机械原理-绪论

,机械设计基础,石志新(博士、副教授)机电楼D42113970092284南昌大学机电工程学院现代设计研究所,绪论,机械(machinery),机器,机构,课程的性质与任务,是研究机械性能分析与设计的基本理论与方法的专业基础课程之一。,教学内容1、研究机构的组成及具有确定运动的条件。2、研究四种基本机构的特性和设计方法：连杆机构，凸轮机构，齿轮机构，间歇运动机构.3、轴与轴承、联接。,本课程的基本学习方法,1着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握，不强调系统的理论分析；,2着重理解公式建立的前提、意义和应用,不强调对理论公式的具体推导；,3注意密切联系生产实际，努力培养解决工程实际问题的能力。,机器(machine)执行机械运动的装置，它用来变换和传递能量、物料与信息,是能量变换的装置，即可将某种形式的能量变换成机械能，或者把机械能变换成其他形式的能量。例如：内燃机、压气机、涡轮机、电动机和发电机等。,是完成有用的机械功或者是搬运物品。例如：轧钢机、织布机、缝纫机、汽车、飞机和金属切削加工机床等。,是用来获得和变换信息。例如：机械式积分仪、计帐机、打字机和绘图仪。,机器与其它装置的主要区别是：机器一定要作机械运动，并通过运动来实现能量物料和信息的变换,用来传递运动和力或改变运动形式的构件系统,机构(mechanism),机构和机器的区别,机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还包含电气、液压等其它系统机构只用来传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料和信息的功能,机器是由机构组成的。例：内燃机,连杆机构凸轮机构齿轮机构,机构运动简图,由若干机械装置组成的、完成特定功能的系统。是一个由确定的质量、刚度和阻尼的物体组成并能完成特定功能的系统,机械零件和构件是组成机械系统的基本要素，它们为完成一定的功能相互联系而分别组成了各个子系统。,机械系统,机械系统组成,机械系统组成,机械系统的特性,机械系统的特性,整体性机械系统是由若干个子系统构成的统一体，各子系统具有不同的功能与特性，但它们在结合时必须服从整体功能的要求，相互间须协调和适应。相关性系统内部各子系统之间有机联系，它们之间相互作用、相互影响，形成特定的关系。,机械系统的特性,目的性系统的价值体现在其功能上，完成特定的功能是系统存在的目的。因此，系统应实现所要求的功能，排除或减少有害的干扰。环境适应性任何一个系统都存在于一定的物质环境中，外部环境的变化，会使系统的输入发生变化，甚至产生干扰，引起系统功能的变化。,现代机械的功能要求,1.运动要求2.动力要求3.体积和重量要求4.可靠性和寿命要求5.安全性要求,6.经济性要求7.环境保护要求8.产品造型要求9.其他要求,由动力系统、驱动系统、机械系统、传感系统和控制系统五个要素组成。,机电一体化系统：,构件和零件,机器中的独立运动单元,零件机器中的制造单元,机构的组成和运动副,机构的组成要素是构件和运动副,构件,其中，运动规律已知的活动构件称为原动件，输出运动或动力的从动件称为输出件。,1-连杆体2-螺栓3-螺母4-连杆盖,由若干零件组成的构件连杆,二、运动副及其分类,运动副：机构中两构件直接接触的可动联接。,约束：两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到某些限制。,运动副元素：两构件上参加接触而构成运动副的部分，如点、线、面。,机构自由度：指机构中各活动构件相对于机架的可能独立运动数目，即决定构件位置的独立参变量。,运动副的分类,根据运动副的接触形式，运动副归为两类1）低副：面接触的运动副。如:,移动副,转动副,运动副的分类,2）高副：点或线接触的运动副。如:,齿轮副,凸轮副,也可将运动副分为平面运动副和空间运动