机械设计基础培训课件

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机械设计基础.ppt

直径；齿顶圆直径；分度圆直径） 3.了解渐开线齿廓的啮合特性 4.了解齿轮正确啮合条件 5.了解标准齿轮避免根切的条件
Page 8
6.了解齿轮失效形式
闭式传动的主要失效形式为：疲劳折断和疲劳点蚀结论：开式传动的主要失效形式为：磨粒磨损和疲劳折断 7.了解齿轮零件的常用材料
Page 3
第四章
1.了解凸轮机构的分类 2.解释名词：基圆、推程、远休止、回程、近休止，压力角。 3.了解压力角与基圆的关系
Page 4
第六章联接
1.联接的分类
固定联接
螺纹联接
可拆联接键联接、花键联接
销联接
过盈联接不可拆联接
铆接焊接
（介于两者之间，过盈量小可拆，过盈量大不可拆）
粘接
计算传动比外，平行轴还需考虑符号问题
1
3
H
O
O
2
2
4
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1.如图所示的轮系中，已知z1=20， z2=30， z3=80， z4=40，
z5=20，求传动比i15 ，iH5 。
解： i1H3
n1 nH n3 nH
z2z3 z1 z 2
z3 z1
n1 nH 80 4 0 nH 20
F 3n 2PL PH 37 291 2
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第三章平面连杆机构
1.平面连杆机构的定义 2.什么是铰链四杆机构以及铰链四杆机构的基本类型都有那些？ 3.什么是铰链四杆机构曲柄存在的条件 4.解释名词：急回特性、压力角、传动角
知道传动角和压力角的关系
5.行程速比系数K，会判断是否有无急回
第一章绪论
1.了解机器、机构的含义与它们之间的关系。 2.了解零件、构件含义与它们之间的关系。 3.了解机器的组成。 4.了解机器零件的计算准则都有哪些？ 5.了解常用材料

机械设计基础知识培训课件(PPT102页)

②如果四个构件的长度满足杆长之和条件，则最短杆所联接的两个转动副均为整转副，另两个转动副均为摆动副。此时若取最短杆为机架，则得双曲柄机构；而取最短杆的任一相邻杆为机架，则得曲柄摇杆机构；又若取最短杆的相对杆为机架，则得双摇杆机构。
③如果四杆中有两个构件长度相等且均为最短，若另两杆长度不相等，则不存在整转副；若两杆长度也相等，则两最短杆相邻时，有三个整转副，当两最短杆相对时，有四个整转副。
平面四杆机构的设计
内容
3.1 平面四杆机构的类型及其应用
一、基本概念
1、铰链四杆机构：全部用转动副相连的平面四杆机构。它是平面四杆机构的基本型式，其它型式的四杆机构可看作是在它的基础上通过演化而成的。
2、机架：机构的固定构件，如杆4 。 3、连杆：不直接与机架连接的构件，如杆2。 4、连架杆：与机架用转动副相连接的构件，如杆1、3 。
ad bc ①
b (d a) c c (d a) b
整理得 a b c d ②
acd b ③
将式①、②、③中的三个不等式两两相加，化简后得④
a a
b c
④
a d
曲柄存在条件： ① 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和； ② 连架杆与机架中必有一杆为最短杆。
若不满足①？该机构只能是双摇杆机构。
判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构
a、b、c、d
Y
ad bc
N 双摇杆机构
以最短杆相邻杆为机架以与最短杆相对的杆为机架
以最短杆为机架
曲柄摇杆机构双摇杆机构双曲柄机构
铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：
最长杆的杆长<其余三杆长度之和。
推论：
①如果四杆长度不满足杆长条件，则机构无周转副，此时不论取哪个构件为机架，机构均为双摇杆机构；

机械设计基础全套ppt课件

机械设计基础全套ppt 课件•机械设计概述•机械零件设计基础•传动系统设计•轴系零部件设计目录•连接与紧固件设计•液压与气压传动系统设计•现代设计方法在机械设计中的应用机械设计概述01机械设计定义与分类•机械设计的定义：根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

