第二章+機械工程基礎(chǔ) (1)

1、第2章機械工程基礎(chǔ)2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成2.2機器的結(jié)構(gòu)2.3工程材料2.4零件的種類及表面組成2.5零件的互換性與公差2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成2.1.1 機械系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)是指具有特定功能的、相互間具有一定聯(lián)系的許多要素構(gòu)成是指具有特定功能的、相互間具有一定聯(lián)系的許多要素構(gòu)成的一個整體。的一個整體。汽車系統(tǒng)2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成2.1.2 機器的功能與性能功能功能：產(chǎn)品使用過程中表現(xiàn)出來的具體功用。：產(chǎn)品使用過程中表現(xiàn)出來的具體功用。規(guī)格規(guī)格：產(chǎn)品適合的工作能力與范圍。：產(chǎn)品適合的工作能力與范圍。性能性能：產(chǎn)品工作能力與工作質(zhì)量方面的差異。：產(chǎn)品工作能力與工作質(zhì)量方面的差異。功

2、能分類：功能分類：圖2-2 機器功能的分類2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成分析下列機器的功能、規(guī)格、性能？2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成2.1.3 機器的組成機器組成機器組成：包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)。：包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)。圖2-4機器的組成牛頭刨床2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成2.1.3 機器的組成（1）動力系統(tǒng)動力系統(tǒng)為機械系統(tǒng)正常工作提供動力源、實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換為機械系統(tǒng)正常工作提供動力源、實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的原動機（或動力機）及其配套裝置。的原動機（或動力機）及其配套裝置。一次動力機：一次動力機：內(nèi)燃機汽輪機二次動力機：二次動力機：電動機液壓馬達2.1機

3、械系統(tǒng)及其功能與組成2.1.3 機器的組成（2）傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)是把動力機的動力和運動傳遞給功能執(zhí)行系統(tǒng)的是把動力機的動力和運動傳遞給功能執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置，是連接動力系統(tǒng)和功能執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置，是連接動力系統(tǒng)和功能執(zhí)行系統(tǒng)的“橋梁橋梁”。傳動系統(tǒng)的功能：傳動系統(tǒng)的功能：1) 減速或增速；減速或增速； 2）變速；）變速；3）改變運動規(guī)律或形式；）改變運動規(guī)律或形式； 4）傳遞動力。）傳遞動力。2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成2.1.3 機器的組成（3）功能執(zhí)行系統(tǒng)功能執(zhí)行系統(tǒng)直接用來完成各種工藝動作或生產(chǎn)過程的裝直接用來完成各種工藝動作或生產(chǎn)過程的裝置。置。1）執(zhí)行機構(gòu)的作用是輸出運動和動力；）

4、執(zhí)行機構(gòu)的作用是輸出運動和動力；2）多個執(zhí)行機構(gòu)可協(xié)調(diào)動作；）多個執(zhí)行機構(gòu)可協(xié)調(diào)動作；3）執(zhí)行系統(tǒng)的工作性能決定整個系統(tǒng)的性能。）執(zhí)行系統(tǒng)的工作性能決定整個系統(tǒng)的性能。夾持搬運輸送2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成2.1.3 機器的組成（4）操作和控制系統(tǒng)操作和控制系統(tǒng)保證機械系統(tǒng)各組成部分協(xié)調(diào)運行，準(zhǔn)確保證機械系統(tǒng)各組成部分協(xié)調(diào)運行，準(zhǔn)確可靠地完成整機功能的裝置?？煽康赝瓿烧麢C功能的裝置。操作和控制系統(tǒng)常由各種機械、液壓、氣動、電氣、工業(yè)微機操作和控制系統(tǒng)常由各種機械、液壓、氣動、電氣、工業(yè)微機等控制裝置組成。等控制裝置組成。2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系機器設(shè)備的用途、功能和

