機(jī)械基礎(chǔ)第1章 緒論ppt課件

1、1第一節(jié) 基本概念機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)零件、構(gòu)件、部件2一、機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)根據(jù)某種使用要求而設(shè)計(jì)的一種人為實(shí)物組合的執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，它可以用來(lái)變換或傳遞能量、物料、信息，以代替或減輕人類(lèi)的勞動(dòng)。3內(nèi)燃機(jī)的功能： 將燃?xì)馊紵龝r(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能4人為的實(shí)物組合不是天然形成的）；各實(shí)物單元具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能， 可用來(lái)代替或減輕人類(lèi)的勞動(dòng)。5（1 1原動(dòng)部分：驅(qū)動(dòng)部分，原動(dòng)機(jī)，機(jī)器工原動(dòng)部分：驅(qū)動(dòng)部分，原動(dòng)機(jī)，機(jī)器工作的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力來(lái)源。作的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力來(lái)源。電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、液壓機(jī)、氣動(dòng)機(jī)等。電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、液壓機(jī)、氣動(dòng)機(jī)等。（2 2執(zhí)行部分：工作部分，完成機(jī)器預(yù)定

2、功能執(zhí)行部分：工作部分，完成機(jī)器預(yù)定功能的組成部分，機(jī)器中直接從事生產(chǎn)工作的部分。的組成部分，機(jī)器中直接從事生產(chǎn)工作的部分。起重機(jī)中的起重吊運(yùn)機(jī)構(gòu)、挖掘機(jī)中的挖掘機(jī)構(gòu)起重機(jī)中的起重吊運(yùn)機(jī)構(gòu)、挖掘機(jī)中的挖掘機(jī)構(gòu)等。等。6（3 3傳動(dòng)部分：把原動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳傳動(dòng)部分：把原動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞和交換到執(zhí)行部分的中間環(huán)節(jié)，完成運(yùn)動(dòng)形遞和交換到執(zhí)行部分的中間環(huán)節(jié)，完成運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的轉(zhuǎn)變。式、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的轉(zhuǎn)變。帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、減速和變速裝置等。帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、減速和變速裝置等。傳動(dòng)部分在機(jī)器中的作用：傳動(dòng)部分在機(jī)器中的作用： 改變速度、改變運(yùn)動(dòng)形式、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)改變速度、改變運(yùn)動(dòng)形

3、式、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力力 7數(shù)控沖床利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理和控制高級(jí)CNC控制器，用以控制沖床各部分的運(yùn)動(dòng)Sony公司的SDR-3X娛樂(lè)機(jī)器人每分鐘步行15米，可按音樂(lè)節(jié)拍翩翩起舞 （4 4控制部分：用來(lái)處理機(jī)器各組成部分之控制部分：用來(lái)處理機(jī)器各組成部分之間，以及與外部其它機(jī)器之間的工作協(xié)調(diào)關(guān)間，以及與外部其它機(jī)器之間的工作協(xié)調(diào)關(guān)系，它通常由各種計(jì)算機(jī)和控制器組成。系，它通常由各種計(jì)算機(jī)和控制器組成。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院劉登勇88實(shí)例分析：挖掘機(jī)9只能實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力的傳遞與變換的裝置。只能實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力的傳遞與變換的裝置。凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)101、機(jī)架：機(jī)構(gòu)中相對(duì)不動(dòng)的構(gòu)件。2、主動(dòng)動(dòng)件：

4、驅(qū)動(dòng)力所作用的構(gòu)件。輸入構(gòu)件3、從動(dòng)動(dòng)件：隨著原動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。輸出構(gòu)件11p 機(jī)構(gòu)只是一個(gè)構(gòu)件系統(tǒng)，是機(jī)器的重要組成部分；而機(jī)器除構(gòu)件系統(tǒng)外，還包含電氣、液壓等其它系統(tǒng)。（即一部機(jī)器可以包含一個(gè)或若干個(gè)機(jī)構(gòu)）p 機(jī)構(gòu)只用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力，而機(jī)器除傳遞運(yùn)動(dòng)和力外，還具有變換或傳遞能量、物料和信息的功能。人為的實(shí)物組合不是天然形成的）各實(shí)物單元具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能機(jī)構(gòu)只具有機(jī)器的前兩個(gè)特征！機(jī)構(gòu)只具有機(jī)器的前兩個(gè)特征！12v 一部完整的機(jī)器都是由一個(gè)或一些機(jī)構(gòu)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，做有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量、物料、信息的傳遞與變換的裝置。v 動(dòng)力機(jī)械：內(nèi)燃機(jī)、