•新型设计：应用成熟的科学技术或经过实验证明是可行的新技术，设计过去没有过的新型机械。

•继承设计：根据使用经验和技术发展对已有的机械进行设计更新，以提高其性能、降低其制造成本或减少其运用费用。

•变型设计：为适应新的需要对已有的机械作部分的修改或增删而发展出不同于标准型的变型产品。

机械设计原则技术性能准则：技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能，既包含静态性能，又包含动态性能。

经济性准则：提高设计经济性的途径有：选择适当的设计准则，避免或减小过剩设计；采用现代设计方法，合理地设计零部件或系统；设计高效率的零部件；提高制造精度，采用可靠性设计，优化产品设计结构，减少维修频次和维修量，延长产品寿命。

可靠性准则可靠性是指产品在规定的使用条件下，在预期的使用寿命内，完成规定功能的能力。

可靠性不仅与产品有关，还与产品的使用有关。

安全性准则安全性指产品在流通和使用过程中，有关危害人身安全与健康的风险大小。

经验设计根据已有的经验公式或设计者本人的工作经验，或借助类比方法所进行的设计。

它主要适用于使用要求不大变动而结构形状已典型化的零部件。

理论设计依靠现有的科学理论和试验数据所进行的设计。

它是一种定量设计，凡属重要和大型的结构均应采用理论设计。

类比设计应用类比推理方法进行的设计。

它适用于有定型产品的零部件和工艺装备的设计，特别适用于对系列产品的改进和新产品的开发。

绿色是从环境保护领域中引用来的，人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和谐。

机械设计基础全套PPT电子课件教案完整版(2024)

设计应确保机器或设备在使用过程中的安全性，防止对人员和环境造成危害。
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2024/1/26
从传统的经验设计、类比设计到现代的优化设计、创新设计，机械设计经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。
未来机械设计将更加注重创新、智能化、绿色化和人性化等方面的发展，同时还将涉及到更多的新材料、新工艺和新技术等领域。
蜗杆传动的类型、特点及应用
介绍普通圆柱蜗杆传动、圆弧圆柱蜗杆传动等不同类型的蜗杆传动，阐述其工作原理、优缺点及适用场合。
蜗杆传动的参数选择与计算
深入讲解蜗杆传动的模数、齿数、导程角等关键参数的选择与计算方法，为设计提供指导。
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2024/1/26
摩擦轮传动的类型、特点及应用
介绍圆柱摩擦轮传动、圆锥摩擦轮传动等不同类型的摩擦轮传动，阐述其工作原理、优缺点及适用场合。
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阐述创新思维的定义、特点及其在机械设计中的应用价值。
创新思维的内涵与特点
ห้องสมุดไป่ตู้
探讨如何培养创新思维，如观察分析、联想类比、逆向思维等方法。
创新思维的培养与激发
介绍TRIZ理论、头脑风暴法、六顶思考帽等创新方法在机械设计中的应用实例。
创新方法在机械设计中的应用
分析具有创新性的机械设计案例，如新型机构设计、轻量化设计、绿色设计等，探讨其创新点及实现方法。
自由度计算
机构的自由度是指机构中独立运动的数目，通过计算可以得出机构的运动确定性和灵活性。
运动链与运动副
运动链是由一系列运动副连接而成的系统，运动副是机构中两构件直接接触并能产生相对运动的连接。
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2024/1/26
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3
研究机构在已知外力作用下的运动规律，包括速度、加速度、位移等运动参数的计算。

机械设计基础培训讲义(ppt 20页)

