工程力學(xué)教學(xué)教案下載

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<機(jī)械設(shè)計(jì)根底>緒論一、本課程研討的對象及內(nèi)容1．

研討對象機(jī)械運(yùn)用實(shí)例：內(nèi)燃機(jī)機(jī)械是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。機(jī)構(gòu)是指一種用來傳送與變換運(yùn)動和力的可動安裝。機(jī)器是指一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動安裝，可用來變換和傳送能量、物料和信息緒論〔1〕機(jī)構(gòu)指一種用來傳送與變換運(yùn)動和力的可動安裝。如常見的機(jī)構(gòu)有帶傳動機(jī)構(gòu)、鏈傳動機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等等〔2〕機(jī)器是指一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動安裝，可用來變換和傳送能量、物料和信息。由實(shí)例可看出，各種機(jī)器的主要組成部分都是各種機(jī)構(gòu)。所以可以說，機(jī)器乃是一種可用來變換或傳送能量、物料與信息的機(jī)構(gòu)組合體。〔3〕機(jī)器的構(gòu)造

傳統(tǒng)的機(jī)器由如下三個(gè)部分組成：原動件—傳動部分—執(zhí)行部分現(xiàn)代機(jī)器普通由如下四個(gè)部分組成原動件—傳動部分—執(zhí)行部分緒論2．研討內(nèi)容1〕機(jī)構(gòu)的組成及其自在度的計(jì)算2〕機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析3〕機(jī)構(gòu)的力分析和機(jī)器動力學(xué)分析4〕常用機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)5〕機(jī)構(gòu)的選型與組合*3．學(xué)習(xí)的目的為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識大好根底為畢業(yè)設(shè)計(jì)提供機(jī)械設(shè)計(jì)知識4．掌握本課程的特點(diǎn)本課程是一門技術(shù)根底課，其最顯著的特點(diǎn)是根底實(shí)際與工程實(shí)踐的結(jié)合。緒論二、械設(shè)計(jì)根本要求和普通程序1.機(jī)器應(yīng)該滿足的根本要求(1)運(yùn)用性要求實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，滿足運(yùn)動和動力性能的要求〕〔功能性要求〕(2)經(jīng)濟(jì)性要求這是一個(gè)綜合性目的，表如今設(shè)計(jì)制造和運(yùn)用兩個(gè)方面。提高設(shè)計(jì)制造的經(jīng)濟(jì)性的途徑有三條：1〕使產(chǎn)品系列化、規(guī)范化、通用化；2〕運(yùn)用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)制造方法；3〕科學(xué)管理。提高運(yùn)用經(jīng)濟(jì)性的途徑有四條：1〕提高機(jī)械化、自動化程度；2〕提高機(jī)械效率；3〕延伸運(yùn)用壽命；4〕防止無意義的損耗。(3)平安性要求有三個(gè)含義：1〕設(shè)備本身不因過載、失電以及其它偶爾要素而損壞；2〕真實(shí)保證操作者的人身平安〔勞動維護(hù)性〕；3〕不會對環(huán)境呵斥破壞。

緒論(4)工藝性要求這包含兩個(gè)方面1〕裝配工藝形2〕零件加工工藝性。(5)可靠性要求要求機(jī)械系統(tǒng)在預(yù)定的環(huán)境條件下和壽命期限內(nèi)，具有堅(jiān)持正常任務(wù)形狀的性能，這就稱為可靠性。2.機(jī)械零件設(shè)計(jì)的根本準(zhǔn)那么及普通步驟(1)根據(jù)零件的運(yùn)用要求〔如功率、轉(zhuǎn)速等〕，選擇零件的類型及構(gòu)外型式，并擬定計(jì)算簡圖。(2)分析作用在零件上的載荷〔拉、壓力，剪切力〕。(3)根據(jù)零件的任務(wù)條件，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么，確定許用應(yīng)力。緒論(4)分析零件的主要失效方式，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么，確定零件的根本尺寸。(5)按照構(gòu)造工藝性、規(guī)范化的要求，設(shè)計(jì)零件的構(gòu)造及其尺寸。(6)繪制零件的任務(wù)圖，擬定必要的技術(shù)條件，編寫計(jì)算闡明書。廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系