5、電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)等。v 工作機(jī)器：各種切削加工設(shè)備、運(yùn)輸機(jī)械、食品加工機(jī)械；還包括球磨機(jī)、搖號(hào)機(jī)等隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器。v 信息機(jī)器：檢測(cè)裝置、計(jì)量裝置等。13 各部分機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)配合工作，便能把燃?xì)馊紵龝r(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榍S轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能。 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)14通用零件：各種機(jī)器中都可以用到的零件齒輪、螺釘、螺栓、鍵、帶輪等專(zhuān)用零件：特定類(lèi)型的機(jī)器使用的零件內(nèi)燃機(jī)的活塞、洗衣機(jī)中的波輪、風(fēng)扇中的葉輪等二、零件、部件、構(gòu)件1516連桿 連桿拆分件 1718電動(dòng)機(jī)是專(zhuān)門(mén)工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件。選擇電動(dòng)機(jī)包括確定類(lèi)型、構(gòu)造、功率、轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄中確定其型號(hào)和尺寸。19（1機(jī)械傳動(dòng)效率機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)

6、，作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力所作的功即輸入功，克服生產(chǎn)阻力所作的功為輸出功；輸出功和輸入功的比值，反映了輸入功在機(jī)械中的有效利用程度，稱(chēng)為機(jī)械效率，通常以表示。機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)有功率損耗，所以： 0120（2電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)功率的選擇，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。選擇的功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載、發(fā)熱大而過(guò)早損壞；選擇功率過(guò)大則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，能力不能充分利用，效率和功率因數(shù)都較低，增加電能損耗，造成很大浪費(fèi)。21確定電動(dòng)機(jī)的功率主要由運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件限定，在不變或變化很小的載荷下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械，只要所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 等于或稍大于電動(dòng)機(jī)的工作功率 ，即

7、 ，電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過(guò)熱。22第二節(jié) 機(jī)件的常用材料 鋼 鑄鐵 有色金屬合金 非金屬23一、鋼低碳鋼：0.25%中碳鋼：0.25%0.5%高碳鋼：0.5%2%含碳量低于2%的鐵碳合金v按化學(xué)成分：碳素鋼、合金鋼v按質(zhì)量：普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼24合金元素不同時(shí)，鋼的機(jī)械性能有較大變動(dòng)并具有各種特殊性質(zhì)。v鉻能提高鋼的硬度，并能在高溫時(shí)防銹耐酸v鎳使鋼具有較高的強(qiáng)度、塑性與韌性v鉬能提高鋼的硬度和強(qiáng)度，特別能使鋼具有較高的耐熱性v錳使鋼具有良好的耐磨性v少量的釩能使鋼提高彈性極限25不銹鋼n 不銹鋼是指在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的合金鋼。n 基本成分：鐵鉻合金和鐵鉻鎳合金。n 其它元素，如

8、鈦、鉬、錳、鉑、鎢、銅等。n 鐵和鉻是各種不銹鋼的基本成分；實(shí)踐證明，當(dāng)鋼中含鉻量在12以上時(shí)，就可以抵抗各種介質(zhì)的腐蝕，一般不銹鋼中的含鉻量不超過(guò)28。26不銹鋼的標(biāo)識(shí)規(guī)則我國(guó)現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不銹鋼標(biāo)識(shí)的基本方法是：化學(xué)元素符號(hào)與含量數(shù)字組合，鐵元素及含量不標(biāo)出，而主要標(biāo)示出反映不銹鋼防腐性和質(zhì)構(gòu)性元素及其含量。27不銹鋼標(biāo)識(shí)舉例Cr18、Ni9分別表示不銹鋼中鉻和鎳含量是18%和9%。碳元素及含量的標(biāo)示較特殊，其元素符號(hào)“C不標(biāo)示，而只標(biāo)示代表其含量的特定數(shù)字，并且放在其它元素標(biāo)識(shí)符序列的前面。例如，1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9和00Cr17Ni14Mn2是三種鉻鎳不銹鋼標(biāo)識(shí)代號(hào)中

9、，第一個(gè)數(shù)字1、0和00分別表示一般含碳量（0.15%）、低碳（0.08）和超低碳（0.03%）。其后的元素符號(hào)及數(shù)字分別表示含鉻18%和17%，含鎳9%和14%，含錳2%。28國(guó)內(nèi)外不銹鋼標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系*L表示超低碳不銹鋼，常用于采用焊接工藝制造的部件。表示超低碳不銹鋼，常用于采用焊接工藝制造的部件。29留意！n 不銹鋼的抗腐蝕能力的大小隨其本身化學(xué)組成、加工狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類(lèi)型而改變。n 304鋼可以滿足一般的防腐要求，但耐鹽主要是其中的氯離子性差，后者因成分中鎳元素含量較前者高而具有良好的耐蝕性。n 食品機(jī)械中，耐腐蝕要求較高的接觸表面材料，多采用316型或316L型不銹鋼。30鑄

