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1、下一页上一页退出 分目录 机械原理课程设计实践性教学环节 下一页上一页退出 分目录 1）区别于机械原理课程教学绝对的以教 师为中心的课堂教学环节。 2）以培养学生“独立解决问题的能力”为最终目的 。 随意参考各类书籍 随意借助各类工具、软件 3）鼓励学生独立思考，注重能力的培养。 现学知识永远都不会是科技的前沿 能力的提高才是受用一生的财富 课程设计的目的和任务 4）通过软件的使用和编程等上机训练，提高学生 利用现代手段解决工程实际问题的能力。 下一页上一页退出 分目录 课程设计的目的和任务 n教学目的为什么要做课程设计？ 机械原理课程设计是使学生较全面系统地 掌握和深化机械原理课程的基本理论
2、和方法 ，培养学生初步具有机械运动方案设计和分 析能力的重要教学环节，也是培养学生工程 设计，特别是机构创新设计能力的重要实践 环节。 学以致用！ 下一页上一页退出 分目录 n教学任务 n设计：根据设计题目和指导教师 的 要求，构思出机构系统的方 案。 n分析：对上述方案(机构)进行运动 分析、动态静力分析、飞轮转动惯 量计算。 n总结：编写设计计算说明书一份 。 课程设计的目的和任务 下一页上一页退出 分目录 平面机构的运动分析 n机构的运动分析：对机构的位移、速度、加 速度进行分析。 n 目的： n对位移的分析可以知道从动件运动的行程和 各构件所需的运动空间。 n了解从动件的速度变化规律能
3、否满足工作要 求，同时速度分析是加速度分析的前提。 n加速度分析是计算惯性力和确定机构动力性 能的前提。 n方法：图解法和解析法基本杆组分析法 下一页上一页退出 分目录 平面机构的运动分析 n平面机构的组成原理 机构=机架+主动件+从动件组 F = 3527=1F = 1F = 3426=0 下一页上一页退出 分目录 平面机构的运动分析 n平面机构的组成原理 F = 3527=1F = 1F = 3223=0 下一页上一页退出 分目录 平面机构的组成原理 n基本杆组：最后不能再拆的自由度为 零的构件组称为机构的基本杆组。 基本杆组的条件：F 3n2 pl = 0 下一页上一页退出 分目录 平面
4、机构的结构分析 级杆组的形式： n=2, pl=3； RRR RRPRPR PRPPPR 外运动副联结主动件、机架或其他杆组。 下一页上一页退出 分目录 平面机构的结构分析 机架+主动件基本杆组机构+ 机构基本杆组 + 新机构 下一页上一页退出 分目录 平面机构的结构分析 机构基本杆组 + 新机构 下一页上一页退出 分目录 运动学分析基本杆组分析法 机架+主动件基本杆组机构+ 主动件的运动参数角位置、角速度、角加速度 已知，可求出2点的运动参量位置p、速度v、加速 度a；对于、 杆件组成的RRR杆组，2、4两外 运动副的运动参量也已知，可求出3点的运动参数及 、 杆件的运动参数。 1 2 3
5、4 1 2 3 4 2 下一页上一页退出 分目录 级机构的运动分析 1 2 x y 3 已知： 构件的长度 及运动参数角位 置、角速度、角加速度， 1点的位置。 求：2点的运动参量。 解： 主动件的运动分析 下一页上一页退出 分目录 1 2 x y 3 已知： 构件的长度 及运动参数角位 置、角速度、角加速度a， 1点的运动参量。 求：3点的运动参量。 解： bark 刚体上任意一点的运动分析 下一页上一页退出 分目录 void bark(n1,n2,n3,k,r1,r2,game,t,w,e,p,vp,ap) int n1,n2,n3,k; double r1,r2,gam; double
6、p202,vp202,ap202; double t10,w10,e10; double rx2,ry2,rx3,ry3; if(n2!=0) rx2=r1*cos(tk); ry2=r1*sin(tk); pn21=pn11+rx2; pn22=pn12+ry2; vpn21=vpn11-ry2*wk; vpn22=vpn12+rx2*wk; apn21=apn11-ry2*ek-rx2*wk*wk; apn22=apn12+rx2*ek-ry2*wk*wk; if(n3!=0) rx3=r2*cos(tk+gam); ry3=r2*sin(tk+gam); pn31=pn11+rx3; p
7、n32=pn12+ry3; vpn31=vpn11-ry3*wk; vpn32=vpn12+rx3*wk; apn31=apn11-ry3*ek-rx3*wk*wk; apn32=apn12+rx3*ek-ry3*wk*wk; 下一页上一页退出 分目录 bark(n1,n2,n3,k,r1,r2,gam,t,w,e,p,vp,ap) 关键点号 角位置,角速度, 角加速度；位置 ,速度,加速度 要求赋值 不赋值 n2n1n3n1 n3 间 距 离 n1 n2 间 距 离 构件号 注意：当单杆是主动件时， n3=0；r2=0.0; 当单杆不是主动件时，n2=0; r1=0.0; n1 n2 n3
