走进机械世界（课件）-《机械基础》同步精品课堂（高教版·第2版）

《机械基础》高教版（第2版） 同步精品课程——中职专业课 引 言 走进机械世界 知识目标 掌握机器与机构的内容和组成本部分 能力目标 认识电动自行车、单缸四冲程内燃机和台钻的结构 情感目标 结合机械基础课程内容特点，认识到加入工匠精神、职业道德、节能减排是当下亟需解决的问题，培养学生关注国家时事，让自己成为国家栋梁之材。 学习目标 第一章 引言 导入情景 01 机械是人类在日常生活和生产中发明和创造的，并且得到了日益广泛的应用，它能代替和 成轻人的体力劳动，提高生产率和产品质量。大到列车和轮船，小到工具和仪表，都离不开机械的元素 活扳手 新知学习 02 挖掘机 高速列车 新知学习 02 压力表 机床 新知学习 02 轮船 机械不仅是人类从事工农业生产和交通运输的重要工具，也是一个国家科学技术和经济 发展水平的重要标志。 新知学习 02 一 、机器与机构 (1)电动自行车的某型号电动自行车是一台简单的机器。骑行时，先靠人 力作用于脚蹬，经链条将运动传给小链轮(飞轮),驱动后轮转动； 如果需要助力，打开控制器 上的电源锁，蓄电池提供的电源与各控制线路接通，右手向后缓慢转动调速把手，使后轮毂的 驱动电动机驱动后轮转动；若需紧急刹车，两手握紧刹车闸把，电源与控制线路被切断，前、后 闸使车轮制动。 1.机器工作举例 新知学习 02 一 、机器与机构 1.机器工作举例 新知学习 02 一 、机器与机构 (2)台钻 台钻是比较典型的机器。 其工作过程是：电动机转动，经V 带 传动将运动和动力传递给主轴，主轴与钻头直接连接，从而驱动钻头完成对工件的切削加工。 1.机器工作举例 新知学习 02 一 、机器与机构 1.机器工作举例 新知学习 02 一 、机器与机构 (3)内燃机 单缸四冲程内燃机，当燃气推动活塞做直线往复运动时、经连 杆带动曲轴做连续转动。凸轮和顶杆是用来开启和关闭进气阀和排气阀的。 在凸轮轴和曲轴 上的大、小齿轮的齿数比为2:1,曲轴转两周，凸轮转一周，驱动进、排气阀各启闭一次，这样就 把活塞的往复运动转变为曲轴的连续转动，将燃气的热能转换为曲轴转动的机械能。 1.机器工作举例 新知学习 02 一 、机器与机构 1.机器工作举例 新知学习 02 一 、机器与机构 2.机器与机构 机器的种类繁多，它们的结构形式和用途虽各不相同，但从其组成、运动和功能角度看，都具有下列共同特征： (1)机器是人为的实体(即构件)组合。 (2)各部分(构件)之间具有确定的相对运动。 (3)能够转换或传递能量，代替或减轻人类的劳动。 02 01 03 新知学习 02 一 、机器与机构 2.机器与机构 由此可见，前述的电动自行车、台钻等都是机器，各种机床、电动机、汽车、电风扇等也都是机器。 为了便于分析和研究机器，常常把机器中具有确定的相对运动并能完成传递运动、力或 改变运动形式的实体组合称为机构。 由此可知，机构只具有机器的前两个特征。机器中至 少包括一个机构，复杂的机器则包括多个机构。 01 02 新知学习 02 一 、机器与机构 2.机器与机构 如电动自行车中的链传动是机构，台钻中的 带传动是机构，单缸内燃机包含曲柄滑块机构(由缸体、活塞、连杆、曲轴组成)、齿轮机构 (由缸体及两个齿轮组成)和凸轮机构(由缸体、凸轮与顶杆组成)等，如图所示。 (a)曲柄滑块机构 新知学习 02 一 、机器与机构 2.机器与机构 如电动自行车中的链传动是机构，台钻中的 带传动是机构，单缸内燃机包含曲柄滑块机构(由缸体、活塞、连杆、曲轴组成)、齿轮机构 (由缸体及两个齿轮组成)和凸轮机构(由缸体、凸轮与顶杆组成)等，如图所示。 (b)齿轮机构 新知学习 02 一 、机器与机构 2.机器与机构 如电动自行车中的链传动是机构，台钻中的 带传动是机构，单缸内燃机包含曲柄滑块机构(由缸体、活塞、连杆、曲轴组成)、齿轮机构 (由缸体及两个齿轮组成)和凸轮机构(由缸体、凸轮与顶杆组成)等，如图所示。 (c)凸轮机构 新知学习 02 一 、机器与机构 3 . 机器的组成 机器通常由四大部分组成，即原动机部分、执行部分、传动部分、控制 部分，各部分的作用和应用举例见表。 组成部分 作用 应用举例 原动机部分 (动力部分) 把其他形式的能量转换为机械能，以驱动机器 各部件运动等 电动机、内燃机 执行部分 (工作部分) 直接完成具体工作任务的部分，处于整个传动 装置的终端 汽车的车轮、冲床的冲头、电风扇的扇叶 传动部分 原动机到工作机构之间的传动机构，用以完成 运动和动力的传递和转换 汽车的变速箱、自行车的链传动与飞轮等 控制部分 显示和反映机器的运行位置和状态，控制机器 正常运行和工作 电动自行车中的调速把手、调速控制器、 显示盘 新知学习 02 一 、机器与机构 3 . 