5、性能的實現(xiàn)是靠機器的結(jié)構(gòu)來保證的，機器設(shè)備的用途、功能和性能的實現(xiàn)是靠機器的結(jié)構(gòu)來保證的，同一功能的機器可以采用不同的結(jié)構(gòu)或機構(gòu)來實現(xiàn)。同一功能的機器可以采用不同的結(jié)構(gòu)或機構(gòu)來實現(xiàn)。多邊形車輪帶傳動2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系1. 機器的表達：采用特定的符號、線條等圖形語言來表明機器內(nèi)機器的表達：采用特定的符號、線條等圖形語言來表明機器內(nèi)部構(gòu)成機器機構(gòu)運動的傳遞情況。部構(gòu)成機器機構(gòu)運動的傳遞情況。2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（1）全轉(zhuǎn)動副四桿機構(gòu)基本型）全轉(zhuǎn)動副四桿機構(gòu)基本型1） 雙曲柄機構(gòu)雙曲柄

6、機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（1）全轉(zhuǎn)動副四桿機構(gòu)基本型）全轉(zhuǎn)動副四桿機構(gòu)基本型2） 曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（1）全轉(zhuǎn)動副四桿機構(gòu)基本型）全轉(zhuǎn)動副四桿機構(gòu)基本型3） 雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型試分析下列兩種健身設(shè)施屬于那種機構(gòu)類型？試分析下列兩種健身設(shè)施屬于那種機構(gòu)類型？2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)

7、的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（2）含有一個移動副四桿機構(gòu)基本型）含有一個移動副四桿機構(gòu)基本型曲柄滑塊機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄壓力機2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（3）含有兩個移動副四桿機構(gòu)基本型）含有兩個移動副四桿機構(gòu)基本型正弦機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)（橢圓規(guī)）2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（4）圓柱齒輪傳動機構(gòu)基本型）圓柱齒輪傳動機構(gòu)基本型圓柱齒輪斜齒齒輪人字齒齒輪2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常

8、用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（5）錐齒輪傳動機構(gòu)基本型）錐齒輪傳動機構(gòu)基本型直齒曲齒2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（6）蝸桿傳動機構(gòu)基本型）蝸桿傳動機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（7）內(nèi)嚙合行星齒輪傳動機構(gòu)基本型）內(nèi)嚙合行星齒輪傳動機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程

9、中常用機構(gòu)的基本類型（8）直動從動件平面凸輪機構(gòu)基本型）直動從動件平面凸輪機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（9）擺動從動件平面凸輪機構(gòu)基本型）擺動從動件平面凸輪機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（10）直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)基本型）直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（11）擺動從動件圓柱凸輪機構(gòu)基本型）擺動從動件圓柱凸輪機構(gòu)基本型2.2機

10、器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（12）帶傳動機構(gòu)基本型）帶傳動機構(gòu)基本型傳送帶類型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（13）鏈傳動機構(gòu)基本型）鏈傳動機構(gòu)基本型問題：問題：1. 試分析鏈傳動和帶傳動的優(yōu)缺點？試分析鏈傳動和帶傳動的優(yōu)缺點？ 2. 鏈節(jié)是零件還是部件？鏈節(jié)是零件還是部件？2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（14）液壓氣壓傳動機構(gòu)基本型）液壓氣壓傳動機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2

11、.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（15）螺旋傳動機構(gòu)基本型）螺旋傳動機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（16）電磁傳動機構(gòu)基本型）電磁傳動機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系2. 工程中常用機構(gòu)的基本類型工程中常用機構(gòu)的基本類型（17）間歇運動機構(gòu)基本型）間歇運動機構(gòu)基本型2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.1 機器的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系3. 機構(gòu)的組合機構(gòu)的組合2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換機械的主要特征是運動的變換和傳遞。機械的主要特征是

12、運動的變換和傳遞。定軸轉(zhuǎn)動定軸轉(zhuǎn)動往復(fù)移動往復(fù)移動平面運動平面運動機械的運動形式：機械的運動形式：2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)優(yōu)點優(yōu)點：瞬時傳動比恒定，傳動效率高，允許載荷大，結(jié)構(gòu)緊湊，：瞬時傳動比恒定，傳動效率高，允許載荷大，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠壽命長；工作可靠壽命長；缺點缺點：制造和安裝精度高，軸距較大時不宜采用齒輪傳動。：制造和安裝精度高，軸距較大時不宜采用齒輪傳動。（1）齒輪傳動機構(gòu)）齒輪傳動機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)

