精密机械设计优质PPT.ppt

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化）设备。

Mechatronic。

“机械是改造世界的工具，仪器是认识世界的工具机械是改造世界的工具，仪器是认识世界的工具”重庆大学专用作者：

潘存云教授机械机械机器（机器（machinemachine）斜面斜面任何机械都经历了：

任何机械都经历了：

简单简单复杂的发展过程。

复杂的发展过程。

2、什么是机械：

、什么是机械：

机机械械人人造造的的用用来来减减轻轻或或替替代代人人类类劳劳动动的的多多件件实实物物的的组组合合体体。

amachinemaybefurtherdefinedasadeviceconsistingoftwoormoreresistant,relativelyconstrainedpartsthatmayservetotransmitandmodifyforceandmotioninordertodowork.机构（机构（mechanismsmechanisms）（包包括括：

龙门吊吊、鹤式式吊吊、汽汽车吊吊、卷卷扬机、叉机、叉车、电梯梯电脑控制）。

控制）。

一般而言，机械是机器和机构的总称杠杆杠杆起重起重轱辘滑滑轮组手手动（电动）葫芦葫芦现代起重机代起重机起重机的发展历程：

起重机的发展历程：

日日常常生生活活生生产产中中我我们们经经常常要要利利用用和和接接触触许许多多机机器器，如如缝缝纫纫机机、洗衣机、复印机、各种机床（洗衣机、复印机、各种机床（machinetool）、）、汽车、手表等等。

汽车、手表等等。

重庆大学专用作者：

潘存云教授22）机器）机器根根据据某某种种具具体体使使用用要要求求而而设设计计的的多多件件实实物物的的组组合合体体。

如如:

缝缝纫纫机机、洗洗衣衣机机、各各类类机机床床、运运输输车车辆辆、农农用用机机器器、起重机起重机、检测设备、检测设备等。

等。

11）机构）机构能能够够用用来来传传递递运运动动和和力力或或改改变变运运动动形形式式的的多多件件实物的组实物的组合合体。

体。

如如：

连杆机：

连杆机构构、凸轮机凸轮机构构、齿轮机构齿轮机构等。

种类有限3）机械分类：

机械分类：

可按作用和性能分，可按作用和性能分，如原动机、工作机等如原动机、工作机等原动机：

原动机：

实现能量转换实现能量转换数量有限数量有限

（1）动动力力机机械械：

获获取取能能量量、改改变变能能量量形形式式发发动动机机（如如内内燃机、蒸汽机、电动机等燃机、蒸汽机、电动机等）工作机：

工作机：

完成有用功完成有用功种类繁多种类繁多

（1）加加工工机机械械：

改改变变物物体体形形状状机机床床，金金属属切切削削机机床床、木工机床、物镜（玻璃）加工机床等木工机床、物镜（玻璃）加工机床等重庆大学专用作者：

潘存云教授

（2）运输机械：

）运输机械：

汽车、机器人汽车、机器人（3）获取、传递、处理信息的机械：

）获取、传递、处理信息的机械：

测试、分析仪测试、分析仪器、器、ORC、阅卷机、相机阅卷机、相机DC33、精密机械的类别：

、精密机械的类别：

11）精密机床精密机床：

NCNC、CNCCNC、MCMC、FMSFMS、22）半导体加工机床：

半导体加工机床：

集成电路（集成电路（CPUCPU、SSPASSPA）00.013UM013UM33）光学仪器：

光学仪器：

测绘仪、照相机、高空探测、微粒测量、谱测绘仪、照相机、高空探测、微粒测量、谱仪仪44）精密仪器：

精密仪器：

圆度仪、三坐标、圆度仪、三坐标、55）机器人：

机器人：

工业机器人、娱乐机器人、军事机器人、工业机器人、娱乐机器人、军事机器人、微型、智能微型、智能。

潘存云教授6）信息处理设备：

信息处理设备：

计算机外围处理设备（打印机、扫描仪）计算机外围处理设备（打印机、扫描仪）、光电信息设备（数码相机）、光电信息设备（数码相机）7）医疗机械：

医疗机械：

现代医疗设备（现代医疗设备（CT、分析仪）、分析仪）、x光机、光机、义牙种植义牙种植4、精密机械仪器发展特点：

、精密机械仪器发展特点：

是是一一门门新新兴兴的的综综合合应应用用光光学学、电电路路、计计算算机机、机机械械等等学学科科的的一一体体化化技技术术（图图示示说说明明）-结结构构更更精精巧、动作更准确、零件精度更高。

巧、动作更准确、零件精度更高。

5精密机械结构作用精密机械结构作用1）组成具有确定运动规律的相对运动系统）组成具有确定运动规律的相对运动系统2）调整、固定和稳定光学与电子装置的结构位置）调整、固定和稳定光学与电子装置的结构位置重庆大学专用作者：

潘存云教授6精密机械的作用精密机械的作用机、光、电、算一体化技术，极大地扩大了精密机、光、电、算一体化技术，极大地扩大了精密机械的应用范围，也为精密机械学科的发展开辟了更机械的应用范围，也为精密机械学科的发展开辟了更加广阔的途径。

加广阔的途径。

仪器仪表作为信息获取、变送传输、数据处理和仪器仪表作为信息获取、变送传输、数据处理和执行控制等多种功能的高级工具，也已经从早期单一执行控制等多种功能的高级工具，也已经从早期单一的机械式的和光学机械式仪器仪表，发展成为以光机的机械式的和光学机械式仪器仪表，发展成为以光机电一体化和智能化为基本特征的现代仪器仪表。

