機器的基本組成要素

機器的基本組成要素第1頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月引言引言人類社會的進步源于不斷地創(chuàng)新，設計活動則是創(chuàng)新的策劃、起點和關鍵環(huán)節(jié)。機器是人們改造世界和現(xiàn)代化生活的重要工具，機器的發(fā)明、使用和發(fā)展是現(xiàn)代社會發(fā)展的一個重要創(chuàng)新過程。在這一創(chuàng)新過程中，人們總結(jié)出了進行機械設計的理論與方法，從而為更高層次的創(chuàng)新與設計奠定了基礎?，F(xiàn)代教育的目標是素質(zhì)教育，而素質(zhì)教育的核心應該是創(chuàng)新素質(zhì)教育。作為集中了人們關于機械及裝備創(chuàng)新智慧的機械設計的理論與方法，應該是同學們學習創(chuàng)新的理想內(nèi)容。關于機械設計的理論與方法是博大精深的，而作為大學本科階段的一門課程，機械設計課程的主要任務是講述通用機械零部件的設計以及機械系統(tǒng)設計的基礎知識。

第2頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)機械工業(yè)在現(xiàn)代化建設中的作用機械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個國家現(xiàn)代化建設水平的重要標志。機器是代替人們體力和部分腦力勞動的工具，機器既能承擔人力所不能或不便進行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進產(chǎn)品質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。只有使用機器，才能便于實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化、系列化和通用化，尤其是便于實現(xiàn)高度的機械化、電氣化和自動化。機械工業(yè)肩負著為國民經(jīng)濟各個部門提供裝備和促進技術(shù)改造的重任。大量地設計制造和廣泛采用各種先進的機器，可大大加強促進國民經(jīng)濟發(fā)展的力度加速我國的現(xiàn)代化建設。

第3頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)機器的基本組成要素一個機械系統(tǒng)一般包含機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動動力系統(tǒng)、檢測與控制系統(tǒng)。一臺機器的機械結(jié)構(gòu)總是由一些機構(gòu)組成的，每個機構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種機器中常用的，稱之為通用零件；有些零件只有在特定的機器中才用到，稱之為專用零件。通用零件包括：

齒輪、鏈傳動、帶傳動、蝸桿傳動、螺旋傳動；軸、聯(lián)軸器、離合器；滾動軸承、滑動軸承；螺栓、鍵、花鍵、銷；鉚、焊、膠結(jié)構(gòu)件；彈簧、機架、箱體等。

專用零件例如：葉片、犁鏵、槍栓等。通用零件是本課程的主要學習對象，而專用零件的設計方法應在有關專業(yè)課中學習。

第4頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)１本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務本課程的主要內(nèi)容是：學習機械系統(tǒng)設計的基礎知識；學習一般尺寸和參數(shù)的通用零件設計方法。本課程中“設計”的含義是指機械裝置的實體設計，涉及零件的應力、強度的分析計算，材料的選擇、結(jié)構(gòu)設計，考慮加工工藝性、標準化以及經(jīng)濟性、環(huán)境保護等。機械設計結(jié)果的表現(xiàn)形式為：機械工程圖、說明書和計算機程序。本課程所涉及的先修課程有：工程材料：非金屬材料，金屬材料及熱處理。工程制圖：設計的圖形表達。機械制造基礎：冷加工工藝，熱加工工藝。公差配合與技術(shù)測量：解決精度設計問題。理論力學：解決力分析與動力計算。材料力學：解決強度分析問題。機械原理：解決機械的方案設計。

第5頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月本課程的幾個特點

涉及面廣關系多─因與諸多先修課關系密切。要求多─強度、剛度、壽命、工藝、重量、安全、經(jīng)濟性。門類多─各類零件，各有特點，設計方法各異。公式多─計算多，有解析式、半解析式、經(jīng)驗的、半經(jīng)驗的及定義式。圖表多─結(jié)構(gòu)圖、分析圖、原理圖、示意圖、曲線圖、標準、經(jīng)驗數(shù)表。

實踐性強─不僅讀懂書就行，要多聯(lián)系實際，要注重實踐性環(huán)節(jié)。

無重點─又都是重點，設計工作必須詳盡，細小的疏忽也會導致嚴重事故。

設計問題無統(tǒng)一答案─更多地談論誰設計得更好，要注意發(fā)展求異思維。本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務第三節(jié)2

第6頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月注意處理好幾個關系零件的設計與選用

──零件設計的兩個主要途徑。設計計算與結(jié)構(gòu)設計

──設計決非只是計算，同學更應重視結(jié)構(gòu)設計的學習。性能要求與經(jīng)濟性

──永遠是一對矛盾，應學會合理地解決這一對矛盾。經(jīng)驗設計與現(xiàn)代設計

──二者均重要，前者是后者的基礎。具體的設計方法與一般的設計能力

──前者是學習的形式，后者是學習的目的。本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務第三節(jié)3

第7頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月認識機器1認識機器在學習機械設計課程之初，有必要對機械的組成，機械的基本要素有一個感性的了解。下面先看幾個例子。１．全自動洗衣機２．減速器與變速器３．工業(yè)機器人４．汽車防抱死系統(tǒng)通過上述例子我們可以歸納以下幾點：1.一個機械系統(tǒng)包含著機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動動力系統(tǒng)、檢測與控制系統(tǒng)；2.現(xiàn)代的機器不僅可以承擔人類的體力勞動，還可以部分的腦力勞動。3.一臺機器的機械結(jié)構(gòu)總是由一些機構(gòu)組成的，每個機構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種機器中常用的，稱之為通用零件，如：螺釘、齒輪、軸承等；有些零件只有在特定的機器中才用到，稱之為專用零件，如：洗衣機中的波輪、工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器、軍械中的槍栓等。

第8頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月認識機器2工業(yè)機器人工業(yè)機器人的定義：其操作機時自動控制的，可重復編程、多用途，并可對三個和三個以上的軸進行編程。它可以是固定式或移動式。在工業(yè)自動化中使用。工業(yè)機器人包括操作機和控制系統(tǒng)（硬件和軟件）。所謂操作機是一種機器，其機構(gòu)通常是由一系列相互鉸接或相對滑動的構(gòu)件所組成。它通常有幾個自由度，用以抓去或移動物體。注：左鍵單擊圖片可演示視頻機器人焊接機器人去毛刺

第9頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月認識機器3工業(yè)機器人數(shù)控加工中的工業(yè)機器人注：左鍵單擊圖片可演示視頻

第10頁，課件共12頁，創(chuàng)作于2023年2月認識機器4工業(yè)機器人

示教板用于輸入控制命令或控制程序

控制系統(tǒng)用于控制操作機各關節(jié)內(nèi)伺服電機的運動