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1、熟悉常用機(jī)構(gòu)、常用機(jī)械傳動(dòng)及通用 零部件的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用、結(jié) 構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)；,,,,常用機(jī)構(gòu)、常用機(jī)械傳動(dòng)及用零部件 的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)。,抓好基本學(xué)習(xí)環(huán)節(jié) 學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用知識(shí) 學(xué)會(huì)知識(shí)技能的實(shí)際應(yīng)用,第三篇 常用機(jī)構(gòu),緒論,緒論,機(jī)械設(shè)計(jì)在工程技術(shù)中的地位和作用 機(jī)械概述 該部分的性質(zhì)、內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法,1.機(jī)械設(shè)計(jì)在工 程技術(shù)中的地位和作用,該課程研究機(jī)械設(shè)計(jì)中的共性問題，是機(jī)械設(shè)計(jì)工程的技術(shù)基礎(chǔ)，應(yīng)用廣泛。 機(jī)械設(shè)計(jì)的程序，實(shí)際上是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)所研究內(nèi)容的系統(tǒng)應(yīng)用過程。 工程上進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，首先，將構(gòu)件按照機(jī)械的工作原理要求組成機(jī)構(gòu)；其次，分析各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)情況及
2、構(gòu)件在外力作用下的平衡問題；第三，分析構(gòu)件在外力作用下的承載能力問題，合理地選擇材料、熱處理，確定構(gòu)件（零件）的形狀、具體結(jié)構(gòu)、幾何尺寸、制造工藝；最后，繪制零件工作圖，待加工。,2.機(jī)械概述,（1）掌握名詞 機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件 （2）機(jī)器的組成 （3）機(jī)械的類型,機(jī)器,具有以下三個(gè)特征的實(shí)物組合體稱為機(jī)器。 1.都是人為的各種實(shí)物的組合。 2.組成機(jī)器的各種實(shí)物間具有確 定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 3.可代替或減輕人的勞動(dòng)，完成 有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。,機(jī)構(gòu),它是具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各種實(shí)物的組合，它只符合機(jī)器的前兩個(gè)特征。（如齒輪機(jī)構(gòu)） 機(jī)構(gòu)主要用來傳遞和變換運(yùn)動(dòng)。 機(jī)器主要用來傳遞和
3、變換能量。 從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度分析，機(jī)器和機(jī)構(gòu)之間并無區(qū)別，都是具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各種實(shí)物的組合，所以，通常將機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。,零件和構(gòu)件,零件是組成機(jī)器的最小單元，也是機(jī)器的制造單元，機(jī)器是由若干個(gè)不同的零件組裝而成的。 各種機(jī)器經(jīng)常用到的零件稱為通用零件。 特定的機(jī)器中用到的零件稱為專用零件。 構(gòu)件是機(jī)器的運(yùn)動(dòng)單元，一般由若干個(gè)零件剛性聯(lián)接而成，也可以是單一的零件。若從運(yùn)動(dòng)的角度來講，可以認(rèn)為機(jī)器是由若干個(gè)構(gòu)件組裝而成的。,機(jī)器的組成,根據(jù)功能的不同，一部完整的機(jī)器由以下四部分組成： 1.原動(dòng)部分：機(jī)器的動(dòng)力來源。 2.工作部分：完成工作任務(wù)的部分。 3.傳動(dòng)部分：把
4、原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給工作機(jī)。 4.控制部分：使機(jī)器的原動(dòng)部分、傳動(dòng)部分、工作部分按一定的順序和規(guī)律運(yùn)動(dòng)，完成給定的工作循環(huán)。,機(jī)械的類型,根據(jù)用途不同，機(jī)械可分為： （1）動(dòng)力機(jī)械實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與其他形式能量間的轉(zhuǎn)換。 （2）加工機(jī)械改變物料的結(jié)構(gòu)形狀、性質(zhì)及狀態(tài)。 （3）運(yùn)輸機(jī)械改變?nèi)嘶蛭锪系目臻g位置。 （4）信息機(jī)械獲取或處理各種信息。。,3.本部分的性質(zhì)、內(nèi)容 任務(wù)和學(xué)習(xí)方法,（1）機(jī)械設(shè)計(jì)是一門綜合性的技術(shù)基礎(chǔ)課，其研究對(duì)象和課程內(nèi)容： 常用機(jī)構(gòu) 常用機(jī)械傳動(dòng) 通用機(jī)械零部件,3.本部分的性質(zhì)、內(nèi)容 任務(wù)和學(xué)習(xí)方法,（2）機(jī)械設(shè)計(jì)課程的任務(wù)： 熟悉常用機(jī)構(gòu)、
5、常用機(jī)械傳動(dòng)及通用零部件的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)，掌握常用機(jī)構(gòu)、常用機(jī)械傳動(dòng)和通用零部件的選用和基本設(shè)計(jì)方法，具備正確分析、使用和維護(hù)機(jī)械的能力，初步具有應(yīng)用簡單機(jī)械傳動(dòng)裝置的能力。,3.本部分的性質(zhì)、內(nèi)容 任務(wù)和學(xué)習(xí)方法,（3）學(xué)習(xí)方法 抓好基本學(xué)習(xí)環(huán)節(jié) 學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用知識(shí) 學(xué)會(huì)知識(shí)技能的實(shí)際應(yīng)用 學(xué)會(huì)總結(jié)歸納 學(xué)會(huì)創(chuàng)新,第三篇 常用機(jī)構(gòu),研究對(duì)象:機(jī)構(gòu)（平面機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)） 內(nèi)容主要:機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析從分析機(jī)構(gòu)的組成入手，研究機(jī)構(gòu)的組成情況對(duì)其運(yùn)動(dòng)的影響，以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法，為研究現(xiàn)有機(jī)構(gòu)和創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)打下基礎(chǔ)。 常用機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)從分析幾種常用機(jī)構(gòu)的工作原理和