13、轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)優(yōu)點優(yōu)點：可以獲得大的降速比，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，噪聲小，：可以獲得大的降速比，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，噪聲小，具有自鎖性（蝸桿主動）；具有自鎖性（蝸桿主動）；缺點缺點： 傳動效率低，工作時需要良好潤滑，渦輪一般需貴重減傳動效率低，工作時需要良好潤滑，渦輪一般需貴重減磨擦兄（如青銅）制造。磨擦兄（如青銅）制造。（2）蝸桿傳動機構(gòu)）蝸桿傳動機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)優(yōu)點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用維護方便，能緩和沖擊，減：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用維護方便，能緩

14、和沖擊，減輕振動，過載時打滑，防止機器破壞，適于傳動軸中心距較大輕振動，過載時打滑，防止機器破壞，適于傳動軸中心距較大的傳動機構(gòu)；的傳動機構(gòu)；缺點缺點： 傳動比不準(zhǔn)確，帶壽命低，摩擦損失大，傳動效率低。傳動比不準(zhǔn)確，帶壽命低，摩擦損失大，傳動效率低。（3）帶傳動機構(gòu)）帶傳動機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)優(yōu)點優(yōu)點：平均傳動比恒定，瞬時傳動比變化，可在低速下傳遞較：平均傳動比恒定，瞬時傳動比變化，可在低速下傳遞較大載荷，適合惡劣工況；大載荷，適合惡劣工況；缺點缺點： 傳動平穩(wěn)性差，噪聲大，無過載保

15、護作用，安裝精度要傳動平穩(wěn)性差，噪聲大，無過載保護作用，安裝精度要求高。求高。（4）鏈傳動機構(gòu)）鏈傳動機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（5）繩索傳動機構(gòu)）繩索傳動機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（6）液力傳動機構(gòu)）液力傳動機構(gòu)液力耦合器2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（7）鋼絲軟繩傳動機構(gòu)）鋼絲軟繩傳動

16、機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（8）順心線機構(gòu)）順心線機構(gòu)瞬心：互相作平面相對運動的兩構(gòu)件上，瞬時相對速度為零瞬心：互相作平面相對運動的兩構(gòu)件上，瞬時相對速度為零的點。的點。 2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換1. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到連續(xù)轉(zhuǎn)動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（9）連桿機構(gòu)）連桿機構(gòu)（10）萬向聯(lián)軸器）萬向聯(lián)軸器2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換2. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到間歇運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到間歇運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（1）槽輪機

17、構(gòu)）槽輪機構(gòu)（2）棘輪機構(gòu)）棘輪機構(gòu)（3）不完全齒輪機構(gòu)）不完全齒輪機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換3. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)擺動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)擺動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)思考：動畫中多出的連桿和液壓缸的作用？思考：動畫中多出的連桿和液壓缸的作用？2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換4. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)直線運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)直線運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（1）螺旋傳動機構(gòu)）螺旋傳動機構(gòu)1）傳力螺旋：傳遞動力；）傳力螺旋：傳遞動力；2）傳導(dǎo)螺旋：傳遞運動；）傳導(dǎo)螺旋：傳遞運動；3）調(diào)整螺旋：調(diào)整移動構(gòu)件和固定零部件間的相對位置。）調(diào)整螺旋：

18、調(diào)整移動構(gòu)件和固定零部件間的相對位置。2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換4. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)直線運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)直線運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（2）齒輪齒條傳動機構(gòu)）齒輪齒條傳動機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換4. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)直線運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)直線運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（3）凸輪機構(gòu)）凸輪機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換4. 連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)直線運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)連續(xù)轉(zhuǎn)動到往復(fù)直線運動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)（4）曲柄滑塊機構(gòu)）曲柄滑塊機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換5. 直線移

