機械基礎緒論課件

機械基礎緒論歡迎來到機械基礎緒論課程。本課程將為您揭示機械世界的奧秘，帶您深入了解機械的定義、組成、功能和分類。讓我們一起探索機械工程的精彩世界！課程簡介理論基礎學習機械的基本概念和原理實踐應用掌握機械設計和分析的實用技能創(chuàng)新思維培養(yǎng)機械工程領域的創(chuàng)新能力職業(yè)發(fā)展為未來的機械工程師生涯奠定基礎機械的定義機械是能夠完成特定功能、由多個部件組成的人工裝置。部件組合由多個相互配合的零件組成特定功能設計用于完成特定的工作任務人工設計由人類設計和制造的裝置機械的組成1機構實現(xiàn)特定運動的核心部分2傳動系統(tǒng)傳遞動力和運動的組件3支撐結構為機械提供穩(wěn)定支撐4控制系統(tǒng)調節(jié)機械運行的裝置5輔助系統(tǒng)潤滑、冷卻等輔助功能機械的功能能量轉換將一種形式的能量轉換為另一種形式運動傳遞實現(xiàn)特定的運動方式和軌跡力的放大通過機械原理放大輸入力自動控制根據(jù)預設程序或反饋自動調節(jié)運行機械的分類1通用機械如泵、壓縮機、風機等2工作機械如車床、銑床、磨床等3運輸機械如起重機、輸送機、電梯等4動力機械如發(fā)動機、汽輪機、水輪機等機械的發(fā)展歷程古代機械簡單工具和裝置工業(yè)革命蒸汽機和大規(guī)模生產電氣化時代電力驅動和自動化信息化時代智能控制和柔性制造材料的基本性能物理性能密度、熔點、導熱性等化學性能耐腐蝕性、穩(wěn)定性等力學性能強度、硬度、韌性等工藝性能可加工性、可焊性等材料的力學性能強度抵抗外力作用而不破壞的能力硬度抵抗表面變形或壓痕的能力韌性吸收能量而不斷裂的能力彈性卸載后恢復原狀的能力材料的熱學性能熱膨脹系數(shù)溫度變化引起尺寸變化的程度熱導率傳導熱量的能力比熱容單位質量材料升高單位溫度所需的熱量熱穩(wěn)定性在高溫下保持性能穩(wěn)定的能力材料的電磁性能電導率導電能力的量度磁導率磁化能力的量度介電常數(shù)材料儲存電荷的能力磁滯損耗磁化過程中能量損失的程度材料的加工性能1可鑄性材料通過鑄造成型的能力2可鍛性材料通過鍛造加工的能力3可焊性材料通過焊接連接的能力4可切削性材料通過切削加工的難易程度標準化和規(guī)范化1國際標準ISO、IEC等2國家標準GB、GB/T等3行業(yè)標準JB、HG等4企業(yè)標準Q/企業(yè)代號標準化和規(guī)范化是保證產品質量、提高生產效率的重要手段。力的概念力是物體之間相互作用的一種表現(xiàn)形式，能夠改變物體的運動狀態(tài)或使物體產生變形。運動變化改變物體的速度或方向形變作用使物體產生形狀或尺寸的變化相互作用物體間的作用力總是成對出現(xiàn)力的種類接觸力物體直接接觸產生的力，如摩擦力、支持力遠程力物體不直接接觸產生的力，如重力、電磁力主動力由外部施加的力，如推力、拉力約束力由約束產生的力，如支反力、摩擦力力的表示方法矢量表示用箭頭表示力的大小、方向和作用點解析表示用力的三個分量（Fx,Fy,Fz）表示極坐標表示用力的大小和兩個角度表示力的合成和分解力的平行四邊形法則合力為對角線力的三角形法則三力平衡時形成閉合三角形力的多邊形法則多力系統(tǒng)的合成力的分解將一個力分解為兩個或多個分力力的平衡條件1合力為零ΣF=02力矩平衡ΣM=03靜摩擦力小于最大靜摩擦力f≤μN4約束反力在允許范圍內滿足支撐結構的強度要求摩擦力的特點方向性總是與相對運動方向相反大小關系與正壓力和摩擦系數(shù)有關能量損耗會將機械能轉化為熱能表面依賴與接觸表面的性質密切相關摩擦力的種類靜摩擦力物體靜止時阻止相對運動的摩擦力動摩擦力物體相對運動時的摩擦力滾動摩擦力物體滾動時的摩擦力流體摩擦力物體在流體中運動時的阻力摩擦系數(shù)的影響因素材料性質不同材料組合有不同的摩擦系數(shù)表面粗糙度表面越粗糙，摩擦系數(shù)通常越大環(huán)境條件溫度、濕度等會影響摩擦系數(shù)接觸壓力壓力變化可能導致摩擦系數(shù)變化機械零件的基本形狀機械零件的形狀多種多樣，包括圓柱形、球形、平面形、螺旋形等，每種形狀都有其特定的功能和應用場景。機械零件的制造工藝1鑄造將熔融金屬澆注到模具中成型2鍛造通過錘擊或擠壓使金屬成型3機械加工通過切削、磨削等方法精確成形43D打印通過逐層堆積材料制造復雜形狀機械零件的表面處理熱處理通過加熱冷卻改變材料性能表面硬化提高表面硬度和耐磨性電鍍在表面沉積一層金屬保護層涂裝涂覆防腐或裝飾性涂層機械零件的裝配方法螺紋連接使用螺栓、螺母等緊固件過盈配合利用壓力使零件緊密結合焊接通過熔化材料實現(xiàn)永久連接鉚接用鉚釘實現(xiàn)永久性機械連接機械系統(tǒng)的結構形式1開式結構能量和物質可自由交換2閉式結構內部循環(huán)，與外界隔離3串聯(lián)結構各部件依次連接4并聯(lián)結構多個部件同時工作機械系統(tǒng)的傳動方式齒輪傳動精確傳遞轉動和力矩帶傳動柔性傳遞動力，減震效果好鏈傳動強度大，適合重載工況液壓傳動傳遞大功率，控制靈活機械故障的類型磨損故障零件表面材料的損失疲勞故障長期交變載荷導致的破壞腐蝕故障化學或電化學作用導致的損壞過載故障超出設計載荷導致的破壞機械故障的診斷和分析1故障現(xiàn)象觀察收集異常表現(xiàn)和癥狀2數(shù)據(jù)采集分析使用傳感器收集運行數(shù)據(jù)3故障模式識別匹配已知故障模式4原因分析確定故障根源和影響因素機械維修的基本方法1清潔和檢查去除污垢，進行初步檢查2部件更換更