机械原理课程设计(运动分析)课件.ppt

1、机械原理课程设计机械原理课程设计一、机械原理课程设计的目的一、机械原理课程设计的目的 1、初步培养学生综合应用各学科理论，进行机构选、初步培养学生综合应用各学科理论，进行机构选型和组合及确定正确的传动方案。型和组合及确定正确的传动方案。2、提高学生在机构分析和综合方面的熟练程序。、提高学生在机构分析和综合方面的熟练程序。3、提高学生计算、制图能力；使学生能熟练地应用、提高学生计算、制图能力；使学生能熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范；有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范；4、熟练国家有关标准和行业标准（如、熟练国家有关标准和行业标准（如GB、JB等），等），以完成一个工程技

2、术人员在机械设计方面所必须具备的基以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。本技能训练。二、机械原理课程设计的内容二、机械原理课程设计的内容 1、根据工作要求，选择合适的机构类型；、根据工作要求，选择合适的机构类型；2、按照机械的几何、运动、动力、轨迹等性能要、按照机械的几何、运动、动力、轨迹等性能要求进行机构的尺度综合；求进行机构的尺度综合；3、机械的运动、动力的分析和设计。即对指定的、机械的运动、动力的分析和设计。即对指定的机构进行运动和动力分析；机构进行运动和动力分析；4、确定飞轮的转动惯量。、确定飞轮的转动惯量。机械原理课程设计机械原理课程设计三、机械原理课程设计的

3、方法三、机械原理课程设计的方法图解法。图解法。四、机械原理课程设计要求每个学生完成以下工作：四、机械原理课程设计要求每个学生完成以下工作：1、主运动机构的机构简图及其运动和动力的分析（、主运动机构的机构简图及其运动和动力的分析（A1 号图一张）；号图一张）；2、等效驱动力矩、等效阻力矩、最大盈亏功曲（等效驱动力矩、等效阻力矩、最大盈亏功曲（A3 号图一张）；号图一张）；3、设计说明书一份。、设计说明书一份。机械原理课程设计机械原理课程设计五、机械原理课程设计的步骤五、机械原理课程设计的步骤2、按设计任务选择机器的主运动机构。、按设计任务选择机器的主运动机构。（1）设计任务（见任务书）设计任务（

4、见任务书P3）；）；（2）工作原理确定；）工作原理确定；（3）机械传动系统方案拟订和主运动机构选型；）机械传动系统方案拟订和主运动机构选型；A：按照运动要求选择机器的主运动机构；：按照运动要求选择机器的主运动机构；要求：要求：每人提出每人提出5种以上方案，并绘出机构运动简图，种以上方案，并绘出机构运动简图，然后按选型原则类比、筛选、择出最优方案。然后按选型原则类比、筛选、择出最优方案。机械原理课程设计机械原理课程设计牛头刨床的传动系统简图牛头刨床的传动系统简图牛头刨床的传动系统简图牛头刨床的传动系统简图机械原理课程设计机械原理课程设计3、主运动机构的运动分析。、主运动机构的运动分析。要求：要求

5、：用图解法求出各构件的位移用图解法求出各构件的位移S、速度、速度V、角速度角速度、角加速度、角加速度。A：按给定的已知条件，求出各构件的尺寸，填人表中。：按给定的已知条件，求出各构件的尺寸，填人表中。B：每人作两个位置的主运动机构简图（：每人作两个位置的主运动机构简图（前一位置用实前一位置用实 线，后一位置用虚线，各人所作位置按学号见任务线，后一位置用虚线，各人所作位置按学号见任务 分配表）。分配表）。机械原理课程设计机械原理课程设计每个人的位置图每个人的位置图C：每人独立作出位：每人独立作出位 移线图移线图 S=S()。D：由位移线图通过：由位移线图通过 图解图解 微分法微分法绘出速度绘出速

6、度V=V()和加速度线图和加速度线图a=a()。图解微分法见附录。图解微分法见附录。机械原理课程设计机械原理课程设计E：用相对运动图解法，：用相对运动图解法，每人作出机构两位置每人作出机构两位置 的速度多边形、加速的速度多边形、加速 度多边形，并求出各度多边形，并求出各 构件的速构件的速 度、加速度、度、加速度、角速度、角加速度填角速度、角加速度填 人表中，并与运动线图人表中，并与运动线图 比较。比较。机械原理课程设计机械原理课程设计 (1)求VB2AB(B2,B3)21CDE43561 VB3=VB2+VB3B2大小方向BDBD？(2)求VCeP b2b3cv VE=VC +VEC大小方向水

