構(gòu)帶 傳 動 機 構(gòu)蝸 桿 傳 動 機 構(gòu)連 桿 機 構(gòu)機 構(gòu) 組 成工 作 原 理1. 滑 桿 左 移 ， 夾 持 器 將工 件

5、夾 住 。2. 滑 桿 帶 著 工 件 右 移 ，夾 持 器 動 爪 受 擋 塊 的壓 迫 將 工 件 松 開 ， 工件 落 入 載 送 器 被 傳 送 到 下 一 道 工 序 。 動 爪定 爪裝 配 夾 具工 件 載 送 器 滑 桿 擋 塊凸 輪 機 構(gòu)工 件 連 桿 機 構(gòu)蝸 桿 傳 動帶 傳 動 8 工 件 自 動 裝 卸 裝 置 9 工 業(yè) 機 器 人 10 機 器 的 特 征 人 為 的 實 物 組 合 體 。 各 實 體 之 間 具 有 確 定 的 相 對 運 動 。 能 夠 完 成 能 量 、 物 料 、 信 息 的 傳 遞 與 轉(zhuǎn) 換 。 機 構(gòu) 的 概 念 及 功 能 機 構(gòu)

6、 兩 個 以 上 的 構(gòu) 件 通 過 可 動 聯(lián) 接 形 成 的 構(gòu) 件 系 統(tǒng) ，各 構(gòu) 件 之 間 具 有 確 定 的 相 對 運 動 。 可 按 預(yù) 期 的 規(guī) 律 實 現(xiàn) 運 動 和 力 的 傳 遞 與 轉(zhuǎn) 換 。 能 將 一 個 或 幾 個 構(gòu) 件 的 給 定 運 動 ， 轉(zhuǎn) 變 成 其 他 構(gòu) 件 所 需的 確 定 運 動 。 11 機 構(gòu) 的 特 征 人 為 的 實 物 組 合 體 。 各 實 體 之 間 具 有 確 定 的 相 對 運 動 。 從 結(jié) 構(gòu) 和 運 動 的 觀 點 來 看 ， 機 構(gòu) 和 機 器 沒 有 區(qū) 別 。 12 什 么 是 機 械 ？ 機 械 (Mach

7、inery)機 器 與 機 構(gòu) 的 總 稱 。 現(xiàn) 代 機 械 的 組 成 動 力 (Power)子 系 統(tǒng) ； 執(zhí) 行 (Execution)子 系 統(tǒng) ； 傳 動 (Transmission)子 系 統(tǒng) ； 控 制 (Control)子 系 統(tǒng) 。 動 力 子 系 統(tǒng) 傳 動 子 系 統(tǒng) 執(zhí) 行 子 系 統(tǒng) 控 制 子 系 統(tǒng) 13 自 動 洗 衣 機 控 制 器 (控 制 )電 動 機 (動 力 )帶 (傳 動 ) 減 速 器 (傳 動 ) 波 輪 (執(zhí) 行 ) 14 構(gòu) 件 平 面 運 動 類 型 定 軸 轉(zhuǎn) 動 、 直 線 移 動 、 平 面 平 行 運 動 、 一 般 平 面 運

8、動 。 構(gòu) 件 運 動 方 式 連 續(xù) 單 向 運 動 、 間 歇 單 向 運 動 、 連 續(xù) 往 復 運 動 、 間 歇 往復 運 動 等 。 15 運 動 轉(zhuǎn) 換 形 式 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 單 向 直 線 移 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 往 復 直 線 移 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 帶 停 歇 往 復 直 線 移 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 單 向 間 歇 直 線 移 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 單 向 間 歇 轉(zhuǎn) 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 雙 向 擺 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 帶 停 歇 雙 向 擺 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 往 復 擺 動 單 向 間 歇 轉(zhuǎn) 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 實 現(xiàn) 預(yù) 定 軌 跡 等 。 16 機

9、 構(gòu) 舉 例 不 同 形 式 的 運 動 傳 遞 與 轉(zhuǎn) 換連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 往 復 直 線 移 動 曲 柄 滑 塊 機 構(gòu)連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 雙 向 擺 動 曲 柄 搖 桿 機 構(gòu)連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 帶 停 歇 往 復 直 線 移 動 直 動 從 動 件 盤 形 凸 輪 機 構(gòu)連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 雙 曲 柄 機 構(gòu)連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 直 線 移 動 齒 輪 齒 條 機 構(gòu)連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 單 向 間 歇 轉(zhuǎn) 動 凸 輪 間 歇 機 構(gòu)連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 帶 停 歇 雙 向 擺 動 擺 動 從 動 件 圓 柱 凸 輪 機 構(gòu)往 復 擺 動 單 向 間 歇 轉(zhuǎn) 動 外 嚙 合 式 棘 輪 機 構(gòu)連 續(xù)