机器与机构的根本区别在于：机构的主要职能是传递运动和动力，而机器的主要职能除传递运动和动力外，还能转换机械能或完成有用的机械功。
若从运动的观点来讲，机器和机构并无差别，故工程上统称为“机械”
7
飞机起落架和叉速器
8
三、零件和构件
零件是组成机器的最小单元，也是机器的制造单元，机器是由若干个不同的零件组装而成的。
各种机器经常用到的零件称为通用零件。如螺钉、轴、轴承、齿轮等。
特定的机器中用到的零件称为专用零件。如活塞、曲轴、叶片等。
构件是机器的运动单元，一般由若干个零件刚性联接而成，也可以是单一的零件。
9
10
若从运动的角度来讲，可以认为机器是由若干个构件组装而成的。这些自由分散的零件，一旦按照一定的方式和规则组合到一部机器中，它们就成为机器上不可或缺的一部分，发挥着各自的作用。特别是一些关键零部件，决定着整个机器的性能。
14容
《机械设计基础》是机械类各专业的一门综合性的技术基础课。它以一般机械中的常用机构和通用零件为研究对象，分析它们的工作原理、运动特性、结构形式，以及设计和计算方法。
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（2）本课程的任务：
熟悉常用机构的组成、运动特点，并初步具有选用、分析常用机构的能力。
12
以轿车为例
13
五、本课程在工程技术中
的地位和作用
该课程研究机械设计中的共性问题，是机械设计工程的技术基础，应用广泛。
机械设计的程序，实际上是对《机械设计基础》所研究内容的系统应用过程。
工程上进行机械设计时，首先，将构件按照机械的工作原理要求组成机构；其次，分析各构件的运动情况及构件在外力作用下的平衡问题；第三，分析构件在外力作用下的承载能力问题，合理地选择材料、热处理，确定构件（零件）的形状、具体结构、几何尺寸、制造工艺；最后，绘制零件工作图，待加工。

机械设计基础ppt课件

1个或几个
若干
潘存云教授研制
§1－2 平面机构运动简图
机构运动简图－用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。
作用： 1.表示机构的结构和运动情况。 2.作为运动分析和动力分析的依据。
机动示意图－不按比例绘制的简图现摘录了部分GB4460－84机构示意图如下表。
北京联合大学专用
潘存云教授研制
∴机构具有确定运动的条件为：
自由度＝原动件数
北京联合大学专用
潘存云教授研制
一、平面机构自由度的计算公式
作平面运动的刚体在空间的位置需
要三个独立的参数（x，y, θ） y
才能唯一确定。
单个自由构件的自由度为 3
F=3
θ (x , y)
x
北京联合大学专用
潘存云教授研制
经运动副相联后，构件自由度会有变化：
北京联合大学专用
潘存云教授研制
2.局部自由度定义：构件局部运动所产生的自由度。
出现在加装滚子的场合，
计算时应去掉Fp。
3
本例中局部自由度 FP=1
2
F=3n － 2PL － PH －FP
1
=3×3 －2×3 －1 －1
=1
或计算时去掉滚子和铰链： F=3×2 －2×2 －1
=1 滚子的作用：滑动摩擦滚动摩擦。
平面机构－全部由平面运动副组成的机构。
空间机构－至少含有一个空间运动副的机构。
北京联合大学专用
潘存云教授研制
3)按运动副元素分有： ①高副－点、线接触，应力高。
例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。
②低副－面接触，应力低例如：转动副（回转副）、移动副。
北京联合大学专用
潘存云教授研制

机械设计基础全套ppt课件

3
4
D
机架
连曲柄：可回转360°的连架杆架摇杆：摆角小于360°的连架杆杆滑块：作往复移动的连架杆
一.铰链四杆机构基本类型（按连架杆类型）
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一曲一摇
二曲
二.(铰链四杆机构)演变类型
二摇
1.曲柄摇杆机构：连架杆 ┌曲柄→(一般)原动件→匀速转动
本章重点:平面四杆机构主要特性和设计本章难点:平面四杆机构的设计
第二章平面连杆机构
铰链四杆机构的基本型式铰链四杆机构有整转副的条件铰链四杆机构的演变平面四杆机构的设计
§2-1铰链四杆机构的基本型式 p.20
平面连杆机构－平面机构+低副联接 (转动、移动副) 最常用→平面四杆机构（四个构件→四根杆)
(3)过C1、C2、 B1 A
D
P 作圆
O
在圆上任选一点A (4)AC1=L2－L1,
AC2=L2+L1→
θ
→无数解
L1=1/2(AC2－AC1)
以L1为半径作圆,交B1,B2点
P
→曲柄两位置
NM
2.导杆机构: P.31
已知:机架长L4 , K
解:
180
K
1
n
m
K 1
(1)任选固定铰链中心C→
B A
C D
解: (1)连接B1B2,C1C2并作其垂直平分线b12,c12
(2)在b12线上任取一点A, 在C12...任取一点D
步骤：
B1
1、连接B1B2, C1C2
2、作B1B2, C1C2中垂线
3、在中垂线上取一点作A, D

