第0章-机械设计基础-绪论(邓子龙)讲课稿.ppt

上页上页下页下页总目录总目录本章本章第0章-机械设计基础-绪论(邓子龙)上页上页下页下页总目录总目录本章本章电力机车电力机车上页上页下页下页总目录总目录本章本章高速列车高速列车上页上页下页下页总目录总目录本章本章磁浮列车磁浮列车上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章 任何机器都是由许多零件组合而成的。上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章返回上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章0-1 引引 言言0-2 机器的组成及其特征机器的组成及其特征0-3 机械设计的基本要求及一般程序机械设计的基本要求及一般程序0-4 机械设计基础课程的内容、性质和任务机械设计基础课程的内容、性质和任务上页上页下页下页总目录总目录本章本章0-1 引引 言言一、一、机器的发展机器的发展杠杆杠杆斜面斜面汽车汽车机器人机器人机械手机械手洗衣机洗衣机缝纫机缝纫机内燃机内燃机拖拉机拖拉机起重机起重机二、掌握机械设计基础知识的必要性二、掌握机械设计基础知识的必要性研究机器组成原理剖析其结构机器的共同特征上页上页下页下页总目录总目录本章本章内燃机机器机器(machine)执行机械运动的装置，它用执行机械运动的装置，它用来变换和传递能量、物料与信息。来变换和传递能量、物料与信息。物料：是指被加工的对象、被搬运的重物。0-2 机器的组成及其特征机器的组成及其特征一、机器的组成一、机器的组成破破碎碎机机上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章飞机舰船上页上页下页下页总目录总目录本章本章 汽车上页上页下页下页总目录总目录本章本章捆抄机捆抄机机器的组成机器的组成n1电动机；n2v带传动；n3蜗杆减速器；n4螺旋传动；n5活动压头；n6压紧纸币。上页上页下页下页总目录总目录本章本章1 1电动机；电动机；2 2联轴器；联轴器；3 3蜗杆；蜗杆；4 4蜗轮；蜗轮；5 5、6 6齿轮；齿轮；7 7、9 9连杆；连杆；8 8摇杆；摇杆；1010推块；推块；1111机架；机架；加热炉工件运送机加热炉工件运送机上页上页下页下页总目录总目录本章本章是能量变换的装置，即可将某种形是能量变换的装置，即可将某种形式的能量变换成机械能，或者把机式的能量变换成机械能，或者把机械能变换成其他形式的能量。例如：械能变换成其他形式的能量。例如：内燃机、压气机、涡轮机、电动机内燃机、压气机、涡轮机、电动机和发电机等。和发电机等。是完成有用的机械功或者是搬运物是完成有用的机械功或者是搬运物品。例如：轧钢机、织布机、缝纫品。例如：轧钢机、织布机、缝纫机、汽车、飞机和金属切削加工机机、汽车、飞机和金属切削加工机床等。床等。是用来获得和变换信息。例如：机是用来获得和变换信息。例如：机械式积分仪、计帐机、打字机和绘械式积分仪、计帐机、打字机和绘图仪。图仪。机器与其它装置的主要区别是：机器与其它装置的主要区别是：机器一定要作机械机器一定要作机械运动，并通过运动来实现能量物料和信息的变换运动，并通过运动来实现能量物料和信息的变换上页上页下页下页总目录总目录本章本章用来传递运动和力或改用来传递运动和力或改机构机构(machanism)变运动形式的构件系统变运动形式的构件系统上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章上页上页下页下页总目录总目录本章本章机构和机器的区别：机构和机器的区别：机构只是一个构件系统，而机器除构件机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还包含电气、液压等其它系统系统外，还包含电气、液压等其它系统机构只用来传递运动和力，而机器除传递机构只用来传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物运动和力外，还具有变换或传递能量、物料和信息的功能料和信息的功能上页上页下页下页总目录总目录本章本章机器是由机构组成的。