機(jī)械基礎(chǔ)課件

機(jī)械基礎(chǔ)課件匯報(bào)人：AA2024-01-17目錄contents機(jī)械概述與基本原理常用機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)方式軸系零部件及軸承液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)01機(jī)械概述與基本原理機(jī)械是一種利用物理學(xué)的原理構(gòu)造的裝置，用來(lái)傳遞、轉(zhuǎn)換或應(yīng)用力量、能量或運(yùn)動(dòng)，以完成有用的工作。機(jī)械定義根據(jù)用途或功能，機(jī)械可分為動(dòng)力機(jī)械、工作機(jī)械和信息機(jī)械等。機(jī)械分類機(jī)械定義及分類功能需求原則可靠性原則經(jīng)濟(jì)性原則安全性原則機(jī)械設(shè)計(jì)基本原則機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足功能需求，即機(jī)械應(yīng)能完成預(yù)定的工作任務(wù)。機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)成本，力求以最低的成本實(shí)現(xiàn)所需的功能。機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)注重可靠性，確保機(jī)械在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能完成規(guī)定的功能。機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)確保操作安全，防止對(duì)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(yùn)動(dòng)定律力的合成與分解牛頓運(yùn)動(dòng)定律描述了物體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，包括慣性定律、動(dòng)量定律和作用與反作用定律。力的合成與分解是解決復(fù)雜力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)，遵循平行四邊形法則和三角形法則。030201力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)強(qiáng)度與剛度強(qiáng)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(yīng)力作用下發(fā)生的破壞稱為疲勞；材料在長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)應(yīng)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(shí)發(fā)生形變，去除外力后能恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性；不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為塑性。材料力學(xué)性質(zhì)02常用機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)方式由四個(gè)鉸鏈連接的桿件組成，包括曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)等。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)由連桿和滑塊組成，常用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；瑝K機(jī)構(gòu)由導(dǎo)桿和滑塊組成，導(dǎo)桿上裝有導(dǎo)套，可沿導(dǎo)桿滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪為盤形，通過(guò)凸輪輪廓與從動(dòng)件的接觸來(lái)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪作直線移動(dòng)，通過(guò)與從動(dòng)件的接觸來(lái)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪為圓柱形，通過(guò)與從動(dòng)件的接觸來(lái)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件繞圓柱軸線旋轉(zhuǎn)。圓柱凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)

齒輪傳動(dòng)圓柱齒輪傳動(dòng)由兩個(gè)平行的圓柱齒輪組成，通過(guò)齒輪的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。圓錐齒輪傳動(dòng)由兩個(gè)圓錐齒輪組成，通過(guò)齒輪的嚙合來(lái)傳遞相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。蝸桿蝸輪傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，通過(guò)蝸桿的螺旋線與蝸輪的齒面嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比和垂直軸之間的傳動(dòng)。帶傳動(dòng)通過(guò)帶與帶輪之間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，包括平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)和多楔帶傳動(dòng)等。鏈傳動(dòng)通過(guò)鏈條與鏈輪之間的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，包括滾子鏈傳動(dòng)、齒形鏈傳動(dòng)等。鏈傳動(dòng)具有較大的傳動(dòng)比和較高的效率，但會(huì)產(chǎn)生較大的噪音和振動(dòng)。帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)03軸系零部件及軸承根據(jù)承載方式可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能。軸的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)軸的分類鍵連接通過(guò)鍵實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)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(guò)銷實(shí)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(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn)精度高、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備中。主要類型有深溝球軸承、調(diào)心球軸承、圓柱滾子軸承等。滾動(dòng)軸承具有承載能力強(qiáng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但摩擦系數(shù)較大。主要類型有整體式滑動(dòng)軸承、剖分式滑動(dòng)軸承等。