19、動轉(zhuǎn)換為直線移動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)直線移動轉(zhuǎn)換為直線移動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.2 機械運動形態(tài)與變換6. 直線移動轉(zhuǎn)換為定軸轉(zhuǎn)動或往復(fù)擺動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)直線移動轉(zhuǎn)換為定軸轉(zhuǎn)動或往復(fù)擺動的運動變換與實現(xiàn)機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.3 機電液機構(gòu)組合的運動與控制1. 機、液機構(gòu)組合的運動形態(tài)機、液機構(gòu)組合的運動形態(tài)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.3 機電液機構(gòu)組合的運動與控制2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.3 機電液機構(gòu)組合的運動與控制2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.3 機電液機構(gòu)組合的運動與控制2. 電磁機構(gòu)電磁機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制機械的運動形態(tài)由機械的組成形式和

20、機械的控制方式所決定。機械的運動形態(tài)由機械的組成形式和機械的控制方式所決定。1.換向控制換向控制（1）旋轉(zhuǎn)運動換向與控制）旋轉(zhuǎn)運動換向與控制改變電動機轉(zhuǎn)向改變電動機轉(zhuǎn)向限位開關(guān)換向限位開關(guān)換向介輪換向介輪換向棘輪換向棘輪換向摩擦輪換向摩擦輪換向（2）直線運動換向與控制）直線運動換向與控制改變電動機轉(zhuǎn)向改變電動機轉(zhuǎn)向液壓換向液壓換向自動換向機構(gòu)自動換向機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制限位開關(guān)換向限位開關(guān)換向利用限位利用限位開關(guān)換向開關(guān)換向2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制介輪換向介輪換向2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制棘輪換向棘輪換向2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機

21、械運動與控制摩擦輪換向摩擦輪換向2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制自動換向機構(gòu)自動換向機構(gòu)2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制2.調(diào)速控制調(diào)速控制工作機轉(zhuǎn)速不等于原動機轉(zhuǎn)速。工作機轉(zhuǎn)速不等于原動機轉(zhuǎn)速。調(diào)速電動機調(diào)速電動機齒輪減速器齒輪減速器其它減速裝置，如帶傳動、鏈傳動、摩擦傳動等其它減速裝置，如帶傳動、鏈傳動、摩擦傳動等變速器：無級變速器和有級變速器變速器：無級變速器和有級變速器2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制2.調(diào)速控制調(diào)速控制調(diào)速電動機調(diào)速電動機 改變電動機的工作速改變電動機的工作速度，使電機能在低速大扭短的條件下度，使電機能在低速大扭短的條件下工作，是最理想的

22、調(diào)運方式。也是電工作，是最理想的調(diào)運方式。也是電機工程師與學(xué)者正在研究的問題。機工程師與學(xué)者正在研究的問題。2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制2.調(diào)速控制調(diào)速控制齒輪減速器齒輪減速器 傳動效率高、使用壽命長、工作可靠性好、傳動效率高、使用壽命長、工作可靠性好、維護方便、制造成本低。維護方便、制造成本低。2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制2.調(diào)速控制調(diào)速控制其它減速裝置其它減速裝置2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制2.調(diào)速控制調(diào)速控制變速器變速器2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制3.離合控制離合控制離合器離合器 在不停止原動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，暫時中止執(zhí)行機構(gòu)在不停止原

23、動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，暫時中止執(zhí)行機構(gòu)的工作。的工作。 2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制4.制動控制制動控制制動器制動器 分為機械式制動器、電磁式制動器、液壓制動器、分為機械式制動器、電磁式制動器、液壓制動器、液力制動器、氣動制動器等。液力制動器、氣動制動器等。 2.2機器的結(jié)構(gòu)2.2.4 機械運動與控制4.制動控制制動控制制動器制動器2.3工程材料2.3.1工程材料概述1.材料與人類文明材料與人類文明材料是人類社會所能接受的、可經(jīng)濟地制造有用物品的物質(zhì)。材料是人類社會所能接受的、可經(jīng)濟地制造有用物品的物質(zhì)。材料分為天然材料和人工材料。材料分為天然材料和人工材料。天然材料指自然界原來就有未

