《机械设计基础 》课件_项目一 机械基础知识.pptxVIP

任务液压挖掘机机构运动简图的绘制;任务情境

机器是人类生产和生活中的重要工具,使用机器生产的水平是衡量一个国家的技术水平和现代化程度的重要标志。图111所示是我们生活中常见的脚踏缝纫机,它的工作原理是利用脚在踏板上的摆动带动大带轮驱动缝纫机运动。机器包括一个或若干个机构,驱动每个机构的原动件可能有一个或多个。图112所示为常见的液压挖掘机,其工作装置由三个油缸作为驱动原动件。;任务提出与任务分析

1.任务提出

为什么有的机构需要一个原动件,有的则需要多个?机构的确定运动与原动件的个数有什么关系?

2.任务分析

本任务要求结合生活实际,正确认识更多的机器,区分在实际生产和生活中哪些是机器,哪些不是机器,同时能区分机器和机构,认识构件和零件。不仅要了解机构的组成部分及连接方式,而且要了解该机构具有哪些条件才能完成有关动作。;1.机器的组成、特征及分类

1)机器的组成

图1-13所示为单缸内燃机结构图,它由机架(汽缸体)1、曲轴2、连杆3、活塞4、进气阀5、排气阀6、推杆7、凸轮8、齿轮9和齿轮10组成。当燃烧的气体推动活塞4做往复运动时,通过连杆3使曲轴2做连续转动,从而将燃气的压力能转换为曲柄的机械能。齿轮、凸轮和推杆的作用是按一定的运动规律按时开闭阀门,完成吸气和排气。这种内燃机中有三种机构:①曲柄滑块机构,由活塞4、连杆3、曲轴2和机架1构成,作用是将活塞的往复直线运动转换成曲柄的连续转动;②齿轮机构,由齿轮9、10和机架1构成,作用是改变转速的大小和方向;③凸轮机构,由凸轮8、推杆7和机架1构成,作用是将凸轮的连续转动变为推杆的往复移动,完成有规律地启闭阀门的工作。这样,当燃气推动活塞运动时,各构件协调地动作,加上汽化、点火等装置的配合,就可以将燃气的热能转化为曲轴转动的机械能。

;图114所示为数控铣削加工机床,通过将零件的加工程序输入机床的数控装置中,数控装置控制伺服系统和其他驱动系统,再驱动机床的工作台、主轴等装置的运动,从而完成零件的加工。;2)机器的特征

由以上实例可以看出,尽管机器的种类很多,其结构、功能和用途各异,但从组成和作用上来分析,机器都具有以??共同的特征:①任何机器都是由许多实体组合而成的;②各运动实体之间具有确定的相对运动;③能实现能量的转换,代替或减轻人类的劳动,完成有用的机械功。我们把同时具有以上三个特征的实物组合称为机器。

3)机器的分类

(1)机器按照构造、用途、性能等可分为以下四类。

①动力机器:如电动机、发电机、内燃机等,用来实现机械能与其他形式能量间的转换。

②加工机器:如普通机床、数控机床、工业机器人等,主要用来改变物料的结构形状、性质和状态。

③运输机器:如汽车、飞机、输送机等,主要用来改变物料的空间位置。

④信息机器:如计算机、摄像机、复印机、传真机等,主要用来获取或处理各种信息。

;(2)机器按其基本组成可以分为以下四类。

①动力源:机械动力的来源。

②传动机构:把原动机的运动和功率传递给工作机的中间环节。

③执行机构:能完成机械预期的动作。

④自动控制装置:实现机、电、气、液、计算机的综合控制。

在各种机器中,传动机构和执行机构在使用中最主要的目的是实现速度、方向或运动状态的改变,或实现特定运动规律的要求。毫无疑问,传动机构和执行机构在实现机器的各种功能中承担着非常重要的作用。;2.机构

机构是用来传递机械运动和动力的各实体的组合。机构具有机器的前两个特征,是机器的组成部分。机器与机构的区别在于:机器的主要功用是利用机械能做功或实现能量的转换;机构的主要功用在于传递或转变运动的形式,不能做机械功,也不能实现能量转换。通常的机器必包含一个或一个以上的机构。

如果不考虑做功或实现能量转换,只从结构和运动的观点来看,机器和机构没有区别,所以将它们总称为机械,即机械是机器与机构的总称。

3.构件与零件

构件是机构中参加运动的单元体,具有独立的运动特性。它是机器或机构中最小的运动单元,一个构件可以是不能拆开的单一整体,也可以是几个相互之间没有相对运动的物体组合而成的刚性体。

零件是机械中的制造单元,是组成机械的不可拆开的基本单元,如图115中的连接螺钉、连杆体、连杆盖等。;机械中的零件按功能和结构特点又可分为通用零件和专用零件。各种机械中普遍使用的零件称为通用零件,如螺钉、键、齿轮、轴承等。仅在某些专门行业中才用到的零件称为专用零件,如内燃机活塞、机床床身、汽轮机叶片等。;1.1.2平面机构及其运动简图

1.运动副及其分类

1)运动副

构件和运动副是机构中最基本的组成部分。如前所述构件是运动的单元体。机构中任一构件与另一构件都是直接以一定方式相连接的,这种连接是一种具有相对运动的活动连接。两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接称为