滑動(dòng)軸承根據(jù)工作條件、載荷性質(zhì)、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速、載荷性質(zhì)等因素進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算和剛度校核，確定軸的合理結(jié)構(gòu)和尺寸。軸的設(shè)計(jì)根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩和軸的直徑選擇合適的鍵類型和尺寸，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。鍵連接設(shè)計(jì)根據(jù)定位或傳遞的轉(zhuǎn)矩選擇合適的銷類型和尺寸，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。銷連接設(shè)計(jì)根據(jù)軸的支承方式、轉(zhuǎn)速、載荷性質(zhì)等因素選擇合適的軸承類型和規(guī)格，并進(jìn)行軸承組合的剛度計(jì)算和強(qiáng)度校核。軸承組合設(shè)計(jì)軸系零部件設(shè)計(jì)方法04液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)03液壓傳動(dòng)基本原理液壓傳動(dòng)基于帕斯卡原理，即在一個(gè)密閉的液體系統(tǒng)中，施加在液體上的壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體向各個(gè)方向傳遞。01液壓傳動(dòng)定義液壓傳動(dòng)是利用液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式。02液壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由動(dòng)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(dòng)基本原理液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，它的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，為系統(tǒng)提供動(dòng)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(dá)是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上相似，很多類型的液壓泵和液壓馬達(dá)可以互逆使用。液壓馬達(dá)液壓泵和液壓馬達(dá)液壓缸和輔助元件液壓缸液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的執(zhí)行元件，用于實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，液壓缸可分為活塞缸、柱塞缸和擺動(dòng)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?cè)谝簤合到y(tǒng)中起輔助作用，保證系統(tǒng)的正常工作。氣壓傳動(dòng)定義01氣壓傳動(dòng)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成02氣壓傳動(dòng)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(dòng)基本原理03氣壓傳動(dòng)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(guò)控制氣體的壓力和流量來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞和運(yùn)動(dòng)的控制。氣壓傳動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)介05機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)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(shè)備、造型設(shè)備、制芯設(shè)備、落砂設(shè)備、清理設(shè)備等。其中，熔煉設(shè)備用于將金屬熔化，造型設(shè)備用于制造鑄型，制芯設(shè)備用于制造砂芯，落砂設(shè)備用于將鑄件從鑄型中分離，清理設(shè)備用于去除鑄件表面的氧化物和雜質(zhì)。鑄造設(shè)備鑄造工藝及設(shè)備鍛壓工藝鍛壓是利用鍛錘或壓力機(jī)的壓力，使坯料產(chǎn)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(shè)備包括鍛錘、壓力機(jī)、加熱爐等。其中，鍛錘和壓力機(jī)是使坯料產(chǎn)生塑性變形的主要設(shè)備，加熱爐用于將坯料加熱到鍛造溫度。鍛壓工藝及設(shè)備VS焊接是通過(guò)加熱或加壓，或同時(shí)加熱加壓，使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子（分子）間結(jié)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(shè)備包括焊機(jī)、焊槍、焊條、焊絲等。其中，焊機(jī)是提供焊接電源的設(shè)備，焊槍用于傳導(dǎo)焊接電流并輸送保護(hù)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(shè)備切削加工是利用切削刀具在切削機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行切削，從而去除多余材料，獲得所需形狀、尺寸和表面質(zhì)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(zhuǎn)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(zhì)量和精度。切削加工工藝切削加工設(shè)備切削加工工藝及設(shè)備06現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)利用高精度機(jī)床、刀具和測(cè)量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)零件高精度、高質(zhì)量加工的技術(shù)。精密加工技術(shù)在精密加工基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高加工精度和表面質(zhì)量，達(dá)到亞微米或納米級(jí)精度的加工技術(shù)。超精密加工技術(shù)航空航天、精密儀器、光電子等領(lǐng)域?qū)Ω呔攘慵男枨蟆?yīng)用領(lǐng)域精密加工和超精密加工技術(shù)增材制造技術(shù)通過(guò)逐層堆積材料的方式構(gòu)建物體的技術(shù)，也稱為3D打印技術(shù)。工作原理根據(jù)三維模型數(shù)據(jù)，逐層堆積材料，最終構(gòu)建出與模型一致的實(shí)體。應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計(jì)、快速原型制造、個(gè)性化定制等領(lǐng)域。增材制造（3D打印）技術(shù)123在微米或納米尺度上制造微小結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的技術(shù)。微納制造技術(shù)微納加工、微納操控、微納測(cè)量等。關(guān)鍵技術(shù)微電子、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、納米科技等領(lǐng)域。