24、經(jīng)加工或基本不加工就可直接天然材料指自然界原來就有未經(jīng)加工或基本不加工就可直接使用的材料。如棉花、沙子、石材、蠶絲、煤礦、石油、鐵使用的材料。如棉花、沙子、石材、蠶絲、煤礦、石油、鐵礦、亞麻、羊毛、皮革、粘土、石墨等礦、亞麻、羊毛、皮革、粘土、石墨等 人工材料相對于人工材料相對于“天然材料天然材料”而言。自然界以化合物形式存而言。自然界以化合物形式存在的、不能直接使用的，或者自然界不存在的，需要經(jīng)過人在的、不能直接使用的，或者自然界不存在的，需要經(jīng)過人為加工或合成后才能使用的材料。為加工或合成后才能使用的材料。 2.3工程材料2.3.1工程材料概述1.材料與人類文明材料與人類文明材料與人類文明

25、息息相關(guān)。材料與人類文明息息相關(guān)。人類歷史的劃分人類歷史的劃分石器時代石器時代 陶器時代陶器時代 青銅器時代青銅器時代 鐵器時代鐵器時代2.3工程材料2.3.1工程材料概述1.材料與人類文明材料與人類文明現(xiàn)代社會三大支柱：能源、信息和材料?，F(xiàn)代社會三大支柱：能源、信息和材料。三高一低的結(jié)構(gòu)材料（高強度、高模量、耐高溫、低密度三高一低的結(jié)構(gòu)材料（高強度、高模量、耐高溫、低密度)是航空航天的物質(zhì)基礎(chǔ)。是航空航天的物質(zhì)基礎(chǔ)。衛(wèi)星發(fā)射，節(jié)省衛(wèi)星發(fā)射，節(jié)省1公斤重量公斤重量將降低費用將降低費用$20000。一次。一次發(fā)射節(jié)約費用發(fā)射節(jié)約費用20%。鋁的理論強度為鋁的理論強度為4700MPa，當(dāng)今高強鋁合

26、金的最高強度當(dāng)今高強鋁合金的最高強度沒有超過沒有超過1000MPa。2.3工程材料2.3.1工程材料概述1.材料與人類文明材料與人類文明燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的“亞穩(wěn)材料與科學(xué)實驗室亞穩(wěn)材料與科學(xué)實驗室”是全國材料科學(xué)領(lǐng)域是全國材料科學(xué)領(lǐng)域25個國家級重點實驗室之一。個國家級重點實驗室之一。2.3工程材料2.3.1工程材料概述1.材料與人類文明材料與人類文明材料的發(fā)展史，就是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史。材料的發(fā)展史，就是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史。原理成品 發(fā)展時間電機18211886 65真空管 18821915 33無線電18871922 35X光18951913 18雷達19

27、351940 5原子堆19391942 3半導(dǎo)體19481951 3激光19581960 2表表1 科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)時間與其產(chǎn)業(yè)化時間的對照表科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)時間與其產(chǎn)業(yè)化時間的對照表2.3工程材料2.3.1工程材料概述2.工程材料的種類工程材料的種類按化學(xué)成分、結(jié)合鍵特點按化學(xué)成分、結(jié)合鍵特點：金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料；：金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料；按用途分按用途分：結(jié)構(gòu)材料、功能材料；：結(jié)構(gòu)材料、功能材料；按應(yīng)用領(lǐng)域分按應(yīng)用領(lǐng)域分：信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航：信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空材料等?？詹牧系?。結(jié)構(gòu)材料：指工程上對硬度、強度、塑性、耐磨性等力

28、學(xué)性能有結(jié)構(gòu)材料：指工程上對硬度、強度、塑性、耐磨性等力學(xué)性能有一定要求的材料；一定要求的材料；功能材料：指具有聲、光、電、磁、熱等功能和效應(yīng)的材料。功能材料：指具有聲、光、電、磁、熱等功能和效應(yīng)的材料。2.3工程材料2.3.1工程材料概述補充內(nèi)容：材料的性能補充內(nèi)容：材料的性能強度：材料在載荷作用下抵抗破壞的能力；強度：材料在載荷作用下抵抗破壞的能力；剛度：材料在載荷作用下抵抗變形的能力；剛度：材料在載荷作用下抵抗變形的能力；塑性：材料在載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力；塑性：材料在載荷作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力；彈性：材料在載荷作用下產(chǎn)生變形，若除去載荷后能夠恢復(fù)原來彈性：材料在

