机构机械的定义.PPT

1-1 機件、機構、機械的定義1-2 機件的種類1-3 運動傳達方法1-4 運動對與運動鏈 機件原理主要是介紹組成機械的機件之種類 、用途，及相互間的關係與其原理的應用。 在研究機件原理時，假設機件本身均為剛體 (rigid body)。所謂剛體就是受外力而不改 變形狀的物體，或稱為抗力體。如圖1-1所示 ，物體內A、B兩點的距離不因外力F作用而伸 長、彎曲、扭轉或縮短。 一、機件 機械中單獨的一件機械元件，稱為機件 (machine parts)。機件是構成機械的 基本元素，其種類繁多，如連桿、螺栓 、螺帽、鍵、銷，及齒輪等。 二、機構 三機件或四桿件〔含一固定機件(如第4頁說明)〕以上的機件組合體，當動其一機件必迫使其他 機件做預期的相對運動或限制運動者，稱為機構（mechanism）。如圖1-2所示車床中之變速機構、自動進刀，及車削螺絲機構等皆為機構。 三、機械 一個以上機構的組合體，可接受外來的能，而 將能轉換為功，來做指定工作者稱為機械 （machine）。如內燃機、蒸汽機、發電機、車床、汽車等。 機械具備的條件如下： 1.由一個以上的機構組成。 2.機件間會產生一定的相對運動或限制運動。 3.可將接受的能轉變為輸出的功或其他效能。 機構、結構、機架之區別說明如下： 機構：是機動學的研究範圍，研究機件間相互運 動的情形，或機件間運動的傳遞。如四連 桿機構。 結構：根據結構力學、靜力學、材料力學決定機 構中每一部分所受力的狀況，來決定各機 件應有的大小和形狀。呆鏈就是屬於結構。 機架：是固定機件。 機件有許多的形狀及各種不同的功用，但 歸納起來，基本機件可分為下列五種： 1.固定機件：如圖1-2中之機架(座)、電動機馬 達之軸承座及汽車的底盤等。 2.活動機件： (1)繞固定軸迴轉或擺動的機件。如軸連接器、 帶輪、鏈輪、摩擦輪、齒輪，及凸輪等。 (2)作直線運動的機件。如帶圈、繩圈、鏈圈， 及滑動機件(如車床之尾座組及鉋床之溜座 對床軌之運動)。 3.結合機件：如鉚釘、螺栓（釘）、鍵及銷 等。 4.控制機件：如彈簧、制動器之來令片，及 調速器之機件等。 5.流體機件：如管子、閥，及管接頭等。 一、常用符號 一、常用符號 二、主動件、從動件 在一機構中，首先受到外界賦予之動力而最先 運動的機件，稱為主動件(driver)或原動件。 凡受主動件影響而產生運動的機件，稱為從動 件(follower)。如圖1-3所示。 三、運動傳達種類 1.直接接觸（direct contact）傳動 (1)滾動接觸：如圖1-4所示之摩擦輪。 (2)滑動接觸：如車床床台上之床軌與刀具溜 座（床鞍）的接觸傳動，如圖 1-5。 2.間接接觸(intermediate contact)傳動：主 動件與從動件間必須藉中間連接物來傳動。 (1)剛體連接物：如圖1-6所示曲柄滑塊機構之 連桿，能傳送推力及拉力。 (2)撓性體連接物：只能傳送拉力，而不能傳送 推力。如圖1-7所示之皮帶、繩索，及鏈條等。 (3)流體連接物：將流體限制於密閉容器中，可傳 送推力。如油壓、氣壓機構。 3.非接觸(non-contact)傳動：主動件與從 動件間利用「超距力」來傳送動力或運 動者，如利用電磁作用的磁浮列車、電 磁離合器等。 一、運動對 兩機件經組合而互相接觸並產生一定之相對運 動者，稱為運動對(kinematic pair)，或稱為 「對偶」、「副」。運動對依維持接觸方法之 不同，可分為自鎖對與力鎖對(不完全對)。自 鎖對是不藉外力作用即能維持接觸者，如螺栓 與螺帽的接觸。力鎖對則須藉著外力作用才能 維持接觸，如車床床台上之床軌與床鞍(如圖 1-5)須藉著重力才能維持接觸。 運動對的自由度：運動對(對偶)的自由度 (degree of freedom)，是指運動對中一機件固 定，而另一受約束機件之自由運動的空間，亦 稱為可動度(mobility)。 1.一個自由剛體未受任何約束，不論形狀為何 ，其自由度為6。即三個軸向(X、Y、Z軸)的 平移及三個軸向的旋轉。如圖1-8(a)所示。 2.運動對受到彼此間的約束而喪失其中的一個或多個自由度。對偶的自由度最少為1，最多為5。如圖1-8(b)所示。 3.螺旋對本身具有直線及迴轉之相對運動，但因直線運動受約束，故其自由度只有1。如圖1-8(c)所示。 運動對依兩機件間接