第五章常用机构.ppt

第五章
常用机构
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绪论
一、本章研究的对象及内容
1． 研究对象
机械应用实例：内燃机
机械 是机构和机器的总称。
机构 是指一种用来
传递与变换运动和力的
可动装置。
机器 是指一种执行机械运动装置，
可用来变换和传递能量、物料和信息
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（1）机构指一种用来传递与变换运动和力的可动装置。如常见的机构有带传动机构、链传动机构、齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等等
（2）机器是指一种执行机械运动装置，可用来变换和传递能量、物料和信息。
由实例可看出，各种机器的主要组成部分都是各种机构。所以可以说，机器乃是一种可用来变换或传递能量、物料与信息的机构组合体。
（3）机器的结构
  传统的机器由如下三个部分组成：
原动件—传动部分—执行部分
现代机器一般由如下四个部分组成
原动件—传动部分—执行部分—控制部分
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2．研究内容
1） 机构的组成及其自由度的计算
2） 机构的运动分析
3）机构的力分析和机器动力学分析
4）常用机构的分析与设计
5）机构的选型与组合*
3．学习的目的
为学习后续课程和掌握专业知识打好基础
为毕业设计提供机械设计知识
其最显著的特点是基础理论与工程实际的结合。
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二、械设计基本要求和一般程序

(1)使用性要求
实现预定的功能，满足运动和动力性能的要求（功能性要求）
(2)经济性要求
这是一个综合性指标，表现在设计制造和使用两个方面。提高设计制造的经济性的途径有三条：1）使产品系列化、标准化、通用化；2）运用现代化设计制造方法；3）科学管理。提高使用经济性的途径有四条：1）提高机械化、自动化水平；2）提高机械效率；3）延长使用寿命；4）防止无意义的损耗。
(3)安全性要求
有三个含义：1）设备本身不因过载、失电以及其它偶然因素而损坏；2）切实保障操作者的人身安全（劳动保护性）；3）不会对环境造成破坏。
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(4)工艺性要求
这包含两个方面1）装配工艺形2）零件加工工艺性。
(5)可靠性要求
要求机械系统在预定的环境条件下和寿命期限内，具有保持正常工作状态的性能，这就称为可靠性。

(1)根据零件的使用要求（如功率、转速等），选择零件的类型及结构型式，并拟定计算简图。
(2)分析作用在零件上的载荷（拉力、压力，剪切力）。
(3)根据零件的工作条件，按照相应的设计准则，确定许用应力。
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(4)分析零件的主要失效形式，按照相应的设计准则，确定零件的基本尺寸。
(5)按照结构工艺性、标准化的要求，设计零件的结构及其尺寸。
(6)绘制零件的工作图，拟定必要的技术条件，编写计算说明书。
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第一节平面机构运动简图及自由度
§1-1 平面机构的组成

从运动角度来看，任何机器（或机构）都是由许多独立运动单元体组合而成的，这些独立运动单元体称为构件。
从加工制造角度来看，任何机器（或机构）都是由许多独立制造单元体组合而成零件，这些独立制造单元体称为零件。
构件可以是一个零件；也可以是由一个以上的零件组成。图示内燃机中的连杆就是由单独加工的连杆体、连杆头、轴瓦、螺杆、螺母、轴套等零件组成的。这些零件分别加工制造，但是当它们装配成连杆后则作为一个整体运动，相互之间不产生相对运动。
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1）运动副定义
机构中各个构件之间必须有确定的相对运动，因此，构件的连接既要使两个构件直接接触，又能产生一定的相对运动，这种直接接触的活动连接称为运动副。
2） 运动副的分类
（1）按两个构件运动关系分为：平面运动副和空间运动副
（2）按其接触形式分：高副点线接触的运动副和低副面接触的运动副。
（3）按其相对运动形式分：转动副（回转副或铰链）、移动副、螺旋副、球面副。
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低副：两构件通过面接触组成的运动副。（约束了两个自由度，保留了一个自由度） 有转动副和移动副两种。
高副：两构件通过点或线接触组成的运动副。（约束了一个自由度，保留了两个自由度）
低副
(1) 转动副: 组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动。
约束了2个移动，保留了1个转动。
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