2.1 机构运动简图及运动幅
按平面或空间机构分，属于平面机构的有转动副、移动副 和平面高副，属于空间机构中的有球面副、 球销副、 螺旋副 和圆柱副等。
2.2 连杆机构
机器的主体部分由许多运动构件组成，用于传递运动和 力。平面连杆机构是许多构件用低副连接组成的平面机构。 铰链四杆机构是平面连杆机构的基本形式。由此可演变成：
操作手在控制系统的指挥下， 完成各种复杂的作业。
典型机器实例
１．全自动洗衣机；２．减速器；３．工业机器人 由以上实例，可归纳得出：
润滑、显示、照明等辅助系统
原动机
机
传动装置
器
统
执行机构
控 制 系
传动装置―在原动机与执行机构之间传递运动、转换运动方
式的装置。机械传动装置是本章研究的主要内容之一。
由此可见：
1.连杆机构
二、常用机构
2.凸轮机构
二、常用机构
3.齿轮机构
二、常用机构
4.带传动机构
二、 常用机构
5.链传动机构
二、 常用机构
6.棘轮步进机构
二、 常用机构
7.螺旋机构
2.1 机构运动简图及运动幅
运动副：机构中两构件互作一定相对运动的活动联接。
按接触情况分：有面接触的低副和点或线接触的高副。
单一零件——曲轴 多个零件的刚性组合——连杆
构件是机械中运动的单元体，零件是机械中制造的单元体。
零件可分为两类： 专用零件：特定机器中所使用的零件，如活塞、曲轴、叶片
通用零件：各类机器中普遍使用的零件，如齿轮、轴、螺栓
等
部件：为完成同一使命在结构上组合并协同工作的零件 如轴承、减速器。
机器与机械零件的关系
da>300mm的铸造锥齿轮。
da
4. 轮辐式齿轮
δ
斜度1:20
e
e
ds
潘存云教授研制
lh
dh
Hale Waihona Puke h1dac bs
h
2
dh= 1.6 ds (铸钢) ; dh=1.6 ds (铸铁) lh= (1.2~1.5) ds ,并使lh ≥b c= 0.2b ; 但不小于10 mm δ= (2.5~4) mn ,但不小于8 mm h1 = 0.8 ds ; h2 = 0.8 h1 ; s = 1.5 h1 ; 但不小于10 mm e = 0.8 ds ; h2 = 0.8 h1 这种结构适用于大型尺寸的齿轮。
裸露、灰尘、易磨损，适于低速传动。 有简单防护罩，大齿轮浸入油池， 润滑得到改善、适于非重要应用； 全封闭、润滑良好、适于重要应用。 以动力传输为主，常为高速重 载或低速重载传动。 以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。
分 类
动力齿轮
传动齿轮 硬齿面齿轮（齿面硬度>350HBS）
软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）
对于一台机器这个总体来说，一切零件都是它的局部， 他们必须受全局的制约。各个零件在机器中，或按确定的位 置相互连接，或按给定的规律做相对运动，共同为完成机器
的功能而发挥各自的作用。所以任何机器的性能都是建立在
它的主要零件的性能或某些关键零件的综合性能的基础之上 的。所以，要想设计制造出好的机器，必须很好地设计或选 择它的零部件。
工程机械
1、工程机械定义及在国民经济中的地位 就一般意义上来说，凡是用于工程施工的 机械、设备统称为工程机械。广泛应用于： • 公路铁道工程施工； • 建筑工程施工； • 水利工程施工； • 港口码头建设； • 矿山开采； • 国防工程建设等。 因此、现代经济建设离不开工程机械。
2、课程教学内容：
• • • • • 18世纪后期：蒸气机 19世纪中叶：发电机 20世纪初：内燃机 二战后：机械与电脑结合 20世纪80年代：机械信息化
一、 概述
1.1 机械工程定义及地位
工程一词源于拉丁语ingeniere，意为设计或发 明。它是科学的某种应用，使自然界的物质和能源 的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统以最 短的时间和精而少的人力做出高效、可靠且对人类 有用的东西。 科学定义： 是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制 造的基础理论和技术的科学。
2.4带传动和链传动
带传动的组成
主动轮1、从动轮2、环形带3。
F0
1
F0
2 3
n1
n2
潘存云教授研制 潘存云教授研制
F0
F0
工作原理：安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力使得带与 带轮之间产生压力。主动轮转动时，依靠摩擦力拖动从动轮一 起同向回转。
带传动的类型 平带 片基平带 摩擦型 类 型 啮合型 V 型带 多楔带 圆形带
从中选 出最佳 方案
在设计过程中，这些步骤是相互交错、 反复进行的。设计者要从实际出发，注重调查
研究，善于学习，在实践中不断积累设计经验， 以期取得最佳成果。
从一个设计实例 看机械设计的一般过程
社会需求
设计任务
方案设计
结构设计
编制技术文件
机械设计中常用材料