6、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)入手，研究根據(jù)給定運(yùn)動(dòng)和傳力要求設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的基本方法。這里不涉及構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算、材料選擇和結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)等問題。,平面機(jī)構(gòu),平面機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，否則稱為空間機(jī)構(gòu)。,,機(jī)構(gòu)簡圖繪制：偏心輪機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)示意圖繪制：鄂式破碎機(jī),第8章 平面連桿機(jī)構(gòu),,第2節(jié) 平面連桿機(jī)構(gòu),定義：若干個(gè)剛性構(gòu)件用平面低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu),也可稱為平面低副機(jī)構(gòu)。,優(yōu)點(diǎn)：1.能夠?qū)崿F(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換，也可以實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡，容易滿足生產(chǎn)中各種動(dòng)作要求；2.構(gòu)件間接觸面上的比壓小、易潤滑、磨損輕、適用于傳遞較大載荷的場合；3.機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的元素形狀簡單
7、、易于加工制造和保證精度。,缺點(diǎn)：1.只能近似地滿足給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求，且設(shè)計(jì)比較復(fù)雜；2. 運(yùn)動(dòng)構(gòu)件產(chǎn)生的慣性力難以平衡，高速時(shí)會(huì)引起較大的振動(dòng)，因此常用于速度較低的場合。,命名:根據(jù)所含有構(gòu)件的數(shù)目。如四桿機(jī)構(gòu)，多桿機(jī)構(gòu)(五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu))。本章主要研究平面四桿機(jī)構(gòu)的類型、基本性質(zhì)和設(shè)計(jì)方法。,8.2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用,平面四桿機(jī)構(gòu),鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) (全轉(zhuǎn)動(dòng)副),含有移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu),,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，固定不動(dòng)的構(gòu)件為機(jī)架；與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件為連架桿，連架桿中，能繞機(jī)架的固定鉸鏈作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的稱為曲柄，僅能在一定角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)的稱為搖桿；聯(lián)接兩連架桿且不與機(jī)
8、架直接相聯(lián)的構(gòu)件稱為連桿。,根據(jù)兩個(gè)連架桿能否成為曲柄，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)。,,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是：既能將曲柄的整周轉(zhuǎn)動(dòng)變換為搖桿的往復(fù)擺動(dòng)，又能將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)變換為曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,雙曲柄機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：能將等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹芷谛缘淖兘撬俣绒D(zhuǎn)動(dòng)。,例如：攪拌機(jī)、縫紉機(jī)等。,例如：慣性篩、挖掘機(jī)（平行四邊形機(jī)構(gòu)）、車門啟閉機(jī)構(gòu)（反平行四邊形機(jī)構(gòu)）等。,雙搖桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：兩個(gè)連架桿均為搖桿 。,例如：起重機(jī)、電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)等。,,,,,,含有一個(gè)移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu),1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：,,,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副，使轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副。
