機械原理基礎知識課件目錄CONTENCT引言機構(gòu)的基本概念連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)間歇運動機構(gòu)機械的效率和自鎖課程總結(jié)和展望01引言機械原理是研究機械系統(tǒng)中力和運動傳遞、變換規(guī)律的學科。它涉及機械系統(tǒng)的組成、運動學、動力學以及設計方法等方面。機械原理是機械工程學科的重要基礎，對于機械系統(tǒng)的設計、制造、優(yōu)化具有重要意義。機械原理概述010203機械原理是理解機械系統(tǒng)工作原理的基礎。掌握機械原理有助于進行機械系統(tǒng)的創(chuàng)新設計。機械原理是分析、解決機械工程問題的關鍵。機械原理的重要性掌握機械原理的基本概念、原理和方法。理解機械系統(tǒng)中力和運動的傳遞、變換規(guī)律。培養(yǎng)分析、設計機械系統(tǒng)的能力。為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下堅實基礎。本課程的學習目標02機構(gòu)的基本概念機構(gòu)是一種用來傳遞運動和力的可動裝置機構(gòu)由若干個構(gòu)件通過運動副連接而成機構(gòu)可以實現(xiàn)各種復雜的運動規(guī)律和運動形式機構(gòu)的定義構(gòu)件運動副自由度機構(gòu)中的運動單元體，如齒輪、連桿等連接兩個構(gòu)件并使它們之間產(chǎn)生相對運動的裝置，如鉸鏈、滑軌等機構(gòu)中獨立運動的數(shù)目，決定了機構(gòu)的運動形式機構(gòu)的組成要素組合機構(gòu)空間機構(gòu)構(gòu)件在三維空間中運動的機構(gòu)凸輪機構(gòu)由凸輪和從動件組成的機構(gòu)，通過凸輪的旋轉(zhuǎn)或往復運動推動從動件做規(guī)定的往復移動或擺動齒輪機構(gòu)由兩個或多個齒輪組成的機構(gòu)，通過齒輪的嚙合傳遞運動和力，可實現(xiàn)變速、變向和變矩等功能所有構(gòu)件都在同一平面內(nèi)運動的機構(gòu)平面機構(gòu)連桿機構(gòu)由若干連桿通過鉸鏈或滑軌連接而成的機構(gòu)，如曲柄滑塊機構(gòu)、四桿機構(gòu)等由上述兩種或多種基本機構(gòu)組合而成的復雜機構(gòu)，可實現(xiàn)更為復雜的運動規(guī)律和運動形式機構(gòu)的分類03連桿機構(gòu)在連桿機構(gòu)中，通常將構(gòu)件稱為連桿，而將連桿之間的連接點稱為鉸鏈或運動副。連桿機構(gòu)可以實現(xiàn)多種運動規(guī)律，如轉(zhuǎn)動、擺動、直線運動等。連桿機構(gòu)是由若干構(gòu)件通過低副（轉(zhuǎn)動副和移動副）連接而成的機構(gòu)，用以實現(xiàn)運動變換和傳遞動力。連桿機構(gòu)的基本概念平面連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)連桿機構(gòu)的類型所有構(gòu)件都在同一平面內(nèi)運動的連桿機構(gòu)，如平面四桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)等。構(gòu)件在三維空間內(nèi)運動的連桿機構(gòu)，如空間四桿機構(gòu)、萬向聯(lián)軸器等。連桿機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運動靈活、易于實現(xiàn)多種運動規(guī)律等優(yōu)點。但同時也存在慣性力不易平衡、運動精度不高等缺點。連桿機構(gòu)廣泛應用于各種機械裝置中，如內(nèi)燃機、壓縮機、縫紉機、車輛懸掛系統(tǒng)等。此外，在機器人、航空航天等領域也有著重要的應用。連桿機構(gòu)的特點和應用應用特點04凸輪機構(gòu)80%80%100%凸輪機構(gòu)的基本概念一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，通常為主動件，作等速回轉(zhuǎn)運動或往復直線運動。與凸輪輪廓接觸，并受其約束和引導的構(gòu)件，通常做往復直線運動或擺動。由凸輪、從動件和機架三個基本構(gòu)件組成的高副機構(gòu)。凸輪從動件凸輪機構(gòu)盤形凸輪機構(gòu)移動凸輪機構(gòu)圓柱凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)的類型相對機架做直線移動的凸輪，可看作是轉(zhuǎn)動軸心趨于無窮遠的盤形凸輪的極限情況，主要用于傳動復雜、從動件行程較大的場合。凸輪是圓柱體，可以看成是將移動凸輪卷成圓柱體演化而成的，主要用于空間凸輪機構(gòu)中。凸輪為繞固定軸線轉(zhuǎn)動且有變化直徑的盤形構(gòu)件，主要用于傳動簡單、從動件行程較小的場合。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設計方便；可實現(xiàn)復雜運動規(guī)律，運動準確、可靠；高副接觸，壓力較大，易磨損。特點自動化機械、儀表和自動控制系統(tǒng)中，如內(nèi)燃機、印刷機、食品包裝機械等。