機械設(shè)計的基礎(chǔ)-wenkub
2023-07-19 21:07:09 本頁面
【正文】 架，是用來傳遞運動和力的。 、選用和維護等方面的知識。 167。為此，要盡量減少機械系統(tǒng)的零件數(shù)目，并對系統(tǒng)可靠性有關(guān)鍵影響的零件，必須保證其必要的可靠性。為此，必須正確選擇機器的工作原理、機構(gòu)的類型和機械傳動方案，合理設(shè)計零件，滿足強度、剛度、耐磨性等方面的要求 。 167。構(gòu)件作為運動單元，它可以是單一的整體，也可以是由幾個最基本的實物，組成的剛性結(jié)構(gòu)。 機器是由機構(gòu)組成的。 共同的特征： （ 1）都是人為的實物組合； （ 2）組成機器的各實物之間具有確定的相對運動； （ 3）能實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有用的機械功。 機械的種類繁多，性能、用途各異，但是他們有共同的特 征：我們從它的特征出發(fā)，剖析其結(jié)構(gòu)，研究其組成原理，以達(dá)到掌握、運用的目的。 0— 1 引 言 機器是人類為了提高勞動生產(chǎn)率而創(chuàng)造出來的主要工具，使用機器進行生產(chǎn)的水平是衡量一個國家的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。大量的新機器也從傳統(tǒng)的純機械系統(tǒng)，演變成機電一體化的機械設(shè)備。 167。 凡具備上述三個特征的實物組合就稱為 機器 ，它可用來傳遞運動和變換運動形式。最簡單的機器只包含一個機構(gòu)，如電動機等。因此，構(gòu)件與零件的區(qū)別是：構(gòu)件是運動的單元，而零件是制造的單元。 0— 3 機械設(shè)計的基本要求 機械設(shè)計的目的是為了滿足社會生產(chǎn)和生活需求，在設(shè)計中應(yīng)合理確定機械系統(tǒng)功能，增強可靠性，提高經(jīng)濟性，確保安全性。 2． 滿足可靠性要求： 機械產(chǎn)品的可靠性是由組成機械的零、部件的可靠性保證的。 3. 符合經(jīng)濟合理性： 符合經(jīng)濟合理性要求 設(shè)計的機械產(chǎn)品應(yīng)先進、功能強、生產(chǎn)效率高、成本低、使用維護方便、在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)用最低的成本實現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)定功能。 0— 4 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù) 一、 課程的內(nèi)容 本課程內(nèi)容在簡要介紹有關(guān)整部機器設(shè)計的基本知識的基礎(chǔ)上，重點討論常用機構(gòu)的組成原理，傳動特點、功能特性、設(shè)計方法等基本知識；重點討論通用機械零件在一般工作條件下的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、選用及設(shè)計計算問題。 ，查閱相關(guān)技術(shù)資料能力，具有通用零件的參數(shù)選擇和簡單機械傳動裝置的設(shè)計計算能力。機構(gòu)還可以用來改變運動形式。又如教材圖 1— 1b 五桿構(gòu)件組合體所示，當(dāng)只給定構(gòu)件 1 的運動規(guī)律時，其余構(gòu)件的運動并不確定。構(gòu)件的自由度是構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨立運動。 二、約束與運動副 平面機構(gòu)中每個構(gòu)件都不是自由構(gòu)件，而以一定的方式與 其他構(gòu)件組成 動聯(lián)接 。 根據(jù)組成運動副兩構(gòu)件之間的接觸特性，運動副可分為低副 和 高副 。通常轉(zhuǎn)動副的具體形式是用鉸鏈連接 ,即由圓柱銷和銷孔所構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副，如教材 1— 3 圖所示。x112212121212平面機構(gòu)中的低副引入兩個約束，僅保留一個自由度。 此外，常用的運動副還有 球面副、螺旋副 他們都屬于空間運動副，即兩構(gòu)件的相對運動為空間運動。 機構(gòu)中除主動件以外的運動構(gòu)件。 