机械工程导论第二章课件.ppt
第二章 机械工程基础,系统本身又可以分为若干个子系统，子系统里有时还可以分出更小的小子系统；反过来，系统本身还可以作为更大系统的一个子系统。,机械系统,任何机械产品都是由若干个零部件及装置组成的一个特定系统。,机械系统,应变仪、流量仪、振动试验台,机器的功能与性能,所谓功能，是某种产品使用中表现出来的具体功用。,美国工程师麦尔斯指出：“顾客购买的不是产品本身，而是产品所具有的功能”。,功能是产品的核心和本质。,机器的功能与性能,机器的功能与性能,机器的规格与性能,机器的功能与性能,功能与性能的区别是什么？就是本和质的区别。功能是指产品的用途，产品的用途越广表示功能越多。性能就是产品的质量，性能越高表示质量越好。,机器的功能与性能,机器的组成,传统机器包含如下三个部分：,机器的动力源，动力机分为一次动力机和二次动力机一次动力机：把自然界的能源（一次能源）直接转变为机械能的机械。如汽车、飞机、轮船等二次动力机：把二次能源（电能）或由电能产生的液压能、气压能转变为机械能的机械。如电动机、液压马达等,机器的组成,把动力机的动力和运动传递给功能执行系统的中间装置传动链：组成传动联系的一系列传动件组成：变速装置、起停或换向装置、制动装置及安全保护装置功能：减速或增速；变速；改变运动规律或形式；传递动力,机器的组成,通常处于机械系统的末端，直接与作业对象接触传递和变换运动与动力夹持、搬运、输送、分度与转位、检测、施力,现代机器新增了操作与控制系统，控制各部分运动,机器的组成,第二章 机械工程基础,机器的结构,洗衣机的结构与功能,机器的功能与结构的关系,电动机带轮和传动带波动轴（180r/min）,功能不同，但动作基本不变,波动和内桶（1000r/min）离心力甩掉水分,减速器、离合器、自动程序控制器,机构简图（曲柄摇杆机构）,机器的功能与结构的关系,机器的表达：特定的符号、线条等图形语言来表明机器内部的构成及机构运动的传递情况。,曲柄：整周运动摇杆：往复摆动运动特点：原动件的等速转动变为从动件的不等速往复摆动；反之原动件的往复摆动变为从动件的整周运动,（1）全转动副四杆机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,（1）全转动副四杆机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,（1）全转动副四杆机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,演化机构：双曲柄机构,（1）全转动副四杆机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,演化机构：双摇杆机构,（2）含有一个移动副四杆机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,（2）含有一个移动副四杆机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,(c),(a)曲柄滑块机构(b)转动导杆机构(c)摆动导杆机构,（2）含有一个移动副四杆机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,（3）含有两个移动副四杆机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,按照两个移动副所处位置的不同，可分成四种型式,工程中常见的机构的基本类型,双滑块机构.avi双转块机构.avi,（4）齿轮传动机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,（4）齿轮传动机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,（5）蜗杆传动机构的基本型,阿基米德圆柱蜗杆传动机构渐开线圆柱蜗杆传动机构,工程中常见的机构的基本类型,（6）凸轮机构的基本型,工程中常见的机构的基本类型,平面凸轮机构,工程中常见的机构的基本类型,工程中常见的机构的基本类型,机械运动形态与变换,（1）齿轮传动机构（平行轴齿轮传动）,机械运动形态与变换（连续转动到连续转动）,（1）齿轮传动机构（相交轴齿轮传动）,机械运动形态与变换（连续转动到连续转动）,（1）齿轮传动机构（交错轴齿轮传动）,机械运动形态与变换（连续转动到连续转动）,（5）绳索传动机构,机械运动形态与变换（连续转动到连续转动）,一轮缠绕，另一轮退饶，故两轮之间可有多个中间轮。