《機械結構分析與使用》第一章緒論

1、機械機構分析與使用機械機構分析與使用機械機構分析與使用機械機構分析與使用 石家莊鐵路職業(yè)技術學院石家莊鐵路職業(yè)技術學院2009年年8月月第一章第一章 緒論緒論 機械機構分析與使用機械機構分析與使用 1-1 機械機構分析與使用的性質、任機械機構分析與使用的性質、任務及學習內容務及學習內容性質：性質：對于各專業(yè)的工程技術人員，他們在對于各專業(yè)的工程技術人員，他們在日常工作中會經常接觸到各種通用和專用機日常工作中會經常接觸到各種通用和專用機械，為了能正確使用、維護和保養(yǎng)這些機械械，為了能正確使用、維護和保養(yǎng)這些機械，工程技術人員必須具備一定的機械基礎知，工程技術人員必須具備一定的機械基礎知識。因此識

2、。因此機械機構分析與使用機械機構分析與使用課程是電課程是電氣自動化專業(yè)的一門重要的基礎技術課。氣自動化專業(yè)的一門重要的基礎技術課。機械機構分析與使用機械機構分析與使用內容：內容：包括機械工程材料、金屬熱加工基包括機械工程材料、金屬熱加工基礎、機械傳動概述、常用機構、常用機械礎、機械傳動概述、常用機構、常用機械傳動裝置、常用機械零件、輪系、液壓傳傳動裝置、常用機械零件、輪系、液壓傳動、氣壓傳動等。動、氣壓傳動等。 http:/ 1-2機械機構分析與使用課程的研究對象機械機構分析與使用課程的研究對象機械是機器與機構的總稱。機械是機器與機構的總稱。機機械械機機 器器機機 構構研究對象：研究對象：什么

3、是機器呢？什么是機器呢？什么是機構呢？什么是機構呢？機械機構分析與使用機械機構分析與使用 機器是人類為了減輕體力勞動和提高勞動生機器是人類為了減輕體力勞動和提高勞動生產率而創(chuàng)作出來的主要工具，使用機器進行生產產率而創(chuàng)作出來的主要工具，使用機器進行生產的水平是衡量一個國家技術水平和現代化程度的的水平是衡量一個國家技術水平和現代化程度的重要標志之一。重要標志之一。 在人類歷史上，機器的進步從來就是促進生在人類歷史上，機器的進步從來就是促進生產力發(fā)展的主要因素。以蒸汽機的發(fā)明和廣泛使產力發(fā)展的主要因素。以蒸汽機的發(fā)明和廣泛使用為標志的第一次技術革命，為近代機械化大生用為標志的第一次技術革命，為近代機

4、械化大生產奠定了基礎，使人類從手工生產進入到機械化產奠定了基礎，使人類從手工生產進入到機械化生產。生產。機械機構分析與使用機械機構分析與使用 從從20世紀世紀40年代起，以原子能、空間技術和年代起，以原子能、空間技術和電子計算機為主要標志的一場新技術革命，促進電子計算機為主要標志的一場新技術革命，促進了科學技術的重大變革和飛速發(fā)展，大量的新機了科學技術的重大變革和飛速發(fā)展，大量的新機器也從傳統(tǒng)的純機械系統(tǒng)，演變成機電一體化的器也從傳統(tǒng)的純機械系統(tǒng)，演變成機電一體化的機械設備。機械設備。 機器設計、制造的手段得到了根本的改變，機器設計、制造的手段得到了根本的改變，新材料、新工藝的出現，改變了機器

