机械原理课件第二章CH02西工大版

机械原理课件第二章西工大版ch02•绪论•机构组成与分类•平面连杆机构CATALOGUE•凸轮机构目录•齿轮机构•其他常用机构•机械系统动力学基础绪论01机械原理课程的定义与重要性定义机械原理是机械工程学科中的一门基础课程，主要研究机械系统的基本原理、机构运动学、动力学以及机械系统设计的基本理论和方法重要性机械原理课程是机械工程学科中的核心课程之一，对于培养学生的机械设计、制造和控制能力具有重要意义，同时也是学生进一步学习其他专业课程的基础机械原理课程的历史与发展历史机械原理课程的历史可以追溯到古代，随着工业革命和机械工程学科的发展，机械原理课程逐渐形成和完善发展随着科技的不断进步，机械原理课程也在不断发展，新的理论和方法不断涌现，使得机械系统的设计和性能得到了极大的提升机械原理课程的学习方法理论学习实践应用自主学习学生需要掌握基本的理论知识和学生需要通过实验和实践来加深学生需要具备自主学习的能力，方法，包括机构运动学、动力学、对理论知识的理解，提高实际操通过阅读相关文献、参加学术活机械振动等作和解决问题的能力动等方式不断拓展自己的知识面和视野机构组成与分类02机构的组成要素010203构件运动副运动链机构的基本单元，通过一构件之间的相对运动是通由两个或两个以上的构件定的方式连接在一起，形过运动副来实现的，运动通过运动副连接而成的封成机构的整体副将构件连接在一起，并闭系统确定其相对运动方式机构的分类根据运动副类型分类根据运动副的类型，机构可以分为平面机构和空间机构根据构件形状分类根据构件的形状，机构可以分为杆状机构、轮状机构、面状机构和柱状机构等根据运动特性分类根据机构的运动特性，机构可以分为连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构等机构运动简图定义机构运动简图是用简单的线条和符号来表示机构中各构件和运动副的相对位置、尺寸和运动关系的图形目的通过绘制机构运动简图，可以直观地了解机构的组成、运动特性和传递运动的路线，便于对机构进行分析和设计绘制方法根据实际机构，选择适当的投影面，将机构中的各构件和运动副进行简化表示，用简单的线条和符号绘制出各构件之间的相对位置、尺寸和运动关系平面连杆机构03平面连杆机构的类型与特点第二季度第一季度第三季度第四季度曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构曲柄滑块机构曲柄为主动件，摇杆为两个曲柄的转动都被限两个摇杆都被限制为往曲柄为主动件，滑块为从动件，具有将曲柄的制为整周回转，且两个复摆动，且两个摇杆的从动件，具有将曲柄的整周回转运动转换为摇曲柄的转动方向相反摆动方向相反双摇杆整周回转运动转换为滑杆的往复摆动或反之将双曲柄机构可以将两个机构可以将两个摇杆的块的往复直线运动或反摇杆的往复摆动转换为曲柄的转动转化为从动摆动转化为曲柄的整周之将滑块的往复直线运曲柄的整周回转运动的件的往复摆动或反之回转运动或反之动转换为曲柄的整周回功能转运动的功能平面连杆机构的工作原理通过连杆的连接和固定，实现机构的运动传递和变换连杆机构中各构件之间的相对运动都是平面运动，其运动规律可以通过平面参数方程进行描述平面连杆机构广泛应用于各种机械和仪器中，如内燃机、缝纫机、搅拌机、摄影机、幻灯机等平面连杆机构的设计方法根据实际需求选择合适的连杆机构类型根据已知参数确定各构件的根据运动要求对连杆机构进行长度和位置优化设计，以实现最佳的运动效果和性能凸轮机构04凸轮机构的类型与特点类型特点应用盘形凸轮、圆柱凸轮、圆结构紧凑、传动效率高、内燃机、纺织机、印刷机、锥凸轮工作可靠、能实现复杂的包装机、数控机床等运动规律凸轮机构的工作原理定义运动规律通过改变凸轮的形状和尺寸，可以控凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三制从动件的位移、速度和加速度等参个基本构件组成的高副机构数工作原理当凸轮转动时，其轮廓曲线与从动件之间产生接触力，使从动件按预定的运动规律运动凸轮机构的设计方法设计步骤确定从动件的运动规律→选择合适的凸轮轮廓曲1线→设计凸轮机构的基本尺寸→进行运动学和动力学分析设计原则保证从动件的运动规律满足要求，同时考虑机构2的承载能力、寿命和加工工艺等因素优化设计采用现代设计方法，如有限元分析、优化设计等，3对凸轮机构进行优化设计，提高其性能和可靠性齿轮机构05齿轮机构的类型与特点平面齿轮机构常见的有平面直齿、平面斜齿和人字齿等空间齿轮机构常见的有球面齿轮、锥齿轮和蜗杆蜗轮等齿轮机构的类型与特点高效能齿轮机构能够实现连续、平稳的传动，传动效率高结构紧凑齿轮机构可以设计成紧凑的结构，占用空间小齿轮机构的类型与特点适用范围广齿轮机构可以用于传递大功率、大扭矩和高速的场合对安装精度要求高齿轮机构的传动精度和稳定性与安装精度密切相关齿轮机构的工作原理平面齿轮机构工作原理两个相邻的齿轮在转动时，它们的齿廓之间产生相对运动，使一个齿轮的轮齿进入另一个齿轮的齿槽，从而实现动力的传递传动方向对于两个相邻的轮齿，一个轮齿的齿廓会推空间齿轮机构动另一个轮齿的齿廓，使两个齿轮的转动方向相反工作原理空间齿轮机构的工作原理与平面齿轮机构类传动方向空间齿轮机构的传动方向取决于各轮齿之间似，但由于其齿廓为曲面，因此需要采用特殊的传动方的相对位置和转动方向式，如球面齿轮的滚动传动和蜗杆蜗轮的滑动传动齿轮机构的设计方法

