機械基礎課件

機械基礎課件匯報人：AA2024-01-17目錄contents機械概述與基本原理常用機構與傳動方式軸系零部件及軸承液壓與氣壓傳動技術機械制造工藝基礎現(xiàn)代制造技術發(fā)展趨勢01機械概述與基本原理機械是一種利用物理學的原理構造的裝置，用來傳遞、轉換或應用力量、能量或運動，以完成有用的工作。機械定義根據(jù)用途或功能，機械可分為動力機械、工作機械和信息機械等。機械分類機械定義及分類功能需求原則可靠性原則經濟性原則安全性原則機械設計基本原則機械設計應首先滿足功能需求，即機械應能完成預定的工作任務。機械設計應考慮經濟成本，力求以最低的成本實現(xiàn)所需的功能。機械設計應注重可靠性，確保機械在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內能完成規(guī)定的功能。機械設計應確保操作安全，防止對人員和環(huán)境造成傷害。力是物體間的相互作用，使物體獲得加速度或發(fā)生形變的外因。力的概念牛頓運動定律力的合成與分解牛頓運動定律描述了物體運動的基本規(guī)律，包括慣性定律、動量定律和作用與反作用定律。力的合成與分解是解決復雜力學問題的基礎，遵循平行四邊形法則和三角形法則。030201力學基礎知識強度與剛度強度是指材料抵抗破壞的能力，剛度是指材料抵抗變形的能力。疲勞與蠕變材料在交變應力作用下發(fā)生的破壞稱為疲勞；材料在長時間持續(xù)應力作用下發(fā)生的緩慢變形稱為蠕變。彈性與塑性材料在受力時發(fā)生形變，去除外力后能恢復原狀的性質稱為彈性；不能恢復原狀的性質稱為塑性。材料力學性質02常用機構與傳動方式由四個鉸鏈連接的桿件組成，包括曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構等。鉸鏈四桿機構由連桿和滑塊組成，常用于將旋轉運動轉換為直線運動或將直線運動轉換為旋轉運動?；瑝K機構由導桿和滑塊組成，導桿上裝有導套，可沿導桿滑動，實現(xiàn)復雜的運動軌跡。導桿機構連桿機構凸輪為盤形，通過凸輪輪廓與從動件的接觸來驅動從動件運動。盤形凸輪機構凸輪作直線移動，通過與從動件的接觸來驅動從動件運動。移動凸輪機構凸輪為圓柱形，通過與從動件的接觸來驅動從動件繞圓柱軸線旋轉。圓柱凸輪機構凸輪機構

齒輪傳動圓柱齒輪傳動由兩個平行的圓柱齒輪組成，通過齒輪的嚙合來傳遞運動和動力。圓錐齒輪傳動由兩個圓錐齒輪組成，通過齒輪的嚙合來傳遞相交軸之間的運動和動力。蝸桿蝸輪傳動由蝸桿和蝸輪組成，通過蝸桿的螺旋線與蝸輪的齒面嚙合來傳遞運動和動力，實現(xiàn)大傳動比和垂直軸之間的傳動。帶傳動通過帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動和動力，包括平帶傳動、V帶傳動和多楔帶傳動等。鏈傳動通過鏈條與鏈輪之間的嚙合來傳遞運動和動力，包括滾子鏈傳動、齒形鏈傳動等。鏈傳動具有較大的傳動比和較高的效率，但會產生較大的噪音和振動。帶傳動和鏈傳動03軸系零部件及軸承根據(jù)承載方式可分為轉軸、心軸和傳動軸；根據(jù)軸線形狀可分為直軸、曲軸和撓性軸。軸通常由軸頸、軸頭、軸身和軸肩等部分組成，各部分具有不同的結構特點和功能。軸的分類與結構特點軸的結構特點軸的分類鍵連接通過鍵實現(xiàn)軸與軸上零件之間的周向固定以傳遞轉矩，如平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接等。銷連接通過銷實現(xiàn)軸與軸上零件之間的固定，主要用于定位或傳遞不大的轉矩，如圓柱銷連接、圓錐銷連接等。鍵連接和銷連接具有摩擦系數(shù)小、運轉精度高、價格適中等優(yōu)點，廣泛應用于各種機械設備中。主要類型有深溝球軸承、調心球軸承、圓柱滾子軸承等。滾動軸承具有承載能力強、運轉平穩(wěn)、抗沖擊能力強等優(yōu)點，但摩擦系數(shù)較大。主要類型有整體式滑動軸承、剖分式滑動軸承等?；瑒虞S承根據(jù)工作條件、載荷性質、轉速等因素綜合考慮，選擇合適的軸承類型和規(guī)格。軸承的選用軸承類型及選用根據(jù)軸的承載方式、轉速、載荷性質等因素進行軸的強度計算和剛度校核，確定軸的合理結構和尺寸。軸的設計根據(jù)傳遞的轉矩和軸的直徑選擇合適的鍵類型和尺寸，并進行強度校核。鍵連接設計根據(jù)定位或傳遞的轉矩選擇合適的銷類型和尺寸，并進行強度校核。銷連接設計根據(jù)軸的支承方式、轉速、載荷性質等因素選擇合適的軸承類型和規(guī)格，并進行軸承組合的剛度計算和強度校核。