第一節(jié) 機(jī)器的組成
一、按功能分析機(jī)器的組成
日常生活和工作中機(jī)器多種多樣，如汽車(chē)、飛機(jī)、輪船、機(jī)床、洗衣機(jī)等。構(gòu)造不同，工作對(duì)象也不同。
例如：圖1-1礦石球磨機(jī)外形圖，它由杜多部分組成。其中9是動(dòng)力源;5、6、7、8是把電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給筒體的部分，為傳動(dòng)部分;筒體是對(duì)給料進(jìn)行加工的部分稱為工作部分。
圖1-2牛頭刨床示意簡(jiǎn)圖，它的組成。其中1是動(dòng)力源，稱為動(dòng)力部分;2、4、6、7、8、9、10是將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給滑枕、刨刀的部分我們稱其為傳動(dòng)部分;3、5是執(zhí)行加工的部分稱為工作部分。
通過(guò)上述分析可歸納如下：
機(jī)器的組成：
1、 動(dòng)力部分，2、傳動(dòng)部分3、工作部分、4控制板分。如圖1-3機(jī)器組成框圖
(一) 動(dòng)力部分 功用是將非機(jī)械能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并為機(jī)器提供動(dòng)力。
動(dòng)力機(jī)有一次和二次之分，一次動(dòng)力機(jī)是將自然界的能源直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;二次動(dòng)力機(jī)是將二次能源(如電能)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(二) 傳動(dòng)部分 功用將原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能以動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的形式傳遞給工作部分?，F(xiàn)代機(jī)械的傳動(dòng)裝置可按以下方法分類：
1、按照傳動(dòng)的工作原理分類如表1-1
2、按照傳動(dòng)比變化的情況分類如表1-2
(三)工作部分 功用完成機(jī)器預(yù)定功能的部分。如車(chē)床的刀架、飛機(jī)的客、貨倉(cāng)等。
機(jī)器其動(dòng)力部分，傳動(dòng)部分大致相同而工作部分不同，則用途、性能不同便成為不同的機(jī)器。如汽車(chē)、拖拉機(jī)、輪船等。
(四)控制部分 為減輕勞動(dòng)強(qiáng)調(diào)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率而設(shè)置的控制器。
如圖1-4人工控制示意圖。對(duì)模板1的曲面加工通過(guò)人工控制，眼睛觀測(cè)道具運(yùn)動(dòng)位置，雙手操縱X、Y手柄，使得刀具加工出模板的曲面軌跡，這是通過(guò)人的眼睛，大腦，手的配合組成的控制系統(tǒng)。
對(duì)于復(fù)雜、高精度控制系統(tǒng)需要用機(jī)器代替人工控制。機(jī)器控制系統(tǒng)由控制器和被控制對(duì)象組成。如圖1-5是工業(yè)加熱爐，下面講述其控制原理：組成，被加熱工件3通過(guò)兩端的傳動(dòng)輪帶動(dòng)，4是加熱爐，5是煤氣開(kāi)關(guān)閥門(mén)，6是控制閥門(mén)的電機(jī)，2是熱電偶。工作時(shí)5打開(kāi)通過(guò)4加熱，當(dāng)爐溫到達(dá)要求的溫度后，2動(dòng)作使6旋轉(zhuǎn)控制5的開(kāi)度，從而控制了爐溫。
以上系統(tǒng)可表示成框圖形式如圖1-6.。其組成可分為以下四個(gè)部分：
(1)給定值發(fā)生器。輸出被控制目標(biāo)值對(duì)應(yīng)信號(hào)。
(2)比較器。把被控參數(shù)的實(shí)際值與給定值比較，產(chǎn)生的誤差值送給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
(3)驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。把誤差信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
(4)檢測(cè)變換元件。把被控參數(shù)實(shí)際值進(jìn)行測(cè)量，并把測(cè)得量轉(zhuǎn)化為電量。
1、模擬控制與數(shù)字控制
模擬控制控制的是模擬量，即在時(shí)間上和數(shù)值上都是連續(xù)的。如電壓、電流。
數(shù)字控制控制的是數(shù)字量，即在時(shí)間上和數(shù)值上都是離散的。如邏輯電路的開(kāi)關(guān)量。
2、閉環(huán)控制與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
(1)閉環(huán)控制系統(tǒng) 有檢測(cè)元件，反饋裝置的控制系統(tǒng)。
反饋裝置就是將被控對(duì)象的參數(shù)反回給發(fā)出控制信號(hào)的一端的裝置。反饋回的信號(hào)與控制信號(hào)通過(guò)比較再給被控對(duì)象。特點(diǎn)，控制精度高，可消除系統(tǒng)中控制參數(shù)與給定值間的誤差。
(2)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 無(wú)檢測(cè)元件和反饋裝置的控制系統(tǒng)。
特點(diǎn)，控制精度較低，不可消除系統(tǒng)中控制參數(shù)與給定值間的誤差。
3、計(jì)算機(jī)控制
自動(dòng)控制中的各項(xiàng)功能由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，通過(guò)程序進(jìn)行控制。
二、按結(jié)構(gòu)分析機(jī)器的組成
如圖1-7機(jī)器的組成
機(jī)器由零件—--構(gòu)件----機(jī)構(gòu)組成。
(1)零件是機(jī)器的制造單元。
分類：專用零件 如某機(jī)器中的軸、內(nèi)燃機(jī)凸輪。
通用零件 如螺母、螺栓。
(2)構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)單元?？梢允且粋€(gè)零件，也可以是多個(gè)零件組成。構(gòu)件中的每個(gè)組成零件在工作中無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
(3)機(jī)構(gòu)是由許多零件組合而成，各構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器的部分。
特點(diǎn)：由若干零件組成;傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
