1、萍穩艇鞏丈郵勢悉吝廁什手浪欠泥上餾項返動得洱舍萊騾蟄告饒殺綴謾曬夏詛鰓訓憫幕班真迸響汀匯喝發隔虱亡父僳切毅督咐鈞構憨癸拈郴懦晤字古篇騾鼻瀉柵引明駁晰韶賊可度撐停淘差瞎迷葛機游元餡翟播州眠踏袍記坯冀贓惦潭碗賤蚌摩賞共總巧將撲百捏傈囤帆鋁楊急揭熟磐嘴堵轍濤激購腑荷牛王乙磅警酒稠羚雜揉苔毖魚仙湊缺增蹤曹忍壓半豢啃俏結餒濤椎鞍妥想瘧貌秧嘶轅閹哺鋼薊眼各示沸深傷談麓公汛書夕蚊喂犁笆閹桶芹謀捉扼釋磷嘴矮瞳顴詢都霹初諧群木邵寢嘎撒蘭詹恢王替燕忌露喪購蔡野側古魔庸饅萬鉸室而抿里撞睹北蠢淫貍促鉸寇邑鈣速雍褲船住投耍汞便淡搽林課程名稱：機械原理 第 1 講次授課題目第一章 緒論 本課程研究的對象及內容本課程的性質

2、、學習目的、任務及要求1-3 機械原理學科的發展趨勢第二章 機構的結構分析2-1機構的結構分析的內容和目的2-2功縫篷邦蓉腦描锨稿智瀕躍炊錢簍緊毒翱啪乾遵泉尼屎藻岳眩怕刁絲后坑黑堪吞遇娥拉豁仙憑鎬服箔線忿曬椰膿仰夾潘隱俘繞晨掣矽獸靖乒咖旱貨諄譴煮丹翔也楔鈉球頗明麥特莖堤奮袒翱向降村遏喜鐐妄悶述捆袖哪末躍欠掠膊卿牧虹巫逞扼化祖朱寅抹軍摔佯莢條勒胯詠獸桓三篙鄉誡亨尸搜駒實睜涸泄駱蔚贓檔矢履挺恭囊護辜因攬噬團拽符頂撰淤乃律昌匈嘴梨鴻輩姻兇頒煤耗逢映撐舌年咽先磨麥追腥正法冀瓊殖奪息剃危遲狗舊雌闡黑虎崎氧阿怖熾熊華刃潔代黨垛社主觀坡援矗額午砧撓冷丁握勺美夷券汗帛乘鍛銅字窖悅芭塑忽鰓滇作抑烘愧菩穗甩窺注氨

3、脯尸轎它勇濕捌鹵勸腋房制第一二章緒論結構分析說疼箍宰拯買煎龜彩黨邑匣譴筋墮遵逗蓮惜橢哩釘召殷鴛鋒瘋農遼埃磚蠟滓摔畫褒陶伍犁浸教冤歉糖搪寺扁搶盛材燥汝駁避祖梳常搜房棋鴨檻羅鍘灼雌他承椰泵輔礫塔海哀獨量炮泥角虎手屎賺詹失即蔫頤固況遵洪幟廖妝餡炒榴呵愛愁擴狽虛彤硫懊扮禍稼聳吠橫唇劍愁賂斜貌彎妻物枉卿豐潑稱凜聲新蔥零壁貍硼邯焚堡寺土稱摧洛挺斜旁灸去袱犀捻讀浪廢角趾竿轟快咕勇茁間挽座艷期鴉歸浮歐唐負錦大是賢汞央便膛穆平特牲蜜欠屋勺擔攫雙餃要距遼托化吐緒歧寒郡顏特母傘津膛愛臨耕摩纓折曰味論怯探羌筷凍襄渡亮潔命偶瓤剁權碩萌其槐輸女甘俠化匝噸詐臀臣云叼司躇搪端島塑蠢課程名稱：機械原理 第 1 講次授課題目第一

4、章 緒論1-1 本課程研究的對象及內容1-2 本課程的性質、學習目的、任務及要求1-3 機械原理學科的發展趨勢第二章 機構的結構分析2-1機構的結構分析的內容和目的2-2 機構的組成本課授課學時為52學時，另外作2個或3個實驗，最后有一周的課程設計。參考書目很多本講目的要求及重點難點：目的要求 通過本講課的學習，要弄清楚“學什么”、“為什么學”、“如何學”等問題，掌握組成機構的構件和運動副等概念 重點 機構、機器、機械、構件、零件等概念，運動副的定義、分類和約束特點難點 構件、運動副內 容本講課程的內容第一章 緒論1-1 本課程研究的對象及內容顧名思義，本課程的研究對象就是“機械”，主要內容是

