1. 机器的组成与结构是什么
功能与性能的实现是靠机器的结构来保证的,机器的种类很多,其结构也不尽相同。但任何一个机器从功能的角度来看都可以分为动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统,如图1-21所示,另外还有支承系统和润滑、冷却与密封系统。
图1-21机器的功能组成
1动力系统
动力系统包括动力机及其配套装置,是整个机器工作的动力源,如图1-20自动洗衣机的电动机。按能量转换性质的不同,动力机可分为一次动力机和二次动力机。
一次动力机是把自然界的能源(一次能源)直接转变为机械能的机械,如内燃机、汽轮机、燃气轮机等,其中内燃机广泛用于各种车辆、船舶、农业机械、工程机械等移动作业机械,汽轮机、燃气轮机多用于大功率高速驱动的机械。以一次动力机为动力源的机器比较多,比如汽车、飞机、轮船、潜艇等都是以一次动力机为动力源的。
二次动力机是把二次能源(电能)或由电能产生的液能、气能转变为机械能的机械,如电动机、液压马达、气动马达等。它们在各类机械中都有广泛应用,其中尤以电动机应用更为普遍。比如,各种类型的机床、洗衣机、电风扇、水泵、油泵等,都是以二次动力机作为机器的动力源的。
由于经济上的原因,动力机输出的运动通常为连续的高速旋转运动。
2传动系统
传动系统是把动力机的动力和运动传递给执行系统的中间装置,是连接动力系统和执行系统的“桥梁”。如图1-20洗衣机要将电动机的动力通过皮带轮和减速器传递给波轮,驱动洗衣机工作。机械的种类繁多,用途也各种各样,各种机械的传动系统千变万化,但通常包括下列几个组成部分:变速装置、启停和换向装置、制动装置及安全保护装置等。
传动系统有下列主要功能:
(1)变速,当用动力机进行变速不经济、不可能或不能满足要求时,通过传动系统实行变速(有级或无级),把动力机的速度降低或增高,以满足执行系统多种速度的要求。
(2)改变运动规律或形式,把动力机输出的均匀连续旋转运动转变为按某种规律变化的旋转或非旋转运动。之所以要进行运动形式的改变,是因为有许多机械需要直线移动、摆动、间歇旋转等其他的非连续旋转运动。
3执行系统
执行系统由执行构件和与其相连的执行机构组成,是直接完成机器工作任务的部分,常出现在机械系统的末端,直接与作业对象接触,如洗衣机的波轮、汽车车轮、机器人的抓取机构等。通过它们完成机器预定的功能,因此是直接影响机器工作质量的重要部分。例如,为了提高洗衣机洗净衣服的效果,对作为执行构件的波轮,不同的厂家开发了“棒式波轮”、“碟形波轮”、“凸形波轮”、“偏心波轮”等多种形式。机器人的执行机构是抓取机构,为了能可靠抓起不同形状的物体,抓取机构有各种结构形式。
执行系统有下列主要特点:
(1)执行机构的作用是传递和变换运动与动力,即把传动系统传递过来的运动与动力进行必要的转换,以满足执行部件的要求。
(2)执行机构变换运动,就其变换形式来说,常见的有将转动变换为移动或摆动,或反之。就变换的节拍来看,则可将连续运动变换为不同形式的连续运动或间歇运动。
(3)执行系统工作任务多种多样,但归纳起来有以下几种:夹持、搬运、输送、分度与转位、检测、施力。根据机械系统工作要求,往往一个执行系统需要具备多种功能要求。
(4)执行系统通常处在机械系统的末端,直接与作业对象接触,其输出也是机械系统的主要输出。因此,执行系统工作性能的好坏,直接影响整个系统的性能,执行系统除能满足强度、刚度、寿命等要求外,还应充分注意其运动精度和动力学特性等要求。
4操纵和控制系统
机械因人的需要而设计,为人所服务,必定要被人所控制,操纵和控制系统是使动力系统、传动系统、执行系统彼此协调运行,并准确可靠地完成整机功能的装置。它的功能是控制或操纵上述各系统的启动、离合、制动、变速、换向或各部件间运动的先后次序、运动轨迹及行程等。
