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1、第一节 基本概念机械、机器、机构零件、构件、部件1机械基础绪论课件一、机械、机器、机构根据某种使用要求而设计的一种人为实物组合的执行机械运动的装置，它可以用来变换或传递能量、物料、信息，以代替或减轻人类的劳动。1、机器的定义2机械基础绪论课件内燃机的功能： 将燃气燃烧时产生的热能转化为机械能3机械基础绪论课件2、机器的三个特征人为的实物组合（不是天然形成的）；各实物单元具有确定的相对运动；能完成有用的机械功或转换机械能， 可用来代替或减轻人类的劳动。4机械基础绪论课件（1 1）原动部分：）原动部分：驱动部分，原动机，机器工作的运动和动力来源。电动机、内燃机、液压机、气动机等。3、机器的组成（2
2、 2）执行部分：）执行部分：工作部分，完成机器预定功能的组成部分，机器中直接从事生产工作的部分。起重机中的起重吊运机构、挖掘机中的挖掘机构等。5机械基础绪论课件（3 3）传动部分：）传动部分：把原动部分的运动和动力传递和交换到执行部分的中间环节，完成运动形式、运动及动力参数的转变。带传动、链传动、减速和变速装置等。传动部分在机器中的作用：传动部分在机器中的作用： 改变速度、改变运动形式、传递运动和动力 6机械基础绪论课件数控冲床利用计算机进行信息处理和控制高级CNC控制器，用以控制冲床各部分的运动Sony公司的SDR-3X娱乐机器人每分钟步行15米，可按音乐节拍翩翩起舞 （4 4）控制部分：）
3、控制部分：用来处理机器各组成部分之间，以及与外部其它机器之间的工作协调关系，它通常由各种计算机和控制器组成。机器内部包含大量的控制系统和信息处理、传递系统机器内部包含大量的控制系统和信息处理、传递系统 7机械基础绪论课件8实例分析：挖掘机8机械基础绪论课件只能实现机械运动和力的传递与变换的装置。只能实现机械运动和力的传递与变换的装置。4、机构凸轮机构齿轮机构9机械基础绪论课件1、机架：机构中相对不动的构件。2、主动动件：驱动力所作用的构件。输入构件3、从动动件：随着原动构件的运动而运动的构件。输出构件机构的组成（构件）：10机械基础绪论课件p机构只是一个构件系统，是机器的重要组成部分；而机器除
4、构件系统外，还包含电气、液压等其它系统。（即一部机器可以包含一个或若干个机构）p机构只用来传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料和信息的功能。5、机器和机构的关系：人为的实物组合（不是天然形成的）各实物单元具有确定的相对运动能完成有用的机械功或转换机械能能完成有用的机械功或转换机械能机构只具有机器的前两个特征！机构只具有机器的前两个特征！11机械基础绪论课件6、机械是机器与机构的总称！v一部完整的机器都是由一个或一些机构组成，能够实现机械运动，做有用的机械功或实现能量、物料、信息的传递与变换的装置。v动力机械：内燃机、电动机、水轮机等。v工作机器：各种切削加工设备、运
5、输机械、食品加工机械；还包括球磨机、摇号机等随机运动的机器。v信息机器：检测装置、计量装置等。12机械基础绪论课件 各部分机构协调配合工作，便能把燃气燃烧时产生的热能转变为曲轴转动的机械能。 曲柄滑块机构凸轮机构齿轮机构内燃机包含下列机构：内燃机包含下列机构：13机械基础绪论课件1、零件 制造的基本单元通用零件：各种机器中都可以用到的零件齿轮、螺钉、螺栓、键、带轮等专用零件：特定类型的机器使用的零件内燃机的活塞、洗衣机中的波轮、风扇中的叶轮等二、零件、部件、构件14机械基础绪论课件15机械基础绪论课件2、构件 运动的基本单元 可以是单一的零件，也可以是由若干零件通过连接组成的刚性体。连杆 连杆
