机械基础课件

机械基础课件汇报人：AA2024-01-17目录contents机械概述与基本原理常用机构与传动方式轴系零部件及轴承液压与气压传动技术机械制造工艺基础现代制造技术发展趋势01机械概述与基本原理机械是一种利用物理学的原理构造的装置，用来传递、转换或应用力量、能量或运动，以完成有用的工作。机械定义根据用途或功能，机械可分为动力机械、工作机械和信息机械等。机械分类机械定义及分类功能需求原则可靠性原则经济性原则安全性原则机械设计基本原则机械设计应首先满足功能需求，即机械应能完成预定的工作任务。机械设计应考虑经济成本，力求以最低的成本实现所需的功能。机械设计应注重可靠性，确保机械在规定的条件下和规定的时间内能完成规定的功能。机械设计应确保操作安全，防止对人员和环境造成伤害。力是物体间的相互作用，使物体获得加速度或发生形变的外因。力的概念牛顿运动定律力的合成与分解牛顿运动定律描述了物体运动的基本规律，包括惯性定律、动量定律和作用与反作用定律。力的合成与分解是解决复杂力学问题的基础，遵循平行四边形法则和三角形法则。030201力学基础知识强度与刚度强度是指材料抵抗破坏的能力，刚度是指材料抵抗变形的能力。疲劳与蠕变材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳；材料在长时间持续应力作用下发生的缓慢变形称为蠕变。弹性与塑性材料在受力时发生形变，去除外力后能恢复原状的性质称为弹性；不能恢复原状的性质称为塑性。材料力学性质02常用机构与传动方式由四个铰链连接的杆件组成，包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等。铰链四杆机构由连杆和滑块组成，常用于将旋转运动转换为直线运动或将直线运动转换为旋转运动。滑块机构由导杆和滑块组成，导杆上装有导套，可沿导杆滑动，实现复杂的运动轨迹。导杆机构连杆机构凸轮为盘形，通过凸轮轮廓与从动件的接触来驱动从动件运动。盘形凸轮机构凸轮作直线移动，通过与从动件的接触来驱动从动件运动。移动凸轮机构凸轮为圆柱形，通过与从动件的接触来驱动从动件绕圆柱轴线旋转。圆柱凸轮机构凸轮机构

齿轮传动圆柱齿轮传动由两个平行的圆柱齿轮组成，通过齿轮的啮合来传递运动和动力。圆锥齿轮传动由两个圆锥齿轮组成，通过齿轮的啮合来传递相交轴之间的运动和动力。蜗杆蜗轮传动由蜗杆和蜗轮组成，通过蜗杆的螺旋线与蜗轮的齿面啮合来传递运动和动力，实现大传动比和垂直轴之间的传动。带传动通过带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力，包括平带传动、V带传动和多楔带传动等。链传动通过链条与链轮之间的啮合来传递运动和动力，包括滚子链传动、齿形链传动等。链传动具有较大的传动比和较高的效率，但会产生较大的噪音和振动。带传动和链传动03轴系零部件及轴承根据承载方式可分为转轴、心轴和传动轴；根据轴线形状可分为直轴、曲轴和挠性轴。轴通常由轴颈、轴头、轴身和轴肩等部分组成，各部分具有不同的结构特点和功能。轴的分类与结构特点轴的结构特点轴的分类键连接通过键实现轴与轴上零件之间的周向固定以传递转矩，如平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接等。销连接通过销实现轴与轴上零件之间的固定，主要用于定位或传递不大的转矩，如圆柱销连接、圆锥销连接等。键连接和销连接具有摩擦系数小、运转精度高、价格适中等优点，广泛应用于各种机械设备中。主要类型有深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承等。滚动轴承具有承载能力强、运转平稳、抗冲击能力强等优点，但摩擦系数较大。主要类型有整体式滑动轴承、剖分式滑动轴承等。滑动轴承根据工作条件、载荷性质、转速等因素综合考虑，选择合适的轴承类型和规格。轴承的选用轴承类型及选用根据轴的承载方式、转速、载荷性质等因素进行轴的强度计算和刚度校核，确定轴的合理结构和尺寸。轴的设计根据传递的转矩和轴的直径选择合适的键类型和尺寸，并进行强度校核。键连接设计根据定位或传递的转矩选择合适的销类型和尺寸，并进行强度校核。