机械原理杨家军绪论机械(machinery)机器机构课程的性质与任务是研究机械性能分析与设计的基本理论与方法的专业基础课程之一。教学内容1、研究机构的组成及具有确定运动的条件。2、研究四种基本机构的特性和设计方法:连杆机构,凸轮机构,齿轮机构,间歇运动机构.3、轴与轴承、联接。本课程的基本学习方法1着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握,不强调系统的理论分析;2着重理解公式建立的前提、意义和应用,不强调对理论公式的具体推导;3注意密切联系生产实际,努力培养解决工程实际问题的能力。机器(machine)执行机械运动的装置,它用来变换和传递能量、物料与信息机器动力机器工作机器信息机器是能量变换的装置,即可将某种形式的能量变换成机械能,或者把机械能变换成其他形式的能量。例如:内燃机、压气机、涡轮机、电动机和发电机等。是完成有用的机械功或者是搬运物品。例如:轧钢机、织布机、缝纫机、汽车、飞机和金属切削加工机床等。是用来获得和变换信息。例如:机械式积分仪、计帐机、打字机和绘图仪。机器与其它装置的主要区别是:机器一定要作机械运动,并通过运动来实现能量物料和信息的变换用来传递运动和力或改变运动形式的构件系统机构(machanism)机构和机器的区别•机构只是一个构件系统,而机器除构件系统外,还包含电气、液压等其它系统•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、物料和信息的功能机器是由机构组成的。例:内燃机连杆机构凸轮机构齿轮机构机构运动简图—由若干机械装置组成的、完成特定功能的系统。是一个由确定的质量、刚度和阻尼的物体组成并能完成特定功能的系统机械零件和构件是组成机械系统的基本要素,它们为完成一定的功能相互联系而分别组成了各个子系统。机械系统蒸汽机机械系统动力系统传动系统执行系统内燃机水轮机燃气机电动机液动机气动机液体动力传递机械传递电力或磁力传递摩擦传动啮合传动推动传动液压传动液力传动气动传动电力拖动电磁离合或制动传动按预定运动轨迹运动的机构往复运动机构回转运动机构间歇运动机构冷却、润滑计数照明等装置操纵控制装置机械系统组成机械系统组成机械系统的特性机械系统的特性•整体性机械系统是由若干个子系统构成的统一体,各子系统具有不同的功能与特性,但它们在结合时必须服从整体功能的要求,相互间须协调和适应。•相关性系统内部各子系统之间有机联系,它们之间相互作用、相互影响,形成特定的关系。机械系统的特性•目的性系统的价值体现在其功能上,完成特定的功能是系统存在的目的。因此,系统应实现所要求的功能,排除或减少有害的干扰。•环境适应性任何一个系统都存在于一定的物质环境中,外部环境的变化,会使系统的输入发生变化,甚至产生干扰,引起系统功能的变化。现代机械的功能要求1.运动要求2.动力要求3.体积和重量要求4.可靠性和寿命要求5.安全性要求6.经济性要求7.环境保护要求8.产品造型要求9.其他要求由动力系统、驱动系统、机械系统、传感系统和控制系统五个要素组成。机电一体化系统:构件和零件机器中的独立运动单元•零件•机器中的制造单元机构的组成和运动副机构的组成要素是构件和运动副构件构件分成以下几种机架(固定构件)活动构件主动件从动件其中,运动规律已知的活动构件称为原动件,输出运动或动力的从动件称为输出件。12341--连杆体2--螺栓3--螺母4--连杆盖由若干零件组成的构件——连杆二、运动副及其分类运动副:机构中两构件直接接触的可动联接。约束:两构件用运动副联接后,彼此的相对运动受到某些限制。运动副元素:两构件上参加接触而构成运动副的部分,如点、线、面。机构自由度:指机构中各活动构件相对于机架的可能独立运动数目,即决定构件位置的独立参变量。运动副的分类根据运动副的接触形式,运动副归为两类1)低副:面接触的运动副。如:移动副转动副运动副的分类2)高副:点或线接触的运动副。如:齿轮副凸轮副也可将运动副分为平面运动副和空间运动副。1)平面运动副:组成运动副两构件间作相对平面运动,如:转动副齿轮副2)空间运动副:组成运动副两构件间作相对空间运动。如:螺旋副球面副