機械原理應聘面試講課試講課件

1、機 械 原 理試講人：XXXXX大學 XX學院機 械 原 理試講人：XXXXX大學 XX學院平 面 連 桿 機 構運動及動力特性基本類型及其演化發(fā)展史、研究對象和內容緒 論平面四桿機構的設計平 面 連 桿 機 構運動及動力特性基本類型及其演化發(fā)展史、1.1 機械發(fā)展的歷史回顧1.1 機械發(fā)展的歷史回顧1.2 研究對象“機械原理”(Mechanical Principle)研究的對象是機械。機械是機器和機構的總稱，可以實現(xiàn)能量轉換或完成有用機械功，具有確定的運動。下圖所示為一內燃機示意圖，主要由以下機構組成： 活塞、連桿、曲軸等組成連桿機構；凸輪、推桿和機架組成凸輪機構；齒輪和機架等組成齒輪機構

2、。1.2 研究對象“機械原理”(Mechanical Prin1.2 研究對象 除了機器外，實際中存在下圖所示的橢圓規(guī)，它們借助于人力驅動實現(xiàn)某些特定的功能。這些裝置我們稱之為機構。 機器的特征： 1. 它們是由零件人為裝配組合而成的實物體； 2.各實物體之間具有確定的相對運動； 3. 能完成有用的機械功或轉化機械能。 機構的特征： 機構具有機器特征中的前兩個特征。 機器與機械的共有特征決定了機器與機構可以統(tǒng)稱為機械。 1.2 研究對象 除了機器外，實際中存在下圖所示1.3 研究內容1. 機構的運動設計 機構的組成 典型機構的類型、特點、功能及運動設計方法2. 機構的動力設計 機械運轉過程中若

3、干動力學問題 改善機械動力性能的設計方法 機械的平衡 機械速度波動調節(jié) 機械系統(tǒng)的動力分析3. 機械系統(tǒng)方案設計 設計內容 設計方法 設計思想 設計過程方案A方案B方案C 最佳方案1.3 研究內容1. 機構的運動設計方案A方案B方案C 平 面 連 桿 機 構運動及動力特性基本類型及其演化發(fā)展史、研究對象和內容緒 論平面四桿機構的設計平 面 連 桿 機 構運動及動力特性基本類型及其演化發(fā)展史、2.1 平面連桿機構及其演化馬軀干前左腳后左腳前右腳后右腳頭例：機械馬2.1 平面連桿機構及其演化馬軀干前左腳后左腳前右腳后右腳頭2.1 平面連桿機構及其演化ABCDAD：機架；AB 、 CD：連架桿；BC

4、：連桿；連架桿：定軸轉動連 桿：平面一般運動鉸鏈四桿機構 平面連桿機構是許多構件用低副（轉動副和移動副）連接組成的平面機構。最簡單地平面連桿機構是由四個構件組成的平面四桿機構。優(yōu)點：采用低副。承載大、便于潤滑、抗磨損、形狀簡單、易加工并獲得較高的制造精度。改變桿的相對長度，從動件運動規(guī)律不同。連桿曲線豐富。可滿足不同要求。缺點：構件和運動副多，累積誤差大、運動精度低、效率低。產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速。設計復雜，難以實現(xiàn)精確的軌跡。2.1 平面連桿機構及其演化ABCDAD：機架；鉸鏈四桿機構2.1 平面連桿機構及其演化曲柄搖桿機構：具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構。作用：將曲柄的整周

5、回轉轉變?yōu)閾u桿的往復擺動，如雷達天線。AD:機架； AB:曲柄； CD:搖桿； BC:連桿。ABDC1243ABCD曲柄搖桿機構雷達天線2.1 平面連桿機構及其演化曲柄搖桿機構：具有一個曲柄和一個2.1 平面連桿機構及其演化雙曲柄機構：若兩連接桿均為曲柄，此時四連桿機構稱為雙曲柄機構。作用：將等速回轉轉變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D。如葉片泵、慣性篩等。AD:機架； AB:曲柄； CD:曲柄； BC:連桿。ADBC雙曲柄機構慣性篩2.1 平面連桿機構及其演化雙曲柄機構：若兩連接桿均為曲柄，特例：平行四邊形機構2.1 平面連桿機構及其演化特征：兩連架桿等長且平行，連桿作平動，如火車輪。ADBCABCDAD:

6、機架； AB:曲柄； CD:曲柄； BC:連桿。平行四邊形機構火車輪特例：平行四邊形機構2.1 平面連桿機構及其演化特征：兩連架2.1 平面連桿機構及其演化雙搖桿機構：具有兩個搖桿的鉸鏈四桿機構。應用：鑄造翻箱機構、風扇搖頭機構等。特例：等腰梯形機構汽車轉向機構。雙搖桿機構ADBCAD:機架； AB:搖桿； CD:搖桿； BC:連桿。ABDCE汽車轉向機構2.1 平面連桿機構及其演化雙搖桿機構：具有兩個搖桿的鉸鏈四2.1 平面連桿機構及其演化(1) 改變構件的形狀和運動尺寸偏心曲柄滑塊機構對心曲柄滑塊機構曲柄搖桿機構曲柄滑塊機構雙滑塊機構 正弦機構s=l sin l2.1 平面連桿機構及其演化

7、(1) 改變構件的形狀和運動尺寸2.1 平面連桿機構及其演化(2)改變運動副的尺寸(3)選不同的構件為機架偏心輪機構導桿機構擺動導桿機構轉動導桿機構314A2BC曲柄滑塊機構314A2BC曲柄滑塊機構搖塊機構314A2BC2.1 平面連桿機構及其演化(2)改變運動副的尺寸(3)選不整轉副存在條件：四桿長度滿足桿長條件：最短桿與最長桿長度之和小于或等于其他兩桿之和。構成整轉副的構件中必有一個是最短桿。滿足桿長條件時，最短桿兩端分別是兩個整轉副。此時，若以最短桿或其相鄰桿作機架，機構都存在曲柄。不滿足桿長條件則沒有整轉副，獲得雙搖桿機構。2.2 平面連桿機構運動及動力特性ABCDabcd若滿足桿長

8、條件：a + b c + d以AD或BC作機架均存在曲柄整轉副存在條件：四桿長度滿足桿長條件：最短桿與最長桿長度之和2.2 平面連桿機構運動及動力特性急回特性：表示回程所用時間小于工作行程所用時間。慢j1j2qv1v2快極位夾角：q（銳角）曲柄工作行程角：j1曲柄回程角：j2行程速比系數(shù)：KABCD2.2 平面連桿機構運動及動力特性急回特性：表示回程所用時間2.2 平面連桿機構運動及動力特性 運動連續(xù)性：表示主動件連續(xù)運動時，從動件也能連續(xù)占據(jù)各個預期的位置?？尚杏騻髁μ匦裕篎nvFga壓力角a：受力方向和運動方向所夾的銳角；傳動角g：壓力角的余角。 運動連續(xù)性傳力特性死點：有效分力等于零，即

9、a = 90、 g = 0時四桿機構出于死點位置。2.2 平面連桿機構運動及動力特性 運動連續(xù)性：表示主動件連2.3 平面四桿機構的設計連桿機構設計的基本問題： 機構選型根據(jù)給定的運動要求選擇機構的類型； 尺度綜合確定各構件的尺度參數(shù)(長度尺寸)。給定設計條件設計方法達到設計要求1)幾何條件（給定連架桿或連桿的位置）；2)運動條件（給定K）；3)動力條件（給定gmin）。1) 圖解法；2) 解析法；3) 實驗法。1) 滿足預定的運動規(guī)律，兩連架桿轉角對應；2) 滿足預定的連桿位置要求；3) 滿足預定的軌跡要求。2.3 平面四桿機構的設計連桿機構設計的基本問題：給定設計條2.3 平面四桿機構的設計例：已知CD桿長L，擺角j及K，設計四桿機構。計算1800(K-1)/(K+1);任取一點D，作等腰三角形 腰長為CD，夾角為;作P C1C2的外接圓，則A點必在此圓上。以A為圓心，A C2為半徑作弧交于E,得： l1 =EC1/ 2 l2 = A C1EC1/ 2作C2PC1C2，作C1P使