5、原來單一鋼新材料、新工藝的出現，改變了機器原來單一鋼鐵之軀的面貌。機器中電子控制技術的應用，使鐵之軀的面貌。機器中電子控制技術的應用，使機械進入了智能化的新階段。機器的設計制造周機械進入了智能化的新階段。機器的設計制造周期越來越短，對機器的性能制造的要求也越來越期越來越短，對機器的性能制造的要求也越來越高，個性化要求越來越多，機械產品向著高速、高，個性化要求越來越多，機械產品向著高速、精密、重載、智能等方面發(fā)展。精密、重載、智能等方面發(fā)展。機械機構分析與使用機械機構分析與使用機械機構分析與使用機械機構分析與使用普通車床普通車床機械機構分析與使用機械機構分析與使用數控車床數控車床機械機構分析與使

6、用機械機構分析與使用數控銑床，數控銑床，這是一種這是一種機機器器，主要用，主要用來加工平面來加工平面和曲面。和曲面。主軸主軸安裝安裝銑刀銑刀工作臺工作臺機械機構分析與使用機械機構分析與使用鋸床鋸床機械機構分析與使用機械機構分析與使用數控壓彎機數控壓彎機數控剪板機數控剪板機機械機構分析與使用機械機構分析與使用履帶式挖掘機履帶式挖掘機輪式挖掘機輪式挖掘機機械機構分析與使用機械機構分析與使用起重機起重機機械機構分析與使用機械機構分析與使用“神舟五號神舟五號”發(fā)射時的情景。發(fā)射塔、運發(fā)射時的情景。發(fā)射塔、運載火箭都是龐大的載火箭都是龐大的機器機器。機械機構分析與使用機械機構分析與使用什么是機器呢？什么

7、是機器呢？ 機器是執(zhí)行機械運動的裝置，用來變換或能量傳遞。機器是執(zhí)行機械運動的裝置，用來變換或能量傳遞。特征：特征：1.它們是一種人為實物的組合。它們是一種人為實物的組合。2.它們各部分之間具有確定的相對運動，并傳遞力或它們各部分之間具有確定的相對運動，并傳遞力或力矩。力矩。3.它們能代替或減輕人類的勞動，能完成有用的機械它們能代替或減輕人類的勞動，能完成有用的機械功（如：機床的切削加工）或轉換機械能（如：內燃功（如：機床的切削加工）或轉換機械能（如：內燃機、電動機）。機、電動機）。機械機構分析與使用機械機構分析與使用機械機構分析與使用機械機構分析與使用 一臺典型的現代化機器是由四個部分組成的

8、，即一臺典型的現代化機器是由四個部分組成的，即原動機、傳動機構、執(zhí)行機構和控制系統(tǒng)。原動機、傳動機構、執(zhí)行機構和控制系統(tǒng)。機機器器原原 動動 機機傳動機構傳動機構執(zhí)行機構執(zhí)行機構控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)&現代化機器的組成現代化機器的組成機械機構分析與使用機械機構分析與使用原動機：原動機：是機器工作的動力源，用于提供動力。是機器工作的動力源，用于提供動力。發(fā)電機發(fā)電機化石燃料化石燃料水水 能能太陽能太陽能內燃機內燃機外燃機外燃機電動機電動機風風 能能水輪機水輪機風力機風力機太陽能電池太陽能電池機機 器器化石燃料化石燃料內燃機內燃機機機 器器化石燃料化石燃料外燃機外燃機機機 器器水水 能能風風 能

9、能水輪機水輪機風力機風力機機機 器器機機 器器機械機構分析與使用機械機構分析與使用傳動機構：傳動機構：將運動和動力傳遞或變換給執(zhí)行機構。將運動和動力傳遞或變換給執(zhí)行機構。在傳動機構中一般首先與電機聯接的是減速機構，最在傳動機構中一般首先與電機聯接的是減速機構，最常用的是各種類型的減速器、變速器等。常用的是各種類型的減速器、變速器等。圓柱齒輪減速器圓柱齒輪減速器錐齒輪減速器錐齒輪減速器機械機構分析與使用機械機構分析與使用執(zhí)行機構：執(zhí)行機構：用于實現機器的功能，如機床用于實現機器的功能，如機床的刀架、機器人的手爪等。的刀架、機器人的手爪等。該機器人的手爪協(xié)調運動該機器人的手爪協(xié)調運動夾持球體實現任