10、鋼v用鑄件法所得的鑄件毛坯v通常用于形狀復(fù)雜、體積較大、承受重載的機(jī)件，但容易產(chǎn)生縮孔等缺陷，非必要時(shí)不采用v型材：板材、方鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼、無(wú)縫鋼管等vZG270-500、ZG310-570等31二、鑄鐵灰鑄鐵：脆性材料，不能碾壓、鍛造、焊接，具有適當(dāng)?shù)囊兹坌?、良好的液態(tài)流動(dòng)性，可以鑄造出形狀復(fù)雜的鑄件。機(jī)械性能不如鋼，但價(jià)格便宜，廣泛用于機(jī)架、殼座。HT150、 HT200、 HT250、 HT300等含碳量高于2%的鐵碳合金32球墨鑄鐵：使鑄鐵中所含石墨碳經(jīng)特殊處理后呈球狀。強(qiáng)度較灰鑄鐵高并具有一定的塑性，部分代替鑄鋼和鍛鋼制造機(jī)件。QT500-7、QT600-3、QT700-2等

11、33三、有色金屬合金v紫銅：純銅v黃銅：銅、鋅v錫青銅：銅、錫v無(wú)錫青銅：銅、鋁、鐵、錳v軸承：銅、錫、鉛、銻v鋁合金：輕合金比重小于2.9）34四、非金屬材料塑料、橡膠、木料、毛氈、皮革、壓紙板等熱塑性塑料：聚氯乙烯、尼龍、聚甲醛等熱固性塑料：酚醛、環(huán)氧樹(shù)脂、玻璃鋼等橡膠：富有彈性、緩沖、減震、耐磨、絕緣35五、機(jī)件材料的選用原則 1、使用要求2、工藝要求3、經(jīng)濟(jì)性36第三節(jié) 機(jī)件的維護(hù)與保養(yǎng)摩擦學(xué) 研究摩擦、磨損和潤(rùn)滑等。37一、摩擦按運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分靜摩擦動(dòng)摩擦按運(yùn)動(dòng)形式分滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦干摩擦流體摩擦邊界摩擦混合摩擦按潤(rùn)滑狀態(tài)分381.干摩擦2.邊界摩擦邊界摩擦兩摩擦表面間無(wú)任何潤(rùn)滑劑，固體

12、表面直接接觸。 摩擦、磨損大兩摩擦表面由吸附著的很簿的邊界膜隔開(kāi)的摩擦。邊界膜：物理吸附膜、化學(xué)吸附膜、化學(xué)反應(yīng)膜3.流體摩擦流體摩擦4.混合摩擦混合摩擦兩摩擦表面完全被液體油膜或氣體隔開(kāi)的摩擦。以上三種摩擦方式并存。 常見(jiàn)思索：摩擦應(yīng)該充分利用還是盡量避免？思索：摩擦應(yīng)該充分利用還是盡量避免？39磨損的三個(gè)階段磨損的三個(gè)階段磨合磨損磨合磨損（有益）（有益）穩(wěn)定磨損穩(wěn)定磨損（任務(wù)）（任務(wù)）劇烈磨損劇烈磨損（失效）（失效）磨損量二、磨損縮短磨合期、延長(zhǎng)穩(wěn)定磨損期、推遲劇烈磨損期的到來(lái)401.1.粘著磨損粘著磨損3.3.疲勞磨損疲勞磨損壓力作用局部升溫粘著焊接）摩擦力撕脫、剪切材料轉(zhuǎn)移 交變應(yīng)力裂紋擴(kuò)展表面剝落麻點(diǎn)、凹坑 （疲勞點(diǎn)蝕）2.2.磨粒磨損磨粒磨損表面材料脫落，油不凈，硬質(zhì)顆粒形成磨料4.4.腐蝕磨損腐蝕磨損 金屬與介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)磨損的基本形式磨損的基本形式41三、光滑v摩擦面之間施加潤(rùn)滑劑的作用v減少摩擦、減輕磨損v防銹、減振v潤(rùn)滑劑基本類(lèi)型及選用42液體潤(rùn)滑液體潤(rùn)滑劑即潤(rùn)滑油劑即潤(rùn)滑油礦物油礦物油合成油合成油動(dòng)植物油動(dòng)植物油固體潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂鈣基潤(rùn)滑脂鈣基潤(rùn)滑脂耐水不耐熱鈉基潤(rùn)滑脂鈉基潤(rùn)滑脂耐熱不耐水鋁基潤(rùn)滑脂鋁基潤(rùn)滑脂鋰基潤(rùn)滑脂鋰基潤(rùn)滑脂耐水且耐高溫耐水，可防銹石墨、石墨、MoS2MoS2、聚四