《机械基础》 课件 0-绪论

机械基础绪

论一、机械机械是指利用力学原理组成的各种装置数控机床挖掘机3D打印机自行车扳手1．机器与机构机器是人们根据某种使用要求而设计及制造的能执行机械运动的装置，用来完成特定的功能。机器可分为动力机器、加工机器、运输机器和信息机器四大类（1）机器常见机器的类型、功能和示例台式钻床（简称台钻）是一种常用的孔加工机器台式钻床由电动机7、带传动机构6、齿轮齿条进给机构4、钻夹头3、可调工作台2、底座1、主轴箱8、立柱9等组成台式钻床的组成机器一般由动力部分、传动部分、执行部分、控制部分、支承部分和辅助部分等组成1）动力部分功能：把其他形式的能量转换为机械能，以驱动机器各运动部件运动示例：电动机、内燃机和蒸汽机等2）传动部分功能：将原动机的运动和动力传递给执行部分示例：金属切削机床中的带传动机构、螺旋传动机构、齿轮传动机构和曲柄连杆机构等3）执行部分功能：完成机器的工作任务，处于整个传动装置的终端，其结构形式取决于机器的用途示例：金属切削机床的主轴、滑板等4）控制部分功能：显示及反映机器的运行位置和状态，控制机器正常运行及工作示例：机电一体化设备（如数控机床、机器人等）中的控制装置等5）支承部分功能：支承动力部分、传动部分、执行部分、控制部分，并将它们连为一体示例：机床的床身、汽车的车身等6）辅助部分功能：改善机器的运行环境，延长机器的使用寿命示例：金属切削机床的冷却装置、润滑装置、安全防护装置、照明装置和显示装置等机构是具有确定相对运动的实物组合，是用来传递力和运动的构件组合体，是机器的重要组成部分（2）机构台式钻床的带传动机构台式钻床的进给机构，转动进给手柄1，带动齿轮7旋转，通过齿轮齿条进给机构将齿轮7的旋转运动转换为套筒（齿条）5的上下移动，从而带动钻头9上下运动台式钻床的进给机构机器与机构都是由若干构件组成的，各构件之间都有确定的相对运动。两者的区别为：机器能转换机械能或完成有用的机械功，机构只能传递力和运动一台机器可以有多种机构，也可以只包含一种机构。从结构和运动的观点来看，机器和机构并无区别，因此，人们习惯于用机械一词作为机器与机构的总称。有些简单的机械装置没有动力部分，它们不是机器，只能称为机械2．零件、部件与构件组成机械的每一个单独加工的单元称为零件，零件也是用于装配产品的基本单元，机器由若干个零件装配而成（1）零件部件是机械的一个组成部分，由若干装配在一起的零件组成。在机械产品的装配过程中，先将零件装配成部件，然后再将部件装配成机器（2）部件机械包含若干个运动单元体，机构中的运动单元体称为构件。构件可以是一个零件，也可以是几个零件的刚性组合（3）构件两爪顶拔器二、运动副两个构件直接接触组成的可动连接称为运动副，它限制了两个构件之间的某些相对运动。在机械中，各构件必须以运动副的形式连接起来运动副是通过点、线、面接触的，根据两构件之间的接触形式不同，运动副可分为低副和高副两大类两爪顶拔器1．低副两构件之间只允许做相对转动的运动副（1）转动副两构件之间为面接触的运动副称为低副订书机上盖与钉道、钉道与底座之间用销轴连接，上盖可以相对于钉道转动，钉道可以相对于底座转动两构件之间只允许做相对移动的运动副，又称棱柱副（2）移动副液压缸活塞杆可以在缸体中进行轴向往复移动两构件只能沿轴线做相对螺旋运动的运动副（3）螺旋副螺旋千斤顶螺套用紧定螺钉固定在底座中。转动旋柄，螺杆在螺套中做螺旋运动低副的特点承受载荷时因单位面积压力较小，故传力性能好，较耐用低副是滑动摩擦，摩擦损失大，因而效率低不能传递较为复杂的运动2．高副由凸轮和凸轮从动件直接接触形成的运动副（1）凸轮副两构件之间为点接触或线接触的运动副称为高副内燃机配气机构的气门组件压板和气门连为一体。当凸轮匀速转动时，其外轮廓面迫使气门按照预期的运动规律往复运动，适时地开启或关闭气道由两齿轮的齿面直接接触形成的运动副（2）齿轮副单级圆柱齿轮减速器减速机构由一对圆柱齿轮组成，动力由齿轮轴（小圆柱齿轮）输入，从安装大圆柱齿轮的轴输出高副的特点承受载荷时的单位面积压力较大，两构件接触处容易磨损制造和维修困难能传递较复杂的运动三、机构运动简图仅用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例表示各构件、运动副的相对位置和运动关系的图形称为机构运动简图两爪顶拔器的机构运动简图（1）机架（2）杆、轴1．常用构件的机构运动简图用图形符号（3）构件组成部分的永久连接（4）组成部分与轴（杆）的固定连接（5）构件是转动副的一部分（6）机架是转动副的一部分（7）构件是移动副的一部分（8）连接转动副的滑块2．常用运动副的机构运动简图用图形符号1）固定铰链（1）转动副2）活动铰链（2）移动副1）滑块固定2）滑块不固定（3）螺旋副四、工程材料材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础工程材