機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教案
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授課內(nèi)容：緒 論 目的要求:了解機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程研究對(duì)象及學(xué)習(xí)要求 重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：課程學(xué)習(xí)要求 難點(diǎn)：課程學(xué)習(xí)要求 計(jì)劃學(xué)時(shí)：2 緒 論 第一節(jié) 本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容 機(jī)械原理 機(jī)械設(shè)計(jì) ：研究機(jī)器、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理 ：研究組成機(jī)器、機(jī)構(gòu)的零件設(shè)計(jì)原理 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 機(jī)械 本課程研究對(duì)象：機(jī) 械（機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱 機(jī)器的定義：執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置 6 5 4 3 8 7 1 2 9 10 機(jī)器的分類 機(jī)器的功能組成 動(dòng)力部分 傳動(dòng)部分 控制部分 執(zhí)行部分 機(jī)器 工作機(jī) 原動(dòng)機(jī) 將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器 利用機(jī)械能去變換或傳遞能量、物料、信息的機(jī)器 機(jī)器主體部分由機(jī)構(gòu)組成 曲柄滑塊機(jī)構(gòu):活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 凸輪機(jī)構(gòu):凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥； 齒輪機(jī)構(gòu):兩個(gè)齒輪保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)作； 機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱 機(jī)構(gòu)的分類 通用機(jī)構(gòu) 專用機(jī)構(gòu) 用途廣泛，如齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等 只能用于特定場(chǎng)合，如鐘表的發(fā)條機(jī)構(gòu) 第二節(jié) 本課程在教學(xué)中的地位 一、本課程的特點(diǎn) 是工程制圖、工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)、理論力學(xué)，材料力學(xué)、金工實(shí)習(xí)等理論知識(shí)和實(shí)踐技能的綜合運(yùn)用，同 時(shí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ) 通過本課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)大家初步具備運(yùn)用手冊(cè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備的能力，為今后操作、維護(hù)、管理、革新工程機(jī)械設(shè)備創(chuàng)造條件 三、怎樣學(xué)好本課程 1.重思考，常想幾個(gè)問題： A.什么樣子 B.怎么運(yùn)動(dòng) C.工作原理、方式 D.現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際例子 2.會(huì)查表、會(huì)用工具書 3.不注重公式的記憶——哪些公式要記憶，會(huì)在課堂上和考試前提醒 4.多看一些設(shè)計(jì)方面的書，如工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)等 5.一定要會(huì)幾個(gè)設(shè)計(jì)軟件 二維的：AUTOCAD 三維的：Pro/E、UG等 授課內(nèi)容：第1章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析（1.1—1.2） 目的要求: 熟悉運(yùn)動(dòng)副的分類 重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副的分類 難點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副的分類 計(jì)劃學(xué)時(shí)：2 第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成 基本概念 1、平面機(jī)構(gòu)的定義：所有構(gòu)件都在互相平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu) 2、自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù) 一個(gè)平面構(gòu)件有三個(gè)自由度，在空間內(nèi)，一個(gè)構(gòu)件有幾個(gè)自由度？ 3、運(yùn)動(dòng)副：兩個(gè)構(gòu)件直接接觸組成的仍能產(chǎn)生某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接 如：凸輪、齒輪齒廓、活塞與缸套等。 運(yùn)動(dòng)副的分類 低 副 高 副 1、低 副：兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副 低副 移動(dòng)副 轉(zhuǎn)動(dòng)副 組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)組成運(yùn)動(dòng)副 組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某一直線相對(duì)移動(dòng)組成的運(yùn)動(dòng)副 齒輪副 球鉸鏈 螺旋 凸輪副 2、高 副：兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副 轉(zhuǎn)動(dòng)副 移動(dòng)副 高 副 運(yùn)動(dòng)副的表示 授課內(nèi)容：第1章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析（1.3—1.4） 目的要求: 理解平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制原理、熟悉機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制 自由度計(jì)算 難點(diǎn)：自由度計(jì)算 計(jì)劃學(xué)時(shí)：2 第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 平時(shí)觀察機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)形式時(shí)，不可能將復(fù)雜的機(jī)構(gòu)全部繪制下來觀看，應(yīng)該將不必要的零件去掉，用簡(jiǎn)單的線條表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式：機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 步 驟 1、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目； 2、測(cè)量各運(yùn)動(dòng)副之間的尺寸，選投影面（運(yùn)動(dòng)平面）； 3、按比例繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；簡(jiǎn)圖比例尺： μl =實(shí)際尺寸 m / 圖上長(zhǎng)度mm 4、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否滿足運(yùn)動(dòng)確定的條件。 舉例：繪制圖示顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 D C B A 1 4 3 2 第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度 一、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式 機(jī)構(gòu)的自由度保證機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目 一個(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為 自由度=原動(dòng)件的個(gè)數(shù) 平面機(jī)構(gòu)的每個(gè)活動(dòng)構(gòu)件在未用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接之前，都有三個(gè)自由度 經(jīng)運(yùn)動(dòng)副相聯(lián)后，構(gòu)件自由度會(huì)有變化： 活動(dòng)構(gòu)件 構(gòu)件總自由度 3n 低副約束數(shù) 2 PL 高副約束數(shù) 1 Ph n 自由度的計(jì)算公式 F=3n－(2PL +Ph ) 二、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng) 1、復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián) 例如：計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=7 低副數(shù)PL=10 F=3n － 2PL － PH =37 －210－0=1 2、局部自由度：與輸出件運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度出現(xiàn)在加裝滾子的場(chǎng)合，計(jì)算時(shí)應(yīng)去掉Fp 例如:計(jì)算圖示兩種凸輪機(jī)構(gòu)的自由度 本例中局部自由度 FP=1 F=3n－2PL－PH－FP=33 23－1－1 =1 或計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈： F=32 －22 －1=1 3、虛約束：對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際不起作用的約束計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)去掉虛約束 例如：已知：AB＝CD＝EF，計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)的自由度 n=3, PL=4, PH=0 F=3n － 2PL － PH =33 －24 =1 授課內(nèi)容：第2章 平面四桿機(jī)構(gòu)（2.1—2.2） 目的要求:了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件 重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 難點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 計(jì)劃學(xué)時(shí)：2 連架桿 連桿 連架桿 機(jī)架 第一節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性 1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu):兩連架桿中，一個(gè)為曲柄，而另一個(gè)為搖桿。 2）雙曲柄機(jī)構(gòu) 兩連架桿均為曲柄。 3）雙搖桿機(jī)構(gòu) 兩連架桿均為搖桿。 擺角 θ ψ C1 C2 D A B1 B2 B j1 C w j2 極位夾角 急回特性 v1 =C1C2/t1 v2 =C1C2/t2 j1=180+θ, j2=180-θ ∵ j1>j2 , ∴ t1>t2 , v1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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