《机械结构分析与使用》第一章绪论

1、机械机构分析与使用机械机构分析与使用机械机构分析与使用机械机构分析与使用 石家庄铁路职业技术学院石家庄铁路职业技术学院2009年年8月月第一章第一章 绪论绪论 机械机构分析与使用机械机构分析与使用 1-1 机械机构分析与使用的性质、任机械机构分析与使用的性质、任务及学习内容务及学习内容性质：性质：对于各专业的工程技术人员，他们在对于各专业的工程技术人员，他们在日常工作中会经常接触到各种通用和专用机日常工作中会经常接触到各种通用和专用机械，为了能正确使用、维护和保养这些机械械，为了能正确使用、维护和保养这些机械，工程技术人员必须具备一定的机械基础知，工程技术人员必须具备一定的机械基础知识。因此识

2、。因此机械机构分析与使用机械机构分析与使用课程是电课程是电气自动化专业的一门重要的基础技术课。气自动化专业的一门重要的基础技术课。机械机构分析与使用机械机构分析与使用内容：内容：包括机械工程材料、金属热加工基包括机械工程材料、金属热加工基础、机械传动概述、常用机构、常用机械础、机械传动概述、常用机构、常用机械传动装置、常用机械零件、轮系、液压传传动装置、常用机械零件、轮系、液压传动、气压传动等。动、气压传动等。 http:/ 1-2机械机构分析与使用课程的研究对象机械机构分析与使用课程的研究对象机械是机器与机构的总称。机械是机器与机构的总称。机机械械机机 器器机机 构构研究对象：研究对象：什么

3、是机器呢？什么是机器呢？什么是机构呢？什么是机构呢？机械机构分析与使用机械机构分析与使用 机器是人类为了减轻体力劳动和提高劳动生机器是人类为了减轻体力劳动和提高劳动生产率而创作出来的主要工具，使用机器进行生产产率而创作出来的主要工具，使用机器进行生产的水平是衡量一个国家技术水平和现代化程度的的水平是衡量一个国家技术水平和现代化程度的重要标志之一。重要标志之一。 在人类历史上，机器的进步从来就是促进生在人类历史上，机器的进步从来就是促进生产力发展的主要因素。以蒸汽机的发明和广泛使产力发展的主要因素。以蒸汽机的发明和广泛使用为标志的第一次技术革命，为近代机械化大生用为标志的第一次技术革命，为近代机

4、械化大生产奠定了基础，使人类从手工生产进入到机械化产奠定了基础，使人类从手工生产进入到机械化生产。生产。机械机构分析与使用机械机构分析与使用 从从20世纪世纪40年代起，以原子能、空间技术和年代起，以原子能、空间技术和电子计算机为主要标志的一场新技术革命，促进电子计算机为主要标志的一场新技术革命，促进了科学技术的重大变革和飞速发展，大量的新机了科学技术的重大变革和飞速发展，大量的新机器也从传统的纯机械系统，演变成机电一体化的器也从传统的纯机械系统，演变成机电一体化的机械设备。机械设备。 机器设计、制造的手段得到了根本的改变，机器设计、制造的手段得到了根本的改变，新材料、新工艺的出现，改变了机器

5、原来单一钢新材料、新工艺的出现，改变了机器原来单一钢铁之躯的面貌。机器中电子控制技术的应用，使铁之躯的面貌。机器中电子控制技术的应用，使机械进入了智能化的新阶段。机器的设计制造周机械进入了智能化的新阶段。机器的设计制造周期越来越短，对机器的性能制造的要求也越来越期越来越短，对机器的性能制造的要求也越来越高，个性化要求越来越多，机械产品向着高速、高，个性化要求越来越多，机械产品向着高速、精密、重载、智能等方面发展。精密、重载、智能等方面发展。机械机构分析与使用机械机构分析与使用机械机构分析与使用机械机构分析与使用普通车床普通车床机械机构分析与使用机械机构分析与使用数控车床数控车床机械机构分析与使

6、用机械机构分析与使用数控铣床，数控铣床，这是一种这是一种机机器器，主要用，主要用来加工平面来加工平面和曲面。和曲面。主轴主轴安装安装铣刀铣刀工作台工作台机械机构分析与使用机械机构分析与使用锯床锯床机械机构分析与使用机械机构分析与使用数控压弯机数控压弯机数控剪板机数控剪板机机械机构分析与使用机械机构分析与使用履带式挖掘机履带式挖掘机轮式挖掘机轮式挖掘机机械机构分析与使用机械机构分析与使用起重机起重机机械机构分析与使用机械机构分析与使用“神舟五号神舟五号”发射时的情景。发射塔、运发射时的情景。发射塔、运载火箭都是庞大的载火箭都是庞大的机器机器。机械机构分析与使用机械机构分析与使用什么是机器呢？什么

7、是机器呢？ 机器是执行机械运动的装置，用来变换或能量传递。机器是执行机械运动的装置，用来变换或能量传递。特征：特征：1.它们是一种人为实物的组合。它们是一种人为实物的组合。2.它们各部分之间具有确定的相对运动，并传递力或它们各部分之间具有确定的相对运动，并传递力或力矩。力矩。3.它们能代替或减轻人类的劳动，能完成有用的机械它们能代替或减轻人类的劳动，能完成有用的机械功（如：机床的切削加工）或转换机械能（如：内燃功（如：机床的切削加工）或转换机械能（如：内燃机、电动机）。机、电动机）。机械机构分析与使用机械机构分析与使用机械机构分析与使用机械机构分析与使用 一台典型的现代化机器是由四个部分组成的