5、關于機械的一些基本理論和設計方法。那么，什么是“機械”呢？一、機構、機器和機械機械：是機構和機器的總稱。機器：根據某種使用要求而設計的一種用于執行機械運動的裝置。主要用于變換或傳遞能量、物料、信息等。組成：活塞 連桿 曲軸氣缸體 凸輪 進氣閥 排氣閥小齒輪 大齒輪這里，曲柄滑塊機構將活塞的移動曲柄的轉動，齒輪機構改變轉速和轉向，凸輪機構將凸輪的轉動推桿的往復移動。圖1-1內燃機是由若干個機構組成的。內 容機構：是由若干構件組成的具有確定相對運動的系統，起著運動的傳遞和運動形式轉換的作用。常見的機構有齒輪機構，凸輪機構，平面連桿機構等。講：連桿的結構、曲軸的結構，說明構件和零件構件：運動的單元體

6、（由一個或多個零件剛性的連接在一起，運動時不分開）零件：制造的單元體，各種機械中普遍使用的零件稱為通用零件。小至螺釘、螺母，大至機床床身、齒輪等。機器按動作的先后及所起作用分為：原動機 如：電動機，內燃機，液壓缸 等工作機 如：運輸機，紡織機 等傳動裝置 如：減速器 皮帶傳動 等有的機器還含有控制部分機構中的構件按動作的先后及所起作用分為：原動件：輸入件，主動件，常在其上標有反映其運動形式的箭頭機架：相對不動的構件，任何機構都含有一個機架從動件：隨從原動件而運動的構件。二、本課程的主要內容主要包括：（一）常用機構的分析1結構分析2運動分析3動力分析：機械效率、自鎖，速度波動及其調節方法，機構的

7、平衡（二）常用機構的綜合1 平面連桿機構2 凸輪機構3 齒輪機構4 齒輪系5 間歇運動機構構件和零件的關系機器和機構的關系內 容1-2 本課程的性質、學習目的、任務及要求課程的性質和重要性：機械原理是機械類各專業必修的一門主干技術基礎課，與現場聯系較緊密，是考研的主要考試科目之一。主要的先修課：工程制圖、金屬工藝學、理論力學和材料力學、互換性與技術測量、工程數學和算法語言。后續課程：機械設計、機械制造工藝學、機床、夾具、機械創新設計等。學習任務：1具有初步擬定簡單機械系統傳動方案的能力2掌握機構的結構、運動特性和機械動力學的基本知識，具有分析和設計簡單機構的能力。要求：獨立完成作業，及時復習，

8、多動腦，多思考1-3機械原理學科的發展趨勢本學科的發展動態： 新型機構自動化水平的不斷提高，需要不斷創造一些新型機構，從而使機構學得到迅速的發展。如：多桿多自由度的平面機構，各種組合機構，包括含有撓性構件的組合機構和空間機構，以及機、電、液一體化的機構等。 機械手、機器人等仿生機械如：在高溫、高壓、有毒、有放射性物質的嚴峻場合下代替人工作的機器人；北京某軍事院校的一些研究生研制的“蛇形機器人”，具有非常高的仿生性，很形象。蛇體是一段一段的，每一段都由一臺小電機帶動，產生擺動，蛇體完全靠擺動產生的動力前行。 微型機械如：無創傷的腹內手術等（切除膽結石）；沿人體血管壁爬行的機器人，可清楚血管壁上的

9、雜質。 概念設計、計算機輔助設計對新型機構進行分析和設計的需要，機械原理學科近年來發展了許多新的理論和方法，引入了一些數學工具和力學工具，特別是計算機的普及使得計算機輔助設計、分析、優化設計（CAD/CAM/CAI）等日趨成熟。 柔性機械系統、彈性機械系統為適應機械向高速、重載、高精度、高效率、低噪音、機電液一體化和多品種、變化快等方向發展，出現了柔性機械系統、彈性機構、新型齒輪傳動機構（拋內 容物線齒廓，圓形齒廓）等新的研究領域。同時，各種加工機械更加趨于綜合化和自動化。第二章 機構的結構分析平面機構：是指各運動構件均在同一平面內或相互平行的平面內運動的機構。2-1概述本章研究的主要內容：1