机器是由机构组成的。例：例：内燃机内燃机连杆机构连杆机构凸轮机构凸轮机构齿轮机构齿轮机构上页上页下页下页总目录总目录本章本章构件分成以下几种构件分成以下几种机架（固定构件）机架（固定构件）活动构件活动构件主动件主动件从动件从动件其中，运动规律已知的活动构件称为原动件，其中，运动规律已知的活动构件称为原动件，输出运动或动力的从动件称为输出件。输出运动或动力的从动件称为输出件。零件零件:机器中的制造单元机器中的制造单元 构件构件:机器中的独立运动单元机器中的独立运动单元上页上页下页下页总目录总目录本章本章12341-连杆体连杆体2-螺栓螺栓3-螺母螺母4-连杆盖连杆盖由若干零件组成的构件连杆上页上页下页下页总目录总目录本章本章在工程上在工程上将将机器机器与与机构机构总称为：总称为：机机 械械研究对象、内容及概念机械的组成机械的组成：从制造角度看从制造角度看 零件零件 是制造基本单元是制造基本单元 通用零件通用零件 专用零件专用零件 标准零件标准零件从运动角度看从运动角度看 构件构件 是运动基本单元是运动基本单元 单一零件单一零件 几个零件几个零件 从装配角度看从装配角度看 部件部件是机器装配单元是机器装配单元 零件零件 构件构件 概念：概念：机械、机器、零件、部件、构件、机构机械、机器、零件、部件、构件、机构机械零部件n零件：是机械制造中不可拆的最小单元。制造的单元体。n通用零件：在各类机械中都能用到的零件。如：齿轮、轴等。n专用零件：只有在特定机械中才能用到零件。如：曲轴、活塞等。n标准零件：有一些零件在尺寸、材料、结构和性能上已经标准化和系列化。如：螺栓、滚动轴承等。n部件：是完成同一目的而协同工作的零件的组合体。装配的单元体。上页上页下页下页总目录总目录本章本章蒸汽机蒸汽机机械系统机械系统 动动力力系系统统 传传动动系系统统 执执行行系系统统内燃机内燃机水轮机水轮机燃气机燃气机电动机电动机液动机液动机气动机气动机液体动力传递液体动力传递机械传递机械传递电力或磁力传递电力或磁力传递摩擦传动摩擦传动啮合传动啮合传动推动传动推动传动液压传动液压传动液力传动液力传动气动传动气动传动电力拖动电力拖动电磁离合或制动传动电磁离合或制动传动按预定运动轨迹运动的机构按预定运动轨迹运动的机构往复运动机构往复运动机构回转运动机构回转运动机构间歇运动机构间歇运动机构冷却冷却润滑润滑计数计数照明照明等装等装置置操操纵纵控控制制装装置置机机械械系系统统组组成成上页上页下页下页总目录总目录本章本章JV VX X丝杠丝杠轴承轴承电机电机联轴节联轴节工作台工作台铣刀铣刀导轨导轨工件工件伺伺服服驱驱动动计算机计算机 动力源动力源光栅尺光栅尺数控机床数控机床由动力系统、驱动系统、机由动力系统、驱动系统、机械系统、传感系统和控制系械系统、传感系统和控制系统五个要素组成。统五个要素组成。机电一体机电一体化系统：化系统：上页上页下页下页总目录总目录本章本章一、设计机械零件的基本要求一、设计机械零件的基本要求1、满足功能要求，能够准确实现预定的功能；、满足功能要求，能够准确实现预定的功能；2、工作可靠、工作可靠在预定的工作期限内不能失效；在预定的工作期限内不能失效；3、成本低廉。、成本低廉。失效失效丧失工作能力或达不到设计要求的性能，不仅仅指丧失工作能力或达不到设计要求的性能，不仅仅指 破坏。主要有：破坏。主要有：断裂。如轴、齿轮轮齿发生断裂断裂。如轴、齿轮轮齿发生断裂表面点蚀。工作表面片状剥落表面点蚀。