應用凸輪機構(gòu)的特點和應用05齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)是一種通過齒輪的嚙合傳遞運動和動力的機械裝置；齒輪是齒輪機構(gòu)的基本元件，通常呈圓盤形，其上有規(guī)律地分布著一定數(shù)量的齒；齒輪機構(gòu)可實現(xiàn)平行軸、相交軸或交錯軸之間的傳動。齒輪機構(gòu)的基本概念010203平面齒輪機構(gòu)空間齒輪機構(gòu)特殊齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)的類型包括直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒圓柱齒輪等；包括圓錐齒輪、蝸輪蝸桿、齒輪齒條、行星齒輪機構(gòu)等；如非圓齒輪機構(gòu)、塑料齒輪機構(gòu)等。指輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速之比，或輸入力矩與輸出力矩之比。對于齒輪機構(gòu)，傳動比等于兩齒輪齒數(shù)的反比；傳動比指輸出功率與輸入功率之比。齒輪機構(gòu)的效率受多種因素影響，如齒輪的精度、潤滑條件、載荷大小等。一般情況下，齒輪機構(gòu)的效率較高，可達95%以上。效率齒輪機構(gòu)的傳動比和效率06間歇運動機構(gòu)間歇運動機構(gòu)的定義能夠?qū)⑦B續(xù)轉(zhuǎn)動或往復運動轉(zhuǎn)換為周期性間歇運動的機構(gòu)。間歇運動機構(gòu)的作用在機械系統(tǒng)中，實現(xiàn)特定工作要求的周期性間歇運動，如送料、裝配、加工等。間歇運動機構(gòu)的基本概念01020304棘輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)凸輪式間歇運動機構(gòu)間歇運動機構(gòu)的類型由不完全齒輪和普通齒輪組成，通過不完全齒輪的周期性缺齒實現(xiàn)間歇運動。由槽輪和銷子組成，通過銷子在槽輪槽中的運動實現(xiàn)間歇運動。由棘輪和棘爪組成，通過棘爪的往復擺動推動棘輪作單向間歇運動。由凸輪和從動件組成，通過凸輪的特定輪廓推動從動件實現(xiàn)間歇運動。特點具有周期性、間歇性和單向性等特點，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的運動控制和定位。應用廣泛應用于各種自動化機械系統(tǒng)中，如包裝機械、印刷機械、紡織機械等，實現(xiàn)送料、定位、加工等工藝要求。同時，也可應用于一些需要周期性間歇運動的場合，如鐘表、玩具等。間歇運動機構(gòu)的特點和應用07機械的效率和自鎖機械效率是指有用功與總功的比值，用以衡量機械在能量轉(zhuǎn)換過程中的性能。定義計算公式影響因素機械效率=有用功/總功×100%機械效率受到多種因素的影響，如摩擦、磨損、負載變化等。030201機械的效率03應用實例如螺旋千斤頂、蝸輪蝸桿傳動等，在特定條件下可實現(xiàn)自鎖功能。01自鎖概念自鎖是指機械在特定條件下無法運動或無法繼續(xù)運動的現(xiàn)象。02自鎖條件自鎖通常發(fā)生在摩擦角大于或等于接觸面的傾斜角時，此時機械無法克服靜摩擦力而保持靜止。自鎖的概念和條件減小摩擦提高制造精度合理選擇傳動方式優(yōu)化機械系統(tǒng)提高機械效率的方法通過優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)設計、選用低摩擦系數(shù)的材料和潤滑劑等，減小機械運動過程中的摩擦阻力。提高機械零件的制造精度和裝配質(zhì)量，以降低能量損失和磨損。根據(jù)實際需求合理選擇傳動方式，如帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動等，以提高傳動效率。通過系統(tǒng)分析和優(yōu)化，實現(xiàn)機械系統(tǒng)的整體性能提升，從而提高機械效率。08課程總結(jié)和展望實踐能力培養(yǎng)通過課程設計、實驗等實踐環(huán)節(jié)，學生將理論知識與實際應用相結(jié)合，提高了分析問題和解決問題的能力?；A知識掌握本課程系統(tǒng)介紹了機械原理的基本概念、原理和方法，包括機構(gòu)學、機械動力學、機械零件設計等內(nèi)容，使學生全面掌握了機械原理的基礎知識。創(chuàng)新思維拓展鼓勵學生自主思考、創(chuàng)新設計，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維和機械系統(tǒng)設計能力。課程總結(jié)123隨著人工智能、機器學習等技術(shù)的不斷發(fā)展，機械原理將更加注重智能化設計、優(yōu)化和控制。智能化發(fā)展環(huán)保意識的提高對機械原理提出了新的要求，未來的機械系統(tǒng)將更加注重環(huán)保、節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展。綠色環(huán)保機械原理將與電子、信息、材料等多學科進行更深入的交叉融合，形成更為完善的機械系統(tǒng)設計理論和方法?？鐚W科融合展望未來機械原理