機械原理孫恒課件目錄CONTENTS緒論平面機構的結構分析平面機構的運動分析平面機構的力分析平面連桿機構凸輪機構01緒論研究各種機械的基本規律和基本理論研究機械系統的運動學、動力學和靜力學研究機械系統的設計、分析和優化方法研究機械系統的性能、可靠性和壽命01020304機械原理的研究對象010204機械原理課程的內容和任務掌握機械原理的基本概念、基本理論和基本方法了解各種機械系統的運動學、動力學和靜力學特性掌握機械系統的設計、分析和優化方法培養學生對機械系統性能、可靠性和壽命的評估能力03注重理論與實踐相結合，通過實驗和課程設計等實踐環節加深對理論知識的理解注重對各種機械系統的了解和比較，掌握不同類型機械系統的特點和設計方法注重對基本概念和基本理論的掌握，打好基礎，逐步提高分析和解決問題的能力積極參與課堂討論和小組學習，與同學和老師交流心得，提高學習效果和學習效率機械原理的學習方法02平面機構的結構分析將構件相互連接，并確定其相對運動的裝置。運動副構件運動鏈構成機構的基本單元，通過運動副連接。由兩個或多個構件通過運動副連接而成的閉環系統。030201平面機構的組成將實際機構中的非關鍵部分忽略，突出其主要運動特性。簡化機構使用簡單的線條和符號表示機構中的構件和運動副。繪制簡圖在簡圖中標注出機構的主要參數，如長度、角度等。標注參數平面機構的運動簡圖

平面機構的自由度計算自由度定義機構中各個構件在平面內獨立運動的數量。計算公式根據運動副的類型和數量，使用自由度計算公式進行計算。確定原動件數根據自由度計算結果，確定使機構運動的原動件數量。03平面機構的運動分析確定機構在任意位置時的運動參數（如速度、加速度、角速度、角加速度等）和力矩，為機構的優化設計、性能評價和動態分析提供依據。通過幾何學和運動學原理，采用解析法和圖解法進行機構運動分析。機構運動分析的目的和方法方法目的兩構件在某瞬時的相對速度為零，即相對運動速度為無窮大，則稱該瞬時兩構件重合，稱為瞬心。瞬心定義通過速度瞬心法，可以方便地求解機構中各構件的速度和角速度，特別適用于求解具有多個構件和多個自由度的復雜機構。應用速度瞬心法在機構運動分析中的應用相對運動原理當兩構件之間存在相對運動時，可以通過將一個構件視為固定，另一個構件視為動體來分析相對運動。應用通過相對運動分析法，可以求解機構中各構件之間的相對位移、相對速度和相對加速度，進一步確定各運動副中的約束反力和力矩。相對運動分析法在機構運動分析中的應用04平面機構的力分析研究機構中力的分布、傳遞和平衡的學科。機構力分析力具有大小、方向和作用點三個要素，決定了力對物體的作用效果。力的基本性質根據作用效果，可將力分為推力和阻力；根據作用方式，可將力分為主動力和被動力。力的分類機構力分析的基本概念虛功原理對于一個平衡的系統，所有主動力對任意虛位移所做的虛功總和等于所有阻力對同一虛位移所做的虛功總和。虛位移機構中某構件相對于某參考系發生的微小位移，其大小和方向不改變機構的相對位置和相對運動狀態。虛位移法的應用通過分析機構中各構件的虛位移和作用力，求出機構的平衡條件和平衡力矩。機構力分析的虛位移法動態靜力法的應用適用于求解機構的動態平衡問題，特別是對于多自由度機構的平衡分析。注意事項在應用動態靜力法時，需要特別注意機構的約束條件和運動狀態，以確保分析的準確性和可靠性。動態靜力法基于牛頓第二定律，通過分析機構中各構件的質量和加速度，求出機構中各點的反作用力。機構力分析的動態靜力法05平面連桿機構特點由若干個剛性構件通過低副（鉸鏈或滑塊）連接而成，構件之間只能產生平面運動。基本類型曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構。平面連桿機構的特點和基本類型可以實現多種運動形式的轉換，如轉動、擺動、移動等。運動特性可以實現精確的傳動比，且具有較大的承載能力。傳動特性在運動過程中會產生慣性力、科氏力等，需要對其進行平衡或補償。動力學特性平面連桿機構的工作特性03運動設計的注意事項確保機構的運動平穩、無沖擊、無死點，滿足實際工作需求，考慮機構的制造和裝配精度。01運動設計的基本方法根據實際需求，通過幾何學和運動學分析，確定機構的尺寸和運動參數。02運動設計的步驟選擇合適的機構類型，確定機構的運動形式和運動參數，進行機構的運動分析，優化設計。平面連桿機構的運動設計06凸輪機構凸輪機構是一種常見的機械傳動機構，具有結構簡單、緊湊、工作可靠等優點。它能夠實現復雜的運動規律和軌跡，因此在各種機械系統中得到廣泛應用。特點根據凸輪的形狀和運動方式，凸輪機構可以分為盤形凸輪機構、圓柱凸輪機構和圓錐凸輪機構等類型。其中，盤形凸輪機構是最常用的一種，其凸輪呈盤狀，具有平面或曲面輪廓。基本類型凸輪機構的特點和基本類型運動規律從動件的運動規律是指其位移、速度和加速度隨時間的變化規律。凸輪機構通過不同的運動規律實現各種復雜的運動軌跡。選擇根據實際工作需求，選擇合適的運動規律是凸輪機構設計的關鍵。常用的運動規律有等速、等加速等減速、簡諧和正弦等。選擇時應考慮從動件的位移、速度和加速度的變化范圍、剛性沖擊和柔性沖擊等因素。從動件的運動規律及其選擇凸輪輪廓曲線的設計是凸輪機構設計的核心，其方法主要有圖解法和解析法兩種。圖解法簡便直觀，適用于精度要求不高的場合；解析法精度高，適用于高精度、高效率的場合。設計方法設計凸