29、載荷作用下產(chǎn)生變形，若除去載荷后能夠恢復(fù)原來形狀，則稱為材料的彈性。形狀，則稱為材料的彈性。 彈性是材料本身的特性。彈性是材料本身的特性。 另外，材料的性能還有硬度、韌性、耐磨性。耐蝕性、導(dǎo)另外，材料的性能還有硬度、韌性、耐磨性。耐蝕性、導(dǎo)電性等。電性等。2.3工程材料2.3.2金屬材料工程中常用的金屬材料主要有鋼鐵材料和非鐵金屬等。工程中常用的金屬材料主要有鋼鐵材料和非鐵金屬等。通常所說的鋼鐵是鋼和鐵的總稱。通常所說的鋼鐵是鋼和鐵的總稱。鋼中含碳量為鋼中含碳量為0.0252.11%；生鐵含碳量較高，約為；生鐵含碳量較高，約為2.116.67%。合金：合金：是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)一

30、定方法所合成的是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。具有金屬特性的物質(zhì)。 2.3工程材料2.3.2金屬材料1.碳素鋼碳素鋼碳素鋼：碳素鋼：指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%和含有少量硅、錳、硫、和含有少量硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)元素的鐵碳合金，簡稱碳鋼。磷等雜質(zhì)元素的鐵碳合金，簡稱碳鋼。（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q屈拼音首位字母屈拼音首位字母+屈服強度值屈服強度值質(zhì)量等級質(zhì)量等級*脫氧方法脫氧方法 Q235-A.FS=235N/mm2A（S0.050%，P0.040%）、B、C、D （S0.035%，P0.035%）2.3工程材料2.3.2金屬材料1

31、.碳素鋼碳素鋼（2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼兩位阿拉伯?dāng)?shù)字兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示平均含碳量的萬分之幾表示平均含碳量的萬分之幾 （3）碳素工具鋼）碳素工具鋼(含含C0.70%) T+ +平均含碳量的千分之幾平均含碳量的千分之幾+ +質(zhì)量表示質(zhì)量表示 2.3工程材料2.3.2金屬材料1.碳素鋼碳素鋼（4）鑄造碳鋼）鑄造碳鋼ZG表示鑄鋼，后面第一組數(shù)字表示屈服強度（表示鑄鋼，后面第一組數(shù)字表示屈服強度（MPa），），第二組數(shù)字表示抗拉強度第二組數(shù)字表示抗拉強度（MPa） 2.3工程材料2.3.2金屬材料2.合金鋼合金鋼合金鋼：為了改善和提高鋼的性能，在碳鋼的基礎(chǔ)上加入其合金鋼：為了改善和提高鋼的性

32、能，在碳鋼的基礎(chǔ)上加入其它合金元素的缸稱為合金鋼。它合金元素的缸稱為合金鋼。 合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 ： 20Cr2Ni42.3工程材料2.3.2金屬材料3.鑄鐵鑄鐵鑄鐵：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于鑄鐵：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11的鐵碳合金。的鐵碳合金。 HT150QT400-152.3工程材料2.3.2金屬材料3.鑄鐵鑄鐵KTH370-12可鍛鑄鐵不能鍛造，名稱表示塑性較其它鑄鐵好，可以輕微可鍛鑄鐵不能鍛造，名稱表示塑性較其它鑄鐵好，可以輕微鍛打，但不可鍛造變形。鍛打，但不可鍛造變形。2.3工程材料2.3.2金屬材料4.非鐵金屬及其合金非鐵金屬及其合金2.3工程材料2.3.3高分子材料高分子材料是以高分子

