1-1机械原理课程的研究对象
机械原理是机器与机构理论的简称,它是一门以机器和机构为研究对象的学科,是一门研究机械的运动学、动力学分析与设计基本理论问题的课程。机器对于我们并不陌生,从家用的洗衣机、自行车,旅行用的汽车、火车、飞机,到建筑用的推土机、吊车,加工用的车床、铣床、刨床等。虽然机器种类繁多,机器的用途和结构各不相同,但组成机器的常用机构是有限的,本课程就是要通过学习这些机构的分析和综合的方法,以此研究各种机构和机器所具有的一般共性问题。
1.1.1机器
尽管各种机器的组成、功能和运动特点不尽相同,但它们都具有如下三个共同特征:
(1)机器是人为的实物组合;
(2)机器各部分之间具有确定的相对运动;
(3)机器具有确定的功能,可以用来转换能量、传递信息、完成有用功,以代替或者减轻人类的劳动。
如图1-1所示为空气压缩机工作原理图,它将机械能转换成气体的势能。压缩机的动力来自曲轴8,通过连杆7将曲轴8的旋转运动转变成滑块的往复运动,并通过连接杆4带动活塞3作往复运动。当活塞3从左向右运动时,气缸2内的气腔容积增大,腔内压力低于进气口压力,此时进气阀9打开,排气阀1关闭,压力较低的外部气体充满气腔;当活塞3从右向左运动时,弹簧10使进气阀9关闭,此时气处于密闭状态,随着运动的继续,腔内气体受到压缩使压力增高,当腔内压力大于排气口压力p时,排气口1打开,压力较高的压缩空气向外排出。
在图l一1中,滑块5、机架6、连杆7、曲轴8组成了一个机构,它们将曲轴的旋转运动转变成为滑块的往复运动,这种机构称为曲柄滑块机构。
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