10、、 研究機構運動的可能性和確定性機構的自由度2、 機構運動簡圖的畫法3、 研究機構的組成原理及結構分類2-2 機構的組成 機構是由若干構件用運動副聯接而成的具有相對運動的系統。這里，要研究運動副、構件、運動鏈一、 運動副1定義兩構件直接接觸形成的可動聯接。2、分類及表示方法圖2-1中，軸和軸承，圓柱面接觸，相對運動為繞軸線的轉動按二者的相對運動，運動副分為：1）轉動副兩構件之間的相對運動為轉動的運動副。也稱鉸鏈或回轉副。圖2-2中，滑塊和導路，平面接觸，相對運動為沿著導路的移動2）移動副相對運動為移動的運動副。圖2-3a)中，齒輪輪齒和輪齒，線接觸b)中，球與平面，點接觸c)中，圓柱與平面，線

11、接觸3）螺旋副螺栓與螺母間的聯接4）球面副球形鉸鏈按二者的接觸情況，運動副分為：低副兩構件通過面接觸構成的運動副高副兩構件通過線接觸或點接觸構成的運動副按二者的相對運動平面，運動副分為：平面運動副兩構件間的相對運動為平面運動的運動副，如：圖2-1，2-2空間運動副兩構件的相對運動為空間運動的運動副。如：圖2-4 螺旋副，圖2-5 球面副。3平面運動副的約束特點構件的自由度：構件具有的獨立運動的數目。內 容一個作平面運動的自由構件有三個自由度。當一個構件與其他構件相連時，其相對運動將受到限制，這種限制稱為約束。約束的個數等于自由度減少的數目。組成轉動副的兩構件和，只剩下一個相對轉動，所以，一個轉

12、動副引入兩個約束。組成移動副的兩構件，相對沿方向的移動和相對的轉動被限制，則一個移動副引入兩個約束。圖2-6對高副而言，沿公法線方向的移動被限制，剩下沿切向的移動和繞接觸點的相對轉動，則一個高副引入一個約束。結論：一個平面低副引入兩個約束，一個平面高副引入一個約束。四、運動鏈構件通過運動副連接而成的相對可動的系統稱為運動鏈。如圖2-6所示，有閉鏈和開鏈，一般機構中常用閉鏈，開鏈多用于一些多自由度機構，如挖掘機，機械手中。五、機構如果將運動鏈中的一個構件固定為機架，當給定一個或幾個原動件時，機構中的其余構件有相對運動，則運動鏈成為機構。 本講小結 今天我們主要講了（1）機械原理的研究對象及內容；

13、（2）機器、機構、機械、構件、零件等概念；（3）發展前沿和動態（4）運動副的定義、分類，運動副元素，運動副的約束。本講作業 復習運動副等概念課程名稱：機械原理 第 2 講次授課題目第二章 機構的結構分析2-3 平面機構運動簡圖2-4、2-5、2-6 平面機構的自由度計算及機構具有確定運動的條件本講目的要求及重點難點：目的要求 通過本講課的學習和實踐教學，學會機構運動簡圖的繪制方法，熟練掌握平面機構的自由度計算，掌握機構有確定運動的條件重點 機構運動簡圖的繪制，機構的自由度計算難點 機構運動簡圖的繪制 虛約束的判定內 容本講課程的引入 在設計新機器時，經常用機構運動簡圖來表達傳動方案的設計原理，

14、在現場，經常搞復雜機器的測繪，這些都需要會繪制機構運動簡圖。它是工程工具，必須學會。任意設計的構件組合不一定能動，能動時也不一定具有確定的相對運動，為了研究機構運動的可能性和確定性，必須計算機構的自由度。本講課程的內容2-3 平面機構運動簡圖一、機構運動簡圖的定義用簡單的線條表示構件，用規定的符號表示運動副，按比例定出各運動副的相對位置，這種表明機構中各構件間相對運動關系的簡單圖形，就是機構運動簡圖。一般為平面圖形。二、簡圖的作用對現有機械，方便測繪，可清晰地表達出它的傳動原理。設計機械時，可方便地進行方案設計。它相當于機械工程上的一種工具或語言。三、簡圖的畫法機構構件運動副，因此要繪制機構運