33、化合物為基礎(chǔ)的材料。高分子材料是以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料。主要成分主要成分 高分子化合物高分子化合物天然高分子材料天然高分子材料 松香、天然纖維、蛋白質(zhì)、天然橡膠。松香、天然纖維、蛋白質(zhì)、天然橡膠。人工合成高分子材料人工合成高分子材料 塑料、合成橡膠、合成纖維（滌綸塑料、合成橡膠、合成纖維（滌綸等）。等）。高分子材料包括塑料、橡膠、纖維（三大合成材料），以及涂料、高分子材料包括塑料、橡膠、纖維（三大合成材料），以及涂料、粘合劑、人造器官等。粘合劑、人造器官等。2.3工程材料2.3.3高分子材料1.塑料塑料塑料以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑后形成的一塑料以合成樹脂為主要成分，加入適量的

34、添加劑后形成的一種能加熱熔化，冷卻后保持一定形狀的材料。種能加熱熔化，冷卻后保持一定形狀的材料。合成樹脂合成樹脂 高分子化合物，如聚乙烯、酚醛塑料等。高分子化合物，如聚乙烯、酚醛塑料等。添加劑添加劑 填料或增強、增塑、固化、潤滑、穩(wěn)定、著色、填料或增強、增塑、固化、潤滑、穩(wěn)定、著色、阻燃劑等。阻燃劑等。塑料分類：塑料分類：按使用性能分為：通用塑料、工程塑料和耐熱塑料；按使用性能分為：通用塑料、工程塑料和耐熱塑料；按受熱后的性能分為：熱塑性塑料和熱鼓形塑料。按受熱后的性能分為：熱塑性塑料和熱鼓形塑料。塑料的性能主要取決于樹脂，加入添加劑的目的是彌補塑料塑料的性能主要取決于樹脂，加入添加劑的目的是

35、彌補塑料的某些性能不足。的某些性能不足。2.3工程材料2.3.3高分子材料1.塑料塑料（1）產(chǎn)量最大塑料）產(chǎn)量最大塑料聚乙烯聚乙烯（2）最耐疲勞塑料）最耐疲勞塑料聚甲醛聚甲醛（3）打不碎的玻璃）打不碎的玻璃有機玻璃有機玻璃（4）最耐腐蝕的材料）最耐腐蝕的材料聚四氟乙烯聚四氟乙烯（5）密度最小的塑料）密度最小的塑料泡沫泡沫2.3工程材料2.3.3高分子材料2.橡膠橡膠提取橡膠樹、橡膠草等植物的膠提取橡膠樹、橡膠草等植物的膠乳，加工后制成的具有彈性、絕乳，加工后制成的具有彈性、絕緣性、不透水和空氣的材料。緣性、不透水和空氣的材料。“高彈性高彈性”為橡膠類材料所獨有。為橡膠類材料所獨有。2.3工程材

36、料2.3.3高分子材料3.化學(xué)纖維化學(xué)纖維通常認(rèn)為凡能保持長度比本身直徑大通常認(rèn)為凡能保持長度比本身直徑大100倍的均勻條狀或絲倍的均勻條狀或絲狀的高分子材料稱為纖維。狀的高分子材料稱為纖維。纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維。化學(xué)纖維又可分為人造纖維和合成纖維。化學(xué)纖維又可分為人造纖維和合成纖維。2.3工程材料2.3.4陶瓷傳統(tǒng)陶瓷一般指陶器、瓷器及建筑用瓷。傳統(tǒng)陶瓷一般指陶器、瓷器及建筑用瓷?，F(xiàn)代材料科學(xué)中陶瓷指所有無機非金屬材料。現(xiàn)代材料科學(xué)中陶瓷指所有無機非金屬材料。陶瓷、金屬材料和高分子材料構(gòu)成三大固體材料。陶瓷、金屬材料和高分子材料構(gòu)成三大固體材料。陶瓷是用天然

