第一章 机械概述

第一章机械设计概论（一）教学要求了解机械设计一般步骤和方法，掌握机械零件常见失效形式和计算准则（二）教学的重点与难点失效形式和计算准则（三）教学内容§1—1 机械设计课程的性质与任务一、本课程的研究对象机械系统-主体机架零件电气系统各种机构部件通用零件机器（机械）机械零件液压气动系统构件零件专用零件控制监测系统标准零件机械零件，“三化”一系列化、标准化、通用化—三化程度是衡量产品优劣的非标准件重要指标机械设计：是为了机器的某些特定功能要求而进行的创造性工作。

本课程的研究对象：为一般参数的通用零件的设计理论与设计方法本课程的性质：是以一般通用零件的设计计算为核心的设计性课程，是一门设计性、综合性和实践性都很强的技术基础课。

见教材本课程的任务：1）树立正确的设计思想2）掌握通用机械零部件的设计原理、方法和一般规律。

3）掌握一定的设计技能（查阅资料，运用标准、规范。

）4）掌握典型机械零件的实验方法，获得基本的实验技能。

5）了解机械设计的最新动态。

学习本课程的注意事项：1）注意理论联系实际，将机械零件的设计放到整个机械系统中加以考虑。

2）注意掌握零部件的共性3）掌握机械零部件设计的一般思路§1—2 机械设计的基本要求及设计程序一、机械设计的基本要求1、对机械设计的要求a) 对机器使用功能方面的要求要注意协调、平衡！b) 对机器经济性的要求设计经济性，阶段目标 使用经济性 要有最佳的性能价格比2、对机械零件设计的基本要求a) 在预定工作期限内正常、可靠地工作，保证机器的各种功能b) 要尽量降低零件的生产、制造成本对机器的设计要求和对机械零件的要求、两者相互联系、相互影响二、机械设计的一般程序1、机器设计的一般程序，如表1-1设计任务书 定出最佳方案 装配图零件图 样机评价 考核工艺性 产品 及其它技术文件 改进 收集用户意见 销售对具体的机器，其设计程序可能各不相同。

2、机械零件设计的一般步骤1）建立零件的受力模型，确定零件的计算载荷KP P ca —名义载荷（公称载荷、额定载荷） K ——载荷系数2）选择零件的类型与结构3）选择零件的材料4）按可能的失效形式确定零件的计算准则．．．．，并确定零件的基本尺寸，并加于标准化和圆整5）零件的结构设计6）绘制零件的工作图，并编写计算说明书。

第一章采煤机械§1.1采煤机械概述一、机械化采煤的主要设备（一）采煤机械采煤机械在机械化采煤工艺中承担落煤和装煤工序，我国目前使用最多的是滚筒式采煤机，也有少量刨煤机，滚筒式采煤机分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。

如图1-1所示，单滚筒采煤机有截割部、牵引部、电动机和辅助装置组成。

电动机是采煤机的动力源，通过传动机构将动力传递给截割部的工作机构和牵引部的牵引机构。

截割部由固定减速器4、摇臂减速器3、螺旋滚筒2和挡煤板1组成。

固定减速器和摇臂减速器是截割部的传动机构，用于将电动机的转速降低到螺旋滚筒要求的转速。

摇臂箱体也是使螺旋滚筒能根据采高要求实现升降的部件。

螺旋滚筒和挡煤板是工作机构，螺旋滚筒转动中，装在其上的截齿便将煤壁上的煤破碎下来，并由螺旋叶片和挡煤板将落下的煤装入输送机中。

牵引部由牵引部减速器5和牵引机构组成。

减速器将电动机转速降低到牵引机构要求的速度并实现调速。

牵引机构（链牵引）由主链轮6、辅助链轮7和锚链10组成。

锚链绕过主链轮和辅助链轮后，在工作面输送机的机头、机尾架上固定。

因次，当主链轮转动后，因锚链不能被带动，主链轮便带动采煤机在输送机槽帮上移动而实现牵引。

采煤机就是在牵引过程中由螺旋滚筒不断地将煤破落下来并装入输送机中的。

采煤机的辅助装置包括底托架11、电缆架9、喷雾冷却装置和防滑装置等。

双滚筒采煤机与单滚筒采煤机的主要区别是多了1个截割部，同时电动机可根据功率要求配置1台和2台，以及采用拖移电缆装置等，基本组成部分如图1-2所示。

可实现工作面落煤、装煤和运煤的机械化。

如图1-３所示，刨煤机主要由煤刨1、传动装置6、牵引机构（链轮5和牵引链4）和电气控制装置组成。

煤刨的刨头上安装若干刨刀，其掌板两端与牵引链连接，牵引链绕过两端链轮形成无极链，链轮转动后，通过牵引链拖动煤刨沿工作面输送机槽运行，刨刀则将一定厚度的煤（30mm-100mm ）破落下来，并由煤刨上的犁板将煤装入输送机槽内，随着煤刨的运行，推移装置将输送机推向新的煤壁，煤刨运行到工作面端头后，由行程控制器使之停止牵引。

