机械的组成结构
机械基础
链传动的类型、
• 按用途的不同分： • 传动链、起重链、牵引链 • 传动链主要有 • 套简滚子链和齿形链
链传动的传动比i
i n1 z2 n 2 z1
• n1为主动轮的转速、 • n2为从动轮的转速、 • z1为主动轮的齿数、 • z2为从动轮的齿数
渐开线标准直齿圆柱齿轮计算公式
• 分度圆直径d =mz • 基圆直径db=mzcosα • 齿顶高ha=ha*m • 齿根高hf=（ha*+c*）m • 齿顶圆直径da=d+2ha=m(z+2ha*) • 齿根圆直径df=d-2hf=m(z-2ha*-2c*) • 分度圆齿距p=πm • 分度圆齿厚s=πm/2 • 中心距a=m(z1+z2)/2
• 例如：运动机械：用来改变人或物料的空间位置。汽车、 机车、缆车、轮船、飞机、电梯、起重机、输送机等
• 例如：信息机械：用来获取或处理各种信息。复印机、 打印机、绘图机、传真机、数码相机、摄像机。
2、常用机构
• 1、运动副：直接接触的两个构件间的可动连接称 为运动副。 • 平面运动副：两个构件间的相对运动为平面运动时 构成平面运动副。 • 有两种：低副和高副 • 低副：两构件通过面与面接触组成的运动副称为低 副。转动副和移动副 • 高副：两构件通过点或线的形式相接触组成的运动 副称为高副。
之和时，机构（） A、有曲柄 B、不存在曲柄 C、有摇杆存在 4、能产生急回运动的平面连杆机构的有（） A、铰链四杆机构 B、曲柄摇杆机构 C、双摇杆机构
机械传动
• 机械传动按传递运动和动力的方式分摩擦传动和啮合传动。 • 摩擦传动有摩擦轮传动和带传动。 • 啮合传动有齿轮传动、螺旋传动、链传动、蜗杆传动。 • 1、带传动 • 一般由主动轮、从动带轮、传动带组成 • 特点：传动平稳、噪声小。防止损坏其他零件。结构简单，精度
机器的组成与特征
机器的组成与特征
机器由机构、传动装置和执行器组成。
机构是由连接在一起的刚性杆件和铰链组成的系统，用于实现特定的运动传输。
机构的自由度是指机构中独立运动的数量，可以通过格鲁布勒法则计算。
自由度的确定对于机构的运动分析和设计至关重要。
机器具有如下三个特征:
1、人造的实物组合体
2、各部分具有确定的相对运动
3、代替或减轻人类劳动,完成有用功或实现能量的转换
通常一台完整的机器包括四个基本组成部分:
(1)动力部分:其功能是将其他形式的能量变换为机械能(如内燃机和电动机分别将热能和电能变换为机械能),以驱动机器各部件运动等;
(2)执行部分:直接完成机器工作任务的部分,处于整个传动装置的终端,其结构形式取决于机器的用途;
(3)传动部分:其功能是把原动机的运动形式、运动和动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动和动力参数。
(4)控制部分:包括自动检测部分和自动控制部分,其作用是显示和反映机器的运行位置和状态,控制机器的正常运行和工作。
机械的组成及运动简图
高副
低副
圆柱副 平面副
回转副
移动副
螺旋副
球面副
机构运动简图
运动简图:
表达机器的工作原理、传动关系、基 本结构及相互联系的锥齿轮
向心滑动轴承
向心球滚动轴承
向心推力轴承
紧固连接
弹性连接
万向联轴器
电机
蜗轮蜗杆
丝杠
二、画机构简图的步骤 1 .分析运动； 2 .量出反应各运动副之间的相 对位置； 3 .选择视图； 4 .选择合适的比例。
颚式破碎机示意图
虎钳传动示意图
小型压力机
机械是机器和机构的总称
运动副
运动副：两个构件直接接触并能产生某
些相对运动的活动连接。
运动副的类型
以接触形式来划分：
通过点、线接触的运动副称为高副； 通过面接触的运动副称为低副。
以运动形式来划分：
构件间仅能作相对转动的运动副称为回转副； 构件间仅能作相对移动的运动副称为移动副； 构件间仅能作相对螺旋运动（既转动，又沿 转动轴线移动）的运动副称为螺旋副。
1.机器
特征： 1）人为的实体组合。 2）实体之间存在着确定的的相对运动。
3）可以代替人的劳动完成有用功或转
变为机械能。
组成机器的三大部分
1、原动部分； 2、工作部分； 3、传动部分。
