中國礦業(yè)大學(xué)機械原理課件

中國礦業(yè)大學(xué)機械原理課件目錄CONTENCT緒論機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的力分析機械的平衡機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)01緒論研究各種機械的基本規(guī)律和基本理論研究機械系統(tǒng)的運動學(xué)、動力學(xué)和靜力學(xué)研究機械系統(tǒng)的設(shè)計、分析和優(yōu)化方法研究機械系統(tǒng)的性能、可靠性和壽命機械原理的研究對象01020304掌握機械原理的基本概念、基本理論和基本方法機械原理課程的內(nèi)容和任務(wù)掌握機械原理的基本概念、基本理論和基本方法掌握機械原理的基本概念、基本理論和基本方法掌握機械原理的基本概念、基本理論和基本方法010204機械原理的發(fā)展概況古代機械原理的起源和發(fā)展近代機械原理的興起和發(fā)展現(xiàn)代機械原理的進(jìn)步和創(chuàng)新未來機械原理的發(fā)展趨勢和前景0302機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機構(gòu)由機架、原動件、從動件和傳動件組成。機構(gòu)組成根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，機構(gòu)可以分為平面機構(gòu)和空間機構(gòu)、單自由度機構(gòu)和多自由度機構(gòu)等。機構(gòu)分類機構(gòu)組成和分類機構(gòu)運動簡圖的概念機構(gòu)運動簡圖的繪制方法機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)運動簡圖是一種用圖形符號表示機構(gòu)的運動關(guān)系的簡單圖形。根據(jù)實際機構(gòu)，選擇合適的圖形符號來表示各構(gòu)件，按照其相對運動關(guān)系進(jìn)行繪制。平面機構(gòu)的自由度概念平面機構(gòu)的自由度是指機構(gòu)在平面運動中，除去確定其位置所需的主動件約束外，所剩余的獨立運動。平面機構(gòu)的自由度計算公式對于平面機構(gòu)，其自由度數(shù)F可以由公式F=3n-(2PL+PH)計算，其中n為活動構(gòu)件數(shù)，PL為低副數(shù)，PH為高副數(shù)。平面機構(gòu)的自由度計算03平面機構(gòu)的運動分析目的確定機構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對運動關(guān)系，分析機構(gòu)的運動性能，為機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。方法圖解法、解析法、數(shù)值法等。機構(gòu)運動分析的目的和方法速度瞬心法是通過尋找機構(gòu)中瞬時速度為零的點，即速度瞬心，來分析機構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對運動關(guān)系。在平面機構(gòu)中，速度瞬心是連接兩個構(gòu)件的瞬時重合點，通過確定速度瞬心的位置和數(shù)量，可以簡化機構(gòu)運動分析的過程。速度瞬心法適用于分析平面連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等簡單機構(gòu)的運動關(guān)系。速度瞬心法在機構(gòu)運動分析中的應(yīng)用相對運動分析法是通過分析機構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對運動關(guān)系，來確定各構(gòu)件的運動軌跡、速度和加速度。相對運動分析法基于牛頓第二定律和相對運動原理，通過建立相對運動方程來求解各構(gòu)件的運動參數(shù)。相對運動分析法適用于各種類型的機構(gòu)，包括平面機構(gòu)、空間機構(gòu)和多自由度機構(gòu)，是機構(gòu)運動分析中常用的一種方法。相對運動分析法在機構(gòu)運動分析中的應(yīng)用04平面機構(gòu)的力分析確定機構(gòu)中各構(gòu)件的運動狀態(tài)和受力情況，為機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、運動控制和強度校核提供依據(jù)。通過平衡方程、牛頓第二定律、動靜法等力學(xué)原理，對機構(gòu)進(jìn)行受力分析。機構(gòu)力分析的目的和方法方法目的力的平衡法是利用平衡方程對機構(gòu)進(jìn)行受力分析的方法，通過將機構(gòu)拆分為若干個剛體，分別列出每個剛體的平衡方程，求解未知力。在應(yīng)用力的平衡法時，需要注意機構(gòu)的約束類型和受力情況，正確列出平衡方程，并考慮機構(gòu)的運動狀態(tài)和慣性力等因素。力的平衡法在機構(gòu)力分析中的應(yīng)用動態(tài)靜力法是一種將機構(gòu)視為靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的方法，通過將機構(gòu)的慣性力和外力相平衡，求解機構(gòu)的受力情況。在應(yīng)用動態(tài)靜力法時，需要建立機構(gòu)的運動微分方程，通過求解微分方程得到機構(gòu)的受力情況。同時需要注意機構(gòu)的約束類型和受力情況，以及機構(gòu)的運動狀態(tài)和慣性力的影響。動態(tài)靜力法在機構(gòu)力分析中的應(yīng)用05機械的平衡機械平衡的目的和分類目的使機械在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩得到抵消或平衡，以消除或減小機械振動，提高機械的工作精度和穩(wěn)定性。分類靜平衡和動平衡。靜平衡是使慣性力得到平衡，動平衡是使慣性力和慣性力矩同時得到平衡。確定轉(zhuǎn)子的質(zhì)量、質(zhì)心位置，計算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的慣性力和慣性力矩，根據(jù)平衡條件計算平衡重的大小和位置。計算步驟根據(jù)力學(xué)原理，利用數(shù)學(xué)公式進(jìn)行計算。計算方法剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算驗證平衡計算的正確性和有效性，確定平衡重的大小和位置。實驗?zāi)康钠胶鈾C、測振儀、轉(zhuǎn)速計等。實驗設(shè)備將轉(zhuǎn)子安裝在平衡機上，通過調(diào)整平衡重的位置和大小，使轉(zhuǎn)子達(dá)到平衡狀態(tài)，用測振儀和轉(zhuǎn)速計測量轉(zhuǎn)子的振動和轉(zhuǎn)速，記錄實驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。實驗步驟剛性轉(zhuǎn)子的平衡實驗06機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)機械運轉(zhuǎn)過程機械運轉(zhuǎn)過程包括輸入、傳遞和輸出三個階段，其中輸入階段是動力源提供的能量輸入到機械中，傳遞階段是能量通過機械各部件的傳遞和轉(zhuǎn)換，輸出階段是機械將能量轉(zhuǎn)換為工作效果并輸出。運轉(zhuǎn)方程式機械運轉(zhuǎn)方程式是描述機械系統(tǒng)內(nèi)部各參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，通過建立和求解運轉(zhuǎn)方程式，可以分析機械系統(tǒng)的運動規(guī)律和動態(tài)特性。機械的運轉(zhuǎn)過程和運轉(zhuǎn)方程式機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié)方法周期性速度波動是指機械運轉(zhuǎn)速度隨時間呈現(xiàn)規(guī)律性的周期性變化，這種波動會影響機械的工作性能和穩(wěn)定性。周期性速度波動調(diào)節(jié)周期性速度波動的方法包括改變轉(zhuǎn)動慣量、加減轉(zhuǎn)動質(zhì)量、采用飛輪等，這些方法可以改變機械系統(tǒng)的動態(tài)特性，減小速度波動，提高機械運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和工作性能。調(diào)節(jié)方法VS非周期性速度波動是指機械運轉(zhuǎn)速度隨時間呈現(xiàn)無規(guī)律的變化，這種波動通常是由外部干擾或內(nèi)部參數(shù)變化引起的。調(diào)節(jié)