机械设计第1章 绪论 第3章 F计算.pptVIP

机械设计基础 机械学院 李晓韬 Email:lixiaotao@jlu.edu.cn 机械设计基础课程实验安排 共四次实验： 实验一 典型机构认知及机构运动简图测绘 （第4周 周四1、2,3、4,5、6节 ） 实验二 机械零件结构认识实验 （第4周 周二5、6节，周五3、4节 ） 实验三 渐开线齿轮范成原理 （第8周 周四1、2,3、4,5、6节） 实验四 带传动实验 （第12周 周四1、2,3、4,5、6节） 评分方式 平时成绩30分： 1.上课考勤以及随堂考试 2.实验报告 ！抄袭或代答取消双方当次平时成绩 期末考试成绩70分（闭卷） 卷面总分100分*70%=70分 第一章 绪论 一.研究对象 机械： 机构与机器 的总称。 本课程研究的对象和内容 第1章 绪论 1.1 本课程的研究对象和内容 机器的特征：内燃机 调角机 （1）实物组合 （2）实物间具有确定的相对运动 （3）完成机械功或转换机械能 机构 机器 零件： ｛ 通用零件 专用零件 （螺栓、齿轮、带、 链、轴、轴承等） 本课程的内容：研究常用机构和通用零件的 设计理论及方法。 机构：连杆机构、凸轮机构、间歇机构 机器的构成： 构件：运动单元 零件：制造单元 本课程的任务：能够分析一般机械的工作原理， 初步具有选用、设计简单机械传动装置的能力。 1.2 机械设计的基本要求和一般程序 1.使用功能要求 2.工作可靠性要求 3.经济性要求 4.劳动保护要求 1.2.1 机械设计的基本要求 5.其他专用要求 1.机构设计的基本要求 （1）运动要求 1.2.2 机构和零件设计的基本要求 1）工作能力要求 （2）动力要求 （3）可调性要求 2.零件设计的基本要求 零件失效 零件设计准则（计算准则） 零件设计的主要计算准则： （1）强度准则 工作应力≤许用应力 σ≤[σ] [σ]＝σlim／S （2） 刚度准则 弹性变形量≤允许的弹性变形量 y≤[y] y （3）耐磨性准则 滑动表面 p ≤[p] pv ≤[pv] （4）振动稳定性准则 轴系固有频率f≠外界激振频率fp 2）结构工艺性要求 3）经济性要求 压强≤许用压强 Pv值≤许用值[pv] 1.2.3 机械设计的一般程序 1.项目计划 2.机器方案设计 3.技术设计 4.试制试验 5.改进设计 3.1 平面机构的组成 第3章 平面机构运动简图及其自由度 构件：独立运动的单元体，由单个或 多零件刚性构成。 3.1.1 构件 （1）固定件 ---- 机架 （2）原动件 ---- 主动件 （3）从动件 ---- 运动输出构件 样机 自由度：构件的独立运动数 一个平面运动的构件 有三个自由度 3.1.2 构件自由度和约束 x y o x y o 约束: 对独立运动的限制 两个构件组成运动副后就彼此带来约束 运动副：两个构件接触并能 产生相对运动的连接 根据构件间的接触形式,运动副分： 1.低副（面接触） 3.1.3 运动副及其分类 转动副(铰链) 移动副(导路) 转动副 1 2 1 2 固定铰链 转动副对每个活动构件 带来2个约束 活动铰链 2 1 1 2 1 2 移动副 2 1 1 2 1 2 2 1 移动副对每个活动构件 也带来2个约束 低副（转动副、移动副）对每个活动构件带来2个约束 齿轮副 凸轮副 2.高副(点、线接触) t t n n 2 1 t t n n 高副对每个活动构件 带来1个约束 3.2 平面机构运动简图 机构运动简图：不考虑与运动无关的结构， 用简单的线条和符号表示各构件间相对运动关系。 机架 原动件 从动件 调角机 4 2 1 D B A C 3 1 1 破碎机运动简图 常见的机构运动简图符号： 固定构件（机架） 带有运动副的活动构件 构件： 移动副: 转动副（铰链）: 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 凸轮副: 齿轮副: 2 1 尖顶从动件 2 1 滚子从动件 2 1 平底从动件 2 1 1 2 х х 2 1 1 2 1 2 3.3 平面机构的自由度 3.3.1 平面机构自由度计算公式 若机构中有N个构件，其中活动构件数为n =N -1, 构件自由度总数为3n个。 则平面机构自由度为： 要使机构具有确定的运动，必须使机构的原动件数等于机构的自由度数。 若机构中有 个低副，失去自由度为： 若机构中有 个高副，失去自由度为： 计算 例3-1 破碎机机构自由度 活动构件数 n=3 低副数 pL=4 高副数 pH=0 构件数 N= 4 4