销连接设计根据轴的支承方式、转速、载荷性质等因素选择合适的轴承类型和规格，并进行轴承组合的刚度计算和强度校核。轴承组合设计轴系零部件设计方法04液压与气压传动技术03液压传动基本原理液压传动基于帕斯卡原理，即在一个密闭的液体系统中，施加在液体上的压强能够大小不变地由液体向各个方向传递。01液压传动定义液压传动是利用液体作为工作介质来传递动力和运动的传动方式。02液压传动系统组成一个完整的液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油组成。液压传动基本原理液压泵是液压系统的动力元件，它的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，为系统提供动力。常见的液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等。液压泵液压马达是液压系统的执行元件，它将液体的压力能转换为机械能，输出转矩和转速。液压马达和液压泵在结构上相似，很多类型的液压泵和液压马达可以互逆使用。液压马达液压泵和液压马达液压缸和辅助元件液压缸液压缸是将液体的压力能转换为机械能的执行元件，用于实现往复直线运动或摆动。根据结构形式，液压缸可分为活塞缸、柱塞缸和摆动缸等。辅助元件辅助元件包括油箱、滤油器、冷却器、加热器、蓄能器、油管和管接头等，它们在液压系统中起辅助作用，保证系统的正常工作。气压传动定义01气压传动是以压缩空气为工作介质来传递动力和运动的传动方式。气压传动系统组成02气压传动系统由气源装置、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。气压传动基本原理03气压传动基于波义耳定律和马略特定律，即气体的体积与压力成反比，气体的温度与压力成正比。通过控制气体的压力和流量来实现动力的传递和运动的控制。气压传动技术简介05机械制造工艺基础铸造是将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。铸造工艺包括熔炼设备、造型设备、制芯设备、落砂设备、清理设备等。其中，熔炼设备用于将金属熔化，造型设备用于制造铸型，制芯设备用于制造砂芯，落砂设备用于将铸件从铸型中分离，清理设备用于去除铸件表面的氧化物和杂质。铸造设备铸造工艺及设备锻压工艺锻压是利用锻锤或压力机的压力，使坯料产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件的加工方法。包括自由锻、模锻、板料冲压等。锻压设备包括锻锤、压力机、加热炉等。其中，锻锤和压力机是使坯料产生塑性变形的主要设备，加热炉用于将坯料加热到锻造温度。锻压工艺及设备VS焊接是通过加热或加压，或同时加热加压，使两个分离的物体产生原子（分子）间结合力而连接成一体的成型方法。包括电弧焊、气焊、激光焊等。焊接设备包括焊机、焊枪、焊条、焊丝等。其中，焊机是提供焊接电源的设备，焊枪用于传导焊接电流并输送保护气体，焊条和焊丝是作为填充材料使用的金属棒材。焊接工艺焊接工艺及设备切削加工是利用切削刀具在切削机床上对工件进行切削，从而去除多余材料，获得所需形状、尺寸和表面质量的加工方法。包括车削、铣削、刨削、磨削等。包括车床、铣床、刨床、磨床等。其中，车床主要用于加工回转体零件，铣床主要用于加工平面和曲面零件，刨床主要用于加工平面和沟槽零件，磨床主要用于提高工件表面质量和精度。切削加工工艺切削加工设备切削加工工艺及设备06现代制造技术发展趋势利用高精度机床、刀具和测量设备，实现零件高精度、高质量加工的技术。精密加工技术在精密加工基础上，进一步提高加工精度和表面质量，达到亚微米或纳米级精度的加工技术。超精密加工技术航空航天、精密仪器、光电子等领域对高精度零件的需求。应用领域精密加工和超精密加工技术增材制造技术通过逐层堆积材料的方式构建物体的技术，也称为3D打印技术。工作原理根据三维模型数据，逐层堆积材料，最终构建出与模型一致的实体。应用领域产品设计、快速原型制造、个性化定制等领域。增材制造（3D打印）技术123在微米或纳米尺度上制造微小结构或系统的技术。微纳制造技术微纳加工、微纳操控、微纳测量等。关键技术微电子、微机电系统（MEMS）、纳米科技等领域。