工作表面片状剥落塑性变形。零件发生永久性变形塑性变形。零件发生永久性变形过大弹性变形过大弹性变形过度磨损过度磨损过大振动和噪声、过热等过大振动和噪声、过热等强度问题强度问题刚度问题刚度问题耐磨性问题耐磨性问题0-3 机械设计的基本要求及一般程序机械设计的基本要求及一般程序上页上页下页下页总目录总目录本章本章工作能力工作能力不失效条件下零件的安全工作限度。不失效条件下零件的安全工作限度。这个限度通常是以零件承受载荷的大小来表示，这个限度通常是以零件承受载荷的大小来表示，所以又常称为所以又常称为“承载能力承载能力”50 kN吊钩最大起重量吊钩最大起重量50 kN工作能力或承载能力工作能力或承载能力50 kN上页上页下页下页总目录总目录本章本章二、承载能力判定条件二、承载能力判定条件同一零件可能发生各种不同形式的失效同一零件可能发生各种不同形式的失效Fn轴可能的失效形式：轴可能的失效形式：断裂、过大弹性变形、塑性变形、共振断裂、过大弹性变形、塑性变形、共振强度条件：强度条件：工作应力工作应力许用应力许用应力 或或 刚度条件刚度条件：实际变形量实际变形量许用变形量许用变形量 y y、上页上页下页下页总目录总目录本章本章设计机器的一般程序设计机器的一般程序计划阶段计划阶段方案设计方案设计技术设计技术设计技术文件的编制技术文件的编制试制、试验、鉴定、生产试制、试验、鉴定、生产信信息息反反馈馈、修修改改上页上页下页下页总目录总目录本章本章0-4 机械设计基础课程的内容、性质和任务机械设计基础课程的内容、性质和任务一、课程内容一、课程内容机械机械机器、机构的总称机器、机构的总称组成机器的基本单元：组成机器的基本单元：机构机构运动单元运动单元 机械原理；机械原理；零件零件制造单元制造单元 机械设计。机械设计。讨论机械零部件的设计方法，如零部件的工讨论机械零部件的设计方法，如零部件的工讨论机械零部件的设计方法，如零部件的工讨论机械零部件的设计方法，如零部件的工作能力、参数设计、结构设计、加工工艺等作能力、参数设计、结构设计、加工工艺等作能力、参数设计、结构设计、加工工艺等作能力、参数设计、结构设计、加工工艺等 上页上页下页下页总目录总目录本章本章内容主要有以下几个方面：1.1.常用传动机构及机构运动方案设计（常用传动机构及机构运动方案设计（1515章）章）对对常常用用机机构构的的运运动动和和工工作作特特点点进进行行分分析析，并并根根据据一一定定的的运运动动要要求求和和工工作作条条件件来来设设计计机机构。构。包包括括连连杆杆机机构构、凸凸轮轮机机构构、齿齿轮轮机机构构、轮轮系系上页上页下页下页总目录总目录本章本章 2.2.机械零件常用材料及结构强度（第机械零件常用材料及结构强度（第9 9章）章）n n主要介绍机械零件常用材料及其选用原则，零主要介绍机械零件常用材料及其选用原则，零件受力及变形的基本形式及其强度计算。件受力及变形的基本形式及其强度计算。上页上页下页下页总目录总目录本章本章 3.3.通用零件设计通用零件设计 n n根据使用范围的不同，机械零件可分为两类：根据使用范围的不同，机械零件可分为两类：一类为广泛用于各种机械的一类为广泛用于各种机械的通用零件通用零件；另一类；另一类则是只用在某些机械中的则是只用在某些机械中的专用零件专用零件。n n本课程只研究通用零件的设计和选用问题，包本课程只研究通用零件的设计和选用问题，包括零件工作能力设计和结构设计，以及标准零、括零件工作能力设计和结构设计，以及标准零、部件的选用等问题。部件的选用等问题。上页上页下页下页总目录总目录本章本章 4.4.介介绍绍有有关关国国家家标标准准和和规规范范。使使用用设设计计手手册册和和有有关图表等设计工具关图表等设计工具上页上页下页下页总目录总目录本章本章5.5.