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机械基础 绪论 请大家想一下自己认知的物体中哪些和机械有关 我国古代在机械研制方面有许多杰出的发明创造 指南车 地动仪 水碾 机械发展的历史是一部创新的历史 哈格里沃斯发明的 珍妮纺纱机 法国陆军技术军官古诺发明了世界上第一辆蒸汽动力车 1898年问世的 雷诺 牌汽车 圣路易斯精神 号飞机1927年美国人林德伯格驾驶着它完成了人类首次不着陆飞越大西洋的壮举 国际太空站 航天飞机正在利用机械臂施放哈勃空间望远镜 用光刻技术做成的微米尺寸的微机械 蜘蛛形探雷机器人 科学技术的发展 使得机械设计不断向宏观 微观 智能 多学科交叉等领域延伸 机器蟑螂 机器恐龙 仿人机器人视频 一 课程概述 1 课程性质 机械类专业的基础课 为学习专业技术课和培训专业岗位能力服务 2 课程内容 包括机械传动 常用机构 轴系零件及液压传动与气压传动等方面的基础知识 3 课程任务 学以致用 二 机器 机构 机械 构件和零件 1 机器与机构 机器 人们根据使用要求而设计的一种执行机械运动的装置 用来变换或传递能量 物料与信息 从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动 机构 具有确定相对运动的构件的组合 它是用来传递运动和力的构件系统 潘存云教授研制 典型机器的分析 1 内燃机 内燃机 组成 汽缸体1 活塞2 进气阀3 排气阀4 连杆5 曲轴6 凸轮7 顶杆8 齿轮9 10 工作原理 1 活塞下行 进气阀开启 混合气体进入汽缸 2 活塞上行 气阀关闭 混合气体被压缩 在顶部点火燃烧 3 高压燃烧气体推动活塞下行 两气阀关闭 4 活塞上行 排气阀开启 废气体被排出汽缸 潘存云教授研制 设计 潘存云 进气 压缩 爆炸 排气 内燃机的工作过程 活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的连续转动 该组合体称为 内燃机各部分的作用 曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀 称为 凸轮机构 两个齿轮用来保证进 排气阀与活塞之间形成协调动作 称为 齿轮机构 各部分协调动作的结果 机器与机构的区别 机械 是机构和机器的总称 机械基础 就是 机构和机器基础 的简称 2 机器的组成 1 从功能上 四个基本组成部分 动力部分 机器完成预定功能的动力源 最常见的是内燃机 电动机 执行部分 完成预定的动作 位于传动路线的终点 传动部分 联接原动机和执行部分的中间部分 控制部分 保证机器的启动 停止和正常协调动作 2 从制造上 零件组成 例 齿轮 轴 轴承 零件 机器及各种设备的基本组成单元 如图所示内燃机连杆上的螺栓 连杆体 连杆盖等 构件 机构 由许多具有确定的相对运动的构件组成的 中的运动单元体 1 构件 运动的单元 2 零件 制造的单元 3 构件与零件的区别及关系 构件可以是由一个或几个零件组成的刚性结构 通用机械零件 各种机械中都能用到的零件 如螺栓 齿轮 键 等 机械 机器 机构 构件 零件之间的关系 tu0 3 连杆体1 连杆体2 3 4 螺栓 连杆体1 连杆体2 轴套 3 4 螺栓 螺母 垫圈7 连杆体1 连杆体2 轴套 3 4 螺栓 螺母 垫圈7 零件 机器中的制造单元体 构件 由一个或多个零件连接而成的刚性体 介绍几种常用的机构 演示 连杆机构 步进式搬运机 连杆曲线 凸轮机构 1 1 3 2 1 1 3 2 1 1 3 2 1 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 h 1 3 2 h 1 3 2 h 1 3 2 h 1 3 2 h 1 3 2 h 1 3 2 h 1 3 2 h 1 3 2 h 1 3 2 h 3机架 2从动件 h 1凸轮 高副 h 凸轮机构 由凸轮 从动件和机架构成的三杆高副机构 齿轮机构 三 运动副的概念及应用特点 1 运动副 运动副 两构件直接接触而又能产生一定形式相对运动的可动连接 三点说明 1 两个构件才能构成一个运动副 一个构件不存在运动副2 有接触 一旦脱离 构成的运动副也随之消失3 运动副之间一定要产生相对运动 1 低副 两构件之间作面接触的运动副 转动副 两构件只能绕一个轴做相对转动 即接触处只作相对转动的运动副 移动副 两构件构成的运动副沿轴线作相对移动 即接触处只作相对移动的运动副 螺旋副 两构件之间只能沿轴线作相对螺旋运动的运动副 即在接触处两构件作一定关系的即转动又移动的符合运动 2 高副 两构件之间作点或线接触的运动副 滚动轮接触凸轮接触齿轮接触 凸轮接触 齿轮接触 齿轮接触的表示方法 一对外啮合齿轮的两轮转向相反 则箭头反向 一对内啮合齿轮的两轮转向相同 则箭头相向 一对内啮合锥齿轮 两箭头相互垂直 两箭头同时指向或同时背向啮合点 2 运动副的应用特点 低副特点 单位面积压力较小 较耐用 传力性能好摩擦损失大 效率低不能传递较复杂的运动 高副特点 单位面积压力较大 两构件接触处容易磨损能传递较复杂的运动制