机械设计基础老师讲课课件

有色金属：黑色金属以外的金属。 ②有色金属：黑色金属以外的金属。 a) 铝合金铝合金——重量轻、导热导电性较好、塑性好、抗氧化重量轻、重量轻导热导电性较好、塑性好、性好，高强度铝合金强度可与碳素钢相近。性好，高强度铝合金强度可与碳素钢相近。航空、汽车）（航空、汽车）
σmin γ= σmax
σ
σ t
σ 0 t 脉动循环：脉动循环：r=0 σm =σa=σmax/2 σmin =0
t
0
对称循环变应力 r = -1 σm = 0 静应力r 静应力r = 1 σmax=σmin=σm σa=0 σa= σmax=-σmin
σm =
σa =
σmax +σmin
2
σ 0 t
设计计算法
校核计算法
5
§9-2 机械零件的强度
一、基本概念名义载荷：名义载荷：在理想的平稳工作条件下作用在零件上的载荷。零件上的载荷。载荷系数：实际计算载荷与名义载荷的比值。载荷系数：实际计算载荷与名义载荷的比值。它考虑的是机械工作时，它考虑的是机械工作时，零件受到的各种附加载荷。附加载荷。计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积。计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积。名义应力:当载荷为名义载荷时计算出的应力。名义应力:当载荷为名义载荷时计算出的应力。计算应力：按计算载荷求得的应力。计算应力：按计算载荷求得的应力。
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§9–4 机械零件的耐磨性
磨损：磨擦表面物质不断损失的现象。磨损：磨擦表面物质不断损失的现象。耐磨性：零件抵抗磨损的能力。耐磨性：零件抵抗磨损的能力。
在预定使用期限内，零件的磨损量不超过允许值时，在预定使用期限内，零件的磨损量不超过允许值时，认为是正常磨损。出现剧烈磨损时．认为是正常磨损。出现剧烈磨损时．运动副的间隙增机械精度丧失，效率下降；振动、大，机械精度丧失，效率下降；振动、冲击和噪声增应立即停车检修、换零件。大；应立即停车检修、换零件。据统计，约有80%的损坏零件是因磨损而报废的。的损坏零件是因磨损而报废的。据统计，约有的损坏零件是因磨损而报废的机械磨损的主要类型：机械磨损的主要类型：磨粒磨损硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸蜂，在摩擦过程硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸蜂，

机械设计基础课件(合集)

利用液体的压力能传递动力，如液压泵、液压马达等。具有传动平稳、无级调速等优点，但需要专门的液压系统和维护。
啮合传动
利用齿轮、链轮等啮合元件传递动力。具有传动效率高、结构紧凑等优点，但需要较高的制造精度和安装精度。
2024/1/25
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传动比计算与分配
传动比定义
输入转速与输出转速之比，或输入转矩与输出转矩之比。
强度校核
对选定的传动元件进行强度校核，以确保其能承受实际工作载荷而不失效。
疲劳校核
考虑传动元件在交变载荷作用下的疲劳破坏，进行疲劳寿命校核。
热平衡校核
对于高速或大功率传动，需要考虑热平衡问题，进行热平衡校核以确保传动系统的正常工
作温度。
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04
机械结构设计基础
2024/1/25
15
结构类型与特点
工艺实施
按照工艺规程要求，组织生产并进行过程控制。包括设备调试、工装准备、材料准备、加工操作等环节。同时加强质量检查和工序间检验，确保产品质量符合要求。
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06
现代机械设计方法及应用
2024/1/25
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计算机辅助设计(CAD)技术
CAD技术概述
介绍CAD技术的发展历程、基本原理和主要应用领域。
强度要求
结构应具有足够的强度，以承受工作载荷和意外载荷的作用，防止发生断裂或塑性变形等破坏现象。
稳定性要求
结构应具有足够的稳定性，以保证其在各种工作条件下都能保持平衡状态，不发生失稳现象。例如，细长杆件受压时容易发生屈曲失稳，需要采取相应措施提高其稳定性。
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05
机械制造工艺基础
2024/1/25
桁架结构

