機(jī)械原理應(yīng)聘面試講課試講課件

1、機(jī) 械 原 理試講人：XXXXX大學(xué) XX學(xué)院機(jī) 械 原 理試講人：XXXXX大學(xué) XX學(xué)院平 面 連 桿 機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性基本類型及其演化發(fā)展史、研究對(duì)象和內(nèi)容緒 論平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平 面 連 桿 機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性基本類型及其演化發(fā)展史、1.1 機(jī)械發(fā)展的歷史回顧1.1 機(jī)械發(fā)展的歷史回顧1.2 研究對(duì)象“機(jī)械原理”(Mechanical Principle)研究的對(duì)象是機(jī)械。機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱，可以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有用機(jī)械功，具有確定的運(yùn)動(dòng)。下圖所示為一內(nèi)燃機(jī)示意圖，主要由以下機(jī)構(gòu)組成： 活塞、連桿、曲軸等組成連桿機(jī)構(gòu)；凸輪、推桿和機(jī)架組成凸輪機(jī)構(gòu)；齒輪和機(jī)架等組成齒輪機(jī)構(gòu)

2、。1.2 研究對(duì)象“機(jī)械原理”(Mechanical Prin1.2 研究對(duì)象 除了機(jī)器外，實(shí)際中存在下圖所示的橢圓規(guī)，它們借助于人力驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)某些特定的功能。這些裝置我們稱之為機(jī)構(gòu)。 機(jī)器的特征： 1. 它們是由零件人為裝配組合而成的實(shí)物體； 2.各實(shí)物體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)； 3. 能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)化機(jī)械能。 機(jī)構(gòu)的特征： 機(jī)構(gòu)具有機(jī)器特征中的前兩個(gè)特征。 機(jī)器與機(jī)械的共有特征決定了機(jī)器與機(jī)構(gòu)可以統(tǒng)稱為機(jī)械。 1.2 研究對(duì)象 除了機(jī)器外，實(shí)際中存在下圖所示1.3 研究?jī)?nèi)容1. 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)的組成 典型機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)、功能及運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方法2. 機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)計(jì) 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中若

3、干動(dòng)力學(xué)問題 改善機(jī)械動(dòng)力性能的設(shè)計(jì)方法 機(jī)械的平衡 機(jī)械速度波動(dòng)調(diào)節(jié) 機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力分析3. 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)過程方案A方案B方案C 最佳方案1.3 研究?jī)?nèi)容1. 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案A方案B方案C 平 面 連 桿 機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性基本類型及其演化發(fā)展史、研究對(duì)象和內(nèi)容緒 論平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平 面 連 桿 機(jī) 構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性基本類型及其演化發(fā)展史、2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化馬軀干前左腳后左腳前右腳后右腳頭例：機(jī)械馬2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化馬軀干前左腳后左腳前右腳后右腳頭2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化ABCDAD：機(jī)架；AB 、 CD：連架桿；BC

4、：連桿；連架桿：定軸轉(zhuǎn)動(dòng)連 桿：平面一般運(yùn)動(dòng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 平面連桿機(jī)構(gòu)是許多構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副）連接組成的平面機(jī)構(gòu)。最簡(jiǎn)單地平面連桿機(jī)構(gòu)是由四個(gè)構(gòu)件組成的平面四桿機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：采用低副。承載大、便于潤(rùn)滑、抗磨損、形狀簡(jiǎn)單、易加工并獲得較高的制造精度。改變桿的相對(duì)長(zhǎng)度，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。缺點(diǎn)：構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副多，累積誤差大、運(yùn)動(dòng)精度低、效率低。產(chǎn)生動(dòng)載荷（慣性力），不適合高速。設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化ABCDAD：機(jī)架；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：具有一個(gè)曲柄和一個(gè)搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。作用：將曲柄的整周

