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机械原理课件(第八版)
机械原理课件(第八版)
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(3)机构的力分析 研究机构的各构件和运动副中力的计算、摩擦及效率 问题。 2、常用机构的设计问题 主要研究:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运 动机构等的设计理论和设计方法。
3、机械系统运动方案设计
主要研究:如何根据机器的功能来确定运动方案。 4、机械动力学问题
主要研究:机械系统的真实运动规律、机械的调速和 机构的平衡。
控制系统用于实现机器执行机构之间的工作协调,
或者各机器之间的工作协调。
控制模式
原动机 传动机构 控制系统 原动机 传动机构 控制系统 原动机 传动机构 执行机构 执行机构 执行机构
§1-3 设计与创新
一、设计
设计本身就是一种创造性劳动
设计是基础理论,应用技术和实践经验综合应用的过程
超声波 发生器
气动马达输出回转运动,气缸输出往复直线运动。
叶片马达
柱塞马达
气 缸
有导杆气缸
无导杆气缸
传动机构将运动和动力传递或变换给执行机构
在传动机构中一般首先与电机联接的是减速机构,最常用的是各种类型的 减速器、变速器等。
锥齿轮减速器 圆柱齿轮减速器
摆线针轮减速器
短程地对地导弹电舵机
50mm 38mm
50mm
常用原动机形式
原动机主要有电动、液动、气动三种形式 从运动形式来划分有回转、往复直线和步进等多种运动形式
电动原动机:
电动原动机的形式是:电动机
从运动形式看,电动机有输出转动的回转电动机和输出往复移动的直 线电动机
从电源形式看,电动机有使用交流电源的交流电动机和使用直流电源 的直流电动机 从控制形式看,有输出位移、速度都不可控制的电动机,有输出位移、 速度、力矩可以控制的控制电动机。
机Hale Waihona Puke Baidu原理
第一章 绪论
哈尔滨工业大学
2004年2月
§1-1 机械原理课程的研究对象与内容
研究对象:
机 器
机
械 机 构
机械是机器与机构的总称。
什么是机器呢? 什么是机构呢?
普通车床
数控车床
主轴
数控铣床, 这是一种 机器,主 要用来加 工平面和 曲面。
安装 铣刀
工作台
锯床
并联机床原型机
数控剪板机
数控压弯机
主旋翼
尾 旋 翼
美国西科斯基公司生产的 “黑鹰”直升机
“神舟五号”发射时的情景。发射塔、 运载火箭都是庞大的机器。
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。
30米/分
500
二、创新
◆自然科学领域的最高成就是发现
◆应用技术领域的最高成就是发明
发明:
◆基础理论知识
◆应用技术知识 ◆实践经验
◆强烈的创新意识 ◆勤奋的工作
两用折叠椅
外环
双曲面滚柱加载器
内环
同向传动齿轮
叶片差速泵
本章结束
飞船与火箭对接
EJ2000的尾喷口
这是最常用的交流异步电动机
这是步进电机,它可以按输入的电脉 冲数回转相应的角度。
这是伺服电动机,它可以精确的控制电动机的输出位移和转速。
液压原动机:
液压原动机的形式是:液压马达和液压油缸。
液压马达输出回转运动,液压油缸输出往复直线运动。
BM型摆线液压马达
液压油缸
气动原动机:
气动原动机的形式是:气动马达和气缸。
研究内容: 机械设计的一般过程:
需求 分析 确 定 确 定
机械方案
设 计
机械方案 运动分析
工艺方案
工艺参数
机
械
机械结构 设 计
机械工作 能力设计
机械方案
造型设计
动力分析
§1-2 现代化机器的组成
一台典型的现代化机器是由四个部分组成的,即 原动机、传动机构、执行机构和控制系统。
原动机
传动机构
机 器
50mm
直流伺服电机(100W) 重量<0.7 kg 额定输出扭矩 45 Nm 最大输出扭矩 80 Nm 电动机转速 4200 rpm 输出转速 13 rpm
执行机构用于实现机器的功能,如机床的刀架、机器人的手爪等。
该机器人的手爪协调运动夹持球体实现任 意运动,这是一种智能型机器人。
全方位准椭球齿轮柔性关节
执行机构
控制系统
原动机用于提供动力
内燃机 化石燃料 水 能 风 能 太阳能 化石燃料 外燃机 水轮机 风力机 太阳能电池 内燃机 机 器 发电机
电动机
机 器
化石燃料
水 能 风 能
外燃机
水轮机 风力机
机 器 机 器
机 器
液压马达 电动机 泵 液 压 缸 气压马达 机 器
电动机
空气压缩机
气 缸
机 器
美国山迪亚国家实 验室的科学家,成 功研制了相信是世 界最小的微型机械 人,这微型机械人 体积只有四分之一 立方寸,体重小於 一盎司。
世界最小的微型机械人 World's smallest robot
什么是机器呢?
机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动 的装置,它用来完成有用功、转换能量或处理信息, 以代替或减轻人类的劳动。
连杆机构
凸轮机构
齿轮机构
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。
什么是机构呢?
机构可以定义为:是一个具有确定的机械运动的构件
系统,或称它是用来传递运动和动力的可动装置。
“机械原理”是一门从力学原理的角度研究机械的组成 、分析与设计基本理论的课程,是一门技术基础课。
在《机械原理》课程中要研究以下内容: 1、机构的分析 (1)机构的结构分析 研究机构的组成原理,即机构组成的一般规律。 研究机构运动的可能性与确定性的条件。 (2)机构的运动分析 研究在给定原动件运动的条件下,机构各点的轨迹、 位移、速度、加速度等运动特性。
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