機(jī)械原理緒論

1、總目錄,第 1 章 概 述,1-1 機(jī)件、機(jī)構(gòu)、機(jī)械的定義1-2 機(jī)件的種類1-3 運(yùn)動(dòng)傳達(dá)的方法1-4 運(yùn)動(dòng)對(duì)與運(yùn)動(dòng)鏈,節(jié)目錄,1-1 機(jī)件、機(jī)構(gòu)、機(jī)械的定義,一、機(jī)件,機(jī)件常稱為機(jī)械元件，僅為一個(gè)單件，是構(gòu)成機(jī)械的最基本元素，如連桿、軸承、螺栓、彈簧、鏈條等，通常均假設(shè)為剛體。而剛體即是物體受外力作用時(shí)，物體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間之距離均保持不變者。,二、機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)是由若干機(jī)件聯(lián)結(jié)組合，具有特定功能的子系統(tǒng)，當(dāng)

2、其中一機(jī)件運(yùn)動(dòng)時(shí)，其餘機(jī)件可產(chǎn)生預(yù)期的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或拘束運(yùn)動(dòng)，但不一定作功，為一種拘束運(yùn)動(dòng)鏈。如圖1-1所示（曲柄活塞機(jī)構(gòu)）,《圖1-1 曲柄活塞機(jī)構(gòu)》,動(dòng) 畫,三、機(jī)械,機(jī)械是一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)的組合體，除了能傳達(dá)力量與運(yùn)動(dòng)外，並能將輸入的各種能量變成有效的功，如圖1-2所示之自行車的構(gòu)造，主要包含工作機(jī)構(gòu)、固定機(jī)件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、受力機(jī)構(gòu)，其他如汽車、飛機(jī)、縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、冷氣機(jī)及各種工作母機(jī)等。,《圖1-2

3、 自行車構(gòu)造》,,機(jī)械必須具備下列四個(gè)條件：,必為一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)之組合體。組成之各部分機(jī)件常被視為剛體。組成之各部分機(jī)件間必有一定之相對(duì)運(yùn)動(dòng)或拘束運(yùn)動(dòng)。組成之各部分機(jī)件可把所接受之能量變成有效的功。,1-2 機(jī)件的種類,1. 固定機(jī)件用以導(dǎo)引或限制機(jī)件之運(yùn)動(dòng)；如軸承、機(jī)架導(dǎo)槽、襯套及汽車底盤。2. 連結(jié)機(jī)件用以連結(jié)各機(jī)件，藉以達(dá)成所需之機(jī) 件組合體；如鉚釘、銷、鍵、螺栓及 螺帽。,節(jié)目錄,3.

4、 控制機(jī)件用以控制運(yùn)動(dòng)形態(tài)或傳達(dá)力量；如彈簧、連桿、制動(dòng)器及離合器。4. 傳動(dòng)機(jī)件用以傳達(dá)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力，又稱活動(dòng)機(jī)件；如軸、齒輪、凸輪、導(dǎo)螺桿、汽缸中之活塞及聯(lián)結(jié)器。5. 流體機(jī)件用於輸送液體或氣體者；如管件及閥。,1-3 運(yùn)動(dòng)傳達(dá)的方法,在一機(jī)構(gòu)中的各機(jī)件，凡是能推動(dòng)其他機(jī)件運(yùn)動(dòng)者，稱為主動(dòng)件或原動(dòng)件。凡受其他機(jī)件影響而運(yùn)動(dòng)者，稱為從動(dòng)件。,節(jié)目錄,一、直接接觸傳動(dòng)者滑動(dòng)接觸 兩機(jī)件在接觸點(diǎn)彼此有

5、相對(duì)速度，而發(fā)生 滑動(dòng)現(xiàn)象之傳動(dòng)者，如圖1-3所示。,《圖1-3 滑動(dòng)接觸》,,滾動(dòng)接觸 兩機(jī)件在接觸點(diǎn)彼此之相對(duì)速度等於 零，也就是沒有發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象之傳動(dòng) 者，如圖1-4所示。,《圖1-4 滾動(dòng)接觸》,1. 剛體中間連接物如連桿，能傳送推力及拉力。2. 撓性中間連接物如皮帶輪組、繩輪組、鏈輪組等，僅能傳送拉力，不能傳送推力。3. 流體中間連接物如水壓機(jī)之水、油壓機(jī)之油

6、，僅能傳送推力，不能傳送拉力。,二、藉中間連接物傳動(dòng)者,1-4 運(yùn)動(dòng)對(duì)與運(yùn)動(dòng)鏈,一、運(yùn)動(dòng)對(duì) 兩機(jī)件經(jīng)組合而互相接觸並沿一定的動(dòng)路產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)者，稱為運(yùn)動(dòng)對(duì)，亦稱對(duì)偶。依照接觸性質(zhì)之不同，可分為低對(duì)和高對(duì)兩種：,節(jié)目錄,1. 高對(duì)：係兩機(jī)件間以點(diǎn)或線接觸 者，如圖1-5所示。2. 低對(duì)：又稱為合對(duì)，係兩機(jī)件間以 面接觸者。又可分為滑動(dòng)對(duì)（平 移往復(fù)運(yùn)動(dòng)）、迴轉(zhuǎn)對(duì)（迴轉(zhuǎn)運(yùn)

