机械原理 1-0(73).ppt

机械设计基础 李宏穆2008 02 一 本课程的研究对象与内容 研究对象 1 0引言 毕业以后有可能在什么行业工作 和什么打交道呢 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 高空作业车 1 1引言 1 0引言 矿石运输设备 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 0引言 铺路设备 1 0引言 煤炭采掘机 钻机 1 0引言 煅压机 冲压机 1 0引言 压铸机 空压机 1 0引言 拖拉机 联合收割机 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 机体数控加工中心 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 集装箱龙门起重机 1 1引言 1 0引言 自动装配生产线 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 汽车装配线的机械手 1 1引言 1 0引言 海底电缆铺设船 1 1引言 1 0引言 挖泥船 1 1引言 1 0引言 海底探测船 1 1引言 1 0引言 海底铺管船 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 3600吨水压机 1 1引言 1 0引言 1 0引言 美国最大的核电站 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 加工东风卡车变速箱体的大拉床 1 1引言 1 0引言 二汽汽车生产线上的机械手 1 1引言 1 0引言 加工爱丽舍轿车前盖的冲压机 普通车床 1 0引言 数控车床 1 0引言 数控铣床 这是一种机器 主要用来加工平面和曲面 1 0引言 锯床 1 0引言 数控折弯机 数控剪板机 1 0引言 美国西科斯基公司生产的 黑鹰 直升机 1 0引言 1 0引言 坦克 装甲车 1 0引言 导弹 周际导弹 飞船与火箭对接 1 0引言 神舟七号 发射时的情景 发射塔 运载火箭 宇宙飞船都是庞大的机器 10 0引言 10 0引言 1 0引言 航天飞机 1 0引言 登月车 索杰纳火星车它是美国国家航空航天局于格林威治时间1997年7月4日17时07分发射的火星探路者号宇宙飞船成功地在火星表面着陆 该飞船携带了索杰纳火星车 这也是一种机器 1 0引言 1 0引言 各种机器人 世界最小的微型机械人World ssmallestrobot 美国山迪亚国家实验室的科学家 成功研制了世界最小的微型机械人 这微型机械人体积只有四分之一立方寸 体重小於一盎司 1 0引言 1 0引言 喷涂机器人浇花喷涂机器人的柔性腕机器人协助加工机械手焊接机械手去毛刺机械手装配何谓机器 机器的含义到底是什么呢 机器有哪些特点呢 1 机器不同的历史时期 对机器就有大同小异的解释 它随着科学技术的不断发展而修正着 据史书记载 最早给机器下的定义是恺撒时代的罗马工程师唯特鲁威 他在公元前10年代所著的 建筑学 一书里写道 机器是一种由高强度材料做成的联接体 是在举起重物与搬运重物时发挥极大功效的木质器材 注意 这里说的是一种联接体 高强度的木质器材 1 0引言 彼得一世时 著名的俄国机械师列乌波尔特在18世纪20年代所著的 机械集锦 一书里说 机器的目的是在于节省力和时间 更有效地完成工作 任何机器都应当是由金属制成的 在科学技术发展到21世纪的今天 大多数的机器并不是全部由木质制成 也不是全部由金属制成 同时很多机器零件还是由塑料 橡胶 有机玻璃制成的 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 各种机器具有各种不同的用途 但各种机器是不是就没有共同之处呢 回答是有的 为了解决这个问题 不妨解剖一个机器 请看第一页的图0 1 这是一个小型的单缸四冲程内燃机 麻雀虽小 但五脏齐全 通过分析它 我们来找出机器的共性 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 1 1引言 1 0引言 首先 我们看它的组成 这是由气缸体 活塞 进气阀门 排气阀门 连杆 曲柄 齿轮 顶杆 气缸等零部件组成 活塞在燃气的膨胀的作用下向下运动 活塞的上下往复移动通过连杆转变成曲轴的连续转动 齿轮和顶杆是用来启闭进气阀和排气阀的 三个齿轮保证进 排气和活塞之间形成有一定节奏的动作 以上各种实物的协调动作便能使燃气的热能转变成曲柄转动的机械能 1 1引言 1 0引言 注意 有三层意思 1 这个内燃机是由很多实物组成的 什么连杆 齿轮 凸轮 曲柄 2 这些实物之间有相对运动 而这些运动具有一定的规律性 活塞的往复运动 曲柄的转动等等 3 内燃机把燃料的化学能 变成了曲柄转动的机械能 1 1引言 1 0引言 从以上这个例子 得出机器的三大特征 A 它们都是一种人为的诸实物的组合体 B 它们各部分之间形成各个运动单元 而各单元之间具有确定的相对运动 C 它能代替或减轻人类的劳动 劳力劳动和体力劳动 来完成有用的机械功或变换机械能或信息 1 1引言 1 0引言 今后 我们要判断机器 就拿这三条去衡量 鉴别 只有全部满足这三条的才称得上是机器 这三条缺一不可 为了大家便于记忆 我把这三条归纳成一段顺口溜 人为诸件组合体 诸件之间相对移 不是转换机械能 便把劳动来代替 1 1引言 1 0引言 注意 什么叫有用的机械功 什么叫转换机械能 有用的机械功即为改变工作对象的形状 空间位置而作的功 如 石油钻机在地球上打窟窿 车床加工工件 汽车运送货物都是在做有用的机械功 所谓转换机械能就是以机械能为中心的转换 机械能 机器 其他任何一种能 1 1引言 1 0引言 透平带动的发电机机 电电动机电 机内燃机热 机汽车化 机风力发电机机 电 1 1引言 这是由曲柄 连杆 滑块 机架等组成 好象是从内燃机里提出来的一样 这个滑块可看成是内燃机里的活塞 它来回往复的移动 通过连杆就可转变成曲柄的转动 它是机器吗 回答是否定的 不是 为什么呢 1 0引言 1 1引言 1 0引言 这是因为 虽然它满足机器特征的第一条 是由许多实物人为的组合而成的 虽然它也满足第二条 滑块 连杆 曲柄之间有相对运动 但是由于没有其它的辅助装置 它就不能做有用的机械功 也就不能转换机械能 因此它不能满足第三条 所以不是机器 1 1引言 1 0引言 2 机构机构的定义 具有确定相对运动的诸实物的人为组合系统 或者说 凡满足本机器三大特征前两条的就是机构 机器和机构的关系 a 从结构和运动的观点来看 两者之间并不差别 完全相同 b 机器由诸机构和其他配件组成 c 它们的区别在于 机器同时产生运动和能的变化 其目的是利用成换转机械能 而机械只产生运动的变化 其目的是传递或变换运动 1 1引言 1 0引言 思考题 判断下列何是机器 何是机构 何两者皆不 自行车 摩托 脚踏缝纫机 电动缝纫机 机械式手表 电子表 电脑 热水器 3 机械由上面的分析可知 从结构和运动的观点来看 机器和机构之间并没有差别的 为了叙述简便 我们用机械一词作为机构和机器的总称 1 1引言 1 0引言 4 构件和零件组成机械中各个相对运动部分称为构件 它既可以是一个单一的整体 也可以是几个零件组成的刚性结构 例如 内燃机的曲柄是一个整体 是一个构件 而连杆是由连杆体 连杆盖 轴瓦 螺杆 螺母 轴套六个零件组成 1 1引言 这六个零件之间没有相对运动 形成一个运动单元 运动整体 故连杆是一个构件而不是四个构件