6、拆分件 16机械基础绪论课件3、部件 一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体。电动机、减速器等17机械基础绪论课件4、电动机电动机是专门工厂批量生产的标准部件。选择电动机包括确定类型、结构、功率功率、转速，并在产品目录中确定其型号和尺寸。18机械基础绪论课件（1）机械传动效率机械在运转时，作用在机械上的驱动力所作的功即输入功，克服生产阻力所作的功为输出功；输出功和输入功的比值，反映了输入功在机械中的有效利用程度，称为机械效率，通常以表示。机械在运转过程中会有功率损耗，所以： 001119机械基础绪论课件（2）电动机的功率电动机功率的选择，对电动机的工作和经济性都有影响。选择的功率
7、小于工作要求，则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载、发热大而过早损坏；选择功率过大则电动机价格高，能力不能充分利用，效率和功率因数都较低，增加电能损耗，造成很大浪费。20机械基础绪论课件确定电动机的功率主要由运行时发热条件限定，在不变或变化很小的载荷下长期连续运转的机械，只要所选电动机的额定功率 等于或稍大于电动机的工作功率 ，即 ，电动机在工作时就不会过热。21机械基础绪论课件第二节 机件的常用材料钢铸铁有色金属合金非金属22机械基础绪论课件一、钢低碳钢：0.25%中碳钢：0.25%0.5%高碳钢：0.5%2%含碳量低于2%的铁碳合金v按化学成分：碳素钢、合金钢v按质量：普通钢、优质
8、钢23机械基础绪论课件合金元素不同时，钢的机械性能有较大变动并具有各种特殊性质。v铬能提高钢的硬度，并能在高温时防锈耐酸v镍使钢具有较高的强度、塑性与韧性v钼能提高钢的硬度和强度，特别能使钢具有较高的耐热性v锰使钢具有良好的耐磨性v少量的钒能使钢提高弹性极限24机械基础绪论课件不锈钢n不锈钢是指在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的合金钢。n基本成分：铁铬合金和铁铬镍合金。n其它元素，如钛、钼、锰、铂、钨、铜等。n铁铁和铬铬是各种不锈钢的基本成分；实践证明，当钢中含铬量在12以上时，就可以抵抗各种介质的腐蚀，一般不锈钢中的含铬量不超过28。25机械基础绪论课件不锈钢的标识规则我国现有国家标准对
9、不锈钢标识的基本方法是：化学元素符号与含量数字组合，铁元素及含量不标出，而主要标示出反映不锈钢防腐性和质构性元素及其含量。26机械基础绪论课件不锈钢标识举例Cr18、Ni9分别表示不锈钢中铬和镍含量是18%和9%。碳元素及含量的标示较特殊，其元素符号碳元素及含量的标示较特殊，其元素符号“C”C”不标不标示，而只标示代表其含量的特定数字，并且放在其它元示，而只标示代表其含量的特定数字，并且放在其它元素标识符序列的前面。素标识符序列的前面。例如，1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9和00Cr17Ni14Mn2是三种铬镍不锈钢标识代号中，第一个数字1、0和00分别表示一般含碳量（0.15%）、低碳
10、（0.08）和超低碳（0.03%）。其后的元素符号及数字分别表示含铬18%和17%，含镍9%和14%，含锰2%。27机械基础绪论课件国内外不锈钢标识对应关系*L表示超低碳不锈钢，常用于采用焊接工艺制造的部件。表示超低碳不锈钢，常用于采用焊接工艺制造的部件。28机械基础绪论课件注意！n不锈钢的抗腐蚀能力的大小随其本身化学组成、加工状态、使用条件及环境介质类型而改变。u304钢可以满足一般的防腐要求，但耐盐（主要是其中的氯离子）性差，后者因成分中镍元素含量较前者高而具有良好的耐蚀性。u食品机械中，耐腐蚀要求较高的接触表面材料，多采用316型或316L型不锈钢。29机械基础绪论课件铸钢v用铸件法所得