机械设计基础课件PPT.pptx

辅助运动：配气 ——启闭进排气阀
第一章绪论
12
总结：
机器：既能实现确定的机械运动，又能完成有用的机械功，或者能传递或转换能量、物料、信息等。如
车床——实现确定的机械运动，又作有用的机械功内燃机——转换能量机械手——传递物料照相机——传递信息
机构：仅能传递或转换运动。如
齿轮机构——传递运动凸轮机构——转换运动
具有以上三个特征——机器
第一章绪论
14
2、机构的特征
只具有机器的前两个特征——机构
如凸轮机构（配气机构）：把回转运动→直线运动曲柄滑块机构：将活塞的直线运动→曲柄的回转运动
3、机器和机构的关系
机器是由一种或多种机构组成的。
第一章绪论
15
三、构件和零件
1. 机器由机构组成:
2. 机构是人工组合的构件系统，必须满足两点:若干构件
极限应力σlim,τlim应根据零件材料性质及所受应力类型作如下选择：
１)静应力下工作的塑性材料零件，失效为塑性变形，应按不发生塑性变形的强度条件计算，常以材料的屈服点σ ｓ，τｓ作为极限应力σlim,τlim。
２)静应力下脆性材料，失效为断裂，应按不发生断裂的强度条件计算，常以材料的强度极限σｂ，τｂ作为极限应力σlim,τlim。
5
照相机
第一章绪论
6
凸轮机构
第一章绪论
7
齿轮机构
第一章绪论
8
棘轮机构
第一章绪论
一、机械、机器和机构
进气阀3
机器实例：内燃机
1、功能：内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。
活塞2
顶杆8 连杆5
曲轴6
2、组成包含三种机曲柄滑构块：机构，将活塞往复移动转化为曲柄的连续转动；齿轮9 齿轮机构，改变转速大小和转向；凸轮机构，将凸轮的连续转动转变为推杆往复移动。

机械设计基础ppt第一章

行力的合成与分解。
力矩与力矩平衡
力矩是力与力臂的乘积，它对物体产生旋转运动或平衡状态的作用。在静力学中，我们通过分析力矩的平衡来研究物体的平衡状
态。
动力学基础
01
动力学基本概念
动力学是研究物体运动状态变化规律的学科。在动力学中，我们主要关
注物体的加速度、速度和位移等运动参数pt第一章
• 机械设计概述 • 机械零件的类型与功能 • 机械设计材料选择 • 机械设计中的力学基础 • 机械设计制图与标准
01
机械设计概述
机械设计的定义与特点
总结词
机械设计是一种将理论和实践相结合的过程，旨在创造满足特定需求的机械设备。
详细描述
机械设计涉及对机械系统的整体设计和详细设计，包括对机械的工作原理、结构、材料、制造工艺等方面的研究和规划。机械设计的特点在于其将理论和实践相结合，需要综合考虑多种因素，如功能、性能、成本、可靠性等。
VS
详细描述
轴承类零件是支撑和引导轴类零件的重要元件，主要作用是减小摩擦和磨损，提高机械效率和使用寿命。轴承通常由内圈、外圈和滚动体组成，根据不同的工作需求和应用场景，轴承有多种类型，如深沟球轴承、角接触轴承和圆柱滚子轴承等。
弹簧类零件
总结词
吸收和释放能量的弹性元件
详细描述
弹簧类零件是吸收和释放能量的弹性元件，广泛应用于各种机械中，起到减震、缓冲和平衡的作用。根据不同的工作需求和应用场景，弹簧有多种类型，如螺旋弹簧、板弹簧和橡胶弹簧等。弹簧通常由高弹性材料制成，如钢丝、不锈钢和天然橡胶等。
橡胶
具有弹性好、耐磨损和隔震等特性，用于制造密封件、减震器和轮胎等。
陶瓷
硬度高、耐高温和化学稳定性好，用于制造刀具、发动机零件和耐腐蚀设备等。

