CH0-緒論(機(jī)械原理)

機(jī)械原理

TheoryofMachinesandMechanisms教材：《機(jī)械原理》(蘭皮)華中科技大學(xué)出版社課程安排：2個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)講課:28~36學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn):4~6學(xué)時(shí)登陸53/login.ashx預(yù)約網(wǎng)站預(yù)約機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)，服務(wù)器工作時(shí)間上午7：00到晚上12：00，學(xué)生注冊(cè)邀請(qǐng)碼123456.

有問題與蒙老師聯(lián)系，電第一次實(shí)驗(yàn)是第二周開始作業(yè):每周1次記入平時(shí)成績機(jī)械原理課程的性質(zhì)與任務(wù)是介紹機(jī)械設(shè)計(jì)基本知識(shí)、基本理論、基本方法的重要技術(shù)基礎(chǔ)課。機(jī)械原理的教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容：機(jī)械設(shè)計(jì)的一般原則與程序常用機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)等其他常用機(jī)構(gòu)）的工作原理運(yùn)動(dòng)特性及設(shè)計(jì)方法機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)本課程的基本學(xué)習(xí)方法著重基本概念的理解和基本設(shè)計(jì)方法的掌握，不強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的理論分析；著重理解公式建立的前提、意義和應(yīng)用，不強(qiáng)調(diào)對(duì)理論公式的具體推導(dǎo)；注意密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，努力培養(yǎng)解決工程實(shí)際問題的能力?！?.1

機(jī)械設(shè)計(jì)概述1

設(shè)計(jì)的本質(zhì)盡可能少消耗以材料、能源、勞動(dòng)力、資金等形態(tài)存在的資源，創(chuàng)造出滿足預(yù)先設(shè)想功能要求的事物。設(shè)計(jì)是人類進(jìn)行的一種有目的、有意識(shí)、有計(jì)劃的創(chuàng)造性活動(dòng)。現(xiàn)代設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造能力開發(fā)和充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性；重視原理方案的設(shè)計(jì)、開發(fā)和創(chuàng)新產(chǎn)品?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)已不再把時(shí)間花費(fèi)在煩瑣的計(jì)算推導(dǎo)及平面圖紙的設(shè)計(jì)上，現(xiàn)代設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中，綜合考慮、分析市場需求、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、使用、銷售能各方面的因素；綜合運(yùn)用優(yōu)化系統(tǒng)工程、可靠性理論、價(jià)值工程、技術(shù)等學(xué)科的知識(shí)，探索多種解決設(shè)計(jì)問題的科學(xué)途徑。機(jī)械原理課程在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用?CAB機(jī)械原理課程在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用---概念設(shè)計(jì)（方案創(chuàng)新）2設(shè)計(jì)的原則1）創(chuàng)新原則創(chuàng)新概念:創(chuàng)新就是通過引入新概念、新思想、新方法、新技術(shù)等．或?qū)σ延挟a(chǎn)品的革新來創(chuàng)造具有相當(dāng)社會(huì)價(jià)值的事物或形式。

雖有乎千金之玉卮，至貴而無當(dāng)，漏不可盛水……——韓非子2)實(shí)用原則3)經(jīng)濟(jì)原則4)美觀原則5)道德原則道德是觀念，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮它與人、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，要尊重他人知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)的成果。發(fā)明的產(chǎn)品不能傷害別人的身體，不能污染環(huán)境，如：帶高壓電的防盜網(wǎng)激光致盲防盜鎖恐怖玩具就不滿足道德原則，也是法律不允許的。6)技術(shù)規(guī)范原則技術(shù)規(guī)范是有關(guān)開發(fā)產(chǎn)生技術(shù)的知識(shí)、領(lǐng)域、方法和規(guī)定的總和。技術(shù)規(guī)范有強(qiáng)制性的，也有推薦性的；技術(shù)規(guī)范是隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展而發(fā)展的。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中要求系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，以便滿足零部件之間方便互換的要求，如螺栓、螺母、墊片與港口運(yùn)貨的集裝箱、標(biāo)準(zhǔn)齒輪等，都滿足技術(shù)規(guī)范原則。而各種手機(jī)電池、充電器沒有采用統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，給用戶使用中帶來許多麻煩。技術(shù)設(shè)計(jì)的可持續(xù)性發(fā)展原則是指產(chǎn)品的設(shè)計(jì)既滿足當(dāng)代發(fā)展的需求，又考慮未來發(fā)展的需求，不以犧牲后人的利益和長遠(yuǎn)的利益為代價(jià)來滿足當(dāng)代人的需求，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要考慮到人類長遠(yuǎn)的發(fā)展，資源與能源的合理利用，生態(tài)的平衡等可持續(xù)發(fā)展的因素。白色污染7)可持續(xù)發(fā)展原則太陽能汽車8)安全原則安全是人類對(duì)產(chǎn)品最基本的需求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須考慮安全問題。機(jī)械安全基本要求是有足夠的抗破壞能力、良好的可靠性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，可靠有效的安全防護(hù)，履行安全人機(jī)學(xué)的要求，通過選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)盡可能避免或減少危險(xiǎn)，采用本質(zhì)安全技術(shù)，避免銳邊、尖角和凸出部分，防止超載應(yīng)力，避免交變應(yīng)力，進(jìn)行回轉(zhuǎn)件的平衡，采用機(jī)械化和自動(dòng)化技術(shù)，減少操作者涉入危險(xiǎn)區(qū)的時(shí)間，并設(shè)置安全裝置。9)科學(xué)性原則設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合自然規(guī)律（科學(xué)性原則），否則產(chǎn)品就沒有其生存空間。如靈巧機(jī)械手、航天飛機(jī)的發(fā)明符合科學(xué)性原則。電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)遵循了電磁感應(yīng)的科學(xué)原理，永動(dòng)機(jī)構(gòu)想則違背能量守恒定律和轉(zhuǎn)化原理，不符合科學(xué)性原則。機(jī)械系統(tǒng)

