正文 1.1 機械概述(1 / 1)

[本章教學基本要求]通過本章的學習,弄清機器和機構、構件和零件、通用零件和專用零件等概念的區別;理解機械的基本組成部分;初步了解機械設計的常用材料和熱處理方法;清楚本課程的性質、研究對象和具體內容。

在日常實際生產和生活中,人們廣泛地使用各種各樣的機械和機器,例如內燃機、軋鋼機、印刷機、包裝機等。機械和機器是十分重要和不可被替代的,大量地設計製造和廣泛采用各種先進的機器,可大大加強促進國民經濟發展的力度,加快我國的現代化建設,機械工業的生產水平是一個國家現代化建設水平的重要標誌。雖然機器的種類繁多,且其構造、性能和用途也各不相同,但都是由有限的若幹種基本機構和零部件所組成,而機械在工作時,組成機械的構件會受到力的作用,力使構件的運動狀態發生改變或者使構件變形。受力過大時,構件將產生較大的變形,甚至損壞。機械設計要保證機構和構件正常工作,必須分析作用在機構和構件上的力、構件的變形和破壞規律。本書的任務就是要簡單地介紹力學的基礎知識(物體的受力及平衡條件、變形形式及強度條件);介紹組成各種不同類型機器的基本機構(連杆機構、凸輪機構、間歇運動機構等常用機構);常用的機械零部件(機械傳動及零件、連接件和軸係零部件)。

1.1.1機器與機構

機械是機器與機構的總稱。機器的基本特征是:機器是多個實物的組合體;各組合體之間具有確定的相對運動;機器能完成機械功或能量的轉換。而機構是用來傳遞力和運動的,在機器中起著改變運動形式、改變速度大小或方向以及傳遞力的作用並具有確定相對運動的實體。所以機器與機構的共同點是它們都是由一些實物(構件)所構成,且各實物之間具有確定的相對運動,因此把兩者統稱為機械。機器與機構的不同是機構隻能傳遞運動和轉換運動形式,而機器則可轉換能量(如內燃機)或做有用功(如各種金屬切削機床、卷揚機、切割機等)。

1.1.2構件與零件

機構是由若幹構件所組成,例如所示的內燃機中的連杆機構就是由連杆、曲軸(曲柄)、活塞(滑塊)和氣缸體(機架)四個構件組成。將組成機構的基本運動單元稱為構件。而構件可以是一個零件,也可以是由幾個零件構成的整體,而成為機器中獨立運動的單元。如上述連杆機構中的連杆是一個構件,但又是由連杆體1、螺栓2、開口銷3、螺母4、連杆蓋5、軸瓦6和7等零件構成。

零件是組成機械的基本製造單元。機械中零件可分為兩類:一類是通用零件——在各種機器中普遍使用的零件,如螺釘、銷、齒輪、滾動軸承、聯軸器等;另一類是專用零件——隻是在某些特定類型機械中使用的零件,如內燃機曲軸和活塞、發動機葉片等。

有很多的通用零件已經標準化。例如:滾動軸承、螺紋連接件和聯軸器等,可根據要求選用,不需設計;而齒輪、軸等零件是非標準件,需專門設計和製造。

由此可見,構件與零件的主要區別是:構件是運動的單元,它作為一個整體參與運動;而零件則是製造加工的單元。

機械設計基礎第1章緒論1.1.3機器的組成

機器的種類很多,但通常是由五部分組成。

(1)原動裝置又稱動力裝置或原動機,將其他形式的能量轉換成機械能的機械。常見的有各類電動機、內燃機、柴油機、汽缸和液壓油缸等,通常處在機械的首端。

(2)傳動裝置在原動裝置與執行機構之間傳遞運動、轉換運動方式的裝置。用來實現運動形式、速度大小或方向、位置要求、傳遞力的大小和力矩的轉變等。常用的基本傳動機構有各類齒輪傳動、蝸杆傳動、帶傳動和鏈傳動等及其組合,通常處在原動裝置與執行機構之間。

(3)執行機構又稱工作機,完成工作目的的部分。常用的有各類連杆機構、凸輪機構、齒輪機構、間歇機構以及它們的組合機構等,通常處在機械的末端。

(4)控製係統人們按自己的意願和要求來操縱機械的係統稱為控製係統。

(5)輔助係統照明、潤滑、冷卻等部分均屬於輔助係統。