《機械原理培訓》課件

機械原理培訓歡迎參加《機械原理培訓》課程！課程大綱機械概述機械的定義、分類和特點力學基礎(chǔ)力的概念、合成與分解、平衡和約束條件基本傳動機構(gòu)輪對傳動、帶傳動、鏈傳動和摩擦傳動齒輪傳動齒輪分類、幾何參數(shù)、傳動比計算1.機械概述機械是人類創(chuàng)造的一種重要的工具，廣泛應用于各個領(lǐng)域，為社會發(fā)展和人類生活提供了重要的支持。1.1機械的定義定義一機械是由多個零件組成的，具有確定運動的，用來傳遞或轉(zhuǎn)換能量、完成有用功的機器。定義二機械是由剛體或可變形體組成的，用來傳遞或轉(zhuǎn)換能量、完成有用功的系統(tǒng)。1.2機械的分類按用途分類例如，加工機械、運輸機械、農(nóng)業(yè)機械等。按工作原理分類例如，液壓機械、氣動機械、電氣機械等。按傳動方式分類例如，齒輪傳動機械、鏈傳動機械、帶傳動機械等。1.3機械的特點復雜性機械通常由多個部件組成，這些部件之間相互作用，以實現(xiàn)特定的功能。運動性機械中的部件通常是運動的，通過運動來完成工作。能量轉(zhuǎn)換機械通常將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的能量，例如將電能轉(zhuǎn)換為機械能。效率機械的效率是指輸出能量與輸入能量之比，通常小于1。力學基礎(chǔ)力的概念和種類力是物體之間的相互作用，可以使物體發(fā)生形變或改變運動狀態(tài)。力的合成和分解多個力的合力作用效果等同于這多個力的共同作用效果。2.1力的概念和種類推力推動物體運動的力，方向與物體運動方向一致。拉力拉動物體運動的力，方向與物體運動方向一致。重力物體由于地球吸引而受到的力，方向總是豎直向下。摩擦力物體之間接觸面相互運動或有相對運動趨勢時產(chǎn)生的阻力，方向與運動方向相反。2.2力的合成和分解1合成將多個力的作用效果等效為一個力。2平行四邊形法則將兩個力作為平行四邊形的兩鄰邊，則兩力的合力為平行四邊形的對角線。3分解將一個力分解成多個力的作用效果。4正交分解將一個力分解成兩個相互垂直的力。2.3力的平衡和約束條件1平衡條件作用在物體上的所有外力的矢量和為零，物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。2約束條件約束是指限制物體運動的限制因素，例如固定支座、繩索等。3約束力的作用約束力是物體受到約束時產(chǎn)生的反作用力，方向總是與物體運動方向相反。3.基本傳動機構(gòu)定義將原動機的運動和動力傳遞給工作機，并改變運動形式或運動參數(shù)的機構(gòu)，稱為傳動機構(gòu)。分類按傳動方式可分為：齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、摩擦傳動等。3.1輪對傳動定義輪對傳動是指通過兩個或多個齒輪相互嚙合來傳遞運動和動力的傳動方式。特點傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比準確。應用廣泛應用于各種機械設(shè)備中，如汽車變速箱、機床、起重機等。3.2帶傳動傳動方式帶傳動是一種利用帶子來傳遞動力的傳動方式，帶子繞在主動輪和從動輪上，通過摩擦力來傳遞運動和扭矩。優(yōu)點帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、噪音低、緩沖性能好、安裝方便等優(yōu)點。應用場景帶傳動廣泛應用于各種機械設(shè)備，例如：機床、汽車、農(nóng)業(yè)機械等。3.3鏈傳動鏈傳動鏈傳動利用鏈條連接驅(qū)動輪和從動輪，實現(xiàn)運動傳遞。鏈條由一系列鏈節(jié)組成，每個鏈節(jié)由兩個套筒和一個鏈板連接而成。特點鏈傳動具有傳動效率高、傳動平穩(wěn)、承載能力強、適用范圍廣等特點，廣泛應用于工業(yè)機械、農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域。3.4摩擦傳動帶傳動利用帶和輪之間的摩擦力傳遞運動和功率。離合器通過摩擦力實現(xiàn)機械部件的連接和分離。制動器利用摩擦力使機械部件減速或停止運動。齒輪傳動齒輪傳動齒輪傳動是機械中應用最廣泛的一種傳動形式，通過齒輪嚙合實現(xiàn)動力和運動的傳遞。特點傳動效率高，工作可靠，傳動比準確，能承受較大的載荷，廣泛應用于各種機械傳動系統(tǒng)中。