第一章机械的组成分类与发展.ppt
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1、机械原理与机械设计 Theory and Design of Mechanisms and Machines,国家级十五规划教材 机械原理与机械设计,机械工业出版社出版 第一版 2004年,天津大学机械原理与机械设计教研室集体编写 主 编:张 策 副主编:陈树昌 孟彩芳,课程内容 导论 (第1篇 ) 机械原理部分 (第2篇第4篇 ) 机械设计部分 (第5篇第6篇 ) 课程设计部分 (第7篇 ),第一篇 导 论,第一章 机械的组成、分类与发展 第二章 机械的设计与相关课程简介,整个课程的总绪论,第一章 机械的组成、分类与发展,内容提要,认识机器 机器的分类和组成 机械发展历程概述,第一节 认识机
2、器,通过上周的实践,我们已经认识了几种典型的机器: 内燃机 牛头刨床 汽 车 电池自动分拣机 通用工业机器人,第二节 机器的分类和组成,机器和它的分类,机器的组成,机器中的几个基本概念,返回,什么是机器呢?,机器: 是人为实物的组合体, 具有确定的机械运动, 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。,根据用途的不同,机器可分为,动力机器 加工机器 运输机器 信息机器,动力机器 其用途是转换机械能。,原动机,如蒸汽机、内燃机、电动机,换能机,返回,加工机器,尺寸 形状 性质 状态,用来改变被 加工对象的,如: 加工机床 轧钢机 纺织机 包装机等。,返回,运输机器 用来
3、搬运物品和人。 如汽车、飞机、起重机、运输机。,返回,信息机器 其功能是处理信息。 例如复印机、打印机、绘图机等。 信息机器虽然也作机械运动,但其目的是处理信息,而不是完成有用的机械功,因而其所需的功率甚小。,动力机器 加工机器 运输机器 信息机器,转换机械能 完成机械功 作功很小,现代机器的出现使机器按功能的分类变得模糊: 机器人: 进行焊接和装配,是加工机器; 用来搬运物品,也是运输机械; 而且是按照一定的信息来搬运;也是信息机械。 电池分拣机: 实现了电池的搬运,但它是根据电池的质量信息来进行分拣后的搬运。,返回,机构 在认知机器的实践中,我们已经初步认识了几种机构:,机器中的几个基本概
4、念,什么是机构呢?,连杆机构、凸轮机构、 棘轮机构、螺旋机构、齿轮机构,内燃机,牛头刨床,内燃机何牛头刨床中的连杆机构的共同点: 构件间都形成可相对转动或相对移动的活动连接。 都是实现运动形式的变换。 它们都属于连杆机构。,凸轮机构、齿轮机构和棘轮机构实现的运动转换与连杆机构不同,构件之间的连接形式也不同,构件的形状也不同。,因此,可给出机构的如下定义: 机构: 人为实物的组合体, 具有确定的机械运动, 可以用来传递和转换运动。,机器: 人为实物的组合体, 具有确定的机械运动, 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。,机器是由机构组成的。 简单的机器,可能只含有一
5、个机构, 但一般都含有多个机构。,机械: 机器和机构的总称。,机器 机构,在各种机械中广泛使用的一些机构称为常用机构。 如: 连杆机构、 凸轮机构、 齿轮机构、 间歇运动机构。,常用机构,我们已经多次使用了“构件”这个术语。 活塞、连杆、曲轴、滑枕等都是构件。 构件是组成机构的有确定运动的单元。,构件,构件是运动的单元,而零件是制造的单元。,各种机械中广泛使用的零件称为通用零件。 如螺栓、轴、齿轮、弹簧等。 只在某一类机械中使用的零件称为专用零件。 如内燃机中的活塞、曲轴等。 通用零件中主要包括三大类零件: 传动零件 (齿轮、带、链等) 联接零件 (螺栓、键等) 轴系零件 (轴、轴承等) 此外
6、: 弹簧等零件。,通用零件与专用零件,返回,机器的组成,传统机器都包含如下三个部分:,恩格斯,运动速度的转换,传动装置解决原动机速度和执行装置速度不匹配的问题。 一般的普通交流电动机速度是固定的。 一般机器执行部分速度低于原动机的转速, 需要减速。 (也有相反的情况,需要增速)。 许多机器还需要执行装置有多种不同的速度。,带、链传动 各种齿轮传动 减速器,例如自行车链传动,例如汽车、机床的变速器,运动形式的转换,机器执行部分可能 有各种运动形式:,随着20世纪后半叶以来现代科学技术的发展,特别是控制理论的发展和计算机在工业上的应用,机器的组成更复杂了。,前馈控制,反馈控制,传感器,控制装置的作
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