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1、1-8课时 绪论 绪论绪论 引入:机械的产生 o 机械是人类祖先在长期的生活和生产劳动探索 中逐渐产生的. o 机械是人类的生产劳动工具，是人类社会生产 力发展的重要标志，是人类文明的产物. o 最古老的机械形式：杠杆、水车、风车、手工杠杆、水车、风车、手工 纺织机纺织机等. 绪论绪论 引入:机械的发展简况 o 十八世纪蒸汽机的发明促进了欧洲机械工业的发 展，原动机的出现标志着机械工业的质的飞跃； o 各门力学学科的发展为机械的设计制作奠定了科 学基础，使机械工业迅猛发展； o 机械设备的其它典型例子： o 加工机床、机械手、机器人、日用机械设备等。 绪论绪论 机械的典型例子：汽车 绪论绪论
2、机械的典型例子：飞机 绪论绪论 机械的典型例子：高空作业车 绪论绪论 机械的典型例子：龙门起重机 绪论绪论 机械典型例子：数控加工中心 绪论绪论 机械的典型例子：压路机 绪论绪论 机械的典型例子：工程机械 绪论绪论 机械的作用 o 机械的重要意义：减轻人类的体力和脑力劳动 、提高劳动生产率。 绪论绪论 本章的教学目标： 1）了解本课程研究对象，认识机器的组成，掌握机 器、机构、构件、零件的基本概念及正确识别； 2) 初步了解本课程学习内容，及在专业人才培养中 的地位及作用，从而明确本课程学习目标； 3) 对平面机构的组成有所认识，对由一般平面机构 组成的机械系统，能绘制出机构运动简图,并判断其
3、是 否有确定的运动。 绪论 绪论绪论 绪论绪论 单缸内燃机构造 绪论绪论 原动机部分： 将其它能量变换为机械能， 是驱动整部机器的动力源。 工作机部分： 其功能是利用机械能去变换 或传递能量、物料、信号。 传动部分： 把原动机的运动和动力转变 为工作部分运动和动力。 机器组成 (二)机械基础基本概念. 绪论绪论 控制器(控制) 带(传动) 减速器(传动) 波轮(工作) 潘存云教授研制 绪论绪论 潘存云教授研制 典型机器的分析： 1.内燃机 内燃机 组成： 6 5 43 8 7 1 2 9 10 汽缸体1、活塞2、进气阀3、 排气阀4、 连杆5、曲轴6、 凸轮7、顶杆8、 齿轮9、10 工作原理
4、： 1.活塞下行，进气阀开启，混合气体 进入汽缸； 2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩， 在顶部点 火燃烧； 3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭； 4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。 循环运动的结果，使曲轴 输出连续的旋转运动 绪论绪论 潘存云教授研制 设计：潘存云 进气压缩爆炸排气 内燃机的工作过程： 活塞的往复运动通过连杆转变为曲 轴的连续转动，该组合体称为： 内燃机各部分的作用： 曲柄滑块机构 凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；称为： 凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动 作，称为：齿轮机构 各部分协调动作的结果： 化学能 机械能 绪论绪论 机器的
5、三个特征： o 1）由多个构件组成； o 2）各构件间具有确定的相对运动； o 3）能够完成有效的机械功或变换机械能。 o 机构：具有机器的前两个特征 o 机械：机器和机构的总称 绪论绪论 o 机器是执行机械运动的装置，用来变 换或传递能量、物料与信息，以代替 或减轻人的劳动。 三大特征三大特征： o 1）由多构件构件组成； o 2）各构件间有确定的相对运动； o 3）能做功或进行能量转换。 机械：是机器与机构的总称。 机器的定义 绪论绪论 机构：具有机器前两个特征的多构件组合 体；或由多构件组成且各构件间有 确定的相对运动.如: 脚踏自行车、脚踏自行车、 脚踏缝纫机、脚踏缝纫机、 发动机中的