1、金属材料—力学性能好，能满足机械多种性能和用途要求，应用广泛 2、高分子材料—原料丰富，耐腐蚀性好，主要用于化工设备和冷冻设备中 3、陶瓷材料—硬度高、耐磨、耐腐蚀、熔点高。主要用于切削刀具等结构中。 4、复合材料—具有较高的强度和弹性模量，主要用于航空、航天领域中。
• 机械 人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的组合体。 以下哪些属于机械？ 火车、 飞机、 枪炮、 动物、 车站、 石头、 立交桥、 流星、 太阳系、 收音机、 电视机
任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 起重机的发展历程：
斜面→杠杆→起重轱辘→滑轮组→手动(电动) 葫芦→现代起重机（包括：龙门吊、鹤式吊、 汽车吊、卷扬机、叉车、电梯－电脑控制）。
曲柄滑块机构
导杆机构
2.2 连杆机构
定块机构
摇块机构
2.3 齿轮机构
齿轮的用途很广，是各种机械设备
中的重要零件，如机床、飞机、轮 船及日常生活中用的手表、电扇等 都要使用各种齿轮。 齿轮的种类很多，有圆柱直齿轮、 圆柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿 轮、螺旋伞齿轮、蜗轮等。 直齿圆柱齿轮是最基本，最简单、 且 使用最多的齿轮。
齿轮传动的特点：
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲
传动效率高η 可达99％；在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高 结构紧凑;与带传动、链传动相比，在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空
间一般较小；
工作可靠，寿命长；与各类传动相比 传动比稳定;无论是平均值还是瞬时值。这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一； 功率和速度范围应用广。
机器：既能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功， 或者能传递或转换能量、物料、信息等。如
车 床——实现确定的机械运动，又作有用的机械功 内燃机——转换能量 机械手——传递物料 照相机——传递信息
机构：仅能传递或转换运动。如
齿轮机构——传递运动 摇头风扇——连杆机构 凸轮机构——转换运动
机械：是机器和机构的总称。
制造及安装精度要求高，价格较贵。与带传动、链传动相比
精度低时，振动和噪音较大。 不宜于轴间距离大的场合。
作用： 不仅用来传递运动、而且还要传递动力。
直齿圆柱齿轮传动 按类型分 斜齿圆柱齿轮传动 锥齿轮传动 人字齿轮传动 按装置形 式分 按使用情 况分 按齿面硬 度分 开式传动 半开式传动 闭式传动
机械设计中常用材料
1、金属材料—力学性能好，能满足机械多种性能和用途要求，应用广泛
2、高分子材料—原料丰富，耐腐蚀性好，主要用于化工设备和冷冻设备中 3、陶瓷材料—硬度高、耐磨、耐腐蚀、熔点高。主要用于切削刀具等结构中。 4、复合材料—具有较高的强度和弹性模量，主要用于航空、航天领域中。
二、常用机构
▲ 解放人（体力、部分脑力劳动、提高生产率、改善劳动条件）； ▲ 便于实现产品标准化、系列化和通用化、便于实现高度的机械化、 电气化和自动化；
▲ 体现国家现代化建设水平，为国民经济各个部门提供装备和促进
技术改造； ▲ 大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器，可大大加强国民经 济发展的力度，加速我国的现代化建设。
机械的类型
动力机器：实现机械能与其它形式之间的转换。 如内燃机、涡轮机、发电机、电动机
机械的类型
器械或装备：做机械功或搬运物品，即变换物料。 如机床、收割机、汽车、起重机、机械手等
机械的类型
信息机器（仪器）：传递、获取或传递信息。 如照相机、打印机、复印机、放映机、绘图机等
•机械工业在现代化建设中的作用
1.2 机械定义
机械：由一些 标准或者非标 准零部件构成 的用来传递能 量、力或者运 动的装置。是 机构和机器的 总称。
机械是物体的组合。 物体必须实现相互的、 单一的、确定的运动。 把施加的能量转变为最 有用的形式，或转变为 有效的机械功。
1、机器与机械零件
典型机器实例
全自动洗衣机：
潘存云教授研制
以减速器设计制造为例
明确设计要求 提出设计方案 总体设计
↓n↑T，限制条件：通用化、标准化等 齿轮减速（直齿、斜齿、蜗杆等） 带—齿轮—链 或 带—齿轮等
结构设计
试制鉴定 产品定型
信 息 总体传递运动简图： 反 （电机—带—齿轮减速器—链—运输带） 馈
总装图、零部件图及技术条件 工厂试制、评价、论证
目标: 通过学习，掌握各类工程机械的基本用途、 机型种类、作用、各种工作装置的基本工作原理 及其性能特点。
方法：课堂教学辅以电化教学。作业少，但要广 泛阅读专业杂志上的相关文章以扩大知识面。
4、课程教材：
教材 李战慧、郑淑丽.
工程机械.
人民交通出版社 2014.6
第一章 机械基础
第一章 机械基础
应用最广