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绪 论 本课程所研究的对象、内容 对象： 机械（机器与机构的总称） 机器 （由机构组成）（1）人为的实体组合 （2）组成机器的各运动单元之间具有确定的相对运动，使其可实现预期的运动规律 （3）机器能完成有用的机械功、转换机械能或进行信息处理。 举例： 机器的组成： 完善的现代化机器可由四部分组成：原动机、传动系统、执行机构和控制系统。 1)原动机：为机器运转提供动力，常用的原动机有电动机、内燃发动机、液压机、气动机等。 多缸内燃机 2)传动系统：按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给工作机构。如：常用的各种减速和变速装置均可称为传动机 齿轮减数器 3)执行机构：它是一部机器中最接近作业工作端的机构，它通过执行构件与被作业件相接触，以完成作业任务。如：起重机和挖掘机中的起重吊运和挖掘机构。 挖掘机构 机构 （由构件组成） 具备机器的前两个特性 构件 （由零件组成） 是运动单元 零件 制造单元 齿轮、轴、螺栓、轴承、弹簧等属通用零件 火车车轨、内燃机的曲轴、活塞及水泵叶轮等属专用零件 专用零件 通用零件 主要学习内容 第一部分 （机械原理部分） 机械中一些常用机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系及其它常用机构），机械的调速与平衡 齿轮机构 轮系 棘轮机构 第二部分 （机械零件部分） 机械传动 （带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动）， 轴及轴系部件(轴承、联轴器),联接等。 凸缘联轴器 螺栓联接 机械设计的基本要求与一般过程： 基本要求： 1）满足预期的功能 2）性能优良，效率高，成本低 3）具有安全性、可靠性 4）具有经济性 一般过程： 1）确定机械的工作原理，选择合宜的机构 2）拟定设计方案 3）进行运动分析及力分析，计算各构件上作用的载荷 4）对零部件进行计算 第二章 平面机构的自由度和速度分析 平面机构： 所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称平面机构 ，否则称为空间机构。 §2-1 运动副极其分类 一、自由度和约束 1 自由度： 一种相对的独立运动 2 约束： 对运动的一种限制 二、运动副 构件之间的相互联接 1 低副 两构件通过面接触组成的运动副 回转副（或铰链）两构件只能相对转动 移动副 两构件只能沿某一轴线相对移动 移动副 回转副 平面低副提供2个约束， 保留1个自由度 2 高副 两构件通过点或线接触组成的运动副 空间运动副 球面副 螺旋副等 Y-Z平面内有两个自由度，即平面高副提供1个约束 球面低副 球面高副 螺 旋 副 § 2-2 平面机构运动简图 用简单的线条和符号来表示构件和运动副，按比例尺寸画出机构中各构件间相对运动关系的简单图形 运动副的表示方法 转动副 移动副 机架 a b c d 构件的表示方法 构件的分类： （1） 固定件（机架） 支承活动构件的构件 （2） 原动件 运动规律已知的活动构件 （3） 从动件 随原动件的运动而运动的构件。其中输出机构预期运动规律的从动件为输出构件 绘制机构运动简图的步骤 1）确定机构中的原动部分和工作部分，然后再把两者之间的传动搞清楚，从而找出组成机构的所有构件并确定构件间的运动副类型。 2）恰当地选择投影面。一般选择机构中与多数构件的运动平面相平行的面为投影面。 3）选择适当的比例尺，绘制出机构的运动简图。 鄂式破碎机机构运动简图 牛头刨床的机构运动简图 唧筒机构 回转柱塞泵 缝纫机下针机构 机构模型 § 2-3 平面机构的自由度 一、平面机构自由度的计算公式 一个不受任何约束的构件在平面运动中有三个自由度具有n个活动构件的平面机构，若各构件之间共构成PL个低副和PH个高副，则它们共引了(2PL+PH)个约束，机构的自由度F显然为: