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机械基础第一至第七章教案提纲-给学生

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各章知识要点:

第 0 章 绪 论

一、本课程研究的对象和内容(学什么?) (一)、研究对象------ 机械

机械其实就是“机器”和“机构的”总称,是一个比较笼统的概念。 1、※机器:通过展示内燃机模型,说明机器的特征 1)人为的实物组合体

2)各部分之间具有确定的相对运动

3)能代替或减轻人类的劳动去完成有用的机械功或转换机械能

2、※机构:结合内燃机模型,说明组成机器的各机构。并通过分析得出机构只具有

机器的前两个特征。

3、※构件:组成机构的各个相对运动部分称为构件,构件可以是单一的整体,也可

以是几个零件组成的刚性连接。是一个独立的运动单元体。

4、※零件:是制造的最小单元,我们把在各种机器中经常能用到的零件叫做通用零

件,在特定类型的机器中才能用到的零件称专用零件。

5、部件:通常把为完成共同任务而结合起来的一组零件称为部件。 注:以后各章中※部分为重点掌握内容

第一章 平面机构结构分析

本章教学要求:

1、了解机构的组成,搞清运动副、约束和自由度等基本概念; 2、能绘制常用的机构运动简图; 3、能计算平面机构的自由度;

4、了解平面机构的组成原理和结构分析的基本知识。 问题的提出:

1、平面机构是如何由构件组成的? 2、平面机构具有确定运动的条件是什么?

3、如何将已知机构分解为原动件、机架、杆组并确定杆组级别? §1-2 运动副、运动链和机构

一、构件自由度:构件所具独立运动的个数

(确定构件位置所需独立坐标数)。

二、※运动副:使两构件直接接触,且允许有一定相对运动的联接。

运动副的作用:传递运动和力。

运动副元素:接触处的几何形状,点、线、面。 运动副的分类:低副、高副、空间副。 §1-3 平面机构运动简图

在研究机构运动时,为了使问题简化,有必要撇开那些与运动无关

的构件外形和运动副具体构造,仅用简单线条和符号来表示构件和运动副,并按比例定出各运动副的位置。

一、机构运动简图中的运动副表示法

1、两构件组成回转副:代表转动副的小圆圈的圆心必须与相对回转中心重合。 2、两构件组成移动副:代表移动副的滑快的导路方向必须与移动方向一致。 3、两构件组成高副:应当画出两构件接触处的曲线轮廓。 二、构件表示法

1、一件两副; 2、一件三副 三、构件分类:固定件,原动件,从动件。 四、绘制机构运动简图的方法

要结合课件例题、课后习题理解平面机构、偏心轴和构件表示法三个问题。

§1-4 ※平面机构的自由度

一、平面机构的自由度及其计算:机构具有独立运动的数目。

F?3n?2PL?PH

二、机构具有确定运动的条件:

F>0,且F等于原动件个数。 三、计算平面机构自由度的注意事项

1、复合铰链:由于齿轮、凸轮等构件习惯用外形来表示,简图上看不出构件汇交,故这种复合铰链容易被忽略。 2、局部自由度:主要出现在有滚子的场合。

3、虚约束:不要求深入研究,只要求理解和熟悉课上讲的几个实例。

§1-5 平面机构的组成原理和结构分析 一、机构组成原理

原动件组:原动件+机架+两者间连接副(包含机构自由度) 杆组:不可再分且自由度为零的运动链。 杆组形式:二件三副、四件六副等。

杆组级别:杆组运动副单闭环形式的多边形数。 机构级别:杆组的最高级别数。 二、※原理应用

机构由原动件组依次叠加上若干基本杆组而成,依据这一准则便于对现有机构进行结构分析或改造设计新机构。 三、高副低代

1、原则:低带前后机构自由度、运动(瞬时状态)不变。 形式:一件两副。 四、典型题解析:

1、(10分)计算图示机构的自由度。确定机构所含杆组的数目和级别,并判定机构的级别。机构中的原动件如图所示。

ABCD

?GHFE4

2、<10分>计算图示机构的自由度,图中已给定一个原动件,依据自由度数,请判断是否还需要再给定一个原动件该机构才能具有确定的运动?如需要请正确地从连架杆(与机架相连的杆件)中选定原动件做出标记,并画出拆分后该机构的杆组图。(注意:应将杆组图画到答题纸上,而不要在题签上标注。)

第二章 平面机构的运动分析

§2-1运动分析目的

1、掌握机构运动的轨迹、位置、速度和加速度 2、确定机构总体尺寸、形态

3、分析动力特性、振动、冲击和噪声 本章学习要求:

1、用瞬心法对高、低副机构进行速度分析确定机构总体尺寸、形态; 2、用图解法和解析法对二级机构进行速度分析; 3、用图解法和解析法对二级机构进行加速度分析; 轨迹及位置确定:依据几何图解法 §2-2 利用速度瞬心进行速度分析 一、瞬心

1、概念:做平面运动的刚体,每一瞬时其上存在一点(速度)为零,称该点为该瞬

时的瞬时速度中心,简称瞬心。

2、瞬心类型:绝对瞬心和相对瞬心

3、瞬心性质:相对性、同速点、速度分析特性 4、瞬心数目:C2n?n(n?1)/2 5、瞬心求法: 1)观察法:

2P1211P1221,

2,

2)根据已知速度求:

PPP,,

3)※三心定理求(重点):三件三心必共线

vαP12β2P233PΙP131

二、※瞬心应用(重点)

三、典型题解析:

1、(10分)图示机构中,已知AB杆长为100mm,其角速度?1?10rad/s,BD杆长为20mm,

P24,该位置时??300,请标出瞬心P13、并计算件2上D点及件3的该瞬时速度VD??,

V3??(注意:标示瞬心时,应将图形画在答题纸上,不要直接画在题签上。)

2BD?AF1143C? 2、(10分)图示偏置曲柄滑块机构中,已知曲柄AB?20cm,偏心距e?10cm,连杆

BC?40cm,主动件曲柄逆时针匀速转动,角速度??10rad/s。试求:1)请标出该时刻机构的传动角并求出其大小;2)请标出瞬心P13、P24;3)计算该时刻滑块C的速度是多少? (注意:标示瞬心时,应将图形画在答题纸上,不要直接画在题签上。)

4Ae1B2C3

机械基础第一至第七章教案提纲-给学生

各章知识要点:第0章绪论一、本课程研究的对象和内容(学什么?)(一)、研究对象------机械机械其实就是“机器”和“机构的”总称,是一个比较笼统的概念。1、※机器:通过展示内燃机模型,说明机器的特征1)人为的实物组合体2)各部分之间具有确定的相对运动3)能代替
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