軸承組合設計軸系零部件設計方法04液壓與氣壓傳動技術03液壓傳動基本原理液壓傳動基于帕斯卡原理，即在一個密閉的液體系統(tǒng)中，施加在液體上的壓強能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞。01液壓傳動定義液壓傳動是利用液體作為工作介質來傳遞動力和運動的傳動方式。02液壓傳動系統(tǒng)組成一個完整的液壓傳動系統(tǒng)由動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油組成。液壓傳動基本原理液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，它的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能，為系統(tǒng)提供動力。常見的液壓泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等。液壓泵液壓馬達是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它將液體的壓力能轉換為機械能，輸出轉矩和轉速。液壓馬達和液壓泵在結構上相似，很多類型的液壓泵和液壓馬達可以互逆使用。液壓馬達液壓泵和液壓馬達液壓缸和輔助元件液壓缸液壓缸是將液體的壓力能轉換為機械能的執(zhí)行元件，用于實現(xiàn)往復直線運動或擺動。根據(jù)結構形式，液壓缸可分為活塞缸、柱塞缸和擺動缸等。輔助元件輔助元件包括油箱、濾油器、冷卻器、加熱器、蓄能器、油管和管接頭等，它們在液壓系統(tǒng)中起輔助作用，保證系統(tǒng)的正常工作。氣壓傳動定義01氣壓傳動是以壓縮空氣為工作介質來傳遞動力和運動的傳動方式。氣壓傳動系統(tǒng)組成02氣壓傳動系統(tǒng)由氣源裝置、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件等組成。氣壓傳動基本原理03氣壓傳動基于波義耳定律和馬略特定律，即氣體的體積與壓力成反比，氣體的溫度與壓力成正比。通過控制氣體的壓力和流量來實現(xiàn)動力的傳遞和運動的控制。氣壓傳動技術簡介05機械制造工藝基礎鑄造是將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的成型方法。包括砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。鑄造工藝包括熔煉設備、造型設備、制芯設備、落砂設備、清理設備等。其中，熔煉設備用于將金屬熔化，造型設備用于制造鑄型，制芯設備用于制造砂芯，落砂設備用于將鑄件從鑄型中分離，清理設備用于去除鑄件表面的氧化物和雜質。鑄造設備鑄造工藝及設備鍛壓工藝鍛壓是利用鍛錘或壓力機的壓力，使坯料產生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件的加工方法。包括自由鍛、模鍛、板料沖壓等。鍛壓設備包括鍛錘、壓力機、加熱爐等。其中，鍛錘和壓力機是使坯料產生塑性變形的主要設備，加熱爐用于將坯料加熱到鍛造溫度。鍛壓工藝及設備VS焊接是通過加熱或加壓，或同時加熱加壓，使兩個分離的物體產生原子（分子）間結合力而連接成一體的成型方法。包括電弧焊、氣焊、激光焊等。焊接設備包括焊機、焊槍、焊條、焊絲等。其中，焊機是提供焊接電源的設備，焊槍用于傳導焊接電流并輸送保護氣體，焊條和焊絲是作為填充材料使用的金屬棒材。焊接工藝焊接工藝及設備切削加工是利用切削刀具在切削機床上對工件進行切削，從而去除多余材料，獲得所需形狀、尺寸和表面質量的加工方法。包括車削、銑削、刨削、磨削等。包括車床、銑床、刨床、磨床等。其中，車床主要用于加工回轉體零件，銑床主要用于加工平面和曲面零件，刨床主要用于加工平面和溝槽零件，磨床主要用于提高工件表面質量和精度。切削加工工藝切削加工設備切削加工工藝及設備06現(xiàn)代制造技術發(fā)展趨勢利用高精度機床、刀具和測量設備，實現(xiàn)零件高精度、高質量加工的技術。精密加工技術在精密加工基礎上，進一步提高加工精度和表面質量，達到亞微米或納米級精度的加工技術。超精密加工技術航空航天、精密儀器、光電子等領域對高精度零件的需求。應用領域精密加工和超精密加工技術增材制造技術通過逐層堆積材料的方式構建物體的技術，也稱為3D打印技術。工作原理根據(jù)三維模型數(shù)據(jù)，逐層堆積材料，最終構建出與模型一致的實體。應用領域產品設計、快速原型制造、個性化定制等領域。增材制造（3D打印）技術123在微米或納米尺度上制造微小結構或系統(tǒng)的技術。微納制造技術微納加工、微納操控、微納測量等。關鍵技術微電子、微機電系統(tǒng)（MEMS）、納米科技等領域。