8、已知：构件的长度 及外运动副的 参数位置P、速度v、加速度a。 求：3点的运动参量及构件、的运 动参量。 解： 1 1 2 3 d 3 y x RRR杆组的运动分析 下一页上一页退出 分目录 rrrk(m,n1,n2,n3,k1,k2,r1,r2,t,w,e,p,vp,ap) n1 n2 n3 k1 k2 r1 r2 装配模式 运动副点号 构件号 构件长度 角位置角速度角加速度 ，位置 速度 加速度 要求赋值 不赋值 N3 M=1实线 (n1,n2,n3逆时针读取) M=-1虚线 (n1,n2,n3顺时针读取) 注意：n1,n2是外运动副，n3是内运动副 位置分析 已知外运动副N1点、导路上某
9、一参考点N2点的位 置及导路的位置角，求内运动副N3点的位置、构件相对参 考点N2的滑移尺寸r2及构件的位置角1。 当N1N3N290时， 当N1N3N290时 RRP杆组的运动分析 下一页上一页退出 分目录 rrpk(m,n1,n2,n3,k1,k2,k3,r1,r2,vr2,ar2,t,w,e,p,vp,ap) n1 n2 n3 k1 k2 k3 r1 r2 装配模式 n1、n3运 动副点号， n2导路上任 取的参考点 号 构件号 构件长度 要求赋值 待求运动参数 不赋值 M=1实线 （ ） M=-1虚线（ ） n1n3n2 /2 下一页上一页退出 分目录 机构运动分析的步骤 1. 画出机
10、构简图，建立坐标系，把各构件和有关 点编号； 2. 拆分杆组； 3. 对主动件进行运动分析，求出与其他构件连接 点处的运动参数； 4. 从与主动件联接的构件开始，找出外运动副已 知的基本杆组对其分析； 5. 若杆组中还有其他待求点，应用刚体上任一点 参数公式，求出各点的运动参数。 下一页上一页退出 分目录 已知机构中各构件尺寸及相关尺寸，gam1=30,gam2= 10,点1(0.0,0.0),点2(0.26,0.15) ， 1=10 1/s 1 2 x y 例：六杆机构运动分析 求主动件转动一周过程中滑块的运动参数及 各构件质心的运动参数 下一页上一页退出 分目录 (1)画出机构简图，把各构
11、件和有关点编号； 2 x y 1 3 7 4 5 9 6 r13=1m,r34=0.7m,r37=0.35m,r24=1.2m,r25=0.5m, r28=0.7m,r56=2m,r59=0.8m,gam1=30, gam2= 10,点1(0.0,0.0),点2(0.26,0.15) 1=10 1/s 8 下一页上一页退出 分目录 (2) 拆分杆组 1 3 2 4 2 7 8 5 3 9 6 5 2 RRR杆组 RRP杆组 2 x y 1 3 7 4 5 9 6 8 下一页上一页退出 分目录 (3) 对主动件进行运动分析，求出与其 他构件连接点处的运动参数 需调用的子程序 1调用bark子程序
12、求3点运动参数 1 3 9 6 5 2 2 4 2 7 8 5 3 下一页上一页退出 分目录 2调用rrrk子程序求构件2、构件3及4点的运动参数 (4)从与主动件联接的构件开始，找出外 运动副已知的基本杆组对其分析 1 3 9 6 5 2 2 4 2 7 8 5 3 下一页上一页退出 分目录 (5)若杆组中还有其他待求点，应用刚体上 任一点参数公式，求出各点的运动参数 3 调用bark子程序三次，求7、5、8点的运 动参数 1 3 9 6 5 2 2 4 2 7 8 5 3 下一页上一页退出 分目录 4 调用rrpk子程序求构件4、构件5及6点的 运动参数 1 3 9 6 5 2 2 4 2
13、 7 8 5 3 下一页上一页退出 分目录 5 调用bark子程序求9点运动参数 1 3 9 6 5 2 2 4 2 7 8 5 3 下一页上一页退出 分目录 虚拟变量 n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap 实 值1301 r13 0.0 0.0t w e p vp ap n1 n2 n3 1) 调用BARK函数，求3点运动参数 1 3 (3) 按顺序调用子程序包中的函数并对形参赋值 下一页上一页退出 分目录 虚拟变量 m n1 n2 n3 k1 k2 r1 r2 t w e p vp ap 实值132423 r34 r24 t w e p vp ap n1 n
14、2 n3 k1 k2 r1 r2 2) 调用rrrk函数，求构件2、3及点4的运动参数 2 4 2 7 8 5 3 下一页上一页退出 分目录 虚拟变量 n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap 实 值 实 值 实 值 3 072 0.0 r37 0.0 t w e p vp ap 2 083 0.0 r28t w e p vp ap 2 05 3 0.0 r25t w e p vp ap 3) 调用bark函数三次，分别求7、8、5点的运动参数 2 4 2 7 8 5 3 =gam8 =gam5 1 2 3 下一页上一页退出 分目录 虚m n1 n2 n3 k1 k2 k3 r1 r2 vr2 ar2 t w e p vp ap 实 1 5264 56 r56 &r2 &vr2 &ar2 t w e p vp ap 4) 调用rrpk函数，求构件4、5及点6的运动参数 9 6 5 2 n1 n2 n3 k1 k2 k3 r1 r2 下一页上一页退出 分目录 虚拟变量 n1 n2 n3 k r1 r2 gam t w e p vp ap 实 值 5094 0.0 r59 0.0t w e p vp ap 5) 调用bark函数，求9点运动参数 主程序(TRY_1.C
