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1、机械原理课程总结和复习,2012年05月31日,第一篇 机构的组成与分析篇 第二章 平面机构的结构分析 第三章 平面连杆机构的运动分析 第四章 平面机构的力分析 第二篇 基本机构及其设计篇 第五章 平面连杆机构及其设计 第六章 凸轮机构及其设计 第七章 齿轮机构及其设计 第八章 间歇运动机构及其设计 第九章 空间连杆机构及机器人机构 第十章 实现其他功用的机构简介 第三篇 机构组合系统及设计篇 第十一章 轮系及其设计 第十二章 机构组合与创新设计 第十三章 机械系统运动方案的设计 第四篇 机械系统动力学 第十四章 机械系统动力学 第十五章 机械的平衡设计与实验,北京理工大学机械与车辆工程学院,
2、Theory of Machines and Mechanisms,重点讲授,介绍为主,自学为主,第一章 绪 论,第一节 机械原理的研究对象 第二节 机械设计的一般过程 第三节 机械原理课程的地位和作用,北京理工大学机械与车辆工程学院,Theory of Machines and Mechanisms,第二章 平面机构的结构分析,第一节 基本概念 第二节 机构运动简图 第三节 平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件 第四节 平面机构的组成原理与结构分析,Theory of Machines and Mechanisms,第一节 平面机构的运动分析概述 第二节 用速度瞬心法对机构进行速度分
3、析 第三节 用相对运动图解法对机构进行运动分析 第四节 用解析法对机构进行运动分析（自学）,Theory of Machines and Mechanisms,第三章 平面机构的运动分析,第一节 平面连杆机构的特点与基本型式 第二节 平面连杆机构的基本性质 第三节 平面连杆机构的设计,第五章 平面连杆机构及其设计,Theory of Machines and Mechanisms,第一节 概述 第二节 从动件的运动规律 第三节 凸轮轮廓曲线的设计 第四节 凸轮机构的压力角及基本尺寸的确定 第五节 凸轮机构的受力分析（自学）,第六章 凸轮机构及其设计,Theory of Machines and
4、 Mechanisms,第七章 齿轮机构及其设计,第一节 齿轮机构的分类及应用 第二节 齿廓啮合的基本定律 第三节 渐开线齿廓及其啮合特性 第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数和几何尺寸的计算 第五节 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 第六节 渐开线齿轮的加工及根切现象 第七节 变位齿轮的概念 第八节 变位齿轮传动的设计 第九节 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 第十节 交错轴斜齿圆柱齿轮机构 第十一节 圆锥齿轮机构 第十二节 蜗杆传动机构,北京理工大学机械与车辆工程学院,Theory of Machines and Mechanisms,第十一章 轮系及其设计,第一节 轮系及其分类 第二节 定轴轮系传动
5、比的计算 第三节 周转轮系传动比的计算 第四节 混合轮系传动比的计算 第五节 轮系的功能及其应用 第六节 轮系的效率（自学） 第七节 行星轮系的设计（自学） 第八节 其它类型的行星轮系简介（自学）,北京理工大学机械与车辆工程学院,Theory of Machines and Mechanisms,Theory of Machines and Mechanisms,第四章 平面机构的力分析,第一节 平面机构的力分析概述 第二节 机构的动态静力分析 第三节 考虑摩擦的机构力分析 第四节 自锁机构的分析与设计,Theory of Machines and Mechanisms,第一节 作用在机械上的
6、力及机械的运转过程 第二节 机械系统的动力学模型 第三节 机械系统的运动方程及其求解 第四节 周期性速度波动及其调节 第五节 非周期性速度波动的调节,第十四章 机械系统动力学,第一节 概述 第二节 刚性转子的平衡设计 第三节 刚性转子的平衡实验 第四节 平面机构的平衡（自学）,Theory of Machines and Mechanisms,第十五章 机械的平衡设计与实验,结合课堂教学，开设3个实验： 机构运动简图的测绘 【第二章 平面机构的结构分析】 齿轮范成原理实验 【第七章 齿轮机构及其设计】 动平衡实验 【第十五章 机械的平衡设计与实验】 结合课堂教学，共布置10次作业： 课外作业及
7、实验的成绩占总成绩的20%。 考试成绩： 考试成绩占总成绩的80%。,北京理工大学机械与车辆工程学院,Theory of Machines and Mechanisms,第一章 绪论,第一章 绪 论,第一节 机械原理的研究对象 第二节 机械设计的一般过程 第三节 机械原理课程的地位和作用,北京理工大学机械与车辆工程学院,Theory of Machines and Mechanisms,第一章 绪 论,第一节 机械原理的研究对象 研究的对象机 械 机械的三属性： 从组成观点：人为的实物的组合体 从运动观点：各个部分之间都具有确定的相对运动 从功、能观点：具有机械能与其它形式能的转变或作有用功,
8、北京理工大学机械与车辆工程学院,Theory of Machines and Mechanisms,第一节 机械原理的研究对象 机 械：泛指“机器”和“机构” 机 器具有上述三属性 内燃机：热能 机械能 电动机：电能 机械能 工作机：完成有益的机械功 机 构具有上述前二属性,北京理工大学机械与车辆工程学院,Theory of Machines and Mechanisms,第一章 绪 论,第一章 绪 论,第一节 机械原理的研究对象 机器与机构的区别在于： 机器同时产生运动和能的变化，它的目的是利用或转换机械能；而机构只产生运动的变化，它的目的是传递或变换运动。 构件：机器中的运动单元体 机构：
