机械设计第1章

《机械设计第1章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计第1章（55页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第 1 章 绪 论一、研究对象一、研究对象 1、机器、机器 如：缝纫机、洗衣机、机床、汽车、推如：缝纫机、洗衣机、机床、汽车、推土机、机器人、机械手等。土机、机器人、机械手等。1-1 1-1 本课程研究的对象及主要内容本课程研究的对象及主要内容例一：单缸四冲程内燃机例一：单缸四冲程内燃机n工作原理工作原理：燃气由进气管通过进气阀被下行的活燃气由进气管通过进气阀被下行的活塞吸入气缸，然后进气阀关闭，活塞上行压缩燃塞吸入气缸，然后进气阀关闭，活塞上行压缩燃气，点火使燃气在汽缸中燃烧，膨胀产生压力，气，点火使燃气在汽缸中燃烧，膨胀产生压力，推动活塞下行，通过连杆带动曲轴转动，向外输推动活塞下行，通过

2、连杆带动曲轴转动，向外输出机械能。当活塞再次上行时，排气阀打开，废出机械能。当活塞再次上行时，排气阀打开，废气通过排气管排出。气通过排气管排出。即：即：内燃机点火之后，燃料燃烧生成的燃气推动内燃机点火之后，燃料燃烧生成的燃气推动活活塞工作往复移动塞工作往复移动，通过连杆转变为，通过连杆转变为曲轴的连续转曲轴的连续转动动。动画演示：动画演示：功能：功能：热能热能转变为转变为机械能机械能机构运动简图：机构运动简图：例二：电动机例二：电动机n组成：组成：一个转子和一个定子一个转子和一个定子n工作原理：工作原理：当定子有电流输入时，转子便能做当定子有电流输入时，转子便能做 回转运动，使回转运动，使电能

3、电能转换为转换为机械能机械能。功能功能：电能电能转变为转变为机械能机械能例三：工业机器人例三：工业机器人组成：组成：机械手、计算机控制器、液压装置和机械手、计算机控制器、液压装置和 电力装置电力装置 工作原理：工作原理： 功能：功能：利用机械能传递物料利用机械能传递物料机械手机械手电力装置电力装置控制器控制器（计算机）（计算机）液压站液压站工业机器人工业机器人工业机器人：工业机器人：（1）机器的特征：）机器的特征：它们都是一种人为的实物组合体，不是天然形成的；它们都是一种人为的实物组合体，不是天然形成的；组成它们的各部分之间具有确定的相对运动；组成它们的各部分之间具有确定的相对运动；在生产过程

4、中，它们能代替或减轻人类的劳动，从而在生产过程中，它们能代替或减轻人类的劳动，从而完成有用的机械功或转换机械能。能变换传递能量、物完成有用的机械功或转换机械能。能变换传递能量、物料和信息。料和信息。 如电动机、内燃机、破碎机、起重机、计算机。如电动机、内燃机、破碎机、起重机、计算机。n机器：机器：执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料和信息。物料和信息。n（2）机器的分类）机器的分类n 根据功能转换原理根据功能转换原理n 原动机：原动机：凡将其他形式能量变换为机械能的机凡将其他形式能量变换为机械能的机器器n 如：内燃机、电动机如：内燃机、电动机n

5、工作机：工作机：凡利用凡利用机械能机械能去变换或传递能量、物去变换或传递能量、物料、信息的机器。料、信息的机器。 如：发电机如：发电机 各种加工机床各种加工机床 起重机起重机 计算机计算机 录音机录音机根据机器的用途根据机器的用途 加工机器：加工机器：机床、纺织机、包装机机床、纺织机、包装机 运输机器：运输机器：汽车、拖拉机、输送机汽车、拖拉机、输送机 信息处理机器：信息处理机器：计算机、录音机、机械积分仪、记计算机、录音机、机械积分仪、记账机账机（3）机器的组成动力部分动力部分 将其他能量变换为机械能，是驱动整部机器的动力源将其他能量变换为机械能，是驱动整部机器的动力源常用的动力源：常用的动

6、力源：电力、液力、热力和压缩空气等。电力、液力、热力和压缩空气等。常用的原动机：常用的原动机：电动机、内燃机、液压缸、气动缸等。电动机、内燃机、液压缸、气动缸等。执行部分执行部分 处于传动路线的处于传动路线的终端终端，完成机械预期的动作。，完成机械预期的动作。传动部分传动部分 介于介于原动机原动机和和执行部分执行部分之间，把之间，把原动机原动机的运动和的运动和动力传递给动力传递给执行部分执行部分。执行部分和传动部分是机器的主体。执行部分和传动部分是机器的主体。控制部分控制部分 控制机器控制机器的其他基本部分，使操作者能随时实现或终止各的其他基本部分，使操作者能随时实现或终止各种预定的功能。种预

