华中科技大学 机械原理1

动力机器
机 器 工作机器
是能量变换的装置，即可将某种形 式的能量变换成机械能，或者把机 械能变换成其他形式的能量。例如： 内燃机、压气机、涡轮机、电动机 和发电机等。 是完成有用的机械功或者是搬运物 品。例如：轧钢机、织布机、缝纫 机、汽车、飞机和金属切削加工机 床等。 是用来获得和变换信息。例如：机 械式积分仪、计帐机、打字机和绘 图仪。
机器是由机构组成的。 例：内燃机
连杆机构 凸轮机构 齿轮机构
机构运动简图
机械系统—由若干机械装置组成的、完成特定
功能的系统。是一个由确定的质量、 刚度和阻尼的物体组成并能完成特 定功能的系统
机械零件和构件是组成机 械系统的基本要素，它们 为完成一定的功能相互联 系而分别组成了各个子系 统。
机 械 系 统 组 成
动 力 系 统
机械传递
蒸汽机 内燃机 水轮机 燃气机 电动机 液动机 气动机 摩擦传动 啮合传动 推动传动 液压传动
机械系统
冷却、 润滑 操 纵 计数 控 照明 制 等装 装 置 置
传 动 系 统
液体动力传递
液力传动 气动传动 电力拖动
电力或磁力传递
电磁离合或制动传动
执 行 系 统
回转运动机构 往复运动机构 间歇运动机构 按预定运动轨迹运动的机构
本课程的基本学习方法
1 着重基本概念的理解和基本设计方法的掌握， 不强调系统的理论分析； 2 着重理解公式建立的前提、意义和应用,不 强调对理论公式的具体推导； 3 注意密切联系生产实际，努力培养解决工程 实际问题的能力。
机器(machine) 执行机械运动的装置，它用 来变换和传递能量、物料与信息
机电一体化系统： 由动力系统、驱动系统、机械
系统、传感系统和控制系统五 个要素组成。
机构的组成和运动副
机构的组成要素是构件和运动副 构件和零件 构件
机器中的独立运动单元
• 零件 • 机器中的制
造单元
构件分成以下几种
机架（固定构件） 主动件 活动构件 从动件
其中，运动规律已知的活动构件称为原动件， 输出运动或动力的从动件称为输出件。
螺旋副
球面副
机械原理
杨家军
绪
机械(machinery) 机器
论
机构
课程的性质与任务
是研究机械性能分析与设计的基本理论与 方法的专业基础课程之一。
教学内容
1、研究机构的组成及具有确定运动的条件。 2、研究四种基本机构的特性和设计方法： 连杆机构，凸轮机构，齿轮机构，间歇 运动机构. 3、轴与轴承、联接。
机 械 系 统 组 成
机械系统的特性
Hale Waihona Puke Baidu械系统的特性
• 整体性机械系统是由若干个子系统构成的统
一体，各子系统具有不同的功能与特性，但它 们在结合时必须服从整体功能的要求，相互间 须协调和适应。 • 相关性 系统内部各子系统之间有机联系，它 们之间相互作用、相互影响，形成特定的关系 。
机械系统的特性
信息机器
机器与其它装置的主要区别是：机器一定要作机械 运动，并通过运动来实现能量物料和信息的变换
机构(machanism) 用来传递运动和力或改
变运动形式的构件系统
机构和机器的区别
• 机构只是一个构件系统，而机器除构件 系统外，还包含电气、液压等其它系统 • 机构只用来传递运动和力，而机器除传 递运动和力外，还具有变换或传递能量、 物料和信息的功能
由若干零件组 成的构件—— 连杆
1--连杆体
2--螺栓
3--螺母
4--连杆盖 1
2
3 4
二、运动副及其分类
运动副：机构中两构件直接接触的可动联接。
运动副元素：两构件上参加接触而构成运动副
的部分，如点、线、面。 约束：两构件用运动副联接后，彼此的相对 运动受到某些限制。 机构自由度：指机构中各活动构件相对于机架 的可能独立运动数目，即决定构件位置的独 立参变量。
• 目的性 系统的价值体现在其功能上，完成特
定的功能是系统存在的目的。因此，系统应实 现所要求的功能，排除或减少有害的干扰。 • 环境适应性 任何一个系统都存在于一定的物 质环境中，外部环境的变化，会使系统的输入 发生变化，甚至产生干扰，引起系统功能的变 化。
现代机械的功能要求
1. 2. 3. 4. 5. 运动要求 动力要求 体积和重量要求 可靠性和寿命要求 安全性要求 6. 7. 8. 9. 经济性要求 环境保护要求 产品造型要求 其他要求
运动副的分类
根据运动副的接触形式，运动副归为两类 1）低副：面接触的运动副。如 :
转动副 移动副
运动副的分类
2）高副：点或线接触的运动副。
如:
齿轮副
凸轮副
也可将运动副分为平面运动副和空间运动副。 1）平面运动副：组成运动副两构件间作相对平 面运动，如 :
转动副
齿轮副
2）空间运动副：组成运动副两构件间作相对空 间运动。如 :