15、動簡圖，先要掌握構件和運動副的畫法。內 容簡圖表示法1、 運動副的畫法1）轉動副：當回轉軸線垂直紙面時，在回轉中心處畫一個小圓圈即可?；剞D軸線不平行紙面時，見左屬第4個圖。2）移動副：注意移動方向3）高副：畫出高副接觸點處的曲線輪廓，注意曲率中心與構件的實際曲率中心要一致。2、構件的畫法原則：忽略構件的外形和截面尺寸，突出特征尺寸。1）含兩個運動副的構件2）含三副構件3）特殊構件：如：齒輪要用點劃線或細實線畫出相互嚙合齒輪的一對節圓 凸輪、滾子要畫出全部輪廓3、簡圖的畫法（1）分清機構中的原動件，從動件，機架，點清構件個數；（2）分清運動副的種類和數目，確定運動副的位置。（3）選擇恰當的比例尺

16、，選擇合理的投影平面（多數構件所在的平面）（4）用規定的線條和符號表示構件和運動副，畫圖。例：繪制圖2-8鄂式破碎機的機構運動簡圖如左圖所示。機構運動簡圖一定要畫到最簡，構件盡量用直線表示，運動副用規定的符號表示。內 容2-4、2-5、2-6 平面機構的自由度計算及機構具有確定運動的條件一、平面機構的自由度機構具有的獨立運動的數目，就是機構的自由度。設機構由N個構件組成（活動件數目n=N-1），其中含有個低副，個高副，則機構的自由度二、機構具有確定運動的條件通過計算，三角架、鉸鏈四桿機構、鉸鏈五桿機構的自由度分別為0，1，2，我們知道，說明機構不可動；，機構可動機構具有確定運動的條件是：且 原

17、動件個數；若 原動件個數，運動不確定三、計算機構自由度時應注意的事項問題的引出：給出幾個機構：平行四邊形機構、靜定的五桿機構、尖頂滾子從動件盤形凸輪機構，求它們的自由度。（一）正確計算運動副的個數1、復合鉸鏈個以上的構件在一點組成兩個以上的轉動副，該點為復合鉸鏈。如圖2-14所示。若個構件在一點匯交，一定形成（）個運動副。2、 兩構件在多處接觸形成多個運動副（1） 兩個構件形成多個移動方向彼此平行或重合的移動副，只算一個移動副；（2） 兩構件形成多個轉動軸線重合的轉動副，只算一個轉動副。 （3）兩構件構成多個接觸點處的公法線彼此重合的高副，只算一個高副（4）兩構件構成多個接觸點處的公法線不重合

18、的高副，如圖2-19，不能算一個，有幾個接觸點就有幾個高副。（二） 局部自由度局部自由度是對其他構件的運動沒有影響的獨立運動的自由度。如：滾子從動件盤形凸輪機構，滾子焊接在構件上與否，不影響構件的輸出運動。即滾子的轉動形成了局部自由度。第4、5、6節的內容都是圍繞機構的自由度，包括自由度的意義，自由度的計算及注意事項，因此合起來講更系統，更易掌握內 容則： 局部自由度的個數，常見的就是滾子引起的局部自由度。（三） 虛約束有時為了提高機構的強度，或者改善受力情況等，可能會出現虛約束。虛約束常出現在下列幾種情況下：（）兩構件上點的軌跡重合，如平行四邊形機構（）若兩構件上某兩點之間的距離始終保持不變

19、，又用雙轉動副桿將此兩點相連，則引入虛約束。如：橢圓儀（）對運動不起獨立作用的對稱部分，引入虛約束。如行星輪系。，為虛約束。（四） 虛約束對機構工作性能的影響及機構結構的合理設計1、 虛約束對機構工作性能的影響虛約束只發生在某些特定的條件下，但是當由于某種原因（制造裝配誤差等），這些條件不能滿足時，則原有的約束就成為實際有效的約束，從而使機構的自由度減少，影響到機構的運動。如：平行四邊形機構中，各邊的長度不互相平行或不互相相等時，機構的裝配困難，構件和運動副中的內應力增大，機構運轉不靈活。實際機械中，為改善構件的受力情況，增加機構的剛度等目的，設計時又必須有虛約束。所以，有虛約束的機構其相關尺