6、曲柄滑块机构发动机中的曲柄滑块机构. . 构件：机器中运动的基本单元；如: 发动机的连杆发动机的连杆 零件：机器中最小的 制造单元；如：螺钉 部件：一套协同工作且完成共同任务的零 件组合。如:轴承 机器组成部件 绪论绪论 oo 通用零件：通用零件： 在各种机器中经常使用的零件。 如：螺栓、螺母 oo 专用零件：专用零件： 仅在特定类型机器中使用的零件， 如：活塞，曲轴。 零件分类 绪论绪论 一、机构的组成 机构能实现预期的机械运动的、各构件的基 本组合体称为机构。 机构仅能实现预期的机械运动，最简单的机器只 有一个机构。 机构由构件组成，由一或几个零件组成构件； 构件运动的单元体； 零件制造的
7、单元体； 1.构件和零件：(复习) 绪论绪论 1.构件和零件： 绪论绪论 机车车轮联动机构 单缸内燃机 绪论绪论 2运动副及其分类 运动副机构中，两构件间直接接触而又相对 运动的可动联接。 机构是由构件通过运动副联接而组成的构件系统 。 运动副中两构件间接触形式：点、线、面（运动 副元素） 根据组成运动副两构件之间的接触特性，运动副 可分为低副和高副。 一、机构的组成 绪论绪论 运动副的分类： 低副两构件通过面接触而构成的运动副称为。 根据低副两构件间的相对运动形式： 转动副（两构件间只可相对转动） 移动副（两构件间只可相对移动） 低副 绪论绪论 平面运动副及其符号 图0-4 平面运动副及其符
8、号 a）转动副 b）移动副 c）高副（点接触）d）高 副（面接触） 绪论绪论 运动副的分类： 高副两构件通过点或线接触组成的运动副称 为高副。 绪论绪论 运动副的分类： 空间运动副运动副中两构件作空间运动。 球面副 绪论绪论 空间运动副： 螺旋副 绪论绪论 图0-5 空间运动副及其符号 a）球面副 b）球销副 c）螺旋副 绪论绪论 绪论绪论 绪论绪论 绪论绪论 绘制机构运动简图的步骤 ： 绪论绪论 例1 绘制内燃机的机构运动简图： 气缸体1 活塞2 进气阀3 排气阀4 连杆5 曲轴6 凸轮7 顶杆8 齿轮9 绪论绪论 内燃机的机构运动简图 绪论绪论 鄂式破碎机机构运动简图绘制： 绪论绪论 偏心
9、轮机构运动简图绘制： 绪论绪论 五杆机构： 从动件运动不确定，不成为机构。 绪论绪论 三杆机构：(只能算是一个构件) 构件系统不能运动，不成为机构。 绪论绪论 四杆机构： 构件系统能否成为机构，与自由度有关。 绪论绪论 1、基本概念 机器、机构、构件、 零件、部件的定义。 2、机构组成,机构简图绘制. 3、本课程学习目标. 小 结 本章重点 绪论绪论 0-1 机械设计基础课程的主要内容和基本 任务是什么？ 0-2 什么是构件？什么是零件？它们有什么 区别和联系？试举实例加以说明。 0-3 用生活中例子说明机构和机器特征 构件和零件的区别 0-4 现代机械的四个组成部分及作用是什么 ？ 0-5
10、脚踏自行车、脚踏缝纫机是否为机器。 试分析其组成. 思考题： 第一章 带传动 1.1带传动的主要特点、类型和应用 1.2普通V带和V带轮 1.3带传动的基本理论 1.4V带传动的设计 1.5带传动的安装、张紧和维护 o1.1带传动的主要特点、类型和应用 o带传动一般是由主动轮、从动轮紧套在两轮上的传动带及机架组成 。 o源动机转动 o带的传动过程 ： o主动轮转动 o驱动主动 轮 o从动轮转动 o带与轮的摩擦 o单击 o带传动的类型 o普通V带 传动 o窄V带 传动 o宽V带 传动 o平带传 动 o多楔带 传动 o同步带 传动 o1.1.1 带传动的类型 o1.普通V带及 V带轮 o结构： o