4.1齒輪分類按齒輪的形狀分類圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪、非圓齒輪等按齒輪的輪齒形狀分類直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、內(nèi)齒輪等按齒輪的精度分類標準齒輪、精密齒輪、超精密齒輪等4.2齒輪幾何參數(shù)模數(shù)齒輪尺寸的基本參數(shù)，表示齒輪大小齒數(shù)齒輪上齒的個數(shù)，決定傳動比壓力角齒廓與齒輪節(jié)圓的夾角，影響齒輪強度4.3齒輪傳動比計算1傳動比齒輪傳動比是輸出軸轉(zhuǎn)速與輸入軸轉(zhuǎn)速之比2計算公式傳動比等于輸出齒輪的齒數(shù)除以輸入齒輪的齒數(shù)3應用傳動比決定了機械的轉(zhuǎn)速和扭矩5.聯(lián)軸器和軸承聯(lián)軸器的作用連接兩軸，傳遞扭矩，并允許兩軸間存在一定角度或軸向位移。軸承的作用支撐旋轉(zhuǎn)軸，降低摩擦，減少磨損，提高機械效率。5.1聯(lián)軸器的作用和分類連接作用將兩個獨立旋轉(zhuǎn)的軸連接起來，傳遞扭矩和運動，實現(xiàn)機械的連續(xù)運轉(zhuǎn)。緩沖作用吸收軸系運行中的沖擊載荷和振動，保護傳動系統(tǒng)和機器的正常運行。補償作用補償軸系之間的相對位移，例如軸向、徑向和角度誤差，保證傳動系統(tǒng)的正常工作。5.2軸承的作用和分類1減少摩擦軸承的主要作用是降低機械部件之間的摩擦，使運動更順暢，減少能耗。2承載負荷軸承可以承受各種方向的力，包括徑向載荷和軸向載荷，并將其傳遞到其他結(jié)構(gòu)部件上。3提高精度軸承可以幫助機械部件保持其精度，并提高機器的整體性能。4延長使用壽命通過降低摩擦和承受負荷，軸承可以延長機械部件的使用壽命。5.3軸承的選擇與安裝1負荷類型徑向負荷、軸向負荷2轉(zhuǎn)速低速、高速3工作環(huán)境溫度、濕度4安裝精度安裝精度要求5成本經(jīng)濟性考慮軸承的選擇和安裝是機械設(shè)計中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，直接影響著機械的性能和壽命。選擇合適的軸承需要考慮多種因素，包括負荷類型、轉(zhuǎn)速、工作環(huán)境、安裝精度和成本等。正確的安裝可以確保軸承的正常工作，延長其使用壽命。6.機構(gòu)分析與設(shè)計機構(gòu)的定義與分類機構(gòu)是多個構(gòu)件以一定的方式連接在一起，并能實現(xiàn)特定運動功能的組合。機構(gòu)的自由度分析自由度是指機構(gòu)中可獨立運動的構(gòu)件數(shù)量，決定了機構(gòu)的運動能力。6.1機構(gòu)的定義與分類機器的組成部分機構(gòu)是機器中實現(xiàn)運動和力的傳遞功能的部件組合，是機器的核心組成部分。運動轉(zhuǎn)換和力傳遞機構(gòu)通過連接件和運動副的配合，將一個或多個運動部件的運動轉(zhuǎn)換為其他運動部件的運動，并傳遞力。按運動類型分類機構(gòu)可以根據(jù)運動類型分為平面機構(gòu)、空間機構(gòu)和機構(gòu)組合等，每種機構(gòu)都有其獨特的運動特點和應用場景。6.2機構(gòu)的自由度分析自由度機構(gòu)獨立運動的可能性Gruebler公式計算機構(gòu)自由度的經(jīng)典公式約束限制機構(gòu)運動的限制條件機構(gòu)運動特性分析1速度分析分析機構(gòu)中各構(gòu)件的速度和加速度關(guān)系。2位移分析確定機構(gòu)中各構(gòu)件的運動軌跡和位移變化。3動力學分析研究機構(gòu)的運動受力情況，分析其動力學性能。課程總結(jié)本課程介紹了機械原理的基本概念、基本傳動機構(gòu)、齒輪傳動、聯(lián)軸器和軸承以及機構(gòu)分析與設(shè)計等內(nèi)容。掌握機械原理基本概念能夠識別和理解機械運動的基本形式和規(guī)律。了解常見傳動機構(gòu)熟悉輪對傳動、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等傳動方式的特點和應用。掌握機構(gòu)分析與設(shè)計方法具備一定的機構(gòu)分析能力，能夠?qū)唵螜C構(gòu)進行運動分析和設(shè)計。知識點歸納機械概述定義、分類、特點力學基礎(chǔ)力的概念、合成、分解、平衡基本傳動機構(gòu)輪對、帶傳動、鏈傳動、摩擦傳動齒輪傳動分類、幾何參數(shù)、傳動比計算實踐與應用實際案例結(jié)合具體的機械設(shè)備，例如汽車發(fā)動機、機床等，講解機械原理在實際工程中的應用，幫助學員更好地理解理論知識。動手實踐安排一些簡單的機械設(shè)