《机械原理培训》课件

机械原理培训欢迎参加《机械原理培训》课程！课程大纲机械概述机械的定义、分类和特点力学基础力的概念、合成与分解、平衡和约束条件基本传动机构轮对传动、带传动、链传动和摩擦传动齿轮传动齿轮分类、几何参数、传动比计算1.机械概述机械是人类创造的一种重要的工具，广泛应用于各个领域，为社会发展和人类生活提供了重要的支持。1.1机械的定义定义一机械是由多个零件组成的，具有确定运动的，用来传递或转换能量、完成有用功的机器。定义二机械是由刚体或可变形体组成的，用来传递或转换能量、完成有用功的系统。1.2机械的分类按用途分类例如，加工机械、运输机械、农业机械等。按工作原理分类例如，液压机械、气动机械、电气机械等。按传动方式分类例如，齿轮传动机械、链传动机械、带传动机械等。1.3机械的特点复杂性机械通常由多个部件组成，这些部件之间相互作用，以实现特定的功能。运动性机械中的部件通常是运动的，通过运动来完成工作。能量转换机械通常将一种形式的能量转换为另一种形式的能量，例如将电能转换为机械能。效率机械的效率是指输出能量与输入能量之比，通常小于1。力学基础力的概念和种类力是物体之间的相互作用，可以使物体发生形变或改变运动状态。力的合成和分解多个力的合力作用效果等同于这多个力的共同作用效果。2.1力的概念和种类推力推动物体运动的力，方向与物体运动方向一致。拉力拉动物体运动的力，方向与物体运动方向一致。重力物体由于地球吸引而受到的力，方向总是竖直向下。摩擦力物体之间接触面相互运动或有相对运动趋势时产生的阻力，方向与运动方向相反。2.2力的合成和分解1合成将多个力的作用效果等效为一个力。2平行四边形法则将两个力作为平行四边形的两邻边，则两力的合力为平行四边形的对角线。3分解将一个力分解成多个力的作用效果。4正交分解将一个力分解成两个相互垂直的力。2.3力的平衡和约束条件1平衡条件作用在物体上的所有外力的矢量和为零，物体保持静止或匀速直线运动状态。2约束条件约束是指限制物体运动的限制因素，例如固定支座、绳索等。3约束力的作用约束力是物体受到约束时产生的反作用力，方向总是与物体运动方向相反。3.基本传动机构定义将原动机的运动和动力传递给工作机，并改变运动形式或运动参数的机构，称为传动机构。分类按传动方式可分为：齿轮传动、带传动、链传动、摩擦传动等。3.1轮对传动定义轮对传动是指通过两个或多个齿轮相互啮合来传递运动和动力的传动方式。特点传动效率高，结构紧凑，传动比准确。应用广泛应用于各种机械设备中，如汽车变速箱、机床、起重机等。3.2带传动传动方式带传动是一种利用带子来传递动力的传动方式，带子绕在主动轮和从动轮上，通过摩擦力来传递运动和扭矩。优点带传动具有结构简单、运行平稳、噪音低、缓冲性能好、安装方便等优点。应用场景带传动广泛应用于各种机械设备，例如：机床、汽车、农业机械等。3.3链传动链传动链传动利用链条连接驱动轮和从动轮，实现运动传递。链条由一系列链节组成，每个链节由两个套筒和一个链板连接而成。特点链传动具有传动效率高、传动平稳、承载能力强、适用范围广等特点，广泛应用于工业机械、农业机械等领域。3.4摩擦传动带传动利用带和轮之间的摩擦力传递运动和功率。离合器通过摩擦力实现机械部件的连接和分离。制动器利用摩擦力使机械部件减速或停止运动。齿轮传动齿轮传动齿轮传动是机械中应用最广泛的一种传动形式，通过齿轮啮合实现动力和运动的传递。特点传动效率高，工作可靠，传动比准确，能承受较大的载荷，广泛应用于各种机械传动系统中。