电一体化和智能化为基本特征的现代仪器仪表。

精密机械系统与结构仍是现代仪器仪表的基础和重要组成部分。

直接影响仪器仪表的性能指标、工作可靠性和稳定性。

精密机械系统与结构在现代仪器仪表中仍以其不可替代的功能和作用而占有十分重要的地位与作用。

潘存云教授潘存云教授研制1、典型机器（内燃机）的分析：

、典型机器（内燃机）的分析：

1）内燃机）内燃机组成：

组成：

内燃机内燃机65438712910汽缸体汽缸体1、活塞活塞2、进气阀进气阀3、排气阀排气阀4、连杆连杆5、曲轴曲轴6、凸轮凸轮7、顶杆顶杆8、齿轮齿轮9、102）工作原理：

）工作原理：

（1）活塞下行，进气阀开启，混合气体进入汽缸活塞下行，进气阀开启，混合气体进入汽缸；

（2）活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火燃烧；

活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火燃烧；

（3）高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；

高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；

（4）活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。

循环运动的结果，使曲轴输出连续的旋转运动二、机械实例二、机械实例从上可知机器的种类繁多，结构、性能从上可知机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但都具有和用途等各不相同，但都具有相同的基本特相同的基本特征可寻。

征可寻。

潘存云教授潘存云教授研制设计：

潘存云进气进气压缩压缩爆炸爆炸排气排气内燃机的工作过程：

内燃机的工作过程：

活活塞塞的的往往复复运运动动通通过过连连杆杆转转变变为为曲曲轴的连续转动，该组合体称为：

轴的连续转动，该组合体称为：

3）内燃机各部分的作用：

）内燃机各部分的作用：

曲柄滑块机构曲柄滑块机构凸轮和顶杆用来启闭凸轮和顶杆用来启闭进气阀进气阀和排气阀；

称为：

和排气阀；

凸轮机构凸轮机构两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作，称为：

，称为：

齿轮机构齿轮机构各部分各部分协调动作协调动作的结果：

的结果：

化学能化学能机械能机械能重庆大学专用作者：

潘存云教授潘存云教授研制电动机电动机2、工件自动载送装置分析、工件自动载送装置分析1）含含带带传传动动机机构构、蜗蜗杆杆传传动动、凸凸轮轮机机构构、连杆机构等。

连杆机构等。

动爪动爪定爪定爪装配夹具装配夹具工件载送器工件载送器滑杆滑杆档块档块凸轮机构凸轮机构蜗杆传动蜗杆传动带传动带传动连杆机构连杆机构工件工件2）滑滑杆杆左左移移时时，夹夹持持器将工件夹住。

器将工件夹住。

3）滑滑杆杆带带着着工工件件右右移移时时，夹夹持持器器动动爪爪受受挡挡块块的的压压迫迫将将工工件件松松开开，工工件件落落入入载载送送器器被被传传送到下一道工序。

送到下一道工序。

强调代替人类完成有用工作自动装卸机构.avi重庆大学专用作者：

潘存云教授潘存云教授研制控制器控制器（控制控制）电动机电动机（原动原动）带带（传动传动）减速器减速器（传动传动）波轮波轮（工作工作）3、自动洗衣机的组成分析、自动洗衣机的组成分析：

潘存云教授研制重庆大学专用作者：

潘存云教授4、机器的共有特征、机器的共有特征：

各部分有各部分有确定的相对运动确定的相对运动；

代替或减轻人类劳动，必须能代替或减轻人类劳动，必须能作有用功作有用功，完，完成物流、信息的传递及能量的转换。

成物流、信息的传递及能量的转换。

机器的作用人造的实物组合体（不是天然的）；

人造的实物组合体（不是天然的）；

5、机构的共有特征：

、机构的共有特征：

除具有机器的除具有机器的特征外；

还具有用来特征外；

还具有用来传递力或传递力或实现运动实现运动的转换特征。

的转换特征。

1）机器和机构最明显的）机器和机构最明显的区别区别是是：

机器能机器能作有用功作有用功，而机构不能，机构仅能实现预，而机构不能，机构仅能实现预期的机械运动。

期的机械运动。

潘存云教授通过对典型机器、机构进行分析可知：

通用机构通用机构-用途广泛，用途广泛，如齿轮机构如齿轮机构、连杆机构连杆机构等。

专用机构专用机构-只能用于特定场合，如钟表的只能用于特定场合，如钟表的擒纵机构擒纵机构。

机械机械机器机器机构机构原动机原动机工作机工作机通用机构通用机构专用机构专用机构6、机械的组成、机械的组成2）两者之间的）两者之间的联系联系：

任意复杂的机器都是由若干组机构按一定规律组合而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成的系统系统，最简单的机器只有最简单的机器只有一个机构一个机构。

实际机器的种类有成千上万种，但机构的种类确有限。

类似关系：

化合物与化学元素。

机器与机构在结构和运动方面并无区别（仅作用不同）机器与机构在结构和运动方面并无区别（仅作用不同），故，故统称为统称为机械机械。

人造的组合体、有确定的相对运动重庆大学专用作者：

潘存云教授工作机的组成：

工作机的组成：

原动部分原动部分是工作机动力的来源，最常见的是电动机是工作机动力的来源，最常见的是电动机和内燃机。

和内燃机。

工作部分工作部分完成预定的动作，位于传动路线的终点。

完成预定的动作，位于传动路线的终点。

传动部分传动部分联接原动机和工作部分的中间部分。

联接原动机和工作部分的中间部分。

控制部分控制部分保证机器的启动、停止和正常协调动作。

保证机器的启动、停止和正常协调动作。

其关系如下原动机原动机传动传动工作工作控制控制重庆