10、轉(zhuǎn) 動 實 現(xiàn) 預(yù) 定 軌 跡 揉 面 機 17 結(jié) 論 機 構(gòu) 是 所 有 機 器 的 共 性 功 能 組 成 部 分 。 凡 需 要 實 現(xiàn) 某種 運 動 傳 遞 與 轉(zhuǎn) 換 的 地 方 ， 都 可 采 用 對 應(yīng) 的 某 種 機 構(gòu) 。 同 一 種 機 構(gòu) ， 改 變 構(gòu) 件 的 尺 寸 、 形 狀 等 參 數(shù) ， 就 可 以獲 得 運 動 形 式 相 同 ， 但 運 動 范 圍 、 運 動 方 向 以 及 速 度 、 加 速度 等 運 動 參 數(shù) 不 同 的 輸 出 運 動 。 通 過 一 些 典 型 機 構(gòu) 的 不 同 組 合 以 及 改 變 機 構(gòu) 的 幾 何參 數(shù) ， 可 以 實

11、 現(xiàn) 各 種 各 樣 的 運 動 及 動 力 要 求 ， 完 成 各 種 工 作過 程 ， 創(chuàng) 造 出 千 差 萬 別 、 各 種 功 能 的 機 器 。 18 第 二 節(jié) 機 械 總 體 方 案 設(shè) 計 的 內(nèi) 容 及機 械 原 理 課 程 的 定 位 與 任 務(wù) 1. 機 械 產(chǎn) 品 的 總 體 方 案 設(shè) 計 (Concept design) 方 案 設(shè) 計 主 要 包 括 三 方 面 內(nèi) 容 ： 功 能 原 理 方 案 設(shè) 計 (Function and working principle scheme design) 機 械 系 統(tǒng) 運 動 方 案 設(shè) 計 (K inematic p

12、recept design) 方 案 的 評 價 與 優(yōu) 選 (Evaluation and optimal selection) 19 2. 機 械 系 統(tǒng) 運 動 方 案 設(shè) 計 (Movement scheme design)的主 要 內(nèi) 容 及 機 械 原 理 的 定 位 與 任 務(wù) 機 械 系 統(tǒng) 運 動 方 案 設(shè) 計 即 機 械 系 統(tǒng) 運 動 簡 圖 (K inematic sketch)設(shè) 計 ， 內(nèi) 容 為 ： 機 構(gòu) 及 機 械 系 統(tǒng) 的 選 型 與 綜 合 (Type selection and synthesis) 輸 入 運 動 形 式 與 數(shù) 量輸 出 運 動

13、形 式 與 數(shù) 量動 作 要 求 運 動 傳 遞 與 轉(zhuǎn) 換 的 類 型 與 數(shù) 量 機 械 系 統(tǒng)機 構(gòu) 的 協(xié) 調(diào) 配 合選 擇 或 創(chuàng) 新 滿 足 要 求 的機 構(gòu) 類 型 和 結(jié) 構(gòu) 型 式 20 機 械 系 統(tǒng) 運 動 學 及 動 力 學 綜 合 及 分 析 (Synthesis and analysis of kinematics and dynamics) 機 械 系 統(tǒng) 運 動 方 案 設(shè) 計 是 進 行 創(chuàng) 造 性 構(gòu) 思 (Creative design)和 創(chuàng) 新 設(shè) 計 (Innovative design)的 重 要 過 程 。運 動 傳 遞 與 轉(zhuǎn) 換 的具 體 參

14、 數(shù) 及 規(guī) 律 動 力 學 初 步 設(shè) 計運 動 學 尺 度 設(shè) 計若 干 設(shè) 計 方 案方 案 評 價 與 優(yōu) 選 運 動 及 動 力 性 能 分 析最 佳 設(shè) 計 方 案 21 機 械 原 理 課 程 的 核 心 機 械 運 動 方 案 設(shè) 計 機 械 原 理 課 程 的 定 位 學 習 解 決 機 械 系 統(tǒng) 中 的 執(zhí) 行 機 構(gòu) 及 其 系 統(tǒng) 運 動 方 案 設(shè) 計的 基 本 理 論 與 方 法 ， 重 點 是 執(zhí) 行 機 構(gòu) 及 其 系 統(tǒng) 的 運 動 方 案 設(shè)計 。 課 程 任 務(wù) 為 機 械 系 統(tǒng) 的 運 動 方 案 設(shè) 計 奠 定 堅 實 的 理 論 、 方 法 與

