机械原理第一章文稿.ppt

机 械 原 理 第一章 绪论 黑龙江大学机电学院 主要内容 1.1 机械原理课程的研究对象与内容 1.2 机械总体方案设计的内容 及机械原理课程的定位与任务 1.3 机械原理课程的学习方法与基本要求 机器之例1 机器之例2 机器之例3 机器之例4 什么是机器(Machine)？ 机器的特征(Characteristics) 机构的概念，功能及特征 机构—两个以上的构件通过可动联接形成的构件系统，各构件之间具有确定的相对运动。 机构的特征 ●基本要求 -- 认识和了解机器及其基本功能结构—机构； 了解机构的基本功能和结构特征；对机构、 可动联接、构件、零件等有明确的概念和具 体的认识。 --了解本课程的研究对象、主要内容以及在机 械设计和人才培养中的地位和作用；了解学 习本课程的要求和方法。 现代化机器具有四个组成部分，即原动机、传动机构、执行机构和控制系统。 * * 学什么？ 为什么学？ 怎样学？ P §1-1 机械原理课程的研究对象与内容 　　 什么是机械原理？ 机械原理—The Theory of Machines and Mechanisms 机器 机构 P 　　 机器和机构运动学和动力学分析与设计 基本理论 什么是机械？ 机械(Machinery)—机器与机构的总称。 机 械 机 器 (Machine) 机 构 (Mechanism) 什么是机器呢？ 什么是机构呢？ 普通车床 数控铣床，这是一种机器，主要用来加工平面和曲面。 主轴 安装铣刀 工作台 单缸四冲程内燃机 6 5 4 3 8 7 1 2 9 10 内燃机 3–进气阀、 1–气缸体、 2–活塞、 9–小齿轮、 6–曲轴、 5–连杆、 4–排气阀、 8–气门挺杆、 10–大齿轮、 7–凸轮、 主要构成 机器人构成例 人工智能 与人的交互界面 ●画像识别 ●音声识别，合成 ●其他 网络技术 自律控制 远程操作 驱动机构 包括关节 传感器 位置确定 姿势传感器 移动控制 画像传感器 音声传感器 力传感器 设计技术 材料技术 加工技术 系统技术 能耗技术 机器之例5 索杰纳火星车 它是美国国家航空航天局于格林威治时间1997年7月4日17时07分发射的火星探路者号宇宙飞船成功地在火星表面着陆，该飞船携带了索杰纳火星车，这也是一种机器。 “神舟五号”发射时的情景。发射塔、运载火箭都是庞大的机器。 机器之例6 School of Mechatronics, Heilongjiang University Prof. Song 机器(Machine)是具有确定机械运动的装置，用来转换或传递能量(Energy)、物料(Materials)或信息(Information)。 6 5 4 3 8 7 1 2 9 10 内燃机 转换能量 改变物料状态 处理信息 ● 人为的实物组合体。 ● 各实体之间具有确定的相对运 动。 ● 能够完成能量、物料、信息的 传递与转换。 凸轮机构 齿轮机构 连杆机构 一部机器可能包含多种类型的机构，也可能只包含一种机构。 功能 ● 可按预期的规律实现运动和力的传递与转换。 ● 能将一个或几个构件的给定运动，转变成其他构件所需的确定运动。 特征　 ●人为的实物组合体。 ●各实体之间具有确定的相对运动。 　　 从结构和运动的观点来看，机构和机器没 有区别。 连续转动 →往复直线移动　　　　 连续转动 →双向摆动　　　　　　 连续转动 →带停歇往复直线移动　 连续转动 →连续转动　　　　　　 　　　　 机构举例—不同形式的运动传递与转换 曲柄滑块机构 曲柄摇杆机构 齿轮传动机构 凸轮间歇机构 ●机构是所有机器的共性功能组成部分。凡需要实 现某种运动传递与转换的地方，都可采用对应的 某种机构。 ●同一种机构，改变构件的尺寸、形状等参数，就 可以获得运动形式相同，但运动范围、运动方向 以及速度、加速度等运动参数不同的输出运动。 ●通过一些典型机构的不同组合以及改变机构的几 何参数，可以实现各种各样的运动及动力要求， 完成各种工作过程，创造出千差万别、各种功能 的机器。 机构小结 ●机构的分析 --