第二章 机械创新设计基础知识课件.ppt

（1）齿轮类构件的结构设计 齿轮构件与 支承简图 齿轮不大时 可做成圆盘状 大些时可做 成凹心腹板状 为减轻重量可 在腹板处开孔 六孔凹心腹板 状齿轮 外齿轮： 齿轮较小时可 做成齿轮轴 更大的齿轮可做成辐条状齿轮 机械创新设计课件 内蒙古科技大学机械工程学院 第一节 机械的基础知识 第二节 机械系统及其发展 第三节 机构运动简图及其结构设计 第二章 机械创新设计的基础知识 §2-1 机械的基础知识 一、机械及其组成 1. 机械 是用来传递运动或动力的能完成有用机械功的装置，用来变换或传递能量、物料与信息。是机器与机构的泛称。 机器：具有确定的机械运动，它可以用来转 换能量，完成有用功或处理信息，以 代替或减轻人的劳动。 机构：具有确定的机械运动，它可以用来传 递和转换运动。 区别： 机器的主要功用是为了利用机械能做功或 能量转换，机器是由机构组成的；机构的主 要功用在于传递或转变运动的形式，机器中 的单个机构不具有转换能量或完成有用功的 功能。 机械的特点： 机械首先必须是执行机械运动装置 （是人类制造的实体组合） 机械必须进行物料或信息的变换与传递， 并完成有用的机械功 （其组成件之间有确定的相对运动和力的传递） 机械中必须要完成能量的转换 （进行机械能的转换和机械能的利用） 执行机械运动的装置是机械的主体，该部分是 创新设计的重点内容。 2. 机械的分类 1） 动力机械（原动机） 是一种把其它形式的能量转化为机 械能的机械。 有：电动机 — 将电能转化为机械能 蒸汽机 — 将热能转化为机械能 太阳能发电机 — 将自然力转化为机械能 3） 信息机 是通过各种复杂的信息来控制机械运动。 2） 工作机 是指利用原动机提供的动力实现物料 或信息的传递，克服外载荷而作有用机 械功的机械。 大部分的机械都是工作机 如：汽车、起重运输机、机床、轧机等 如：打印机、绘图机等 3.机械的组成 1）驱动装置 常称为原动机，是机器的动力来源。 常用的有：电动机、内燃机、液压缸、气缸 2）执行装置 是处于整个传动路线的终端，按照 工艺要求完成确定的运动，是直接完 成机械功能的部分。 4）控制装置 其作用是控制机械各部分的运动，可以 是手柄、按钮式的简单装置或电路、也可 以是自动化控制系统。 3）传动装置 是介于驱动装置和执行装置之间，将 原动机的运动和动力传递给执行装置， 并实现运动速度和运动形式的转换。 二、机械设计的基本要求 1.满足使用要求 所设计的机械要有效的完成人们预期 的目的，包括执行装置的可能性和可靠 性。 2.满足经济性的要求 机械要力求结构简单，具有良好的结 构工艺性能，使用中效率高，消耗低。 3.满足可靠性要求 应能保证在规定的使用寿命期限内，零 件不发生断裂、磨损等各种形式的失效。 4.满足其它特殊要求 如常搬动的机器要便于拆、装和运输，高 温下要耐热等；不应对人、环境和社会造成消极影响等。 要满足可靠性要求，就要进行强度、 刚度和寿命的计算。 主要指机械中的传动装置（机构） 和执行装置（机构）。 机械运动系统可以是机构的基本形，也可 以是机构基本形的机构组合或组合机构。 是指最基本的、最常用的机构型式 1.机构的基本型式 三、机械运动系统 （1）全转动副四杆机构的基本型式 为曲柄摇杆机构，可演化为： 双曲柄机构、双摇杆机构 （2）含有一个移动副四杆机构的基本型式 为曲柄滑块机构，可演化为： 转动导杆机构、移动导杆机构、 曲柄摇块机构、摆动导杆机构。 对心曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构 （3）含有两个移动副四杆机构的基本型式 该机构从动件3的位移s与主动件1的转角的正弦成正比 （4）圆柱齿轮传动的基本型式 为外啮合直齿圆柱齿轮传动机构， 可演化为斜齿圆柱齿轮机构、人字齿 圆柱齿轮传动机构 （5）圆锥齿轮传动的基本型式 为外啮合直齿圆锥齿轮传动机构 （6）蜗杆传动机构基本型式 （7）直动、摆动从动件平面凸轮机构的基本型 直动：是指直动对心尖底从动件平面凸轮机构 可演化为：滚子从动件、平底从动件、偏置从动件 摆动：是指摆动尖底从动件平面凸轮机构 （8）带传动机构