《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题（第一、二章）2009.9.30（内容总结）第一章概述§ 1.1 流体机械的定义与分类§ 1.2 流体机械的工程应用§ 1.3 流体机械的技术发展小结：1．流体机械的分类叶片式、容积式；2．流体机械在石油化工行业的应用；3．（化工）过程流体机械。

（内容总结及思考题）第二章泵§ 2.1 离心泵的结构类型2.1.1 离心泵的基本结构2.1.2 离心泵的类型2.1.3 离心泵的典型结构2.1.4 主要零部件小结：1．离心泵的基本结构单级单吸悬臂式；2．离心泵的类型单级、多级；单吸、双吸；水平中开、节段式；3．叶轮开式、闭式。

§ 2.2 离心泵的工作原理2.2.1 离心泵的工作参数2.2.2 离心泵的工作原理2.2.3 叶轮中液体流动规律——速度三角形2.2.4 离心泵基本方程式2.2.5 叶片结构型式对能量转换的影响2.2.6 有限叶片对叶轮能量转换的影响小结：1．工作参数流量Q、扬程H、功率N、效率η等；2．速度三角形速度u、w、c，分速度c u、c r；液流角α、β，叶片安装角βA2等；3．基本方程欧拉方程（表达形式两种、物理意义三项）、理论扬程H T∞、静扬程H pol、动扬程H hyn等；4．叶片结构分析后弯、前弯、径向叶片型（βA2＜＝＞90º）；反作用度ρR∞，βA2极限值βA2min、βA2max等；5．叶片有限影响轴向涡流，β2＜βA2、c u2＜c2∞，滑移系数μ；（叶片有限无损失）理论扬程H T＜H T∞等。

思考题：[2] 4-1．离心泵有哪些性能参数？其中扬程是如何定义的？它的单位是什么？[2] 4-2．试写出表达离心泵理论扬程的欧拉方程式和实际应用的半经验公式。

§ 2.3 离心泵的工作性能2.3.1 离心泵的吸入性能2.3.2 离心泵的特性曲线2.3.3 离心泵的性能换算小结：1．吸入特性汽蚀机理与危害，汽蚀参数（p、NPSH、H S、z g），汽蚀判别、安全条件，汽蚀特性（[NPSH]、[H S]），抗汽蚀措施。

机械基础练习题及答案第一章机械基础概述本章主要介绍了机械基础知识，包括机器、机构、构件、零件、运动副等概念。

其中，机器或机构是由组合而成，具有确定的相对运动，可以用来完成有用的人的劳动。

构件是组成机器或机构的物体，而零件是相互之间相对运动的物体。

从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。

机器的原动部分是机器的动力来源，工作部分须完成机器的动作，而传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。

任何一种机械，基本上都是由原动部分、传动部分和工作部分等三部分组成的。

运动副是指能使两构件之间既保持接触，而又能产生一定形式相对运动的机构。

运动副的两构件之间，接触形式有接触、间接接触和滚动接触三种。

由于组成运动副中两构件之间的形式不同，运动副分为高副和低副。

两构件之间作接触的运动副叫低副，而两构件之间作间接接触或滚动接触的运动副叫高副。

转动副的两构件之间，在接触处只允许孔的轴心线作相对转动；XXX副的两构件之间，在接触处只允许按方向作相对移动。

构件之间具有的相对运动，并能完成机械功或实现能量转换的组合，叫做机器。

带动其他构件的构件，叫做主动件。

低副的优点是制造和维修简单、单位面积压力大、承载能力强；缺点是由于是摩擦，摩擦损失大，效率低。

高副的特点是制造和维修相对复杂、单位面积压力小、接触处磨损大、可传递的运动多。

例如，暖水瓶螺旋瓶盖的旋紧或旋开，是低副中的副在接触处的复合运动；房门的开、关运动，是转动副在接触处所允许的相对转动；抽屉的拉出或推进运动，是移动副在接触处所允许的相对移动；而火车车轮在铁轨上的滚动，则属于滚动接触的高副。

2、运动副是构件之间直接接触且相互联接的部分。

3、平面连杆机构中的构件有固定件、连杆、曲柄等。

4、平面连杆机构中的运动副包括转动副、滑动副和XXX。

5、平面连杆机构中的主动件和从动件分别是输入和输出运动的构件。

6、平面连杆机构的运动学分析包括位置、速度和加速度的分析。