第一章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及自在度§1-1平面機(jī)構(gòu)的組成

1.構(gòu)件從運(yùn)動角度來看，任何機(jī)器〔或機(jī)構(gòu)〕都是由許多獨(dú)立運(yùn)動單元體組合而成的，這些獨(dú)立運(yùn)動單元體稱為構(gòu)件。從加工制造角度來看，任何機(jī)器〔或機(jī)構(gòu)〕都是由許多獨(dú)立制造單元體組合而成零件，這些獨(dú)立制造單元體稱為零件。構(gòu)件可以是一個(gè)零件；也可以是由一個(gè)以上的零件組成。圖示內(nèi)燃機(jī)中的連桿就是由單獨(dú)加工的連桿體、連桿頭、軸瓦、螺桿、螺母、軸套等零件組成的。這些零件分別加工制造，但是當(dāng)它們裝配成連桿后那么作為一個(gè)整體運(yùn)動，相互之間不產(chǎn)生相對運(yùn)動?！?-1平面機(jī)構(gòu)的組成2.運(yùn)動副1〕運(yùn)動副定義機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件之間必需有確定的相對運(yùn)動，因此，構(gòu)件的銜接既要使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運(yùn)動，這種直接接觸的活動銜接稱為運(yùn)動副。2〕運(yùn)動副的分類〔1〕按兩個(gè)構(gòu)件運(yùn)動關(guān)系分為平面運(yùn)動副和空間運(yùn)動副〔2〕按其接觸方式分：高副點(diǎn)線接觸的運(yùn)動副低副面接觸的運(yùn)動副?！?〕按其相對運(yùn)動方式分轉(zhuǎn)動副〔回轉(zhuǎn)副或鉸鏈〕挪動副、螺旋副、球面副?！?-1平面機(jī)構(gòu)的組成3.機(jī)構(gòu)具有固定構(gòu)件的運(yùn)動鏈稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)架機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件；普通機(jī)架相對地面固定不動，原動件：按給定知運(yùn)動規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件；從動件機(jī)構(gòu)中其他活動構(gòu)件。其運(yùn)動規(guī)律決議于原動件的運(yùn)動規(guī)律和機(jī)構(gòu)的構(gòu)造和構(gòu)件的尺寸。機(jī)構(gòu)常分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)兩類，其中平面機(jī)構(gòu)運(yùn)用最為廣泛

§1-2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖一、用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運(yùn)動副的相對位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡圖。二、繪制：1、運(yùn)動副的符號轉(zhuǎn)動副：

表1-12、構(gòu)件符號：

表1-23、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制，〔模型，鄂式破碎機(jī)〕1〕分析機(jī)構(gòu)，察看相對運(yùn)動；2〕找出一切的構(gòu)件與運(yùn)動副；3〕選擇合理的位置，即能充分反映機(jī)構(gòu)的特性；4〕確定比例尺，5〕用規(guī)定的符號和線條繪制成間圖?！矎脑瓌蛹_場畫〕【例2-1】如圖2-6所示為以顎式碎礦機(jī)。當(dāng)曲軸2繞其軸心O延續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)，動顎板3作往復(fù)擺動，從而將處于動顎板3和固定顎板6之間的礦石7軋碎。試?yán)L制此碎礦機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。

解：〔1〕運(yùn)動分析右圖所示此碎礦機(jī)由原動件曲軸2〔構(gòu)件1為固裝于曲軸2上的飛輪〕、動顎板3、擺桿4、機(jī)架5等4個(gè)構(gòu)件組成，固定顎板6是固定安裝在機(jī)架上的。

曲軸2于機(jī)架5在O點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動副〔即飛輪的回轉(zhuǎn)中心〕；曲軸2與動顎板3也構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，其軸心在A點(diǎn)〔即動顎板繞曲軸的回轉(zhuǎn)幾何中心〕；擺桿4分別與動顎板3和機(jī)架5在B、C兩點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。其運(yùn)動傳送為：電機(jī)皮帶曲軸動顎板擺桿所以，其機(jī)構(gòu)原動件為曲軸，從動件為擺桿、構(gòu)件3、機(jī)架5共同構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)?！?〕按圖量取尺寸，選取適宜的比例尺，確定O、A、B、C四個(gè)轉(zhuǎn)動副的位置，即可繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。最后標(biāo)出原動件的轉(zhuǎn)動方向。由圖可以看出，O、C在同一垂直線上。量取OA=3mm，AB=25mm，BC=14mm，OC=22mm.§1-3平面機(jī)構(gòu)的自在度機(jī)構(gòu)的自在度：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架所能有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。一、計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度〔設(shè)n個(gè)活動構(gòu)件，PL個(gè)低副，PH個(gè)高副〕F=3n-2PL-PH二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件〔原動件數(shù)>F，機(jī)構(gòu)破壞〕鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)F=3*3-2*4-0=1原動件數(shù)=機(jī)構(gòu)自在度鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)ab

F=3*4-2*5-0=2原動件數(shù)機(jī)構(gòu)自在度原動件數(shù)<機(jī)構(gòu)自在度數(shù)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動不確定〔恣意亂動〕

機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是：機(jī)構(gòu)的自在度數(shù)等于機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)，既機(jī)構(gòu)有多少個(gè)自在度，就應(yīng)該給機(jī)構(gòu)多少個(gè)原動件。三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度時(shí)應(yīng)留意的問題1．復(fù)合鉸鏈三個(gè)或三個(gè)以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成共軸線轉(zhuǎn)動副的鉸鏈，我們稱為復(fù)合鉸鏈〔如下圖〕。假設(shè)有m個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，那么復(fù)合鉸鏈處的轉(zhuǎn)動副數(shù)應(yīng)為〔m-1〕個(gè)。復(fù)合鉸鏈2．部分自在度機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件具有部分的、不影響其它構(gòu)件運(yùn)動的自在度，同時(shí)與輸出運(yùn)動無關(guān)的自在度我們稱為部分自在度。對于含有部