卷扬机
每一部分各含有不同的零、部件. 因此从结构和制造角度来看，机器是 由若干个零件和部件组成的，而部件 由若干个零件组成。
机械的组成及机构 运动简图
机械的组成
零件、部件和机器
零件：是组成机器最基本的单元体，是
一个独立的加工单元，具有确定的形状。 按功能分为三类：连接件、支撑件、 传动件。
部件：按工艺要求划分的装配单元，每
机器人机身及行走机构
2．回转与俯仰机身：
机器人手臂的俯仰运动，一般采用活塞 缸与连杆机构实现。手臂俯仰运动用的 活塞缸位于手臂的下方，其活塞杆和手 臂用铰链连接好，缸体采用尾部耳环或 中部销轴等方法与立机器人行走机构
1．行走机构的构成：
机器人行走机构通常由驱动装置、传 动装置、位置检测装置、传感器、电 缆和管路等构成。
构成：
主要由升降缸体、齿条缸、齿轮套筒、固定立柱和升降回 转台等部分构成。
工作原理：
回转运动：
齿条缸的齿条活塞杆直线运动→齿轮套筒6回转运动→齿轮 套筒6 和升降缸体2及升降回转台1固联→升降回转台1 回转
升降运动：
升降缸体2、齿轮套筒6、回转台1整个一起升降运动
齿条活塞缸—升降缸机构图例：
履带式行走机器人图例（1）：
履带式行走机器人图例（2）：
6．脚踏行走机器人：
脚踏行走机器人即步行机器人，典型特 征是不仅能在平地上，而且能在凹凸不 平的地上步行，能跨越沟壑，上下台阶， 具有广泛的适应性。主要设计难点是机 器人跨步时自动转移重心而保持平衡的 问题。
两足步行机器人图例：
控制特点：
四足机器人步行 时，一只脚抬起， 三只脚支撑自重， 这时有必要移动 身体，让重心落 在三只脚接地点 组成的三角形内。
四足机器人图例（2）：
四足机器人图例（3）：
7．其它行走机器人：
爬壁机器人： 车轮和脚混合式机器人：
行走机构设计的注意点：
平稳性-静态和动态的平稳 灵活性—转向、越障、爬坡
这种类型的机器人 主体结构的三个自 由度均为回转运动， 构成机器人的回转 运动、俯仰运动和 偏转运动。通常仅 把回转运动归结为 机身。
9、经验显示，市场自己会说话，市场永远是对的，凡是轻视市场能力的人，终究会吃亏的！21.9.1221.9.12Sunday, September 12, 2021
桁架机械手的结构组成及类型
桁架机械手的结构组成及类型桁架机械手是一种常见的工业机械设备，它由多个桁架结构组成，并通过关节连接来实现运动。
桁架机械手可以用于各种操作任务，如搬运、装配、焊接等。
桁架机械手的结构组成主要包括以下几个部分：1. 基座：桁架机械手的底座部分，用于支撑整个机械手的重量，并提供稳定的支撑。
2. 臂架：臂架是桁架机械手的主体结构，通常由一组桁架构件组成，形成一个类似人臂的结构。
臂架的长度和自由度决定了机械手的工作半径和可达性。
3. 关节：桁架机械手的关节通常由电机、减速器、连杆等组成。
关节是桁架机械手实现运动的关键部分，它们可以控制臂架和末端执行器的运动，使机械手可以在三维空间内完成各种操作。
4. 末端执行器：末端执行器是桁架机械手用于实际完成操作任务的部分。
它可以是夹爪、真空吸盘、焊枪等，根据具体的任务需求来确定。
桁架机械手的类型主要有以下几种：1. 平行机械手：平行机械手是一种特殊的桁架机械手，通过多个平行驱动杆实现运动。
平行机械手由于其结构的特殊性，能够提供较大的稳定性和精度，适用于需要高精度和高负载的任务。
2. 序列机械手：序列机械手是指由多个关节连接起来的桁架机械手。
序列机械手的自由度较高，可以完成较复杂的操作任务。
3. 静态机械手：静态机械手是指臂架和基座固定在一起，无法实现自由移动。
静态机械手多用于需要固定工作位置的场合，如装配生产线。
4. 移动机械手：移动机械手是指臂架和基座可以自由移动的机械手。
移动机械手具有较大的灵活性和可达性，适用于需要在工作区域内自由移动的任务。
另外，根据机械手的结构和工作方式的不同，还可以将桁架机械手分为伺服机械手、步进机械手、气动机械手等。
总而言之，桁架机械手是一种由桁架结构组成的机械设备，通过关节连接来实现运动。
它可以用于各种工业操作任务，根据结构和工作方式的不同，可以分为多种类型。
