第3讲机械工程基础.pptVIP

各种机器的功能要求可归纳为： 运动要求：速度、加速度、运动轨迹、行程、运动精确性等 动力要求：传递功率、转矩、力、压力等 可靠性和寿命要求： 安全性要求：包括强度、刚度、热力学性能、工作系统安全和操作人员的安全 体积和重量要求 经济性要求：设计制造的经济性和使用、维修的经济性等 环境保护要求：噪声、振动、绿色环保 产品造型要求： 其他要求： 针对不同类型的机械， 比如精密机械、户外机械、食品药品机械等各有特殊要求 机器多种多样， 如何从总体上、系统上了解一台机器的机构和组成？ §2-1-2 机器的组成与结构 （1）从机器功能的角度看机器的组成 1）.原动机 图电动机、内燃机、风力机 2）机械运动系统 传动系统 传动系统是连接原动机和执行系统的中间装置，其根本任务是将原动机的运动和动力按执行系统的需要进行转换并传递给执行系统，其具体功能通常包括以下几个方面：　　（1）减速或增速；　　（2）变速；　　（3）增大转矩；　　（4）改变运动形式；　　（5）分配运动和动力；　　（6）实现某些操纵和控制功能。 工作执行系统 工作执行系统：由执行构件和与其相连的执行机构组成，是直接完成机器工作任务的部分。常出现在末端，直接与作业对象接触。 其功能是利用机械能去变换或传递能量、物料、信号，如发电机把机械能变换成为电能，轧钢机变换物料的外形，搅拌机的叶轮， 洗衣机的波轮，车床的刀架、机器人抓取机构等等。 3）机械的控制系统(包括机械、电气、液气压、及综合控制） 三相异步电机控制电路原理图 直流电机的控制电路原理图 软件伺服控制原理框图 支撑系统 润滑、冷却与密封系统 （４） 机构的基本型 1)机构的基本型（一） （1）全转动副四杆机构的基本型 （2）含有一个移动副四杆机构的基本型 （3）含有二个移动副四杆机构的基本型 （4）圆柱齿轮传动机构的基本型 （5）圆锥齿轮传动机构的基本型 （6）蜗杆传动机构的基本型 （7）直动从动件平面凸轮机构的基本型 （8）摆动从动件平面凸轮机构的基本型 2)机构的基本型（二） 圆柱凸轮机构的基本型 带、链传动机构的基本型 液、气传动的基本型 传动机构的基本型图 间歇运动机构的基本型 §3-1 工程材料的种类及性能 机械零件的选材及工艺分析 机械零件的失效分析 机械零件在使用过程中由于种种原因而丧失其规定的功能的现象称为失效。 １、零件完全损坏而不能继续工作。 ２、零件严重损伤，失去安全工作的能力。 ３、零件严重损伤后虽然还能安全工作，但达不到设计要求的功能。 一、机械零件常见的失效形式 １、过量弹性变形 ２、过量塑性变形 ３、断裂失效 ４、表面磨损失效 ５、高温下工作零件失效 机械零件选材 四、选材的一般步骤和应注意的问题 （一）选材的一般步骤 １、分析零件的工作条件及失效形式，提出关键的性能要求同时兼顾其他性能。 ２、与成熟产品相同类型的零件，采用经验类比法。 ３、确定零件应具有的主要性能指标值 ４、初步选定材料牌号，并决定热处理和其它强化方法。 ５、关键部件批量生产要通过实验验证。 （二）选材应注意的问题 １、实际性能和实验数据，考虑尺寸效应 ２、加工工艺和热处理工艺，最大限度的发挥材料潜能。 ３、注意材料成分偏差引起相变点变化。 3 零件的加工质量 机器的质量主要取决于其组成零件的加工质量和产品的装配质量。 零件表面的尺寸、形状和相互位置以及表面粗糙度反映了零件的几何特征； 材料的强度、硬度、弹性、刚度等反映了零件的物理机械特征。 ２.２ 加工精度 尺寸精度：指零件表面本身的尺寸和表面相互的距离尺寸的精度。尺寸精度的高低用尺寸公差来体现。 按国家标准，尺寸公差从IT01、IT0至IT18，分为20级，数字越大，精度越，价格误差越大，加工成本越低。IT9~IT8在机械制造中属于中等精度。 形状精度：零件的形状精度是指加工后零件表面实际测得的形状和理想形状的符合程度。 位置精度：位置精度是指加工后零件有关表面相互之间的实际位置和理想位置的符合程度。 形位公差特征项目共有14种，形状公差4种，位置公差8种，形状或位置公差2种。 ２.３ 表面粗糙度 表面的微观几何形状误差。 表面粗糙度对机器零件的配合性质、耐磨性、工作精度、抗腐蚀性均有较大影响。 我国主要用轮廓算术平均偏差Ra，单位为微米。零件表面的Ra数值愈小则表面愈光洁，零件质量愈高。 注射成型图 1.常规机械加工方法 车削加工图 铣削加工图 刀具旋转，工件移动 加工平面、曲面和各种型腔。 钻削加工图 刀具旋转且沿轴线移动，工件不动。 加工各种孔，孔的直径决定于钻头的直径。 镗削加工 刀具旋转，工件或刀具沿刀具轴线移动 加工高精度的孔，孔径可任意调整 必