机械结构设计机械结构设计 n n从从使使零零部部件件具具有有较较好好的的加加工工和和装装配配工工艺艺性性及及技技术术经经济济性性出出发发，以以对对零零部部件件的的功功能能、性性能能、生生产产成成本本进进行行综综合合分分析析和和比比较较为为基基础础，进进行行合理的结构设计。合理的结构设计。n n减速器的课程设计上页上页下页下页总目录总目录本章本章机械零件机械零件通用零件通用零件专用零件专用零件传动件传动件联接件联接件支承件支承件其其 它它齿轮、蜗杆、带、链齿轮、蜗杆、带、链螺栓、键、花键螺栓、键、花键轴、轴承轴、轴承联轴器、弹簧、机架联轴器、弹簧、机架水轮机叶片、活塞、曲轴水轮机叶片、活塞、曲轴机器是由机械零件组成的整体，各个零件之间有紧密联系。机器是由机械零件组成的整体，各个零件之间有紧密联系。机器是由机械零件组成的整体，各个零件之间有紧密联系。机器是由机械零件组成的整体，各个零件之间有紧密联系。学习时应有整体的设计观念。学习时应有整体的设计观念。学习时应有整体的设计观念。学习时应有整体的设计观念。本课程重点讨论通用零件的设计。本课程重点讨论通用零件的设计。上页上页下页下页总目录总目录本章本章机械零件机械零件上页上页下页下页总目录总目录本章本章机械部件机械部件滚动轴承部件滑动轴承部件上页上页下页下页总目录总目录本章本章通用零部件和标准零部件通用零部件和标准零部件上页上页下页下页总目录总目录本章本章专用零部件专用零部件上页上页下页下页总目录总目录本章本章二、课程的性质及重要性二、课程的性质及重要性技术基础课，综合性强技术基础课，综合性强基础课基础课机械设计基础机械设计基础专业课专业课机械设计是影响机械产品性能、质量和成本的主要因素机械设计是影响机械产品性能、质量和成本的主要因素。三、学习要求三、学习要求1、掌握通用零部件的设计方法和步骤、掌握通用零部件的设计方法和步骤2、初步具备设计机械传动装置及简单机械的能力；、初步具备设计机械传动装置及简单机械的能力；3、能在设计中运用各种技术资料（标准、规范、手册）。、能在设计中运用各种技术资料（标准、规范、手册）。上页上页下页下页总目录总目录本章本章四、学习方法四、学习方法1、掌握零件设计的共性、掌握零件设计的共性工作原理、结构、工作原理、结构、类型、应用场合类型、应用场合受力分析、受力分析、失效形式失效形式设计准则、设计准则、设计计算设计计算2、不死记公式，理解并掌握基本概念、不死记公式，理解并掌握基本概念着眼于分析问题和解决问题能力的培养。着眼于分析问题和解决问题能力的培养。3、掌握机械设计的特点、掌握机械设计的特点解的不唯一性和设计过程的反复性。解的不唯一性和设计过程的反复性。上页上页下页下页总目录总目录本章本章学习本课程中应注意的问题学习本课程中应注意的问题 1.1.应应注意本课程的性质和特点注意本课程的性质和特点 n n本本课课程程是是建建立立在在物物理理、数数学学、力力学学、机机械械制制图图等等课课程程基基础础之之上上的的一一门门技技术术基基础础课课。研研究究组组成成一一般般机机械械的的常常用用机机构构、通通用用零零件件和和在在机机械械设设计计中中一一些些常常遇遇到到的的基基本本共共性性问问题题。在在学学习习过过程程中中要要综综合合应应用用以以前前所所学学的的各各有有关关知知识识，着着手手解解决决工工程程实实际际中中的的具具体体问问题题。在在内内容容上上虽虽然然缺缺乏乏明明显显的的系系统统性性，但但实实践践性性很很强强。平平时时要要多多留留意意观观察察分分析析所所遇遇到到的的各各种种机机械械，以以丰丰富富自自己的感性知识，并用所学的理论知识去分析它，以加深理解己的感性知识，并用所学的理论知识去分析它，以加深理解。上页上页下页下页总目录总目录本章本章2.2.要学会具体问题具体分析的方法要学会具体问题具体分析的方法n n因为任何工程实际问题都会具有一定的特殊性。一般来说，因为任何工程实际问题都会具有一定的特殊性。