15、技能 的 基 礎(chǔ) 。 考 核 方 式 課 程 結(jié) 業(yè) 成 績 由 以 下 幾 部 分 組 成 ： 單 元 測 驗 (兩 次 )20%；出 勤 5%； 作 業(yè) 10%； 期 末 考 試 65%。 22 第 三 節(jié) 機 械 原 理 課 程 的 基 本 內(nèi) 容與 學 習 方 法 基 本 內(nèi) 容 及 基 本 要 求 機 構(gòu) 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 常 用 機 構(gòu) 的 運 動 設(shè) 計 平 面 連 桿 機 構(gòu) 及 設(shè) 計 凸 輪 機 構(gòu) 及 設(shè) 計 輪 系 其 他 常 用 機 構(gòu) 機 械 的 動 力 設(shè) 計 機 械 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 23 機 械 原 理 課 程 研 究 所 有 機 械 的 共 性 (結(jié)

16、 構(gòu) 學 、 運 動 學 、 動力 學 )原 理 及 其 分 析 設(shè) 計 方 法 。 學 習 環(huán) 節(jié) 聽 課 、 自 學 、 復 習 、 答 疑 、 習 題 課 、 實 驗 課 、 課 外 作業(yè) 、 課 程 設(shè) 計 等 。 注 意 事 項 要 有 系 統(tǒng) 和 全 局 的 觀 點 。 注 意 掌 握 建 立 機 構(gòu) 及 機 械 系 統(tǒng) 的 運 動 學 、 動 力 學 模型 的 思 路 與 方 法 。 注 意 聯(lián) 系 工 程 實 際 和 結(jié) 合 機 械 的 實 際 結(jié) 構(gòu) 去 認 識 與掌 握 機 構(gòu) 的 結(jié) 構(gòu) 簡 圖 與 運 動 簡 圖 。 注 意 掌 握 本 課 程 中 常 用 的 一 些

17、基 本 概 念 和 基 本 研 究方 法 。 24 機 械 原 理 的 發(fā) 展 機 械 學 科 與 電 磁 學 、 光 學 、 計 算 機 科 學 、 信 息 學 、 生 物學 、 管 理 科 學 等 學 科 領(lǐng) 域 相 互 滲 透 融 合 。 研 究 領(lǐng) 域 向 自 動 、 智 能 化 、 微 型 精 巧 化 方 向 發(fā) 展 。 研 究 對 象 向 空 間 機 構(gòu) 、 開 鏈 機 構(gòu) 、 多 自 由 度 機 構(gòu) 發(fā) 展 。 機 構(gòu) 的 工 作 介 質(zhì) 向 多 種 工 作 介 質(zhì) (包 括 彈 性 構(gòu) 件 ， 柔 性 構(gòu)件 ， 氣 、 液 介 質(zhì) ， 電 、 磁 場 、 光 、 量 子 場 等

18、 )方 向 發(fā) 展 。 分 析 與 設(shè) 計 方 法 向 動 力 分 析 、 動 態(tài) 設(shè) 計 方 向 發(fā) 展 。 研 究 方 向 朝 系 統(tǒng) 動 力 學 、 彈 性 動 力 學 、 分 析 動 力 學 、 多體 動 力 學 等 方 面 發(fā) 展 ， 振 動 、 沖 擊 噪 聲 的 分 析 、 設(shè) 計 與控 制 等 成 為 機 械 動 力 學 的 新 的 研 究 熱 點 。 現(xiàn) 代 解 析 法 、 數(shù) 值 計 算 方 法 以 及 各 種 最 優(yōu) 化 方 法 得 到 十分 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 25 基 本 要 求 認 識 和 了 解 機 器 及 其 基 本 功 能 結(jié) 構(gòu) 機 構(gòu) ； 了 解 機 構(gòu) 的 基本 功 能 和 結(jié) 構(gòu) 特 征 ； 對 機 構(gòu) 、 可 動 聯(lián) 接 、 構(gòu) 件 、 零 件 等 有明 確 的 概 念 和 具 體 的 認 識 。 了 解 本 課 程 的 研 究 對 象 、 主 要 內(nèi) 容 以 及 在 機 械 設(shè) 計 和 人 才培 養(yǎng) 中 的 地 位 和 作 用 ； 了 解 學 習 本 課 程 的 要 求 和 方 法 。 26 緒 論 思 考 題 0-1， 0-2， 0-3， 0-4