由于機構(gòu)的實際運動不僅與機構(gòu)中運動副的性質(zhì)、運動副的數(shù)目及相對位置、構(gòu)件的數(shù)目等有關(guān)，還與運動副的位置有關(guān)。 二、 平面機構(gòu)運動簡圖的繪制 在繪制構(gòu)運動簡圖時，首先必須分析該機構(gòu)的實際構(gòu)造和運動情況，分清機構(gòu)中的主動件 (輸入構(gòu)件 )及從動件；然后從主動件 (輸入構(gòu)件 )開始，順著運動傳遞路線，仔細(xì)分析各構(gòu)件之間的相對運動情況；從而確定組成該機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)、運動副數(shù)及性質(zhì)。避免構(gòu)件相互重疊或交叉。 一、 平面機構(gòu)的自由度 機構(gòu)的自由度：機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機架所能有的獨立運動的數(shù)目。 在平面機構(gòu)中每個平面低副 (轉(zhuǎn)動副、移動副等 )引入兩個約束，使構(gòu)件失去兩個自 由度，保留一個自由度；而每個平面高副(齒輪副、凸輪副等 )引入一個約束，使構(gòu)件失去一個自由度，保3121ACB432D留兩個自由度。則所有運動副引入的約束數(shù)為 2PL+PH。即 n=5， PL=6，PH=2。由圖 B 可知，此三構(gòu)件共組成兩個共軸線轉(zhuǎn)動副，當(dāng)有 k 個構(gòu)件在同一處構(gòu)成復(fù)合鉸鏈時，就構(gòu)成 k1 個共線轉(zhuǎn)動副。顯然，滾子繞其自身軸線的轉(zhuǎn)動與否并不影響凸輪與從動件間的相對運動 ，因此滾子繞其自身軸線的轉(zhuǎn)動為機構(gòu)的局部自由度。如下圖所示 平面機構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)于下列情況： （ 1）不同構(gòu)件上兩點間的距離保持恒定； （ 2）兩構(gòu)件構(gòu)成各個移動副 且導(dǎo)路互相平行； （ 3） 機構(gòu)中對運動不起限制作用的對稱部分； （ 4） 被聯(lián)接件上點的軌跡與機構(gòu)上聯(lián)接點的軌跡重合。 例：如圖 7 桿組成的機構(gòu)，計算自由度。56C4m7281AE1其中 CF 桿與 DF 桿為虛約束 , B、 E 為復(fù)合鉸鏈。繪制時只要搞清運動傳遞路線、分析構(gòu)件數(shù)、運動副以及運動副所在的位置，就不難將其機構(gòu)運動簡圖正確地繪制出來。 2— 1 概 述 一、有關(guān)的幾個基本概念 由幾個構(gòu)件通過低副聯(lián)接，且所有構(gòu)件在相互平行平面內(nèi)運動的機構(gòu)稱為 平面連桿機構(gòu) 。 二、平面連桿機構(gòu)的特點及應(yīng)用 平面連桿機構(gòu)的主要特點： 優(yōu)點：由于組成運動副的兩構(gòu)件之間為面接觸，因而承受的壓強小、便于潤滑、磨損較輕，可以承受較大的載荷；構(gòu)件形狀簡單，加工方便，工作可靠；在主動件等速連續(xù)運動的條件下，當(dāng)各構(gòu)件的相對長度不同時 ,從動件實現(xiàn)多種形式的運動，滿足多種運動規(guī)律的要求。 167。 1 曲柄搖桿機構(gòu) 1 2 3 4 A B C D 在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩個連架桿中，一個為曲柄，另一個為搖桿，則此鉸鏈四桿機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。 2. 雙曲柄機構(gòu) 在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩 連架桿均為曲柄，則稱為雙曲柄機構(gòu)。這種機構(gòu)的對邊 長度相等，組成平行四邊形。當(dāng)主動曲柄轉(zhuǎn)動時，通過連桿從動曲 柄朝相反方向轉(zhuǎn)動，從而保證兩扇車門同時開啟和關(guān)閉。等腰梯形機構(gòu)就能近似地滿足這一要求。演化的方式通常采用移動副取代轉(zhuǎn)動副、變更機架、變更桿長和擴大回轉(zhuǎn)副等途徑。若 L3增至無窮大，則如圖 2
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