1.分析设计要求明确设计目标、传动功率、转速和传动比等参数

2.选择合适的齿轮类型和材料根据设计要求和实际应用场景选择合适的齿轮类型和材料齿轮机构的设计方法

3.设计齿轮的基本参数01根据传动比和转速等参数计算出齿轮的基本参数，如模数、齿数和压力角等

4.校核齿轮的强度02根据实际工况对齿轮进行强度校核，确保其能够承受足够的载荷而不发生破坏

5.设计箱体和其他零部件03根据实际需要设计箱体和其他零部件，以确保齿轮机构的安装和使用方便可靠齿轮机构的设计方法01020304注意事项在设计过程中要考虑齿轮机构在满足设计要求的前提下，尽要充分考虑齿轮机构的安装和的传动效率、平稳性和噪声等量选择标准化的零部件和材料，维护方便性因素以降低制造成本其他常用机构06间歇运动机构棘轮机构棘轮机构是一种常见的间歇运动机构，它由棘轮和棘爪组成，能够实现定传动比的单向运动槽轮机构槽轮机构由槽轮和拨盘组成，能够实现连续转动的输出和间歇的输入运动不完全齿轮机构不完全齿轮机构由一个正常齿和一个或多个短齿组成，能够实现定传动比的单向间歇运动螺旋机构螺旋传动螺旋传动是一种常见的传动方式，通过螺杆和螺母的相对转动实现直线运动或旋转运动螺旋压力机螺旋压力机是一种利用螺旋传动原理工作的机械，能够实现大行程、大压力的加工和压制螺旋输送机螺旋输送机是一种利用螺旋传动原理输送物料的机械，具有结构简单、输送效率高等优点万向联轴节万向联轴节的组成万向联轴节由两个叉形零件和连接它们的球轴承组成，能够实现两个轴线不在同一直线上的轴之间的传动万向联轴节的原理万向联轴节的球轴承能够在任意角度上自由转动，从而实现两个轴之间的任意角度传动万向联轴节的优点万向联轴节具有结构简单、传动效率高、能够传递较大扭矩等优点，广泛应用于汽车、农业机械等领域机械系统动力学基07础机械系统动力学的基本概念机械系统动力学01研究机械系统的动态特性，包括系统的运动规律、力的传递和转换、能量的转换和利用等动态平衡02指机械系统在运动过程中，各运动部分之间相互作用，使系统达到动态平衡状态，即系统各部分的运动和受力状态保持相对稳定动力学模型03通过建立数学模型来描述机械系统的动态特性，包括系统的运动方程、力矩方程和能量方程等机械系统动力学的研究方法理论分析法通过建立数学模型和解析方法，推导系统的动态特实验研究法性，包括系统的固有频率、阻尼比和稳定性等通过实验测试和数据分析，研究机械系统的动态特性，包括系统的响应、振动和稳定性数值模拟法等通过数值计算方法，模拟机械系统的动态行为，包括系统的运动轨迹、受力情况和能量转换等机械系统动力学在工程中的应用航空航天领域飞机和航天器的动力学特性对飞行安全和性能至关重要，机械系统动力学的研究有助于提高飞行器的稳定性和控制精度车辆工程领域汽车和火车等交通工具的动力学特性对车辆的安全性和舒适性有重要影响，机械系统动力学的研究有助于优化车辆的动力性能和悬挂系统设计制造业领域机械制造过程中的动力学特性对加工质量和效率有重要影响，机械系统动力学的研究有助于优化加工过程和提高生产效率THANKS.。