37、或人工合成的粉狀化合物，經(jīng)過成型和高溫?zé)Y(jié)陶瓷是用天然或人工合成的粉狀化合物，經(jīng)過成型和高溫?zé)Y(jié)制成，由無機非金屬化合物（硅酸鹽等）構(gòu)成的多相固體材料。制成，由無機非金屬化合物（硅酸鹽等）構(gòu)成的多相固體材料。2.3工程材料2.3.5復(fù)合材料復(fù)合材料分類復(fù)合材料分類按性能分：功能復(fù)合材料和按性能分：功能復(fù)合材料和結(jié)構(gòu)復(fù)合材料；結(jié)構(gòu)復(fù)合材料；按基體分：金屬基復(fù)合材料按基體分：金屬基復(fù)合材料和非金屬基復(fù)合材料；和非金屬基復(fù)合材料；按增強劑的種類和形狀分為：按增強劑的種類和形狀分為：顆粒、層狀和纖維增強等復(fù)顆粒、層狀和纖維增強等復(fù)合材料。合材料。復(fù)合材料復(fù)合材料是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合起來

38、的一種是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合起來的一種多相固體材料。多相固體材料。2.3工程材料2.3.5復(fù)合材料 復(fù)合材料復(fù)合材料合金合金成分成分兩種或兩種以上兩種或兩種以上不同材料不同材料兩種或兩種以上金屬兩種或兩種以上金屬材料或金屬與非金屬材料或金屬與非金屬形成工藝形成工藝特殊加工特殊加工熔合熔合性質(zhì)性質(zhì) 優(yōu)于原材料優(yōu)于原材料注意注意：由兩種或兩種以上的材料。由兩種或兩種以上的材料。特殊加工不是簡單的混合，而是復(fù)雜特殊加工不是簡單的混合，而是復(fù)雜的物理化學(xué)變化。的物理化學(xué)變化。2.4零件的種類及表面組成1.零件的種類零件是機械加工制造的最小單元，也是組成機器的最小單元。零件是機械加工制造的

39、最小單元，也是組成機器的最小單元。組成機器的零件大致可分為六大類：組成機器的零件大致可分為六大類：（1）軸類零件）軸類零件（2）盤套類零件）盤套類零件（3）支架箱體類零件）支架箱體類零件（4）六面體類零件）六面體類零件（5）特殊類零件）特殊類零件（6）機身機座類零件）機身機座類零件2.4零件的種類及表面組成2.組成零件的表面2.5零件的互換性與公差2.5.1互換性與工差的概念互換性互換性指同一規(guī)格的一批零件或部件，按規(guī)定的幾何、物理和指同一規(guī)格的一批零件或部件，按規(guī)定的幾何、物理和力學(xué)性能參數(shù)進行加工、制造，在裝配成機器或更換損壞的零力學(xué)性能參數(shù)進行加工、制造，在裝配成機器或更換損壞的零件時，

40、不需要任何選擇和附加修配件時，不需要任何選擇和附加修配(如鉗工修配如鉗工修配) ，裝配后就能，裝配后就能達到規(guī)定功能要求的一種性能。達到規(guī)定功能要求的一種性能。由定義可知，具有互換性的零部件在裝配過程中，必須滿足三由定義可知，具有互換性的零部件在裝配過程中，必須滿足三個條件：個條件：裝配后裝配后 滿足使用要求滿足使用要求裝配前裝配前 不挑不挑裝配時裝配時 不調(diào)整或修配不調(diào)整或修配缺一不可缺一不可2.5零件的互換性與公差2.5.1互換性與工差的概念互換性的兩個基本要求：互換性的兩個基本要求：（1）裝配互換）裝配互換 尺寸等幾何參數(shù)互換；尺寸等幾何參數(shù)互換；（2）功能互換）功能互換 代換后滿足使用性能要求。代換后滿足使用性能要求。公差是實現(xiàn)互換性的保證。公差是實現(xiàn)互換性的保證。1.公差公差:允許零件尺寸和幾何參數(shù)的變動范圍稱為允許零件尺寸和幾何參數(shù)的變動范圍稱為“公差公差”2.檢測：檢測包含檢驗與測量。檢測：檢測包含檢驗與測量。 3.實現(xiàn)互換性的條件：標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)互換性的前提。實現(xiàn)互換性的條件：標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)互換性的前提。2.5零件的互換性與公差2.5.2尺寸、公差配合方面的基本術(shù)語（1）尺寸）尺寸 以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。如直徑、以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。如直徑、寬度、高度、中心距等。寬度、高度、中心距等。