7、動(dòng)）、螺旋對(duì)（平移與迴轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)） 如圖1-5所示。,延伸動(dòng)畫來源：健行科技大學(xué) 張祖烈教師網(wǎng)頁 機(jī)構(gòu)學(xué),點(diǎn)接觸(2),點(diǎn)接觸(1),《圖1-5 高對(duì)及低對(duì)》,線接觸(2),線接觸(1),延伸動(dòng)畫,延伸動(dòng)畫來源：健行科技大學(xué) 張祖烈教師網(wǎng)頁 機(jī)構(gòu)學(xué),滑動(dòng)對(duì)(2),滑動(dòng)對(duì)(1),《圖1-5 高對(duì)及低對(duì)》,螺旋對(duì),迴轉(zhuǎn)對(duì),延伸動(dòng)畫,二、運(yùn)動(dòng)鏈 由三根以上之機(jī)件所組成的連桿裝置，稱為鏈，鏈依其各種機(jī)件間能

8、否做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可分為兩種：,1. 固定鏈 又稱為呆鏈，各桿間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，固 定鏈至少由三根連桿所組成，如圖1-6 所示。,《圖1-6 固定鏈》,(1) 拘束運(yùn)動(dòng)鏈 至少由四根連桿所組成，其各連桿間有 一定規(guī)律的相對(duì)運(yùn)動(dòng)之鏈，如圖1-7所 示。（一般所指機(jī)構(gòu)，均屬於拘束運(yùn)動(dòng) 鏈，至少需要由四根連桿所組成）。,2. 運(yùn)動(dòng)鏈 由數(shù)個(gè)運(yùn)動(dòng)對(duì)組合而成，可

9、產(chǎn)生一定形 態(tài)之運(yùn)動(dòng)，稱為運(yùn)動(dòng)鏈，依其運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 之不同，可分為兩種：,延伸動(dòng)畫來源：健行科技大學(xué) 張祖烈教師網(wǎng)頁 機(jī)構(gòu)學(xué),《圖1-7 拘束運(yùn)動(dòng)鏈》,上一頁,節(jié)目錄,延伸動(dòng)畫,延伸動(dòng)畫來源：健行科技大學(xué) 張祖烈教師網(wǎng)頁 機(jī)構(gòu)學(xué),無拘束運(yùn)動(dòng)鏈 凡是連桿組中，各連桿間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無 法確定者，如圖1-8所示。,《圖1-8 無拘束運(yùn)動(dòng)鏈》,延伸動(dòng)畫,,,,《運(yùn)動(dòng)鏈類型的判別》

10、1. 公式判別法 設(shè)P 表低對(duì)之對(duì)偶數(shù)，N 表連桿數(shù)，則： (1)當(dāng)P ＞ N － 2 成立時(shí)，必是固定鏈。 (2)當(dāng)P ＝ N － 2 成立時(shí)，必是拘束運(yùn)動(dòng)鏈。 (3)當(dāng)P ＜ N － 2 成立時(shí)，必是無拘束運(yùn)動(dòng) 鏈。,2. 觀察法（以四連桿組為基本形態(tài)） (1)凡連桿數(shù)增加1 個(gè)，而對(duì)偶數(shù)增加2 個(gè) 為固定鏈。 (2)凡連桿數(shù)增加2 個(gè)，而對(duì)偶數(shù)增加3 個(gè)

11、 為拘束運(yùn)動(dòng)鏈。 (3)凡連桿數(shù)增加3 個(gè)，而對(duì)偶數(shù)增加4 個(gè) 為無拘束運(yùn)動(dòng)鏈。,《使用該判別公式應(yīng)注意事項(xiàng)》,(1)不管機(jī)架或固定機(jī)件在機(jī)構(gòu)圖中出現(xiàn) 幾處，連桿數(shù)只能算一件(N=1)。 N=3，P=2 N=2，P=1 N=1，P=0,(5) N=2，P=1(6) N=4，P=3 (7)

12、 或 N=2，P=1(8) N=5，P=4,三、機(jī)構(gòu)學(xué)中的符號(hào)，如表1-1所示。,《表1-1 機(jī)構(gòu)學(xué)的符號(hào)介紹》,《表1-1 機(jī)構(gòu)學(xué)的符號(hào)介紹》,《圖片來源》,圖1 － 1 右圖 Shutterstock 圖庫圖1 － 2 自行車 Shutterstock 圖庫圖1 － 2 後輪 http:

13、//bruce99.pixnet.net/blog/post/33913497%E8%87%AA%E8%A1%8C%E8%BB %8A%E7%9F%A5%E8%AD%98----%E8%BC%AA%E7%B5%84%E7%9A%84% E5%A5%BD%E5%A3%9E%E5%B7%AE%E5%88%A5%

14、E5%9C%A8%E5%93%AA %EF%BC%9F圖1 － 2 煞車元件 http://travel.tw.msn.com/selection/column/biker/classroom_article.aspx? cpdocumentid=4789304圖1 － 2 支撐骨架 Shutte

15、rstock 圖庫圖1 － 2 鏈輪 http://thumbnail.image.rakuten.co.jp/@0_mall/bebike/cabinet/shimano3/cs-hg41-7-1.jpg圖1 － 2 鏈條 Shutterstock 圖庫圖1 － 2 腳踏板 http://edgesteel.pixnet.net/blog/post/33750835-%E8%8

16、5%B3%E8%B8%8F%E6%9D% BF%E8%85%B3%E8%B8%8F%E9%9D%A2%E6%AF%8F%E9%9D%A2%E6%9C %8910%E5%80%8B%E9%98%B2%E6%BB%91%E9%87%98-%E9%8B%81%E5%