11、 顶胶、抗拉体 、 o 底胶、包布。 o型号：（见P91表6- 1） oY、Z、A、B、C、D、E o1.2普通V带和V带轮 o应用 o1.窄V带及窄V带轮 1.平带及平带轮 o应用 2.多楔带及多楔带轮 同步带及同步带轮 o应用 o2.1.2 带传动的特点 和应用 o 传动平稳,噪声小,可缓冲吸振,有过载保护,可远距离传动, 结构简单,制造、安装和维护方便,但传动比不准确,效率较低,寿命较短, 且对轴的压力大。 特点： 应用： o 常应用于传动比不要求准确、功率P100kW、v=525m/s、 传动比i5以及有过载保护的场合. o1.普通V带结 构、 o结构： o 顶胶、抗拉体 、 o 底胶
12、、包布。 o型号：（见P91表6 -1） oY、Z、A、B、C、D、E o2.2普通V带和V带轮 普通V带的参数 o节面当V带受弯曲 时， o 长度不变的中性层 。 o节宽节面的宽度bp 。 o相对高度V带高度h 与 o 节宽bp之比。约为 0.7 o带轮基准直径V带轮上与所配V带 节宽bp o 相对应的带轮直径。o带的基准长度V带在带轮上张紧后 ，位于 o 带轮基准直径上的周线长度Ld 。 o普通V带和窄V带的标记由带型、基准长度和标记号组成，见如下示例 ： oA1400 GB1154489 o国标 代号 o基准 长度 ov带 型号 o普通V带轮的结构 ：（见P91表6-1） o1.V带轮槽
13、尺寸标 准 o当v25m/s时， 用HT150；当v=25 30m/s时用HT200 ；当2545m/s 时用球墨铸铁、铸 钢或锻钢；小功率 时可用铸铝或塑料 . o2. 带轮的材料 oS型-实心带轮oP型-腹板带轮 oH型-孔板带轮 oE型-椭圆轮辐带 o3.带轮的结 构 o1o2 3.3带传动的基本理论 (一) 带传动中的力分析 o不工 作时 o工作 时 oF 0 oF0 oF0 oF0 o 带必须以一定的拉力张紧在 带轮上，此时，传动带两边的拉力相 等，都等于F0。 on 2 on1 oF 1 oF 2 oF 1 oF 2 o 带绕上主动轮的一边被拉紧， 该边拉力紧边拉力F1；带绕上从
14、动力的一边被放松，该边拉力松 边拉力F2。 oF1-F0=F0- F2 oF1+F2=2F 0 o之 一 o(一) 带传动中的力分析 o带与带轮间的总摩擦 力Ff oF 2 oF 1 o得：Ff =F1-F2 o带传动的有效拉 力Fe o Fe=Ff =F1-F2 o之 二 oF oF+ dF od N of dN o oF 1 oF 2 o之 一 o(二) 带传动中的最大有效拉力及其影响因 素 o1带在轮上的 包角。 o欧拉公式 oF为松边拉力的分 力，F+dF为紧边拉 力的分力，这两个 合力跟dN平衡 o之 二 o带所能传递的最大有效拉 力Femax o影响最大有效拉力 的因素 o预紧力F
15、0： o Femax与预紧力F0 成正比。 o包角： o Femax随包角的增大 而增大。 o摩擦系数f： o Femax随摩擦系数f的增大 而增大。 o(二) 带传动中的最大有效拉力及其影响因 素 (三) 带的应力分析 o1、离心应 力 o2、拉应 力 o3、弯曲 应力 o最大 应力 oY为带的中性层到最外层的距离，单位为mm,dd为带轮基准直径，见表6-3 6.3.1 带传动的受力分析 小结 o带必须以一定的初拉力F0张紧在带轮上。 o 带传动时，紧边和松边的拉力差形成有效拉力 F。以传动动力和运动。 o 在带传动过程中，有效拉力不能超过带与轮面 间F摩擦力综合的极限值否则带传动会发生打滑，