机械设计基础PPT课件

1、提出和制定产品设计任务书需求--确定功能指标--分析可能性—制定设计任务书（产品用途，技术经济指标，使用条件，设计承担着，设计周期）
2、总体方案设计设计任务书—调查研究—工作原理—总体设计方案—论证可行性— 绘制机构简图
3、技术设计总体方案—确定结构尺寸（结构设计，工作能力计算）--画图零件设计步骤：确定类型结构—受力分析—失效分析—选材—尺寸设计—结构设计—绘图
4、样机的试制与鉴定
5、产品的正式投产
.
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§0—4 机械设计基础课程的内容、性质和任务
一、课程的内容
常用机构和通用零部件的工作原理，运动特点、结构特点、基本
的设计理论和计算方法。
二、课程的性质
性质：技术基础课
作用：承上启下
特点：科学性，综合性，实践性
三、课程的任务
1.了解常用机构的结构，运动特性，初步具有分析和设计常用机
（4）、自动机，自动线
.
6
（5）、机构类型：常用机构，液压机构，气压机构等（6）、零件类型：通用零件，专用零件
（7）、部件：协同工作且完成共同任务的零件组合通用部件：轴承，联轴器等专用部件：汽车转向器
.
7
§0—3 机械设计的基本要求及一般程序一、机械设计的基本要求
1、预定功能的要求:设计的基本出发点功能要求：设计机器的功用和性能指标（运动性能，动力性能，技术指标，外形结构要求）必需正确选择机器的工作原理、机构类型和机械传动方案
构的能力。
2.掌握通用零件的工作原理、结构特点、设计计算和维护等知识。
并初步具有设计简单机械传动装置的能力。
3. 具有运用标准，规范，手册，查阅相关技术资料能力。
4.获得本学科实验技能的初步训练。

机械设计基础课件PPT

面接触： ①承载能力大；②便于润滑。寿命长几何形状简单——便于加工，成本低。
3、缺点： ①只能近似实现给定的运动规律； ②设计复杂； ③只用于速度较低的场合。
§4.2 平面四杆机构的基本型式及其演化
一、铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的平面四杆机构
相关名称：
2—连杆 →平面运动
C
1，3—连架杆 →定轴转动
存在死点位置的标志：连杆与从动件共线。
摇杆为原动件，有2个死点位置；曲柄为原动件，没有死点位置。
（因连杆与从动杆不会共线）
出现死点的利弊
利：工程上利用死点进行工作。如快速夹具、飞机起落架等。
弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对机构传动不利。
渡过死点位置的方法？ ①利用系统的惯性； ②利用特殊机构。
特点：主动曲柄与从动曲柄转向相同、速度相等
天平机构铲土机构
反平行四边形机构
车门启闭机构
3.双摇杆机构
☆两连架杆均为摇杆
汽车车轮转向机构
起重机中重物平移机构
二、铰链四杆机构的演化。
1、扩大转动副
偏心轮，偏心距，偏心轮机构
2、转动副转化成移动副：
曲柄滑块机构（偏距e） e≠0，偏置曲柄滑块机构 e=0，对心曲柄滑块机构
柄，另一个为摇杆。
搅拌机
雷达俯仰天线
1）曲柄为主动件可以实现由曲柄的整周回转运动到摇杆往复摆动的运动转换。
2）摇杆为主动件可以将摇杆的摆动转换为曲柄的整周回转运动。
汽车车窗雨刷机构
缝纫机
2.双曲柄机构
☆两个连架杆都能作整周回转运动
振动筛（也称为惯性筛）
正平行四边形机构
机车车轮联动机构