机器的组成 简单的机器一般由上述的前三部分组成，有的甚至只有原动机部分和执行部分，如水泵、排风扇等。 新知学习 02 一 、机器与机构 3 . 机器的组成 现代机器的定义 现代机器是由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量转换 动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统。 这个定义突出计算机在现代机器中的协调控制的核心作用，同时也强调了现代机器的 主要功能仍然是执行机械运动、完成有用功和能量的转换 新知学习 02 二 、构件与零件 在机械中具有独立运动的单元称为构件，组成构件的每一个加工制造的单元称为零件。 活塞、连杆、曲轴、缸体均为构件，构件可以由一个零件组成，如曲轴(图a);也可以是多个零件的刚性组合体(即这些零件间没有相对的运动),如连杆由连杆体、连杆盖、轴瓦、螺栓和螺母等零件组成(图b)。 新知学习 02 二 、构件与零件 由此可知，零件是单独加工制造的单元，而构件是独立运动的单元。机器由机构组合而成， 而机构由构件组合而成，它们的关系如图所示。 新知学习 02 三、运动副 运动副 由前述可知，机构是由若干构件通过连接组成的。凡是两个构件直接接触又能产生一定 形式的相对运动的连接称为运动副。 两构件接触不外乎点、线、面三种方式，通常把面接触的 运动副称为低副，把点、线接触的运动副称为高副。 01 02 新知学习 02 三、运动副 1.低副 按两构件的相对运动情况来分，常用的低副有： (1)移动副 两构件接触处只允许作相对移动，如图a、b所示的滑块与导轨组成的移动副，图c所示为移动副的运动简图符号。 新知学习 02 三、运动副 1.低副 按两构件的相对运动情况来分，常用的低副有： (2)转动副两构件接触处只允许作相对转动，如图a、b所示的铰链即为转动副的实 例，转动副也称为回转副或铰链，图c、d所示为转动副的运动简图符号。 新知学习 02 三、运动副 2. 高副 高副最常见的形式有两种：凸轮副和齿轮副。图a所示的凸轮与尖顶从动件之间是点接触，图b所示的齿轮齿面之间是线接触。 新知学习 02 三、运动副 机构运动简图 常用机构运动简图见表(摘自GB/T 4460-2013)。 课堂小结 03 小试牛刀 1.机器中各运动单元称为（ ）。 A. 零件 B. 部件 C. 机构 D. 构件 答案：D 解析：机器中最小的运动单元称为构件。 小试牛刀 2.机械零件的设计准则有（ ）。 A. 温度准则 B. 强度准则 C. 耐磨性准则 D. 等寿命准则 答案：B 解析：零件设计的准则包含强度准则、刚度准则、耐热性准则、可靠性准则等。 小试牛刀 3.机器与机构的本质区别是什么（ ）？ A. 是否能完成有用的机械功或转换机械能 B. 是否由许多构件组合而成 C. 各构件间能否产生相对运动 D. 两者没有区别 答案：A 解析：机器与机构的本质区别在于机器能完成有用的机械功或转换机械能。 小试牛刀 4.下述不可拆连接是（ ）。 A. 销连接 B. 螺纹连接 C. 胶接 D. 键连接 答案：A 解析：销连接是一种不可拆连接，它通过销钉将两个零件连接在一起，形成固定的连接关系 。 小试牛刀 5.构件间为点、线接触形式的运动副称为（ ）。 A. 低副 B. 高副 C. 球面副 答案：B 解析：低副是面接触的运动副；高副是点或线接触的运动副；球面副属于低副，是面接触。所以构件间为点、线接触形式的运动副称为高副。 小试牛刀 6.铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以（ ）为机架时，无曲柄。 A. 最短杆相邻边 B. 最短杆 C. 最短杆对边 答案：C 解析：在铰链四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，那么以最短杆对边作为机架时，机构将没有曲柄，即不会形成完整的旋转运动 。 小试牛刀 7.轴承代号3312B中，其轴承内径为（ ）mm。 A. 33 B. 60 C. 312 D. 12 答案：D 解析：轴承代号3312B中的数字通常表示轴承的内径，其中“32”表示内径为32mm，但因为代号中还有“B”，所以实际内径是32mm除以10，即3.2mm，选项中没有这个答案，但最接近的是12mm 。 小试牛刀 8.凸轮机构中最常用的从动杆是（ ）。 A. 尖顶从动杆 B. 滚子式从动杆 C. 平底从动杆 D. 槽轮杆 答案：B 解析：滚子式从动杆是凸轮机构中最常用的一种，因为它可以减少摩擦和磨损，提高机构的效率 。 作业布置 04 1.简述机器与机构的区别。 2.什么是低副和高副？ 3.描述一下四杆机构的基本类型及其特点。 感谢观看 $$