9、是把一个或几个构件的运动，变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统 一部机器中可以包括不同种类的许多机构 而一种机构可以出现在不同的机器中,北京理工大学机械与车辆工程学院,Theory of Machines and Mechanisms,第二章 平面机构的结构分析,第二章 平面机构的结构分析,第一节 基本概念 第二节 机构运动简图 第三节 平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件 第四节 平面机构的组成原理与结构分析,Theory of Machines and Mechanisms,第二章 平面机构的结构分析,第一节 基本概念 一、构件与运动副 二、运动链和机构,Theory of
10、Machines and Mechanisms,1构 件 2运动副 3自由度和约束 4运动副的分类,1运动链 2机 构,1）根据运动副提供的约束数目分 2）按照组成运动副两构件间的相对运动分 3）按接触特性分 4）按相对运动特性分,两构件直接接触而又能产生一定型式的相对运动的联接,第二章 平面机构的结构分析,第一节 基本概念 第二节 机构运动简图 机构运动简图 用运动副代表符号和简单线条来反 映机构运动的简图 机 构 示 意 图 若图形不按精确的比例绘制，仅仅为了表达机械的结构特征,Theory of Machines and Mechanisms,比例尺： 实际物理量/图中值【物理量单位/m
11、m】 长度比例尺： L运动尺寸的实际长度/图上所画的长度【m/mm或mm/mm】,第二章 平面机构的结构分析,第一节 基本概念 第二节 机构运动简图 第三节 机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件 一、平面机构的自由度 二、机构具有确定运动的条件 三、计算平面机构自由度时应注意的事项,Theory of Machines and Mechanisms,第二章 平面机构的结构分析,第一节 基本概念 第二节 机构运动简图 第三节 平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件,Theory of Machines and Mechanisms,平面机构自由度的计算公式：,机构具有确定运动的条件是：
12、 机构的原动件数目机构的自由度的数目（F ）,计算平面机构自由度时应注意的事项：,复合铰链两个以上的构件同在一处以转动副相联接 局部自由度不影响整个机构运动的构件自由度 虚约束对机构运动实际上不起限制作用的约束,几种典型复合铰链,Theory of Machines and Mechanisms,第二章 平面机构的结构分析,2个转动副,2个转动副，1个移动副,2个转动副，2个移动副,复合铰链,复合铰链,复合铰链,移动副,移动副,移动副,4,4,5,第二章 平面机构的结构分析,常见的几种形式： 轨迹重合 轴线相互重合（转动副轴线重合） 导路相互平行（移动副导路平行） 对称部分（机构存在对运动起重
13、复约束作用）,Theory of Machines and Mechanisms,几种常见的虚约束,Theory of Machines and Mechanisms,a）转动副的虚约束,b）移动副的虚约束,c）高副机构的虚约束,d）不起限制作用的虚约束,e）等距点产生的虚约束,第二章 平面机构的结构分析,第一节 基本概念 第二节 机构运动简图 第三节 平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件 第四节 平面机构的组成原理与结构分析 一、杆组分析 二、机构的组成原理 三、高副低代 四、平面机构的结构分析,Theory of Machines and Mechanisms,第二章 平面机构的结
14、构分析,a）两偏心圆盘（永久替代） 1）曲面曲面 b）任意两曲面（瞬时替代） 2）曲面尖点 3）曲面平面,Theory of Machines and Mechanisms,第二章 平面机构的结构分析,1）平面高副机构的结构分析 步骤： 除去机构中的局部自由度和虚约束，再计算机构的自由度；确定原动件 进行高副低代，画出其瞬时代替的机构 进行结构分析，从远离原动件的一端，依次拆出构件，确定各子链的杆组级别 确定机构的级别,Theory of Machines and Mechanisms,第二章 平面机构的结构分析,2）平面低副机构的结构分析（康拜因清除机） 步骤： 计算机构的自由度 进行结构分
15、析，从远离原动件的一端，依次拆出构件，确定各子链的杆组级别 确定机构的级别,Theory of Machines and Mechanisms,第三章 平面机构的运动分析,第一节 平面机构的运动分析概述 第二节 用速度瞬心法对机构进行速度分析 第三节 用相对运动图解法对机构进行运动分析 第四节 用解析法对机构进行运动分析（自学）,Theory of Machines and Mechanisms,第三章 平面机构的运动分析,第一节 平面机构的运动分析概述 第二节 用速度瞬心法对机构进行速度分析 一、瞬心的基本概念,Theory of Machines and Mechanisms,第三章 平面
16、机构的运动分析,平面机构瞬心的数目,1）两构件组成运动副时瞬时位置的确定直接法,2）两构件间无运动副直接联接间接法（三心定理）,瞬心位置的确定,第一节 平面机构的运动分析概述 第二节 用速度瞬心法对机构进行速度分析 一、瞬心的基本概念 二、用瞬心法进行机构的速度分析,Theory of Machines and Mechanisms,第三章 平面机构的运动分析,例1：铰链四杆机构 已知：各构件的尺寸，1=常数，1 求 ：3=？,Theory of Machines and Mechanisms,第三章 平面机构的运动分析,1 2 3 4 P12 P23 P34 P13 P24 P14,1,A,B,C,D,P14,P12,P34,P