11、的铸件毛坯v通常用于形状复杂、体积较大、承受重载的机件，但容易产生缩孔等缺陷，非必要时不采用v型材：板材、方钢、角钢、槽钢、工字钢、无缝钢管等vZG270-500、ZG310-570等30机械基础绪论课件二、铸铁灰铸铁：v脆性材料，不能碾压、锻造、焊接，具有适当的易熔性、良好的液态流动性，可以铸造出形状复杂的铸件。v机械性能不如钢，但价格便宜，广泛用于机架、壳座。vHT150、 HT200、 HT250、 HT300等含碳量高于2%的铁碳合金31机械基础绪论课件球墨铸铁：v使铸铁中所含石墨（碳）经特殊处理后呈球状。v强度较灰铸铁高并具有一定的塑性，部分代替铸钢和锻钢制造机件。vQT500-7、
12、QT600-3、QT700-2等32机械基础绪论课件三、有色金属合金v紫铜：纯铜v黄铜：铜、锌v锡青铜：铜、锡v无锡青铜：铜、铝、铁、锰v轴承：铜、锡、铅、锑v铝合金：轻合金（比重小于2.9）33机械基础绪论课件四、非金属材料塑料、橡胶、木料、毛毡、皮革、压纸板等v热塑性塑料：聚氯乙烯、尼龙、聚甲醛等v热固性塑料：酚醛、环氧树脂、玻璃钢等v橡胶：富有弹性、缓冲、减震、耐磨、绝缘34机械基础绪论课件五、机件材料的选用原则 1、使用要求2、工艺要求3、经济性35机械基础绪论课件第三节 机件的维护与保养摩擦学 研究摩擦、磨损和润滑等。36机械基础绪论课件一、摩擦按运动状态分静摩擦动摩擦按运动形式分滑
13、动摩擦滚动摩擦干摩擦流体摩擦边界摩擦混合摩擦按润滑状态分37机械基础绪论课件1. .干摩擦干摩擦2.边界摩擦边界摩擦两摩擦表面间无任何润滑剂，固体表面直接接触。 摩擦、磨损大两摩擦表面由吸附着的很簿的边界膜隔开的摩擦。边界膜：物理吸附膜、化学吸附膜、化学反应膜3.流体摩擦流体摩擦4.混合摩擦混合摩擦两摩擦表面完全被液体油膜（或气体）隔开的摩擦。以上三种摩擦方式并存。 常见思考：摩擦应该充分利用还是尽量避免？思考：摩擦应该充分利用还是尽量避免？38机械基础绪论课件磨损的三个阶段磨损的三个阶段磨合磨损磨合磨损（有益）（有益）稳定磨损稳定磨损（工作）（工作）剧烈磨损剧烈磨损（失效）（失效）磨损量二、
14、磨损缩短磨合期、延长稳定磨损期、推迟剧烈磨损期的到来39机械基础绪论课件1.1.粘着磨损粘着磨损3.3.疲劳磨损疲劳磨损压力作用局部升温粘着（焊接）摩擦力撕脱、剪切材料转移 交变应力裂纹扩展表面剥落麻点、凹坑 （疲劳点蚀）2.2.磨粒磨损磨粒磨损表面材料脱落，油不净，硬质颗粒形成磨料4.4.腐蚀磨损腐蚀磨损 金属与介质的化学反应磨损的基本形式磨损的基本形式40机械基础绪论课件三、润滑v摩擦面之间施加润滑剂的作用减少摩擦、减轻磨损防锈、减振v润滑剂基本类型及选用41机械基础绪论课件液体润滑液体润滑剂即润滑油剂即润滑油矿物油矿物油合成油合成油动植物油动植物油固体润滑剂固体润滑剂润滑脂润滑脂钙基润滑脂钙基润滑脂耐水不耐热钠基润滑脂钠基润滑脂耐热不耐水铝基润滑脂铝基润滑脂锂基润滑脂锂基润滑脂耐水且耐高温耐水，可防锈石墨、石墨、MoS2MoS2、聚四氟乙烯、聚四氟乙烯气体润滑剂气体润滑剂空气、氢气、氮气、二氧化碳等空气、氢气、氮气、二氧化碳等有粉剂、涂膜、粘结膜或喷涂膜等形式，主要用于高温、超低温、真空等场合。适用于高速、轻载场合，对环境无污染。用以满足低温、高温、粘着性能、真空和抗辐射、阻燃性等条件食品安全！42机械基础绪论课件四、密封动密封 Vs 静密封v防止润滑剂以及存储于密封容器中液、气介质的泄露；v防止外部杂质（灰尘、水、气等）侵入润滑部位和需密封的容器中。43机械基础绪论课件