9、,根據(jù)滑塊往復(fù)移動(dòng)的導(dǎo)路中心線是否通過曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可分為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。,特點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)和往復(fù)移動(dòng)的變換。,應(yīng)用：活塞式內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、沖床等機(jī)械等。,,2.曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),應(yīng)用實(shí)例：回轉(zhuǎn)式油泵（轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）牛頭刨床的主體機(jī)構(gòu)（擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）。,取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的不同構(gòu)件為機(jī)架而獲得的。取構(gòu)件2為機(jī)架，構(gòu)件3為主動(dòng)件，若 ，導(dǎo)桿1作整周運(yùn)動(dòng)，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；若 ，導(dǎo)桿1作往復(fù)擺動(dòng)，稱為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。,,取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的連桿3為機(jī)架而得到的。當(dāng) 曲柄2為原動(dòng)件繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊4繞機(jī)架3上的鉸鏈中心擺動(dòng)，故稱該機(jī)構(gòu)為曲柄搖塊機(jī)構(gòu)或稱為擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)。,
10、3.曲柄搖塊機(jī)構(gòu),,應(yīng)用于各種擺動(dòng)式原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)中。擺缸式液壓泵、卡車車箱自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu) 。,,取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的滑塊4為機(jī)架而得到的。當(dāng)曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)桿1可在固定滑塊4中往復(fù)移動(dòng)，故該機(jī)構(gòu)稱為移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（或定塊機(jī)構(gòu)）。,4.移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),應(yīng)用實(shí)例：手壓抽水機(jī)、抽油泵等。,,,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件,1.最短桿與最長桿的長度之和，小于或等于其他兩桿長度之和； 2.連架桿和機(jī)架中必有一個(gè)是最短桿。,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則取最短桿的相鄰桿為機(jī)架時(shí)，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；取最短桿為機(jī)架時(shí)，得雙曲柄機(jī)構(gòu)；取與最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架時(shí)，得雙搖桿機(jī)構(gòu)。
11、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若最短桿與最長桿的長度之和大于其余兩桿長度之和，則不論取何桿為機(jī)架時(shí)均無曲柄存在，而只能得雙搖桿機(jī)構(gòu)。,推論：,,8.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì),,,,1.急回特性 :,搖桿的擺角， 極位夾角。,,,,,,,為描述從動(dòng)搖桿的急回特性，在此引入行程速比系數(shù) K，即：,,K值的大小反映了急回運(yùn)動(dòng)特性的顯著程度。K值的大小取決于極位夾角 ， 角越大，K值越大，急回運(yùn)動(dòng)特性越明顯；反之，則愈不明顯。當(dāng)時(shí) ，K=1 ，機(jī)構(gòu)無急回特性。,若在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí)先給定K值，則 :,,在生產(chǎn)實(shí)際中，常利用機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)來縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率，如牛頭刨床、往復(fù)式運(yùn)輸機(jī)等。,8.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)
12、的基本性質(zhì),2.壓力角與傳動(dòng)角,壓力角愈小，機(jī)構(gòu)的傳力效果愈好。所以，衡量機(jī)構(gòu)傳力性能，可用壓力角作為標(biāo)志。,,,,,,,,,,,,壓力角：從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)線速度方向之間所夾的銳角。,傳動(dòng)角:壓力角的余角即連桿與從動(dòng)件間所夾的銳角。,,在連桿機(jī)構(gòu)中，為度量方便，常用壓力角的余角即連桿與從動(dòng)件間所夾的銳角(傳動(dòng)角)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的傳力性能。,傳動(dòng)角愈大，機(jī)構(gòu)的傳力性能愈好，反之則不利于機(jī)構(gòu)中力的傳遞。機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動(dòng)角是變化的，機(jī)構(gòu)出現(xiàn)最小傳動(dòng)角的位置正好是傳力效果最差的位置，也是檢驗(yàn)其傳力性能的關(guān)鍵位置。,設(shè)計(jì)要求：,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，以曲柄為原動(dòng)件時(shí)，其最小傳動(dòng)角發(fā)生在曲柄與機(jī)架兩次共線位置之一。,8.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì),機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，從動(dòng)件會(huì)出現(xiàn)卡死（機(jī)構(gòu)自鎖）或運(yùn)動(dòng)方向不確定的現(xiàn)象。,措施和應(yīng)用,
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