機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)---緒論

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1、緒論0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念0.2本課程的性質(zhì)、內(nèi)容和任務(wù)0.3機(jī)械設(shè)計的基本要求和原則緒論人類從使用簡單工具到今天能夠設(shè)計、制造和利用現(xiàn)代機(jī)械改造自然，造福社會，經(jīng)歷了漫長的過程。如今，人們的日常生活和工作中已廣泛使用著各種各樣的機(jī)械，人們也越來越離不開機(jī)械。在當(dāng)今世界，機(jī)械的設(shè)計水平和機(jī)械化程度已成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。因此努力學(xué)習(xí)機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識，掌握機(jī)械方面的基本技能是十分必要的。返回0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念1.機(jī)器與機(jī)構(gòu)為了滿足生活和生產(chǎn)的需要，人們普遍使用著各種各樣的機(jī)器，人們熟知的如汽車、火車、

2、飛機(jī)、輪船、自行車、洗衣機(jī)、發(fā)電機(jī)和各種機(jī)床等都是機(jī)器。機(jī)器的種類繁多，其結(jié)構(gòu)、性能和用途也各不相同，但在機(jī)器的組成、運(yùn)動和功能關(guān)系上都具有一些共同的特征。下面來分析兩種機(jī)器實(shí)例。返回下一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念圖0-1所示為單缸內(nèi)燃機(jī)，它是由活塞1、連桿2、曲軸3、氣缸體(機(jī)架)4、齒輪5和6、凸輪7、推桿8、進(jìn)、排氣閥9和10等組成。它可把燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其具體工作原理如下:燃?xì)馔ㄟ^進(jìn)氣閥被下行的活塞1吸入氣缸，然后進(jìn)氣閥關(guān)閉，活塞上行壓縮燃?xì)?，點(diǎn)火使燃?xì)庠跉飧字腥紵紵臍怏w膨脹產(chǎn)生壓力，推動活塞下行，通過連

3、桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動，向外輸出機(jī)械能。當(dāng)活塞再次上行時，排氣閥打開，廢氣通過排氣閥排出。返回下一頁上一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念這種內(nèi)燃機(jī)可視為下列三部分的組合:主體部分(由活塞、連桿、曲柄和機(jī)架構(gòu)成)，其作用是將活塞的往復(fù)移動轉(zhuǎn)化為曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動;控制部分(由凸輪、推桿和機(jī)架構(gòu)成)，其作用是將凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的往復(fù)移動;傳動部分(由齒輪和機(jī)架構(gòu)成)，其作用是改變轉(zhuǎn)速的大小和方向。又如圖0-2所示的顎式碎礦機(jī)。它主要是由機(jī)架1、動顎板2、桿件3、4、5和曲軸6等組成。當(dāng)電動機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動曲軸繞軸心A連續(xù)轉(zhuǎn)動時，動顎板繞軸心F做

4、往復(fù)擺動，從而將礦石軋碎。返回下一頁上一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念從以上兩個實(shí)例可以看出，盡管這些機(jī)器結(jié)構(gòu)、性能和用途不同，但卻具有以下共同特征:都是一種人為的實(shí)物組合體;各實(shí)體間具有確定的相對運(yùn)動;能做有用的機(jī)械功或進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換。凡具備上述三個特征的實(shí)物組合體稱為機(jī)器，也可以說機(jī)器是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息等。返回下一頁上一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念具有前兩個特征的實(shí)物組合體稱為機(jī)構(gòu)，可見，機(jī)構(gòu)是具有確定相對運(yùn)動的實(shí)物組合體，它的作用是傳遞運(yùn)動和力，它能實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動。機(jī)構(gòu)中接受外部給定運(yùn)動規(guī)律

5、的活動構(gòu)件稱為主動件，隨主動件的運(yùn)動而運(yùn)動的活動構(gòu)件稱為從動件，支承活動構(gòu)件的構(gòu)件稱為固定件(機(jī)架)。返回下一頁上一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念從組成上看，機(jī)構(gòu)是機(jī)器的主要組成部分，一臺機(jī)器可由一個機(jī)構(gòu)組成，也可由多個機(jī)構(gòu)組成。圖0-1所示的內(nèi)燃機(jī)中，就包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)等多個機(jī)構(gòu)。從功能上看，機(jī)器能做有用的機(jī)械功或完成能量形式的轉(zhuǎn)換，圖0-2所示的顎式碎礦機(jī)工作時即是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而機(jī)構(gòu)主要用于傳遞和轉(zhuǎn)換運(yùn)動。若單從運(yùn)動上來看，機(jī)器與機(jī)構(gòu)并無本質(zhì)區(qū)別，因此，常把機(jī)器與機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。返回下一頁上一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器

6、與機(jī)械的概念機(jī)械一般由以下幾個部分組成:原動機(jī)、傳動部分和工作機(jī)。原動機(jī)是機(jī)械的動力來源，它主要為工作機(jī)提供運(yùn)動和動力。常用的原動機(jī)有電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和液壓機(jī)等。傳動部分處于原動機(jī)和工作機(jī)之間，其作用是將原動機(jī)的運(yùn)動和動力傳給工作機(jī)。工作機(jī)是執(zhí)行工作任務(wù)的部分，處于整個傳動路線的終端。隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動檢測技術(shù)等的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械又增加了控制部分和檢測部分，使機(jī)械的結(jié)構(gòu)、功能達(dá)到了更高的水平。返回下一頁上一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念2.零件、構(gòu)件和部件從制造角度來看，機(jī)器是由若干個零件裝配而成的，零件是構(gòu)成機(jī)器的基本要素，是

7、機(jī)器中不可拆卸的制造單元。從運(yùn)動角度來看，機(jī)器是由若干個運(yùn)動的單元所組成，這種運(yùn)動單元稱為構(gòu)件。構(gòu)件可以是一個單獨(dú)的零件，如圖0-1中的齒輪，也可以是若干個零件剛性連接而成，如內(nèi)燃機(jī)中的連桿(圖0-3)，它是由連桿體1、軸套2、連桿蓋3、軸瓦4、螺桿5和螺母6等零件剛性連接而成。返回下一頁上一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念零件按其是否具有通用性可以分為兩大類:一類是通用零件，它的應(yīng)用很廣泛，幾乎在任何一部機(jī)器中都能找到它，如齒輪、軸、螺母、銷釘、鍵等;另一類是專用零件，它僅用于某些機(jī)器中，?？杀碚髟摍C(jī)器的特點(diǎn)，如內(nèi)燃機(jī)中的活塞(圖0-1)

8、、起重機(jī)的吊鉤等。返回下一頁上一頁0.1機(jī)構(gòu)、機(jī)器與機(jī)械的概念工程中也常將一組協(xié)同工作的零件分別裝配或制造成一個個相對獨(dú)立的組合體，然后再裝配成整機(jī)，這種組合體常稱為部件(或組件)，如汽車的發(fā)