7、定的功能。包括：包括：各种控制机构、电气装置、计算机或液压系统、气压各种控制机构、电气装置、计算机或液压系统、气压 系统等。系统等。现代机器的控制部分现代机器的控制部分：机器控制系统机器控制系统和和电子控制系统电子控制系统。机器的组成：机器的组成：原动机：原动机： 驱动机器完成预定功能的动力源驱动机器完成预定功能的动力源工作机：工作机： 完成机器预定功能的组成部分完成机器预定功能的组成部分传动系统：传递运动和动力传动系统：传递运动和动力 。有机械传动、电力传动和液。有机械传动、电力传动和液力传动等。力传动等。原动机原动机 传动系统传动系统工作机工作机 控制系统控制系统辅助系统（润滑、显示辅助系

8、统（润滑、显示 、照明等、照明等本课程只研究机械传动。本课程只研究机械传动。 原原 动动 机：机： 汽油机和柴油机。汽油机和柴油机。传动系统：传动系统：离合器、变速箱、离合器、变速箱、 传动轴和差速器。传动轴和差速器。 工工 作作 机：机： 车轮、悬挂系统车轮、悬挂系统 和底盘。和底盘。控制系统：控制系统：方向盘和转向系统、排档杆、刹车及其踏板、离合器及其油门。方向盘和转向系统、排档杆、刹车及其踏板、离合器及其油门。辅助系统：辅助系统：油量表、速度表、里程表、润滑油温度表及蓄电平电流表、电油量表、速度表、里程表、润滑油温度表及蓄电平电流表、电 压表等为显示系统；后视镜、车门锁、刮油器等为其它辅

9、助系压表等为显示系统；后视镜、车门锁、刮油器等为其它辅助系 统；前后灯、仪表盘灯为照明系统；转向信号灯和车尾红灯为统；前后灯、仪表盘灯为照明系统；转向信号灯和车尾红灯为 信号系统。信号系统。机器组成实例机器组成实例2 2、机构、机构（1 1）机架）机架 凡凡本身固定不动的构件本身固定不动的构件或相对地球运动但固结或相对地球运动但固结于给定坐标参考系于给定坐标参考系并视为固定不动的构件并视为固定不动的构件统称为统称为机架。机架。 如：内燃机的汽缸体、飞机的机体、车辆的车架等。如：内燃机的汽缸体、飞机的机体、车辆的车架等。零件：零件：组成机器的不可拆的基本单元。组成机器的不可拆的基本单元。 机器中

10、的机器中的制造单元制造单元。如内燃机中的一个螺钉、曲轴等。如内燃机中的一个螺钉、曲轴等。（2）零件和构件）零件和构件n零件：零件：专用零件专用零件和和通用零件通用零件n 通用零件：通用零件：在各种机器中都能用到的零件叫在各种机器中都能用到的零件叫通用通用零件零件，或称为，或称为常用件常用件、标准件标准件。n 如齿轮、带轮、螺钉、轴、轴承、弹簧等；如齿轮、带轮、螺钉、轴、轴承、弹簧等；通用零件通用零件 专用零件：专用零件：在特定类型的机器中才能用到的零在特定类型的机器中才能用到的零件，叫件，叫专用零件专用零件。 如如曲轴曲轴、活塞活塞、吊钩吊钩、叶片叶片、叶轮叶轮等。等。专用零件专用零件用途专用

11、零部件：只在一定类型机器中使用的零件，如曲轴。通用零部件：各种机器中普遍使用的零部件，如齿轮、螺栓。标准件：制定了国家标准，并由专门工厂生产的零部件。 如：滚动轴承、螺栓等。构件构件 它可以是一个零件，也可以是由许多零件组而成的它可以是一个零件，也可以是由许多零件组而成的刚刚性结构性结构。 它是机构中的它是机构中的运动单元运动单元。如：如：内燃机中连杆内燃机中连杆 部件：部件：为完成为完成同一使命同一使命而协同工作的许多而协同工作的许多零件的组合零件的组合。如：如：滚动轴承、联轴器滚动轴承、联轴器（3）机构机构 内燃机的运动：内燃机的运动：传递回转运动；传递回转运动；将转动变成往复运动；将转动