動(dòng)力系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)水輪機(jī)燃?xì)鈾C(jī)電動(dòng)機(jī)液動(dòng)機(jī)氣動(dòng)機(jī)液體動(dòng)力傳遞機(jī)械傳遞電力或磁力傳遞摩擦傳動(dòng)嚙合傳動(dòng)推動(dòng)傳動(dòng)液壓傳動(dòng)液力傳動(dòng)氣動(dòng)傳動(dòng)電力拖動(dòng)電磁離合或制動(dòng)傳動(dòng)按預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)冷卻,潤滑,計(jì)數(shù),照明等裝置操縱控制裝置§0.2

機(jī)械系統(tǒng)JVX絲杠軸承電機(jī)聯(lián)軸節(jié)工作臺(tái)銑刀導(dǎo)軌工件伺服驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)

動(dòng)力源光柵尺數(shù)控機(jī)床由動(dòng)力系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和控制系統(tǒng)五個(gè)要素組成。機(jī)電一體化系統(tǒng)§0.3

機(jī)械的組成機(jī)械(machinery)

機(jī)器machine機(jī)構(gòu)mechanism機(jī)構(gòu)：人為的實(shí)物組合體；各實(shí)物組合體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器：人為的實(shí)物組合體；各實(shí)物組合體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；它們或者做機(jī)械功或者進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。機(jī)械：機(jī)構(gòu)與機(jī)器的統(tǒng)稱。物料：是指被加工的對(duì)象、被搬運(yùn)的重物。機(jī)器(machine)執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，它用來變換和傳遞能量、物料與信息機(jī)器種類動(dòng)力機(jī)器工作機(jī)器信息機(jī)器是能量變換的裝置，即可將某種形式的能量變換成機(jī)械能，或者把機(jī)械能變換成其他形式的能量。例如：內(nèi)燃機(jī)、壓氣機(jī)、渦輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)等。是完成有用的機(jī)械功或者是搬運(yùn)物品。例如：軋鋼機(jī)、織布機(jī)、縫紉機(jī)、汽車、飛機(jī)和金屬切削加工機(jī)床等。是用來獲得和變換信息。例如：機(jī)械式積分儀、計(jì)帳機(jī)、打字機(jī)和繪圖儀。機(jī)器與其它裝置的主要區(qū)別是：機(jī)器一定要作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并通過運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)能量、物料和信息的變換用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力或改變運(yùn)動(dòng)形式的構(gòu)件系統(tǒng)機(jī)構(gòu)(mechanism)機(jī)構(gòu)和機(jī)器的區(qū)別機(jī)構(gòu)只是一個(gè)構(gòu)件系統(tǒng)，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)機(jī)構(gòu)只用來傳遞運(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、物料和信息的功能例：內(nèi)燃機(jī)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成的機(jī)構(gòu)的組成要素是構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件和零件構(gòu)件

機(jī)器中的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元零件

機(jī)器中的制造單元構(gòu)件實(shí)例——連桿由若干零件組成的構(gòu)件連桿體螺栓螺母\墊片連桿蓋襯套軸瓦連桿體連桿蓋螺栓墊圈螺母連桿襯套軸瓦內(nèi)燃機(jī)連桿構(gòu)件分成以下幾種機(jī)架（固定構(gòu)件）活動(dòng)構(gòu)件主動(dòng)件從動(dòng)件其中，運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的活動(dòng)構(gòu)件稱為原動(dòng)件，輸出運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力的從動(dòng)件稱為輸出件。構(gòu)件的種類運(yùn)動(dòng)副及其分類構(gòu)件自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有3個(gè)自由度。運(yùn)動(dòng)副：機(jī)構(gòu)中兩構(gòu)件直接接觸的可動(dòng)聯(lián)接。運(yùn)動(dòng)副元素：兩構(gòu)件上參加接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的部分，如點(diǎn)、線、面。約束：兩構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接后，彼此的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到某些限制。運(yùn)動(dòng)副的分類據(jù)運(yùn)動(dòng)副的接觸形式，可分為兩類:低副:面接觸的運(yùn)動(dòng)副移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副高副:點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副凸輪副齒輪副平面與空間運(yùn)動(dòng)副也可將運(yùn)動(dòng)副分為平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副。1）平面運(yùn)動(dòng)