桁架机械手在现代工业生产中起到了重要作用，提高了生产效率和产品质量。
简单机械结构
简单机械结构简介：在日常生活中，我们经常使用和接触到各种各样的机械结构。
简单机械结构是一种基本的机械结构，它由一些简单的部件组成，通过力的作用实现特定的功能。
本文将介绍几种常见的简单机械结构及其原理和应用。
第一节：杠杆杠杆是一种简单的机械结构，由杠杆杆杆和支点构成。
根据支点的位置和力的作用点，杠杆可以分为三类：一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。
1. 一级杠杆一级杠杆是最简单的杠杆结构，其支点位于杠杆的一端，力作用点位于另一端。
根据杠杆原理，一级杠杆可以实现力的放大或者距离的放大。
举例：撬棍撬棍是一种常见的一级杠杆结构，由一根长杆和一个固定在地面上的支撑点组成。
当我们用撬棍下面的一段往上推时，可以轻松地将物体抬起，这是因为撬棍实现了力的放大。
2. 二级杠杆二级杠杆是支点位于杠杆中间的杠杆结构。
二级杠杆通过将力的作用点放在支点的一侧，实现了力的放大和距离的缩小。
举例：推车推车是一种常见的二级杠杆结构，由两个轮子和一个支点构成。
当我们将物体放在推车前部并向前推动时，推车能够轻松地移动，这是因为推车实现了力的放大和距离的缩小。
3. 三级杠杆三级杠杆是支点位于杠杆一端的杠杆结构。
三级杠杆通过将力的作用点放在支点的另一侧，实现了距离的放大。
举例：梯子梯子可以看作是一种常见的三级杠杆结构，梯子的支点位于梯子的一端。
当我们沿着梯子向上爬时，梯子实现了人的距离的放大，使我们能够轻松地攀爬到高处。
第二节：轮轴轮轴是一种由轮子和轴组成的机械结构。
轮轴通过轮子的旋转来实现物体的移动或者力的传递。
1. 简单轮轴简单轮轴由一个轮子和一个固定的轴组成。
当我们施加力来旋转轮子时，轮轴可以实现物体的移动。
举例：自行车自行车是一种常见的简单轮轴结构，轮子固定在轴上，当我们踩踏脚踏板时，轮轴使自行车前进。
2. 锁紧轮轴锁紧轮轴通过将轮子与轴锁定，在一定程度上阻止了轮子的旋转。
这种结构可以用于制动系统或者防止转动。
举例：螺母螺母与螺杆相配合，通过旋转螺母来固定物体。
机械系统的拓扑结构
机械系统的拓扑结构一、引言机械系统是由各种机械元件组成的系统，其拓扑结构对系统的功能和性能起着重要影响。
本文将针对机械系统的拓扑结构进行探讨，分析常见的机械系统拓扑结构及其特点。
二、机械系统的拓扑结构分类根据机械系统中各个元件之间的连接方式和排列方式，机械系统的拓扑结构可以分为以下几种：1. 直线型拓扑结构直线型拓扑结构是最简单的机械系统结构，各个元件按照一条直线依次排列连接。
这种结构常见于输送带、流水线等系统中。
直线型拓扑结构具有结构简单、易于扩展、维护方便等特点。
2. 并联型拓扑结构并联型拓扑结构是将多个元件并联连接形成的结构。
在这种结构中，各个元件相互独立，可以独立工作。
并联型拓扑结构常见于机械手臂、平行机构等系统中。
并联型拓扑结构具有高度的灵活性和可控性，能够完成复杂的动作。
3. 串联型拓扑结构串联型拓扑结构是将多个元件串联连接形成的结构。
在这种结构中，各个元件依次连接，前一个元件的输出是后一个元件的输入。
串联型拓扑结构常见于链条传动、传送带等系统中。
串联型拓扑结构具有传递性强、输出与输入之间有严格的关系等特点。
4. 树状型拓扑结构树状型拓扑结构是将多个并联结构按照一定规则串联连接形成的结构。
这种结构常见于机械加工中心、自动化生产线等系统中。
树状型拓扑结构具有层次清晰、工作协调等特点。
5. 网状型拓扑结构网状型拓扑结构是将多个元件相互交叉连接形成的结构。
这种结构常见于复杂的机械系统中，如飞机、汽车等。
网状型拓扑结构具有复杂性、耦合性强等特点。
三、机械系统拓扑结构的影响因素机械系统的拓扑结构对系统的功能和性能具有重要影响，其影响因素主要包括以下几个方面：1. 运动要求机械系统的运动要求是决定拓扑结构的重要因素。
不同的运动要求需要不同的拓扑结构来实现，如直线型拓扑结构适用于输送带系统，而并联型拓扑结构适用于机械手臂系统。