一般来说，一个设计方案，即使是最优方案也不是毫无缺点、尽善尽美一个设计方案，即使是最优方案也不是毫无缺点、尽善尽美的，能在具体条件下满足要求、扬长避短，充分发挥其优势的，能在具体条件下满足要求、扬长避短，充分发挥其优势的就是一个好设计方案。通常在设计方案完成后，该方案的的就是一个好设计方案。通常在设计方案完成后，该方案的优点得到了发挥，但客观上存在于方案中的缺点也带了进来，优点得到了发挥，但客观上存在于方案中的缺点也带了进来，这就需要进一步在结构设计上设法克服。在设计过程中，要这就需要进一步在结构设计上设法克服。在设计过程中，要从系统的观点、整体的角度出发，选择确定一个整体最佳方从系统的观点、整体的角度出发，选择确定一个整体最佳方案案。上页上页下页下页总目录总目录本章本章 3.3.3.3.本课程的术语、符号、公式较多，必须给以足够的注意本课程的术语、符号、公式较多，必须给以足够的注意n n正确理解术语的含义。正确理解术语的含义。n n除少数基本公式外，对大多数公式来说都除少数基本公式外，对大多数公式来说都不需要强记，只要能正确理解和使用即可。不需要强记，只要能正确理解和使用即可。n n了解公式的适用场合，式中各符号的意义，了解公式的适用场合，式中各符号的意义，所使用的单位及各参数的合理选用范围。所使用的单位及各参数的合理选用范围。n n在学习时应在学习时应把注意力集中在掌握设计观点和设计方法上，应把注意力集中在掌握设计观点和设计方法上，应着重理解而不是强记，要勤思考、多实践。着重理解而不是强记，要勤思考、多实践。上页上页下页下页总目录总目录本章本章 4.4.要有工程观点要有工程观点 n n所谓工程观点就是要所谓工程观点就是要讲究经济、实用、高效讲究经济、实用、高效。一个实际工程。一个实际工程问题，一般都可通过多种途径，用不同的方法获得解决，至问题，一般都可通过多种途径，用不同的方法获得解决，至于最终采用哪种途径，用什么方法，这就于最终采用哪种途径，用什么方法，这就要求设计人员具有要求设计人员具有分析、比较、判断、决策的能力分析、比较、判断、决策的能力。在学习时着重培养自己这。在学习时着重培养自己这方面的能力是十分重要的。方面的能力是十分重要的。上页上页下页下页总目录总目录本章本章课程安排与要求（怎么学）课程安排与要求（怎么学）一、课程安排一、课程安排（讲课、习题讨论课、期中测试、实验）1、实验：由实验室负责。2、记录详细笔记3、平时作业4、课堂测试5、课后练习6、机械设计基础课程设计：3周。二、要求二、要求1）作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整，作业）作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整，作业 量未达到规定者不能参加考试。量未达到规定者不能参加考试。2 2）上课认真听讲，及时消化，不主张占用较多的课）上课认真听讲，及时消化，不主张占用较多的课 外时间。外时间。3 3）仔细观察实物和模型，欢迎到实验室参观，并动手）仔细观察实物和模型，欢迎到实验室参观，并动手 组装各种机构。组装各种机构。4）课堂纪律 5）良好学风 6）学习方法上页上页下页下页总目录总目录本章本章四、四、参考书目参考书目1.机械设计濮良贵 纪名刚主编 高等教育出版社2 机械设计基础学习指导和考试指导 TH122-42/11 3.机械设计试题集 TH122-44/11 4.机械设计要点与解题 TH122-42/9 5.机械设计基础知识要点及习题解析 TH122-42/7 6.机械设计试题精选与答题技巧 TH122-44/SN2:2 7.机械设计习题与解题分析 TH122-44/SN1 上页上页下页下页总目录总目录本章本章此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