传统的控制系统通常是由接触器、继电器、按钮开关、行程开关、电磁铁等传统电气部件组成。而随着计算机技术、微电子技术的发展,现代机械朝着自动化、精密化、智能化发展的趋势不可阻挡,电脑控制的机电产品从生产机械(如数控机床)到家用电器越来越普遍。因此控制系统在整台机器设备中的作用显得日益重要,在整机成本中的份额也越来越大。图1-20全自动洗衣机中的程序控制器8,早期的方案多用“机械定时器”作为该控制器的基本结构,而现今的洗衣机更多采用电脑(微处理器)作为控制的核心。关于机械控制系统的详细介绍,请参照第四章工程控制认知。
5支承系统
支承系统是总系统的基础部分。它主要包括底座、立柱、横梁、箱体、工作台和升降台等,作用是支撑动力机、传动系统、执行系统、操纵与控制系统,使它们保持各自正确的位置,并有机地联系起来。机器设备的运输、安装都离不开支承系统,并往往占据了机器重量的大部分。如生活中常见摩托车的车架组成了该设备的支承系统,显然是不可缺少的一个重要部分。
6润滑、冷却与密封系统
润滑与密封装置的作用是降低摩擦;冷却的作用是降低温升。两者的目的都是为了保证总系统及各子系统能在规定的温度范围内正常地工作和延长使用寿命。
从上述分析可以看出,任何机械产品都离不开机械系统,不论是汽车、飞机,还是机器人、加工中心这种典型的机电一体化产品,都必须有机械系统。通常所指的加工中心也都是在机械系统基础之上,应用相应的控制理论和方法,结合电子及微电子技术,并采用测试、控制等电子集成元件,组成了比普通机床在某一方面或某几方面技术指标都有所提高的一种加工设备。
那么手机、电脑、打印机、传真机、照相机等电子器械的组成又该如何划分呢?请同学们思考。
2. 机械的结构类型有哪些
有框架结构、容器结构、箱体结构、一般构件结构。
3. 机械结构都有啥
螺旋桨结构,发动机结构。每个工程师针对工程需求一辈子能够完成一个到几个结构的设计完善就是极大的贡献了。比方桥梁结构机械结构的类型极多,各自具有其特点,不是在这里可以讲述完成的
4. 起重机械金属结构主要受力构件有哪些
对于桥架型起重机,主要包括(根据起重机的类型,并不是所有起重机都有)主梁、端梁、支腿、小车架等.对于臂架型起重机,主要有臂架系统、人字架、转台、底盘油缸支腿等.
起重机机械主要受力机构包括了起升机构、运行小车、主梁等部分。不同的起重机各部分的受力情况也有所不同,下面来了解一下受力机构的的组成和工作原理:
一、起升机构
起升机构由液压马达、减速机、卷筒、钢丝绳以及滑轮组等几个部分组成。液压马达为起升机构提供动力支持,是整个起升机构的动力来源。减速机则能够降低液压马达的运转速度,使得起升机构运行保持平稳,不会出现过快过猛现象。卷筒能够使得钢丝绳的缩放有序,可以绕进、放出钢丝绳。
在起升机构工作的时候,液压马达借助减速机传达动力,由减速机低速的轴来把钢丝绳在卷筒拉出来或收缩进去,通过滑轮组,带动起升机构的进行升降运行。起升机构的升降是由马达的运转方向而确定的,借助棘轮停止器能实现对马达进行停止控制。
二、伸缩式吊臂
伸缩臂是随车起重机主要受力机构之一,通过液压油缸的性能改变来进行变幅动作。伸缩臂所受到的载荷包括了起升载荷、伸缩臂的自身的重量、回转过程中存在的惯性以及风带来的阻力。
在分析伸缩式吊臂的受力情况时,臂架自重能分析为在臂架上平均分布的,也能分析为重心位置在根部铰点和顶端部分。在露天作业时,特别是伸缩式吊臂较长的起重机,所受到的风载荷也会较大。一般分析,可以认为伸缩式吊臂只有在臂架的侧面和背面收到了风载荷力的作用。
5. 机械通常由哪几部分组成各部分起什么作用
机械通常由动机部分、工作部分、传动部分三部分构成。
一、 动机部分
动机部分的功能是将版其他形式的能量变换权为机械能(如内燃机和电动机分别将热能和电能变换为机械能)。原动部分是驱动整部机器以完成预定功能的动力源。
二、 工作部分
其功能是利用机械能去变换或传递能量、物料、信号,如发电机把机械能变换成为电能,轧钢机变换物料的外形等。
三、 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工作部分所需的运动形式、运动和动力参数。
主要特征
机械是一种人为的实物构件的组合。
机械各部分之间具有确定的相对运动。