10、意運動，夾持球體實現任意運動，這是一種智能型機器人。這是一種智能型機器人。控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)：是控制機器的其他基本部分，是控制機器的其他基本部分，使操作者能隨時實現或終止各種預定的功能。使操作者能隨時實現或終止各種預定的功能。機械機構分析與使用機械機構分析與使用傳傳動動部部分分動動力力部部分分執(zhí)執(zhí)行行部部分分控控制制部部分分汽汽 車車發(fā)動機發(fā)動機離合器、變速器離合器、變速器傳動軸、驅動橋傳動軸、驅動橋車輪車輪方向盤、轉向系統(tǒng)、方向盤、轉向系統(tǒng)、變速桿、制動踏板、變速桿、制動踏板、離合器踏板、加速踏板離合器踏板、加速踏板機械機構分析與使用機械機構分析與使用什么是機構呢？什么是機構呢？機構機構可以

11、定義為：是一個具有確定的機械可以定義為：是一個具有確定的機械運動的構件系統(tǒng)，或稱它是用來傳遞運動運動的構件系統(tǒng)，或稱它是用來傳遞運動和動力的可動裝置。和動力的可動裝置。http:/ 機器是由機構組成的。最簡單的機器只包含機器是由機構組成的。最簡單的機器只包含一個機構。多數機器包含若干個機構，內燃機就一個機構。多數機器包含若干個機構，內燃機就包含曲柄滑動機構，凸輪機構和齒輪機構等多個包含曲柄滑動機構，凸輪機構和齒輪機構等多個機構。機構。 常用機構有：連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、常用機構有：連桿機構、凸輪機構、齒輪機構、間歇機構等。間歇機構等。機械機構分析與使用機械機構分析與使用凸輪機構凸輪機構

12、齒輪機構齒輪機構連桿機構連桿機構機械機構分析與使用機械機構分析與使用一部機器可能包含多種類型的機構，也可能只包含一一部機器可能包含多種類型的機構，也可能只包含一種機構。種機構。棘輪機構棘輪機構機械機構分析與使用機械機構分析與使用 若略去若略去機器機器在做功和轉換機械能方面在做功和轉換機械能方面的作用，僅從結構和運動的觀點來看，的作用，僅從結構和運動的觀點來看，機器和機構機器和機構并無區(qū)別。因此，習慣上用并無區(qū)別。因此，習慣上用“機械機械”一詞作為機器和機構的總稱。一詞作為機器和機構的總稱。 機械機構分析與使用機械機構分析與使用 組成機構的各個相對運動部分成為組成機構的各個相對運動部分成為構件。

13、構件作為運動單元，它可以是單構件。構件作為運動單元，它可以是單一的整體，也可以是由幾個最基本的零一的整體，也可以是由幾個最基本的零件組成的剛性結構。件組成的剛性結構。 機械機構分析與使用機械機構分析與使用構件與零件的區(qū)別：構件與零件的區(qū)別：構件是運動的單元，構件是運動的單元，零件是制造的單元。零件是制造的單元。機械機構分析與使用機械機構分析與使用 所有的機器都是由許多機械零件組合而所有的機器都是由許多機械零件組合而成。機械零件可分為兩大類：成。機械零件可分為兩大類： 一類是在各種機器中經常都能用到的一類是在各種機器中經常都能用到的零件，稱為零件，稱為通用零件通用零件，如齒輪、鏈輪、蝸，如齒輪、鏈輪、蝸輪、螺栓、螺母等；輪、螺栓、螺母等； 另一類則是在特定類型的機器中才能用另一類則是在特定類型的機器中才能用到的零件，稱為到的零件，稱為專用零件專用零件，如內燃機的曲，如內燃機的曲軸、汽輪機葉片等。軸、汽輪機葉片等。 機械機構