清华大学机械原理课件第1章机构的组成和结构.pptx

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1、清华大学机械原理课件第1章机构的组成和结构延时符Contents目录引言机构的组成机构的结构机构的拓扑结构机构的应用延时符01引言0102课程背景本课程旨在培养学生掌握机构组成、运动学和动力学的基本原理和方法，为解决实际工程问题提供理论支持。机械原理是机械工程学科的核心基础课程，为后续专业课程提供必要的基础知识和技能。掌握常见机构的分析和设计方法，了解机构性能优化的途径。培养学生对机械工程问题的分析和解决能力，为今后从事机械工程领域的工作和研究打下坚实的基础。理解机构的组成和结构，掌握机构运动学和动力学的基本概念和原理。学习目标延时符02机构的组成总结词机构是由构件通过运动副连接，以实现运动传

2、递、变换或进行机械力输出的装置。详细描述机构是组成机器的重要部分，它由若干个构件组成，构件之间通过运动副进行连接，以实现运动传递、变换或进行机械力输出。机构可以理解为机器中用来完成特定运动的系统。机构的定义机构的基本构件包括机架、主动件、从动件和辅助件等。总结词机构的基本构件是构成机构的基本单元，包括机架、主动件、从动件和辅助件等。机架是机构的固定构件，是其他构件的支撑和连接基础。主动件是机构中输入运动的构件，从动件是机构中输出运动的构件，辅助件包括轴承、导轨等，用于提高机构的运动精度和稳定性。详细描述机构的基本构件总结词机构的基本运动副包括转动副、移动副、螺旋副和球面副等。要点一要点二详细描

3、述机构的基本运动副是连接构件的基本方式，包括转动副、移动副、螺旋副和球面副等。转动副是使构件之间产生转动运动的连接方式，移动副是使构件之间产生平移运动的连接方式，螺旋副是使构件之间产生螺旋运动的连接方式，球面副是使构件之间产生球面运动的连接方式。这些运动副在机构中起到关键的作用，是实现机构运动变换的基础。机构的基本运动副延时符03机构的结构机构的结构分类由两个以上的构件通过活动关节连接而成的机构，能够实现一定的运动。由曲柄和滑块组成，曲柄带动滑块运动，实现特定的运动规律。由凸轮和从动件组成，凸轮的轮廓控制从动件的往复运动。通过齿轮之间的啮合实现运动传递和变速。连架杆机构曲柄滑块机构凸轮机构齿轮

4、机构由一系列平行于平面的杆件相互连接而成，实现平面运动。平面连杆机构平面凸轮机构平面齿轮机构凸轮轮廓与平面的从动件接触，实现平面运动。通过平面齿轮之间的啮合实现运动传递。030201平面机构的结构 空间机构的结构空间连杆机构由一系列空间杆件相互连接而成，实现空间运动。空间凸轮机构凸轮轮廓与空间从动件接触，实现空间运动。空间齿轮机构通过空间齿轮之间的啮合实现运动传递。延时符04机构的拓扑结构计算公式对于平面机构，自由度 F=3n-2p；对于空间机构，自由度 F=6n-5p。其中，n为活动构件数，p为低副数。自由度定义机构的自由度是指机构在确定位置时所具有的独立运动参数的数量。应用通过计算机构的自

5、由度，可以判断机构是否具有确定的运动，以及机构的原动件数与自由度之间的关系。机构的自由度计算奇异位置定义机构在运动过程中，某些位置使得某些运动参数变得无穷大或某些构件的速度变得无穷大，这些位置称为机构的奇异位置。奇异位置分类分为死点、止点和局部奇异。死点是指机构在奇异位置时无法通过自身运动摆脱的奇异位置；止点是指机构在奇异位置时运动完全停止；局部奇异则是指机构在奇异位置时某些构件的运动速度变得无穷大。应用在机构设计时，应尽量避免机构出现奇异位置，以免影响机构的正常工作。机构的奇异位置根据机构中活动构件之间连接关系的拓扑特征，将机构的拓扑结构分为单环、双环和多环机构。分类标准机构中所有活动构件都

6、通过首尾相接形成一个闭环，无断开的活动构件。单环机构机构中存在两个闭环，每个闭环由部分活动构件组成，两个闭环之间通过活动构件连接。双环机构机构中存在多个闭环，每个闭环由部分活动构件组成，各闭环之间通过活动构件连接。多环机构机构的拓扑结构分类延时符05机构的应用连杆机构在汽车中的应用连杆机构广泛应用于汽车的发动机、传动系统和悬挂系统中，实现能量的传递和动力的分配。连杆机构在飞机起落架中的应用飞机起落架通过连杆机构实现起落架的收放和转向功能，确保飞机在地面操作的稳定性和安全性。连杆机构的应用齿轮机构在钟表中的应用齿轮机构是钟表的核心部分，通过精密的齿轮配合，实现钟表的计时和传动功能。齿轮机构在汽车变速器中的应用汽车变速器中的齿轮机构可以实现不同档位的传动比调整，满足汽车在不同行驶状态下的动力需求。齿轮机构的应用凸轮机构在发动机中起到控制气门开闭和气门升程的作用，确保发动机的正常运转。凸轮机构在发动机中的应用自动机械中的凸轮机构可以实现各种复杂的运动轨迹，完成预定的操作任务。凸轮机构在自动机械中的应用凸轮机构的应用