机器具备机构的特征外,还必须具备第3个特征即能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能,故机器能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看,机构和机器并无区别泛称为机械。
6. 机械支撑结构应满足哪些基本要求
机械支撑结构应满足基本要求:
1、具有较高的静、动刚度和良好的抗振性。
2、具有良好的热稳定性。
3、具有较高的运动精度与良好的低速稳定性。
4、具有良好的操作、安全防护性能。
5、合理选择NC的总体布局。
6、提高构件的刚度。
7、提高机床抗振性。改善机床热变形。
8、保证运动的精度和稳定性。
(6)机械承载结构有哪些扩展阅读
机械支撑结构优点:
热稳定性,运动精度,加工制造,操作、防护排屑性能。
特点:
1、T形床身布局可以使工作台沿床身作X向移动时,在全行程范围内,工作台和工件条件完全支承在床身上。
2、机床刚性好,工作台承载能力强,加工精度易得到保证,且这种结构可以很方便的增加X轴行程,便于机床品种的系列化、零部件的通用化和标准化。
3、框架结构双立柱采用了对称结构,主轴箱在两立柱中间上、下运动,与传统的主轴箱侧挂式结构相比,提高了结构刚度。
4、主轴箱是从左、右两导轨的内侧进行定位,热变形产生的主轴轴线变位被限制在垂直方向上,可以通过对Y轴的补偿,减小热变形的影响。
7. 包装机械都有哪些结构组成
包装机械属于自动机范畴,它的种类繁多,结构复杂,新型包装机械不断涌现,它们的组成不尽相同。但通过对大量包装机械的工作原理和结构性能的分析,可找出其组成的共同点。即包装机械都是由八个部分组成的,又称为包装机械组成的八大要素。
包装机械的结构组成:
(1)包装材料及容器的整理与供送系统。该系统是将包装材料(包括挠性、半刚性、刚性包装材料和包装容器及辅助物)进行定长切断或整理排列,并逐个输送到预定工位的系统,如糖果包装机中包装纸的供送、切断机构。有的系统在供送过程中还能完成制袋或包装容器的竖起、定型、定位等工作;有的封罐机的供送系统还可完成罐盖的定向、供送等工作。
(2)被包装物品的计量与供送系统。该系统是将被包装物品进行计量、整理、排列,并输送到预定工位的系统。有的还可完成被包装物品的定型、分割。如饮料灌装机的计量和液料供送系统;饼干包装机的饼干整理、排列和供送系统。
(3)主传送系统。该系统是将包装材料和被包装物品由一个包装工位顺序传送到下一个包装工位的系统。单工位包装机没有传送系统。
全部包装工序在包装机上往往分散成几个工位来协同完成,所以必须有专门的机构来传送包装材料和被包装物品,直到把产品输出。主传送机构的形式,一般决定了包装机的形式并影响其外形。
(4)包装执行机构。包装执行机构是直接完成包装操作的机构,即完成裹包、灌装、封口、贴标、捆扎等操作的机构。如糖果裹包机的前、后推糖板,抄纸板,糖钳手和扭结手等组成的机构就是包装执行机构;封罐机中的卷封滚轮也是包装执行机构。
(5)成品输出机构。成品输出机构是把包装好的产品从包装机上卸下、定向排列并输出的机构。有的包装机械的成品输出是由主传送机构完成的或是靠包装产品的自重卸下的。
(6)动力机与传动系统。动力机是机械工作的原动力,在包装机械中通常为电动机和空气压缩机,个别情况也有采用燃动机或其他动力机的。
传动系统是指将动力机的动力与运动传给执行机构和控制系统,使其实现预定动作的装置。通常由传动零件,如带轮、齿轮、链轮、凸轮、蜗轮蜗杆等组成,或者由机、电、液、气等多种形式的传动组成。
(7)控制系统。控制系统由各种手动、自动装置组成。
在包装机中从动力的输出、传动系统的运转、包装执行机构的动作及相互配合以及包装产品的输出,都是由控制系统指令操纵的。它包括包装过程、包装质量、故障与安全的控制。
现代包装机械的控制方法除机械形式外,还有电控制、气动控制、光电控制、电子控制、射流控制、PLC控制和智能控制等,可根据包装机械的自动化水平和生产要求选择。
(8)机身。机身用于安装、固定、支承包装机所有的零部件,满足其相互运动和相互位置的要求。因此,机身必须具有足够的强度、刚度和稳定性。