,（5）绳索传动机构,不能传递较大载荷,机械运动形态与变换（连续转动到连续转动）,（6）液力传动,机械运动形态与变换（连续转动到连续转动）,液力耦合器 1-主动轮 2-从动轮 3-壳体,利用液体的动能把主动轮的转动传递 到从动轮。,机械运动形态与变换（连续转动到连续转动）,（1）槽轮机构外啮合槽轮机构.flv,机械运动形态与变换（连续转动到间歇运动）,内啮合槽轮机构.flv,（2）棘轮机构棘轮机构.rm,优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调缺点：工作时有较大的冲击和噪声，运动精度较差适用于速度较低和载荷不大的场合,机械运动形态与变换（连续转动到间歇运动）,机械运动形态与变换（连续转动到间歇运动）,机械运动形态与变换（连续转动到往复摆动）,机械运动形态与变换（连续转动到往复摆动）,机械运动形态与变换（直线移动到直线移动）,机械运动形态与变换（直线移动到定轴转动或往复摆动）,摆臂移动凸轮机构,机械运动形态与变换（直线移动到定轴转动或往复摆动）,直线螺旋到摆动的转换机构,机、液机构的控制系统,机、电、液机构组合的运动与控制,2、电磁机构,机、电、液机构组合的运动与控制,2、电磁机构,电动锤机构,电磁开关,1、2线圈 3锤头 4电磁铁 5吸合杆 6电路开关 7反位弹簧,机械运动与控制,2、直线移动的换向与控制,机械运动的换向与控制,双滑块机构,2、直线移动的换向与控制,机械运动的换向与控制,凸轮机构,机械运动的调速与控制,带传动链传动摩擦传动,有级变速无级变速,机械运动的离合与控制,离合器,压嵌式离合器,多片式摩擦离合器,电磁离合器,离合器：原动机不停止的状态下，暂时中止执行机构的工作手动离合器和电动离合器,机械运动的制动与控制,杠杆带式制动器,制动器,机械运动的制动与控制,闸瓦式制动器,材料是指人类用以制造各种有用器件的物质,1、材料与人类文明,工程材料概述,哥伦比亚号航天飞机,工程材料概述,2、工程材料的种类,工程材料：用于制造工程结构和机械零件并主要要求力学性能的结构材料,工程材料概述,2、工程材料的种类,金属材料,金属材料,金属材料,带材,异形材,板材,管材,金属材料,4、非铁金属及其合金,高分子材料：以一类称为“高分子”的化合物（或称树脂）为主要原料，加入各种填料或助剂而制成的有机材料,高分子材料,烯丙酰氯-苯乙烯,以分子键和共价键为主塑性、耐蚀性、电绝缘性、减振性好，密度小包括塑料、橡胶及合成纤维等,高分子材料,1、塑料,聚乙烯（PE）,由低分子乙烯经聚合而成的一种热塑性树脂优点：相对密度小、耐低温、电绝缘性能好、耐腐蚀缺点：强度、刚度、表面硬度低，耐热性低，易老化常用于齿轮、轴承、管道及电线包皮等,高分子材料,高分子材料,2、橡胶,高分子材料,2、橡胶,高分子材料,2、橡胶,高分子材料,3、化学纤维,化学纤维：凡能保持长度比本身直径大100倍的均匀条状或丝状的高分子材料,陶瓷材料,1、陶瓷分类,零件的种类,轴类零件 d)主轴 e)偏心轴 f)凸轮轴,零件的种类,盘套类零件a)端盖 b)齿轮 c)蜗轮 d)带轮 e)轴套 f)轴承套 g)尾座套,零件的种类,支架箱体类零件a)单孔支架 b)双孔支架 c)箱体,零件的种类,六面体类零件,零件的种类,特殊类零件,互换性与公差的概念,1、互换性的概念,几何参数指零件的尺寸、几何形状、相互位置、表面粗糙度等,互换性与公差的概念,1、互换性的分类,互换性与公差的概念,1、互换性的分类,互换性与公差的概念,1、互换性的分类,互换性与公差的概念,2、互换性的条件,公差指允许实际参数的变动量,尺寸、公差配合方面的基本术语,3、有关公差的术语和定义,孔和轴的上偏差分别以ES和es表示；下偏差分别以EI和ei表示,配合制 同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。,基孔制配合,基轴制配合,孔的基本偏差保持一定,改变轴的基本偏差，形成不同的配合。,轴的基本偏差保持一定,改变孔的基本偏差，形成不同的配合。,表面粗糙度,一般情况下：接触面Ra值取 6.33.2配合面Ra值取 0.81.6钻孔表面Ra值取 12.5,表面粗糙度,表面粗糙度,
