機(jī)械設(shè)計基礎(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)計基礎(chǔ)課程研究對象及學(xué)習(xí)要求 重點難點：重點：課程學(xué)習(xí)要求 難點：課程學(xué)習(xí)要求 計劃學(xué)時：2 緒 論 第一節(jié) 本課程研究的對象和內(nèi)容 機(jī)械原理 機(jī)械設(shè)計 ：研究機(jī)器、機(jī)構(gòu)運動原理 ：研究組成機(jī)器、機(jī)構(gòu)的零件設(shè)計原理 設(shè)計基礎(chǔ) 機(jī)械 本課程研究對象：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)械運動的裝置 6 5 4 3 8 7 1 2 9 10 機(jī)器的分類 機(jī)器的功能組成 動力部分 傳動部分 控制部分 執(zhí)行部分 機(jī)器 工作機(jī) 原動機(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)運動通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S連續(xù)轉(zhuǎn)動 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):兩個齒輪保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動作； 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 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)、金工實習(xí)等理論知識和實踐技能的綜合運用，同 時，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)大家初步具備運用手冊設(shè)計簡單機(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，常想幾個問題： A.什么樣子 B.怎么運動 C.工作原理、方式 D.現(xiàn)實生活中的實際例子 2.會查表、會用工具書 3.不注重公式的記憶——哪些公式要記憶，會在課堂上和考試前提醒 4.多看一些設(shè)計方面的書，如工業(yè)設(shè)計、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計等 5.一定要會幾個設(shè)計軟件 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: 熟悉運動副的分類 重點難點：重點：運動副的分類 難點：運動副的分類 計劃學(xué)時：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)運動的機(jī)構(gòu) 2、自由度：構(gòu)件所具有的獨立運動個數(shù) 一個平面構(gòu)件有三個自由度，在空間內(nèi)，一個構(gòu)件有幾個自由度？ 3、運動副：兩個構(gòu)件直接接觸組成的仍能產(chǎn)生某些相對運動的聯(lián)接 如：凸輪、齒輪齒廓、活塞與缸套等。 運動副的分類 低 副 高 副 1、低 副：兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副 低副 移動副 轉(zhuǎn)動副 組成運動副的兩構(gòu)件只能在一個平面內(nèi)相對轉(zhuǎn)動組成運動副 組成運動副的兩構(gòu)件只能沿某一直線相對移動組成的運動副 齒輪副 球鉸鏈 螺旋 凸輪副 2、高 副：兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副 轉(zhuǎn)動副 移動副 高 副 運動副的表示 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)運動簡圖的繪制原理、熟悉機(jī)構(gòu)自由度計算 重點難點：重點：平面機(jī)構(gòu)運動簡圖的繪制 自由度計算 難點：自由度計算 計劃學(xué)時：2 第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的運動簡圖 平時觀察機(jī)構(gòu)的組成及運動形式時，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，用簡單的線條表示機(jī)構(gòu)的運動形式：機(jī)構(gòu)的運動簡圖、機(jī)構(gòu)簡圖 步 驟 1、運轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運動副的性質(zhì)、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目； 2、測量各運動副之間的尺寸，選投影面（運動平面）； 3、按比例繪制運動簡圖；簡圖比例尺： μl =實際尺寸 m / 圖上長度mm 4、檢驗機(jī)構(gòu)是否滿足運動確定的條件。 舉例：繪制圖示顎式破碎機(jī)的運動簡圖 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)自由度計算公式 機(jī)構(gòu)的自由度保證機(jī)構(gòu)具有確定運動，機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架的獨立運動數(shù)目 一個原動件只能提供一個獨立運動 機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件為 自由度=原動件的個數(shù) 平面機(jī)構(gòu)的每個活動構(gòu)件在未用運動副聯(lián)接之前，都有三個自由度 經(jīng)運動副相聯(lián)后，構(gòu)件自由度會有變化： 活動構(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 自由度的計算公式 F=3n－(2PL +Ph ) 二、計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項 1、復(fù)合鉸鏈：兩個以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián) 例如：計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度 解：活動構(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：與輸出件運動無關(guān)的自由度出現(xiàn)在加裝滾子的場合，計算時應(yīng)去掉Fp 例如:計算圖示兩種凸輪機(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 或計算時去掉滾子和鉸鏈： F=32 －22 －1=1 3、虛約束：對機(jī)構(gòu)的運動實際不起作用的約束計算自由度時應(yīng)去掉虛約束 例如：已知：AB＝CD＝EF，計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 重點難點：重點：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 難點：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 計劃學(xué)時：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，一個為曲柄，而另一個為搖桿。 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(請認(rèn)真閱讀)
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