机械原理课件第十章

机械原理课件第十章目录•绪论•机构运动学基础CONTENT•机械动力学基础•常用机构的工作原理与设计•机械系统方案设计01绪论课程简介机械原理是机械工程学科的核心基础课程，主要研究机械系统的运动学、动力学、静力学以及机构分析、设计等方面的基本原理和方法通过学习机械原理，学生可以掌握机械系统运动的基本规律，理解各种机械系统的性能和特点，为进一步学习其他机械工程学科和从事机械设计、制造、维修等工作奠定基础机械原理的发展历程古代机械原理现代机械原理人类在长期实践中积累了丰富的机械随着计算机技术和数字化技术的快速知识和技能，如轮子、杠杆、滑轮等发展，机械系统变得越来越复杂，对简单机械的应用，为后来的机械工程机械原理的研究和应用也提出了更高发展奠定了基础的要求工业革命时期的机械原理随着工业革命的兴起，各种复杂的机械系统和机器不断涌现，人们对机械原理的认识和应用也得到了极大的拓展和深化机械原理的应用领域制造业航空航天机械原理在制造业中应用广泛，航空航天领域中各种复杂机械如机器装备、数控机床、自动系统的设计和运行都需要应用化生产线等领域机械原理的知识和技能交通运输机器人技术各种交通工具如汽车、火车、机器人是现代机械系统的重要飞机等的设计和制造都离不开代表之一，其运动控制、机构机械原理的应用设计等方面都需要应用机械原理的知识02机构运动学基础机构运动学的基本概念机构运动学运动副自由度运动链研究机构的位置、速度机构中各构件间通过接由一系列按一定顺序连机构中各构件在平面或和加速度等运动特性的触而形成的相对运动的接的运动副所组成的机空间内独立运动的数目一门学科约束构平面机构的运动分析平面机构的位置分析通过确定各构件上点的位置，分析机构的位置关系平面机构的速度分析研究机构中各点的速度，分析机构的运动速度特性平面机构的加速度分析研究机构中各点的加速度，分析机构的运动加速度特性空间机构的运动分析空间机构的位置分析01通过确定各构件上点的位置，分析机构在空间中的位置关系空间机构的速度分析02研究机构中各点的速度，分析机构在空间中的运动速度特性空间机构的加速度分析03研究机构中各点的加速度，分析机构在空间中的运动加速度特性03机械动力学基础机械动力学的基本概念机械动力学的应用范围广泛，涉及到机械动力学是研究机械系统运动规律各种机械系统，如机床、发动机、传的科学，包括对机械系统的受力分析、动装置等，对于提高机械系统的性能运动分析、平衡和稳定性的研究和可靠性具有重要意义机械动力学的基本概念包括力、力矩、动量、动能、势能等，这些概念是描述机械系统运动状态和运动过程的基础刚性转子的动力学分析刚性转子是指转子在转动过程中其轴线不发生弯曲变形的转子，其动力学分析主要研究转子的平衡状态和稳定性刚性转子的动力学分析主要包括对转子进行静平衡和动平衡测试，以消除转子在旋转过程中产生的离心力，保证转子在高速旋转时能够保持稳定刚性转子的动力学分析方法包括实验法和解析法，其中实验法是通过实验测试来获取转子的平衡参数，而解析法则通过数学模型和计算来获得转子的平衡状态弹性转子的动力学分析弹性转子是指转子在转动过程中其轴线弹性转子的动力学分析需要考虑转子的弹性转子的动力学分析对于提高机械系发生弯曲变形的转子，其动力学分析主弯曲变形和陀螺效应，分析方法包括有统的性能和可靠性具有重要意义，特别要研究转子的振动和稳定性限元法和传递矩阵法等是在高速旋转机械中，弹性转子的振动问题往往是影响机械系统性能的关键因素之一04常用机构的工作原理与设计连杆机构的工作原理与设计连杆机构的工作原理连杆机构是由两个或两个以上的构件通过转动、移动或摆动相连接，通过连续运动实现机械传动的机构连杆机构的设计在设计连杆机构时，需要考虑机构的运动学和动力学特性，如运动轨迹、运动速度和加速度等，以及机构的尺寸、材料和制造工艺等因素凸轮机构的工作原理与设计凸轮机构的工作原理凸轮机构是一种常见的机械传动机构，它由凸轮和从动件组成凸轮通过转动或摆动，使从动件产生预期的运动凸轮机构的设计在设计凸轮机构时，需要考虑从动件的运动规律、凸轮的形状和尺寸、材料和制造工艺等因素齿轮机构的工作原理与设计齿轮机构的工作原理齿轮机构是一种通过齿轮之间的啮合实现传动的机构它可以实现旋转运动、往复运动或摆动等形式的传动齿轮机构的设计在设计齿轮机构时，需要考虑齿轮的齿数、模数、压力角、齿顶圆和齿根圆等参数，以及齿轮的材料和制造工艺等因素轮系的工作原理与设计轮系的工作原理轮系是由一系列齿轮组成的传动系统，通过齿轮之间的啮合实现传动的连续性和变速性轮系的设计在设计轮系时，需要考虑齿轮的排列方式、传动比的计算、齿轮的材料和制造工艺等因素同时还需要考虑轮系的效率和振动等问题05机械系统方案设计机械系统方案设计的基本原则01020304功能需求原则结构优化原则可靠性原则安全性原则机械系统方案必须满足预定的在满足功能需求的前提下，应机械系统方案应保证系统的可机械系统方案应保证操作人员功能需求，包括输入、输出、尽量优化机械系统的结构，降靠性，采取措施减少故障发生的安全，采取必要的安全防护转换过程等低成本、提高效率的可能性措施机械系统方案设计的步骤与方法需求分析总体设计明确机械系统的功能需求，分析输入、输出根据需求分析，进行总体结构设计，确定主参数和约束条件要参数和总体布局详细设计仿真与优化对每个部件进行详细设计，确定部件的形状、通过仿真分析验证设计的可行性，并进行优尺寸、材料等化以提高性能机械系统方案设计的实例分析010203案例一案例二案例三减速器设计分析减速器自动化生产线设计根据机器人结构设计针对特的功能需求，进行总体和生产线的工艺流程，进行定任务需求，进行机器人详细设计，最后进行仿真总体和详细设计，着重考结构方案设计，考虑运动验证虑生产效率和安全性学和动力学性能感谢您的观看THANKS。