7、平EC？(3)求VEAB(B2,B3)21CDE43561(2)求aCeP b1b2ca 大小方向？BA2w3vB3B2？aB3=aB2+akB3B2 +arB3B2BD=anB3+aB3？BD BD 2.加速度分析 (1)求aB2P k b2 b3 b3 c(3)求aE大小方向？水平？aE =aC+anEC +aECECe e 4、主运动机构动态静力分析。、主运动机构动态静力分析。以上绘图内容画在以上绘图内容画在A1号图上，计算过程写在说明书上。号图上，计算过程写在说明书上。要求：要求：求出各运动副中的反力及曲柄上所需的平衡力矩求出各运动副中的反力及曲柄上所需的平衡力矩。A：以各自所绘机构简

8、图位置，求出切削力。（只作一：以各自所绘机构简图位置，求出切削力。（只作一 个位置）个位置）B：由运动分析结果计算出各构件的惯性力、惯性力矩。：由运动分析结果计算出各构件的惯性力、惯性力矩。C：绘出各构件的受力图，：绘出各构件的受力图，并用力矢量多边形求出各运并用力矢量多边形求出各运 动副反力及平衡力矩，将结果填人表中。动副反力及平衡力矩，将结果填人表中。机械原理课程设计机械原理课程设计 Mi=-Jse e Pi=-mas 而这惯性力而这惯性力Pi和和Mi又可用一个大小等于又可用一个大小等于Pi的总惯性力的总惯性力Pi 代代替；其偏离距离为替；其偏离距离为h=Mi/Pi。MihsPiPi Mi

9、=0 Pi=-mas (as=0或或as0)由理论力学知：惯性力可以最终简化为由理论力学知：惯性力可以最终简化为一个加于构件质心一个加于构件质心S处的惯性力处的惯性力Pi和一和一个惯性力矩个惯性力矩Mi；即；即1.作平面移动的构件作平面移动的构件a.回转轴线通过构件质心回转轴线通过构件质心b.回转轴线不通过质心回转轴线不通过质心S Mi=-Js e e(e e=0 或或 e e 0)Pi=0 3.作平面复合运动的构件作平面复合运动的构件eMiSPihPi Mi=-Jse e Pi=-mas 其中：其中：h=Mi/Pi Mi=-Jse e Pi=-mas 其中：其中：h=Mi/PiMihsPiP

10、i 2.绕定轴转动的构件绕定轴转动的构件5、飞轮转动惯量的确定。、飞轮转动惯量的确定。A：汇集全班同学各位置的等效阻力矩：汇集全班同学各位置的等效阻力矩Mr()数据，数据，绘出其曲线。绘出其曲线。B：用：用图解积分法图解积分法求出驱动功求出驱动功Wd()、阻抗功、阻抗功Wr()及驱动力矩及驱动力矩Md()曲线（期间设曲线（期间设Md()=常数），常数），计算出电机功率计算出电机功率Nd。图解积分法见附录。图解积分法见附录。以上绘图内容画在以上绘图内容画在A3号图上，计算过程写在说明书上。号图上，计算过程写在说明书上。机械原理课程设计机械原理课程设计5、编写设计说明书。、编写设计说明书。内容：内

11、容：1）目录）目录；2）设计任务；）设计任务；3）机构选型的简图；）机构选型的简图；4）机构尺度综合；）机构尺度综合；5）运动分析；）运动分析；6）动力分析；）动力分析；7）飞轮转动惯量的确定；）飞轮转动惯量的确定；8）小结。）小结。9）答辩记录。（问题、答辩）答辩记录。（问题、答辩）机械原理课程设计机械原理课程设计成绩评定：成绩评定：名称成绩备注图纸说明书答辩知识掌握工作态度总评机械原理课程设计机械原理课程设计时间按排：时间按排：1、按设计任务选择机器的主运动机构。、按设计任务选择机器的主运动机构。0.5天天2、主运动机构的运动分析。、主运动机构的运动分析。2.5天天3、主运动机构进行动态静力分析。、主运动机构进行动态静力分析。0.5天天4、飞轮转动惯量的确定。、飞轮转动惯量的确定。0.5天天5、编写设计说明书。、编写设计说明书。1天天设设计答辩或质疑，在课程设计阶段中随机进行。计答辩或质疑，在课程设计阶段中随机进行。机械原理课程设计机械原理课程设计标题栏标题栏位移线图位移线图机构运动机构运动 简图简图表格表格两个位置的两个位置的运动分析，运动分析，即速度、加即速度、加速度多边形。速度多边形。力分析力分析速度线图速度线图加速度线图加速度线图1号图纸的布置号图纸的布置机械原理课程设计机械原理课程设计谢谢谢谢