《机械原理授课教案》

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1、机械原理绪论机械－人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的组合体。任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程起重机的发展历程：斜面→杠杆→起重轱辘→滑轮组→手动(电动)葫芦→现代起重机（包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。机构－能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物的组合体。如：连杆机构、机械凸轮机构、齿轮机构等。机器－根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组合体。如:缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用机器、起重机等。一、典型机器的分析：机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但具有相同的基本

2、特征。1.内燃机内燃机工作原理：1.活塞下行，进气阀开启，混合气体进入汽缸；2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火燃烧；3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。内燃机的工作过程：进气压缩爆炸排气内燃机各部分的作用：活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的连续转动，该组合体称为：曲柄滑块机构凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；称为：凸轮机构两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作，称为：齿轮机构各部分协调动作的结果：化学能机械能二、机器的共有特征：①人造的实物组合体；②各部分

3、有确定的相对运动；③代替或减轻人类劳动完成有用功或实现能量的转换三、机器的分类：原动机－实现能量转换（如内燃机、蒸汽机、电动机）工作机－完成有用功（如机床等）机构机械原动机机器工作机四、机器的组成：原动部分－是工作机动力的来源，最常见的是电动机和内燃机。工作部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。传动部分－联接原动机和工作部分的中间部分。控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。原动机传动工作控制§2本课程在教学中的地位一、课程性质：技术基础课二、作用：承前启后同时，通过本课程的学习，可为今后学习诸如自动武器原理、机床夹具设

4、计、机床、机械制造工艺学等专业课程打下基础，通过本课程的学习和课程设计实践，可以培养同学们初步具备运用手册设计简单机械装备的能力，为今后操作、维护、管理、革新武器装备创造条件。三、本课程的特点：是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学，材料力学、金工实习等理论知识和实践技能的综合运用。§3机械设计的基本要求和一般过程机械设计---规划和设计实现预期功能的新机械或改进原有机械的性能。一、基本要求：在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本低、安全可靠、操作方便、维修简单和造型美观。二、机械设计的内容：1.确定机械的工作原理，选

5、择合宜的机构2.拟定设计方案；3.进行运动分析和动力分析，计算各构件上的载荷；4.进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。科程安排：共64学时，其中讲授56学时，实验8学时。第1章平面机构的自由度和速度分析§1－1运动副及其分类一、名词术语解释:1.构件－独立的运动单元零件－独立的制造单元2.运动副定义：运动副－－两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。a)两个构件、b)直接接触、c)有相对运动三个条件，缺一不可运动副元素－直接接触的部分（点、线、面）例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。运动副的分类：1)按引入的约束

6、数分有：I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副。2)按相对运动范围分有：平面运动副－平面运动，空间运动副－空间运动例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。平面机构－全部由平面运动副组成的机构。空间机构－至少含有一个空间运动副的机构。3)按运动副元素分有：①高副－点、线接触，应力高。例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。②低副－面接触，应力低例如：转动副（回转副）、移动副。常见运动副符号的表示:国标GB4460－84构件的表示方法:3.运动链运动链－两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。闭式链、开式链4.机构定义：具有确定运

7、动的运动链称为机构。机架－作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。从动件－其余可动构件。机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件§1－2平面机构运动简图机构运动简图－用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。作用：1.表示机构的结构和运动情况。2.作为运动分析和动力分析的依据。机动示意图－不按比例绘制的简图机构运动简图应满足的条件：1.构件数目与实际相同2.运动副的性质、数目与实际相符3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。绘制机构运动简图思路：先定原动部分和工

8、作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。步骤：1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面）3.按比例绘制运动简图。简图比例尺：μl=实际尺寸