考研中国矿业大学机械原理课件

机械原理1绪论chapter1INTRODUCTION明确本课程的研究对象和学习内容，掌握机构、机器和机械的基本概念，了解机械设计的基本要求和一般过程，了解机械设计的方法与新发展。目录1.1机器组成的逻辑框图1.2本课程的研究对象与内容1.3连续表层采矿机与机器的组成原理简述1.4典型机构的分析与设计预展示提要1.1机器组成的逻辑框图1.2本课程的研究对象与内容1.3连续表层采矿机与机器的组成原理简述1.4典型机构的分析与设计预展示原动机传动机构工作机构控制系统输出输入图F1-01机器组成的逻辑框图原动机传动机构工作机构控制系统输入输出传感系统传感系统1.1机器组成的逻辑框图图F1-02本课程的研究对象与内容机构连杆机构凸轮机构齿轮机构其他常用机构分析加速度分析位置分析速度分析动力学分析设计运动几何设计强度设计刚度设计运动规律设计机构连杆机构凸轮机构齿轮机构其他常用机构分析加速度分析位置分析速度分析动力学分析设计运动几何设计强度设计刚度设计运动规律设计1.2本课程的研究对象与内容图F1-03连续表层采矿机下面以连续表层采矿机为例，简述机器的组成原理、分析方法以及简要展示本课程的主要研究内容。1.3连续表层采矿机与机器的组成原理简述连续表层采矿机是露天开采作业中的重要设备，它由动力系统、变速与分动系统、传动系统、行走与转向系统、切割系统、切深调节系统以及皮带输送系统等组成。其机构简图如图F1-04所示。图F1-04连续表层采矿机的工作原理图1.对连续表层采矿机的工作原理进行整体抽象连续表层采矿机可以抽象为下面的简图，机械原理课程通过该机器研究机器的组成、运动与动力分析以及机构设计。图F1-05柴油发动机2.连续表层采矿机的动力单元连续表层采矿机的动力系统是指下图F1-05所示的发动机，它的三维抽象如图F1-06所示。图F1-06发动机的三维图3.连续表层采矿机的动力与变速系统图F1-07柴油发动机与变速传动系统发动机变速传动系统曲柄滑块机构齿轮机构凸轮机构发动机曲柄滑块机构凸轮机构变速传动系统齿轮机构曲柄滑块机构的三维动画A0AB1432ω1V34.将动力单元进一步抽象为曲柄滑块机构《机械原理》对机器的运动与动力研究总是将它抽象为机构简图，发动机中的热能转化为机械能所对应的机构称为曲柄滑块机构，如图F1-08所示。图F1-08发动机的工作机构运动简图图F1-08发动机的工作机构运动简图曲柄滑块机构与二维动画(本课程研究的基本机构之一)A0AB1432ω1V3A0AB1432ω1V3曲柄滑块机构不仅被用在发动机中，还可以用在气体或液体压缩机中，物料传送中，机械压力机中等。下面通过参数化的二维动画展示曲柄滑块机构的运动特征。图F1-09前支架调高机构1，2组成油缸，为前支架提供升降动力3，4，5，6组成平行四边形机构，保证前支架平移升降机架5机器前支架3调高油缸6421调高油缸12机器前支架3机架55.将前支架调高系统抽象为油缸驱动的平行四边形机构图F1-10后支架调高机构1，2组成油缸，为后支架提供升降动力。3，4，5，6组成平行四边形机构，保证后支架平移升降。机架5机器后支架36412调高油缸12调高油缸机架5机器后支架36.将后支架调高单元抽象为油缸驱动的平行四边形机构7.连续表层采矿机中的基本机构展示(c)凸轮机构32BC1r0ω1AeA0AB1432ω1V3(a)曲柄滑块机构A0B0AB1432ω1ω3(b)平行四边形机构132(d)齿轮机构ω1ω2图F1-11连续表层采矿机中的基本机构图F1-11连续表层采矿机中的基本机构122'3122'344122'33'45H122'33'H453'7.连续表层采矿机中的基本机构展示(e)定轴轮系(e)复合轮系本课程不仅介绍对已有机器的各种分析方法，而且介绍新机器的各种设计方法。图F1-12菱形金属网编织机本课程不仅介绍对已有机器的各种分析方法，而且介绍新机器的各种设计方法。下面简要展示本课程将要研究的部分基本机构与组合机构的运动规律以及动画，为进一步学习提供感性认识。高位自卸汽车机构与二维动画1.4典型机构的分析与设计预览图F1-13高位自卸汽车机构1.高位自卸汽车机构基于拐点与优化方法设计的平口钳与三维动画图F1-14平口钳2.平口钳的设计基于Ⅱ组的连杆压力机机构与二维动画653421Aω1MbECDBGC2C4S5图F1-15连杆压力机机构3.连杆压力机机构图F1-16连杆振动筛机构振动筛机构与二维动画4.振动筛机构ABCω163bθφD1D2E1E2δδdccH6y145H6x62hyhxaxyS3yS3x齿轮机构与三维动画(本课程研究的基本机构之二)图F1-17a齿轮机构5.齿轮机构6.齿轮的形成原理与范成法加工原理图F1-17b齿轮机构齿轮机构与二维动画二级圆柱体齿轮齿轮减速器与爆炸图图F1-17c齿轮机构7.齿轮减速器牛头刨床与三维动画图F1-18牛头刨床8.牛头刨床图F1-19曲柄摇块机构O3O1A31d1S1r12B1B2B3B4B5B6xy曲柄摇块机构导杆上多点的轨迹与二维动画9.曲柄摇块机构图F1-20连杆曲线生成机构连杆曲线生成机构与二维动画216543HGFEDCBAδxy10.平面六杆轨迹机构图F1-21行星轮上点的轨迹机构行星轮上特殊点的轨迹机构与二维动画321CAB11.行星轮轨迹机构图F1-22刚柔组合机构连杆机构与皮带传动组合的机构与二维动画12.刚柔组合双摇杆机构6φω1θo1O3r3bcA5da432BDr31ω5图F1-23曲柄摇块齿轮齿条滑块机构组合机构在针织机上的应用与二维动画13.曲柄摇块齿轮齿条滑块机构S1r1A124d1yxBDEGFH3675Cd5图F1-24曲柄摇块齿轮齿条滑块机构36°O3O1P1234O5572°72°72°72°72°xyLA1A2A3A4A5θφ367BO7ψBR5B1B2L3ψαβ０R5行星轮双摇杆机构与二维动画14.曲柄摇块齿轮齿条滑块机构图F1-25曲柄摇块齿轮齿条摆杆机构7S2r1A124d4yxφBDG5δβBd5C3ω1βELEREψ6曲柄摇块齿轮齿条摆杆机构与二维动画15.曲柄摇块齿轮齿条摆杆机构