20、寸的制造精度要求很高，而且虛約束的個數越多，制造難度也越大。故虛約束的多少也是機構性能的一個重要指標。2、 機構結構的合理設計所謂結構的合理設計是指在不影響機構其他性能的前提下，通過運動副類型的合理選擇和配置來盡可能減少虛約束的問題。在進行機構的結構設計時應合理選擇和配置運動副的類型，盡量消除或減少機構中各種虛約束的數目。本講小結 今天我們主要講了（1）機構運動簡圖的繪制；（2）機構具有確定運動的條件；（3）自由度的計算；（4）計算自由度時的注意事項 （5）虛約束對機構工作性能的影響本講作業 29，28，210，2-13，認真復習，熟練掌握平面機構自由度的計算課程名稱：機械原理 第 3 講次授

21、課題目第二章 機構的結構分析2-7平面機構的組成原理、結構分類及結構分析習題講解本講目的要求及重點難點：目的要求 通過本講課的學習，掌握機構的組成原理，會對簡單機構進行結構分析 重點 桿組的概念和種類，機構的結構分析難點 復雜機構的結構分析，自由度計算內 容本講課程的引入 盡管機構千差萬別，但是組成機構的桿組是有限的，對桿組的分析已經相當成熟，有現成的運動分析、力分析的子程序，我們研究機構的組成，用這些共性問題來解決個性問題，便于對任意平面機構進行運動分析，力分析等。本講課程的內容2-7平面機構的組成原理、結構分類及結構分析一、平面機構的組成原理機構=機架+原動件+從動件系統機構有確定運動的條

22、件是：F=原動件數而每個原動件只能提供一個獨立運動。所以如果把原動件、機架拆下來后，余下的從動件系統的自由度應為零。基本桿組自由度等于零的、不可再拆的從動件系統。平面機構的組成原理：任何機構都可以看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上而構成的。（P32）二、平面機構的結構分析機構的結構分析只針對低副機構進行，對含有高副的機構，應先將其按一定原則進行高副低代后進行結構分析。1機構結構分析的任務：把機構拆成原動件、機架和若干桿組確定機構的級別機構中所含有的桿組的最高級別。2結構分析的目的：了解機構的組成，便于進行運動分析，力分析等。3桿組的形式和級別設桿組中含有個構件；個低副，其自由度為：

23、；則推出：（式中，都為正整數）。即只能是2的倍數，只能為3的倍數。有：=2，4，6，8等；=3，6，9，12等。內 容常見的桿組為：=2；=32桿3副的級桿組，其基本形式為：圖2-32=4，=64桿6副的級桿組或桿組，若其中含有一個三副構件時，為級桿組；當其中含有一個可動的平行四邊形時，為級桿組，如圖2-33所示： 圖2-33注意 雖然級桿組和桿組的構件數和低副數都為級桿組的2倍，但級桿組和桿組卻不能拆分成兩個級桿組。4、結構分析的方法：1）除去局部自由度和虛約束，分清原動件（有高副先低代）2）從離原動件最遠的部分開始試拆桿組，一般先拆級桿組，如不能拆，再拆級桿組，直到剩下原動件和機架為止。拆

24、除的原則是：桿組的增減不應改變機構的自由度，即拆除桿組后，剩余部分仍能組成完整的機構。內 容習題課一、填充題及簡答題1）平面運動副的最大約束數為 ，最小約束數為 。2）平面機構中若引入一高副將帶入 個約束，而引入一個低副將帶入 個 約束。3）機構具有確定運動的條件是什么？4）何謂復合鉸鏈、局部自由度和虛約束？ 5）桿組具有什么特點?如何確定機構的級別？選擇不同的原動件對機構級別有無影響？二、計算下圖所示機構的自由度，若含有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束等特殊情況時必須一一指出。本講小結 本講課主要講了：（1）機構的組成原理 （2）桿組的定義和常見形式（3）機構結構分析的任務和方法 （4）進一步鞏固了自由度計算本講課程的作業 2-14，2-20，2-21為眉炳要垣黃失升漢沏賣今慎茲覺詠秩威洶疆自例山雙邪扒踩因誣尸扒廷過涼捷忿勻挑寐縛貴沙游乖豈拱盞底雅蕪疑偽桌密廳科覽迎顯寸汪濤愧蹄畫勃日螞