一、按功能分析機(jī)器的組成
日常生活和工作中機(jī)器多種多樣，如汽車(chē)、飛機(jī)、輪船、機(jī)床、洗衣機(jī)等。構(gòu)造不同，工作對(duì)象也不同。
例如：圖1-1礦石球磨機(jī)外形圖，它由杜多部分組成。其中9是動(dòng)力源;5、6、7、8是把電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給筒體的部分，為傳動(dòng)部分;筒體是對(duì)給料進(jìn)行加工的部分稱為工作部分。
圖1-2牛頭刨床示意簡(jiǎn)圖，它的組成。其中1是動(dòng)力源，稱為動(dòng)力部分;2、4、6、7、8、9、10是將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給滑枕、刨刀的部分我們稱其為傳動(dòng)部分;3、5是執(zhí)行加工的部分稱為工作部分。
通過(guò)上述分析可歸納如下：
機(jī)器的組成：
1、 動(dòng)力部分，2、傳動(dòng)部分3、工作部分、4控制板分。如圖1-3機(jī)器組成框圖
(一) 動(dòng)力部分 功用是將非機(jī)械能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并為機(jī)器提供動(dòng)力。
動(dòng)力機(jī)有一次和二次之分，一次動(dòng)力機(jī)是將自然界的能源直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;二次動(dòng)力機(jī)是將二次能源(如電能)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(二) 傳動(dòng)部分 功用將原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能以動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的形式傳遞給工作部分?，F(xiàn)代機(jī)械的傳動(dòng)裝置可按以下方法分類：
1、按照傳動(dòng)的工作原理分類如表1-1
2、按照傳動(dòng)比變化的情況分類如表1-2
(三)工作部分 功用完成機(jī)器預(yù)定功能的部分。如車(chē)床的刀架、飛機(jī)的客、貨倉(cāng)等。
機(jī)器其動(dòng)力部分，傳動(dòng)部分大致相同而工作部分不同，則用途、性能不同便成為不同的機(jī)器。如汽車(chē)、拖拉機(jī)、輪船等。
(四)控制部分 為減輕勞動(dòng)強(qiáng)調(diào)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率而設(shè)置的控制器。
如圖1-4人工控制示意圖。對(duì)模板1的曲面加工通過(guò)人工控制，眼睛觀測(cè)道具運(yùn)動(dòng)位置，雙手操縱X、Y手柄，使得刀具加工出模板的曲面軌跡，這是通過(guò)人的眼睛，大腦，手的配合組成的控制系統(tǒng)。
對(duì)于復(fù)雜、高精度控制系統(tǒng)需要用機(jī)器代替人工控制。機(jī)器控制系統(tǒng)由控制器和被控制對(duì)象組成。如圖1-5是工業(yè)加熱爐，下面講述其控制原理：組成，被加熱工件3通過(guò)兩端的傳動(dòng)輪帶動(dòng)，4是加熱爐，5是煤氣開(kāi)關(guān)閥門(mén)，6是控制閥門(mén)的電機(jī)，2是熱電偶。工作時(shí)5打開(kāi)通過(guò)4加熱，當(dāng)爐溫到達(dá)要求的溫度后，2動(dòng)作使6旋轉(zhuǎn)控制5的開(kāi)度，從而控制了爐溫。
以上系統(tǒng)可表示成框圖形式如圖1-6.。其組成可分為以下四個(gè)部分：
(1)給定值發(fā)生器。輸出被控制目標(biāo)值對(duì)應(yīng)信號(hào)。
(2)比較器。把被控參數(shù)的實(shí)際值與給定值比較，產(chǎn)生的誤差值送給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
(3)驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。把誤差信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
(4)檢測(cè)變換元件。把被控參數(shù)實(shí)際值進(jìn)行測(cè)量，并把測(cè)得量轉(zhuǎn)化為電量。
1、模擬控制與數(shù)字控制
模擬控制控制的是模擬量，即在時(shí)間上和數(shù)值上都是連續(xù)的。如電壓、電流。
數(shù)字控制控制的是數(shù)字量，即在時(shí)間上和數(shù)值上都是離散的。如邏輯電路的開(kāi)關(guān)量。
2、閉環(huán)控制與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
(1)閉環(huán)控制系統(tǒng) 有檢測(cè)元件，反饋裝置的控制系統(tǒng)。
反饋裝置就是將被控對(duì)象的參數(shù)反回給發(fā)出控制信號(hào)的一端的裝置。反饋回的信號(hào)與控制信號(hào)通過(guò)比較再給被控對(duì)象。特點(diǎn)，控制精度高，可消除系統(tǒng)中控制參數(shù)與給定值間的誤差。
(2)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 無(wú)檢測(cè)元件和反饋裝置的控制系統(tǒng)。
特點(diǎn)，控制精度較低，不可消除系統(tǒng)中控制參數(shù)與給定值間的誤差。
3、計(jì)算機(jī)控制
自動(dòng)控制中的各項(xiàng)功能由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，通過(guò)程序進(jìn)行控制。
二、按結(jié)構(gòu)分析機(jī)器的組成
如圖1-7機(jī)器的組成
機(jī)器由零件—--構(gòu)件----機(jī)構(gòu)組成。
(1)零件是機(jī)器的制造單元。
分類：專用零件 如某機(jī)器中的軸、內(nèi)燃機(jī)凸輪。
通用零件 如螺母、螺栓。
(2)構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)單元?？梢允且粋€(gè)零件，也可以是多個(gè)零件組成。構(gòu)件中的每個(gè)組成零件在工作中無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
(3)機(jī)構(gòu)是由許多零件組合而成，各構(gòu)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器的部分。
特點(diǎn)：由若干零件組成;傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。