学习要求
了解平面运动副的概念、分类及其对构件的约束作用;掌握各种运动副的一般表示方法。.能较熟悉地阅读一般平面机构运动简图,基本掌握将实际机构绘制成机构运动简图的技能。
掌握一般平面机构的自由度计算,并能正确地判断机构运动的可能性与确定性。 本章的重点是阅读和绘制机构运动简图;在机构的组成与结构分析中,对虚约束的别和处理是难点。
学习指导
1.对运动副与约束的理解
运动副的概念,要注意把“副”理解为两个构件的直接接触(如以点、线或面接触),把“运动”理解为两个构件之间具有一定形式的相对运动。
运动副对其两构件相对运动的作用可概括为两个限制:一是限制构件的自由度,二是限制构件的相对运动形式。
从机构组成的角度来看,机构就是具有确定运动规律的构件组合,而构件组合即是由若干个构件通过运动副联接而成的。
2.对虚约束的识别处理
虚约束是在机构运动分析中不产生实际约束效果的重复约束(它主要包括重复运动和重复轨迹)。我们在识别虚约束时要抓住“重复”这个关键。
3.绘制与阅读机构运动简图时应该注意什么?
机构运动简图是在机械工程中常用的工程图形语言,它能简明地显示出机构的类型、原动件、机架、运动副各类及数目、构件数目等机构的运动特点。我在在绘制和阅读时应注意以下几点:
(1)机构运动简图中的长度比例尺是(实际长度/图示长度)其单位是m/mm或mm/mm
(2) 机构中各构件的相对运动与构件的外形、结构、截面尺寸、运动副的具体结构及制造装配工艺性等因素无关,绘制机构运动简图时,不能将上述无关因素都表达出来,把机构运动简图画成比较复杂的机构装配示意图。
2.1 机械设计的基本要求及一般过程
机械设计是指创造性地实现具有预期功能的新产品(设备和机械)或改进现有产品,使其具有新性能的过程。机械设计包括以下两种设计:
-
应用新技术、新方法开发创造新机械;
-
-
在原有机械的基础上重新设计或进行局部改造。
2.1.1 机械设计的基本要求
..... 机械设计的目的是为了满足社会生产和生活需求,机械设计的任务是应用新技术、新工艺、新方法开发适应社会需求的各种新的机械产品,以及对原有机械进行改造,从而改变或提高原有机械的性能,任何机械产品都始于设计,设计质量的高低直接关系到产品的功能和质量,关系到产品的成本和价格,机械设计在产品开发中起着非常关键的作用。为此,要在设计中合理确定机械系统功能,增强可靠性,提高经济性,确保安全性。机械产品设计应满足以下几方面的基本要求。
实现预定功能
设计的机器应能实现预定功能,并在规定的工作条件下、规定的工作期限内能正常运转。为此,必须正确选择机器的工作原理、机构的类型和机械传动方案,合理设计零件,满足强度、刚度、耐磨性等方面的要求。
满足可靠性要求
机械产品的可靠性是由组成机械的零、部件的可靠性保证的。只有零、部件的可靠性高,才能使系统的可靠性高。机械系统的零、部件越多,其可靠度越低。为此,要尽量减少机械系统的零件数目,并对系统可靠性有关键影响的零件,必须保证其必要的可靠性。
符合经济合理性要求
设计的机械产品应先进、功能强、生产效率高、成本低、使用维护方便、在产品寿命周期内用最低的成本实现产品的预定功能。
确保安全性要求
要能保证操作者的安全和机械设备的安全,以及保证设备对周围环境无危害,要设置过载保护安全互锁等装置。
推行标准化要求
设计的机械产品规格、参数符合国家标准,零部件应最大限度的与同类产品互换通用,产品应成系列发展,推行标准化、系列化、通用化,提高标准化程度和水平。
体现工艺造型美观要求
重视产品的工艺造型设计,不仅要功能强、价格低,而且外型美观、实用,使产品在市场上富有竞争力
1.3.2 机械设计的一般过程
机械设计是一项创造性工作,需要考虑的因素较多,解决的方案也不止一个,下面
用框图简要介绍机械产品设计的一般过程。
产品规划 ->>
|
|
方案设计阶段->>
|
|
技术设计阶段->>
|
|
施工、设计、文件编制>>
|
|
2.2现代设计法应用概述
由于科学技术和生产能力的不断进步,设计方法学和创造方法学的开发运用,计算机技术的广泛应用,一系列现代设计方法得以实现,使机设计的步伐加快,设计质量提高。
目前广泛应用的现代设计方法有:计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、价值工程、工业艺术造型设计、模块化设计、有限元法设计、创新设计等 。
1.计算机辅助设计的常用软件系统
2.创新设计