4.1齿轮分类按齿轮的形状分类圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮、非圆齿轮等按齿轮的轮齿形状分类直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、内齿轮等按齿轮的精度分类标准齿轮、精密齿轮、超精密齿轮等4.2齿轮几何参数模数齿轮尺寸的基本参数，表示齿轮大小齿数齿轮上齿的个数，决定传动比压力角齿廓与齿轮节圆的夹角，影响齿轮强度4.3齿轮传动比计算1传动比齿轮传动比是输出轴转速与输入轴转速之比2计算公式传动比等于输出齿轮的齿数除以输入齿轮的齿数3应用传动比决定了机械的转速和扭矩5.联轴器和轴承联轴器的作用连接两轴，传递扭矩，并允许两轴间存在一定角度或轴向位移。轴承的作用支撑旋转轴，降低摩擦，减少磨损，提高机械效率。5.1联轴器的作用和分类连接作用将两个独立旋转的轴连接起来，传递扭矩和运动，实现机械的连续运转。缓冲作用吸收轴系运行中的冲击载荷和振动，保护传动系统和机器的正常运行。补偿作用补偿轴系之间的相对位移，例如轴向、径向和角度误差，保证传动系统的正常工作。5.2轴承的作用和分类1减少摩擦轴承的主要作用是降低机械部件之间的摩擦，使运动更顺畅，减少能耗。2承载负荷轴承可以承受各种方向的力，包括径向载荷和轴向载荷，并将其传递到其他结构部件上。3提高精度轴承可以帮助机械部件保持其精度，并提高机器的整体性能。4延长使用寿命通过降低摩擦和承受负荷，轴承可以延长机械部件的使用寿命。5.3轴承的选择与安装1负荷类型径向负荷、轴向负荷2转速低速、高速3工作环境温度、湿度4安装精度安装精度要求5成本经济性考虑轴承的选择和安装是机械设计中至关重要的环节，直接影响着机械的性能和寿命。选择合适的轴承需要考虑多种因素，包括负荷类型、转速、工作环境、安装精度和成本等。正确的安装可以确保轴承的正常工作，延长其使用寿命。6.机构分析与设计机构的定义与分类机构是多个构件以一定的方式连接在一起，并能实现特定运动功能的组合。机构的自由度分析自由度是指机构中可独立运动的构件数量，决定了机构的运动能力。6.1机构的定义与分类机器的组成部分机构是机器中实现运动和力的传递功能的部件组合，是机器的核心组成部分。运动转换和力传递机构通过连接件和运动副的配合，将一个或多个运动部件的运动转换为其他运动部件的运动，并传递力。按运动类型分类机构可以根据运动类型分为平面机构、空间机构和机构组合等，每种机构都有其独特的运动特点和应用场景。6.2机构的自由度分析自由度机构独立运动的可能性Gruebler公式计算机构自由度的经典公式约束限制机构运动的限制条件机构运动特性分析1速度分析分析机构中各构件的速度和加速度关系。2位移分析确定机构中各构件的运动轨迹和位移变化。3动力学分析研究机构的运动受力情况，分析其动力学性能。课程总结本课程介绍了机械原理的基本概念、基本传动机构、齿轮传动、联轴器和轴承以及机构分析与设计等内容。掌握机械原理基本概念能够识别和理解机械运动的基本形式和规律。了解常见传动机构熟悉轮对传动、带传动、链传动、齿轮传动等传动方式的特点和应用。掌握机构分析与设计方法具备一定的机构分析能力，能够对简单机构进行运动分析和设计。知识点归纳机械概述定义、分类、特点力学基础力的概念、合成、分解、平衡基本传动机构轮对、带传动、链传动、摩擦传动齿轮传动分类、几何参数、传动比计算实践与应用实际案例结合具体的机械设备，例如汽车发动机、机床等，讲解机械原理在实际工程中的应用，帮助学员更好地理解理论知识。动手实践安排一些简单的机械设