5、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)，如雷達(dá)天線。AD:機(jī)架； AB:曲柄； CD:搖桿； BC:連桿。ABDC1243ABCD曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：具有一個(gè)曲柄和一個(gè)2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化雙曲柄機(jī)構(gòu)：若兩連接桿均為曲柄，此時(shí)四連桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。如葉片泵、慣性篩等。AD:機(jī)架； AB:曲柄； CD:曲柄； BC:連桿。ADBC雙曲柄機(jī)構(gòu)慣性篩2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化雙曲柄機(jī)構(gòu)：若兩連接桿均為曲柄，特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化特征：兩連架桿等長(zhǎng)且平行，連桿作平動(dòng)，如火車輪。ADBCABCDAD:

6、機(jī)架； AB:曲柄； CD:曲柄； BC:連桿。平行四邊形機(jī)構(gòu)火車輪特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化特征：兩連架2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化雙搖桿機(jī)構(gòu)：具有兩個(gè)搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。應(yīng)用：鑄造翻箱機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)等。特例：等腰梯形機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)ADBCAD:機(jī)架； AB:搖桿； CD:搖桿； BC:連桿。ABDCE汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化雙搖桿機(jī)構(gòu)：具有兩個(gè)搖桿的鉸鏈四2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化(1) 改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu)s=l sin l2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化

7、(1) 改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化(2)改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架偏心輪機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)314A2BC2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其演化(2)改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸(3)選不整轉(zhuǎn)副存在條件：四桿長(zhǎng)度滿足桿長(zhǎng)條件：最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其他兩桿之和。構(gòu)成整轉(zhuǎn)副的構(gòu)件中必有一個(gè)是最短桿。滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，最短桿兩端分別是兩個(gè)整轉(zhuǎn)副。此時(shí)，若以最短桿或其相鄰桿作機(jī)架，機(jī)構(gòu)都存在曲柄。不滿足桿長(zhǎng)條件則沒有整轉(zhuǎn)副，獲得雙搖桿機(jī)構(gòu)。2.2 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性ABCDabcd若滿足桿長(zhǎng)

8、條件：a + b c + d以AD或BC作機(jī)架均存在曲柄整轉(zhuǎn)副存在條件：四桿長(zhǎng)度滿足桿長(zhǎng)條件：最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和2.2 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性急回特性：表示回程所用時(shí)間小于工作行程所用時(shí)間。慢j1j2qv1v2快極位夾角：q（銳角）曲柄工作行程角：j1曲柄回程角：j2行程速比系數(shù)：KABCD2.2 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性急回特性：表示回程所用時(shí)間2.2 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性 運(yùn)動(dòng)連續(xù)性：表示主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件也能連續(xù)占據(jù)各個(gè)預(yù)期的位置。可行域傳力特性：FnvFga壓力角a：受力方向和運(yùn)動(dòng)方向所夾的銳角；傳動(dòng)角g：壓力角的余角。 運(yùn)動(dòng)連續(xù)性傳力特性死點(diǎn)：有效分力等于零，即

9、a = 90、 g = 0時(shí)四桿機(jī)構(gòu)出于死點(diǎn)位置。2.2 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性 運(yùn)動(dòng)連續(xù)性：表示主動(dòng)件連2.3 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題： 機(jī)構(gòu)選型根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)要求選擇機(jī)構(gòu)的類型； 尺度綜合確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)(長(zhǎng)度尺寸)。給定設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)方法達(dá)到設(shè)計(jì)要求1)幾何條件（給定連架桿或連桿的位置）；2)運(yùn)動(dòng)條件（給定K）；3)動(dòng)力條件（給定gmin）。1) 圖解法；2) 解析法；3) 實(shí)驗(yàn)法。1) 滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩連架桿轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)；2) 滿足預(yù)定的連桿位置要求；3) 滿足預(yù)定的軌跡要求。2.3 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題：給定設(shè)計(jì)條2.3 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)例：已知CD桿長(zhǎng)L，擺角j及K，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。計(jì)算1800(K-1)/(K+1);任取一點(diǎn)D，作等腰三角形 腰長(zhǎng)為CD，夾角為;作P C1C2的外接圓，則A點(diǎn)必在此圓上。以A為圓心，A C2為半徑作弧交于E,得： l1 =EC1/ 2 l2 = A C1EC1/ 2作C2PC1C2，作C1P使