8、，即一台典型的现代化机器是由四个部分组成的，即原动机、传动机构、执行机构和控制系统。原动机、传动机构、执行机构和控制系统。机机器器原原 动动 机机传动机构传动机构执行机构执行机构控制系统控制系统&现代化机器的组成现代化机器的组成机械机构分析与使用机械机构分析与使用原动机：原动机：是机器工作的动力源，用于提供动力。是机器工作的动力源，用于提供动力。发电机发电机化石燃料化石燃料水水 能能太阳能太阳能内燃机内燃机外燃机外燃机电动机电动机风风 能能水轮机水轮机风力机风力机太阳能电池太阳能电池机机 器器化石燃料化石燃料内燃机内燃机机机 器器化石燃料化石燃料外燃机外燃机机机 器器水水 能能风风 能

9、能水轮机水轮机风力机风力机机机 器器机机 器器机械机构分析与使用机械机构分析与使用传动机构：传动机构：将运动和动力传递或变换给执行机构。将运动和动力传递或变换给执行机构。在传动机构中一般首先与电机联接的是减速机构，最在传动机构中一般首先与电机联接的是减速机构，最常用的是各种类型的减速器、变速器等。常用的是各种类型的减速器、变速器等。圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器锥齿轮减速器锥齿轮减速器机械机构分析与使用机械机构分析与使用执行机构：执行机构：用于实现机器的功能，如机床用于实现机器的功能，如机床的刀架、机器人的手爪等。的刀架、机器人的手爪等。该机器人的手爪协调运动该机器人的手爪协调运动夹持球体实现任

10、意运动，夹持球体实现任意运动，这是一种智能型机器人。这是一种智能型机器人。控制系统：控制系统：是控制机器的其他基本部分，是控制机器的其他基本部分，使操作者能随时实现或终止各种预定的功能。使操作者能随时实现或终止各种预定的功能。机械机构分析与使用机械机构分析与使用传传动动部部分分动动力力部部分分执执行行部部分分控控制制部部分分汽汽 车车发动机发动机离合器、变速器离合器、变速器传动轴、驱动桥传动轴、驱动桥车轮车轮方向盘、转向系统、方向盘、转向系统、变速杆、制动踏板、变速杆、制动踏板、离合器踏板、加速踏板离合器踏板、加速踏板机械机构分析与使用机械机构分析与使用什么是机构呢？什么是机构呢？机构机构可以

11、定义为：是一个具有确定的机械可以定义为：是一个具有确定的机械运动的构件系统，或称它是用来传递运动运动的构件系统，或称它是用来传递运动和动力的可动装置。和动力的可动装置。http:/ 机器是由机构组成的。最简单的机器只包含机器是由机构组成的。最简单的机器只包含一个机构。多数机器包含若干个机构，内燃机就一个机构。多数机器包含若干个机构，内燃机就包含曲柄滑动机构，凸轮机构和齿轮机构等多个包含曲柄滑动机构，凸轮机构和齿轮机构等多个机构。机构。 常用机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、常用机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇机构等。间歇机构等。机械机构分析与使用机械机构分析与使用凸轮机构凸轮机构

12、齿轮机构齿轮机构连杆机构连杆机构机械机构分析与使用机械机构分析与使用一部机器可能包含多种类型的机构，也可能只包含一一部机器可能包含多种类型的机构，也可能只包含一种机构。种机构。棘轮机构棘轮机构机械机构分析与使用机械机构分析与使用 若略去若略去机器机器在做功和转换机械能方面在做功和转换机械能方面的作用，仅从结构和运动的观点来看，的作用，仅从结构和运动的观点来看，机器和机构机器和机构并无区别。因此，习惯上用并无区别。因此，习惯上用“机械机械”一词作为机器和机构的总称。一词作为机器和机构的总称。 机械机构分析与使用机械机构分析与使用 组成机构的各个相对运动部分成为组成机构的各个相对运动部分成为构件。

13、构件作为运动单元，它可以是单构件。构件作为运动单元，它可以是单一的整体，也可以是由几个最基本的零一的整体，也可以是由几个最基本的零件组成的刚性结构。件组成的刚性结构。 机械机构分析与使用机械机构分析与使用构件与零件的区别：构件与零件的区别：构件是运动的单元，构件是运动的单元，零件是制造的单元。零件是制造的单元。机械机构分析与使用机械机构分析与使用 所有的机器都是由许多机械零件组合而所有的机器都是由许多机械零件组合而成。机械零件可分为两大类：成。机械零件可分为两大类： 一类是在各种机器中经常都能用到的一类是在各种机器中经常都能用到的零件，称为零件，称为通用零件通用零件，如齿轮、链轮、蜗，如齿轮、链轮、蜗轮、螺栓、螺母等；轮、螺栓、螺母等； 另一类则是在特定类型的机器中才能用另一类则是在特定类型的机器中才能用到的零件，称为到的零件，称为专用零件专用零件，如内燃机的曲，如内燃机的曲轴、汽轮机叶片等。轴、汽轮机叶片等。 机械机构