2. 功能要求机械系统的功能要求也是决定拓扑结构的重要因素。
不同的功能要求需要不同的拓扑结构来实现，如树状型拓扑结构适用于自动化生产线系统，而网状型拓扑结构适用于复杂的机械系统。
机械设计-机器及其组成
排气门6 连杆3
凸轮8
一、机器与机构
主要组成：
①主运动部分 ----连杆机构
活塞、连杆、曲轴、汽缸体
功能： 往复直线 转动 ② 配气部分 ----凸轮机构
两套凸轮、气门推杆、机座
功能： 转动 往复直线 ③转速变换部分 ----齿轮机构
一对齿轮 9、10
功能： 转动 转动
进气门5
活塞4 推杆7 曲轴 2
3、机构的定义：
机构是一种变换或传递运动的可动 装置。
4、机构的特征：
1）是人为制造的实体组合； 2）各部分之间具有确定的相对运动。
机器与机构的主要区别？
直线运动 转动
连杆机构 凸轮机构
一、机器与机构
5、 机器与机构的区别 （有无机械能做功或能量的转换）
机器 主要功用是利用的机械能做功或实现能量的转换。 机构 主要功用在于传递或转变运动的形式，不能做机械功，也不 能实现能量转换。
若不考虑做功或实现能量转换，只从结构和运动的观点来看，机
器和机构没有区别-- 总称为机械 机械 -- 是机器和机构的总称
二、机器的组成
1、机器的组成
轿车的组成
二、机器的组成
一部完整的机器主要由四部分组成:
原动部分
传动部分
执行部分
控制部分
2、机器的运动部分组成：---各种的机构
任意复杂的机器都是由若干组机构按一定规律组合而成的。
二、机器的组成
2、机构的组成
（单一零件）
（1）构件：具有独立运动的单元体。 （不发生相对运动的几个零件）
连杆体
上轴瓦
螺母 下轴瓦
连杆盖
二、机器的组成
2、机构的组成
不可拆开
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机械的组成结构
机器的种类繁多，形状大小差别很大，应用目的也各不相同。
从机器最基本的特征入手，把握机器组成的基本规律后可以发现，从最简单的千斤顶到复杂的现代化机床，机器组成的一般规律是：由原动机将各种形式的动力能变为机械能输入，经过传动机构转换为适宜的力或速度后传递给执行机构，通过执行机构与物料直接作用，完成作业或服务任务，而组成机械的各部分借助支承装置连接成一个整体。
1．原动机
原动机是提供机械工作运动的动力源。
常用的原动机有电动机、内燃机、人力或畜力（常用于轻小设备或工具，或作为特殊场合的辅助动力）等。
2．执行机构
执行机构是通过刀具或其他器具与物料的相对运动或直接作用来改变物料的形状、尺寸、状态或位置的机构。
机械的应用目的主要是通过执行机构来实现，机器种类不同，其执行机构的结构和工作原理就不同。
执行机构是一台机器区别于另一台机器的最有特性的部分。
执行机构及其周围区域是操作者进行作业的主要区域，称为操作区。
3．传动机构
传动机构是用来将原动机和工作机构联系起来，传递运动和力（力矩），或改变运动形式的机构。
一般情况是将原动机的高转速、小扭矩，转换成执行机构需要的较低速度和较大的力（力矩）。
常见的传动机构有齿轮传动、带传动、链传动、曲柄连杆机构等。
传动机构包括除执行机构之外的绝大部分可运动零部件。
机器不同，传动机构可以相同或类似，传动机构是各种不同机器具有共性的部分。
4．控制操纵系统
控制操纵系统是用来操纵机械的启动、制动、换向、调速等运动，控制机械的压力、温度。
速度等工作状态的机构系统。
它包括各种操纵器和显示器。
人通过操纵器来控制机器；显示器可以把机器的运行情况适时反馈给人，以便及时、准确地控制和调整机器的状态，以保证作业任务的顺利进行并防止事故发生。
控制操纵系统是人机接口处，安全人机学要求在这里得到集中体现。
5．支承装置
支承装置是用来连接、支承机器的各个组成部分，承受工作外载荷和整个机器重量的装置。
它是机器的基础部分，分固定式和移动式两类。
固定式与地基相连（如机床的基座、床身、导轨、立柱等）；移动式可带动整个机械相对地面运动（如可移动机械的金属结构、机架等）。
支承装置的变形、振动和稳定性不仅影响加工质量，还直接关系到作业的安全。