机械设计精品课程-课本第4章节资料
国家精品课程课件 机械设计基础 完整版(641页)
机构
机械
原动机
机器 工作机
工作机的组成：
原动部分——是工作机动力的来源，最常见的是电动 机和内燃机。
工作部分——完成预定的动作，位于传动路线的终点。
传动部分——联接原动机和工作部分的中间部分。 控制部分——保证机器的启动、停止和正常协调动作。
原动机
传动
工作
控制
分析自动洗衣机的组成：
控制器(控制)
参数 。
定义：保证机构具有确定运动时所必须给定的 独立运动参数称为机构的自由度。
原动件——能独立运动的构件。 ∵一个原动件只能提供一个独立参数
∴机构具有确定运动的条件为：
自由度＝原动件数
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, y θ）才能唯一确定。
单个自由构件的自由度为 3
F=3
θ (x , y)
x
经运动副相联后，构件自由度会有变化：
y
y
y
2
x
θ1 x
12
x
1
2
S
R=2, F=1
R=2, F=1
R=1, F=2
运动副 自由度数
约束数
回转副
移x） + 2（x,θ） +
2（x，y） = 3 自由构 2（y，θ）= 3 件的自 1（y） = 3 由度数
课程安排：共48学时，其中讲授42学时，实验6学时。
要求： 1）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。 2）上课认真听讲，及时消化，不主张占用较多的课 外时间。
3）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。
第2章 平面机构的运动简图及自由度计算
邱宣怀《机械设计》(第4版)(章节题库 摩擦、磨损、润滑)【圣才出品】
第4章 摩擦、磨损、润滑一、选择题1．现把研究有关摩擦、磨损与润滑的科学与技术统称为（）。
A．摩擦理论B．磨损理论C．润滑理论D．摩擦学【答案】D2．当温度升高时，润滑油的粘度（）。
A．随之升高B．随之降低C．保持不变D．升高或降低视润滑油性质而定【答案】B二、填空题1．按摩擦状态不同，摩擦可分为______、______、______及______。
【答案】干摩擦；边界摩擦；流体摩擦；混合摩擦2．机械零件的磨损过程一般分为______、______及______三个阶段。
【答案】跑合磨损；稳定磨损；剧烈磨损3．按建立压力油膜的原理不同，流体润滑主要有______、______及______三种类型。
【答案】流体静力润滑；流体动力润滑；弹性流体动力润滑4．获得流体动压油膜的必要条件是______、______及______。
【答案】两滑动表面间必须具有收敛状的楔形油楔；移动件必须有足够的相对速度，且其速度方向应使润滑油从楔形大口流入，从小口流出；油具有一定的黏度，且供油充分5．在______润滑状态下，磨损可以避免，而在______及______润滑状态下，磨损则不可避免。
【答案】流体；边界；混合6．磨损按破坏机理不同，可分为______、______、______及______四种基本类型。
【答案】黏着磨损；磨粒磨损；表面疲劳磨损；腐蚀磨损7．弹性流体动力润滑计算是在流体动力润滑基础上又计入的主要因素有______及。
【答案】弹性变形；压力对黏度的影响8．工业用润滑油的黏度主要受______及______的影响。
【答案】温度；压力9．工业用润滑油的黏度因______而降低；在一定压强下，又因______而提高。
【答案】温度升高；压力增加10．润滑油的黏度是度量液体______的物理量。
【答案】内摩擦大小11．流体的黏性定律是______。
【答案】流体作层流运动时，油层的切应力r与其速度梯度成正比12．黏度指数M越大的油，其黏度受______变化越小。
机械基础教案(第四章 机械传动)
汽车维修专业《汽车机械基础》教案授课内容：汽车机械基础授课教师：授课班级： 14汽修班授课时间：第周授课地点： 14汽修班一、组织教学（3分）二、回顾复习（1分）三、导入新课（1分）四、内容讲授（15分）内容讲授<检查出勤，填写课堂记录单>师生致礼、点名、检查学生学习准备情况、使学生集中注意力上课。
<导入>教师创设讨论情境带传动是机械传动中重要的传动形式之一。
你能从实际生活中举出带传动的应用实例么？学生回答：……教师总结：随着工业技术水平的不断提高，带传动形式有了多样性，多领域的发展，在汽车工业、家用电器、办公机械以及各种新型机械装备中得到了越来越广泛的应用。
4-1 带传动导入新课：带传动是通过中间挠性体（传动带），将主动轴上的运动和动力传递给从动轴的机械传动形式。
如图所示:使同学们形成良好的上课习惯，宣布上课对上一节课内容进行简单的回顾，增强记忆，温故才能更好的知新。
引导教学讲解法结合实际。
4.平带的主要参数（1）带轮的包角带轮的包角（α），就是胶带与带轮接触面的弧长所对应的中心角。
包角的大小反映带与带轮接触弧的长短。
（4）带的基准长度Ld汽车同步带结构1-混合物 2-尼龙 3-玻璃纤维芯线（2）张紧轮五、组织教学（3分）六、回顾复习（1分）七、导入新课（1分）八、内容讲授（15分）内容讲授<检查出勤，填写课堂记录单>师生致礼、点名、检查学生学习准备情况、使学生集中注意力上课。
<回顾复习>首先，让我们先复习一下上节课讲的内容，上一节我们学习了带传动。
这节课我们所学习的内容与上节课讲的知识点是非常相关的而且有一定的联系。
下面我们开始这节课的知识的讲述。
<导入>教师创设讨论情境1．我们日常生活中，有哪些实物是属于链传动这一范畴呢？自行车的链条等。
2．链传动有哪些传动特点？它具有传动效率高、传动中心距大、结构简单、制造和使用成本低等特点。
链传动具有传递功率大、传动效率高、传动中心距大、平均传动比准确、缓振吸振、结构简单、制造和使用成本低等特点。
机械基础教材第四章误差与公差知识教案
第四章误差与公差4.1极限与配合【章节名称】极限与配合【教学目标与要求】一、知识目标1.了解极限与配合的含义。
2.熟悉公称尺寸、实际尺寸、极限尺寸、上下极限偏差、实际偏差、公差、标准公差、基本偏差、配合精度和配合等概念的含义。
二、能力目标会读懂零件图样中上下极限偏差、配合精度与配合种类。
三、素质目标1.了解零件加工中合格产品的尺寸范围要求。
2.了解零件互换性与标准化的重要性。
四、教学要求1.了解极限与配合的概念；2.能读懂零件图样中极限与配合标注的含义。
【教学重点】读懂零件图样中极限与配合的标注。
【难点分析】概念名词多，与生产实际联系多。
讲课时要由浅入深、联系生活生产实际。
【教学方法】讲课时注意联系学生所能接触到的实际。
【教学资源】机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。
【教学安排】6学时（270分钟）【教学方法】：讲授与互动交叉进行、讲授中穿插练习与设问。
【教学过程】一、导入新课某个生活用品坏了，可以到商店买个同型号的换上。
而新零件必需具备互换性才能正常使用。
这就要求零件的生产必需达到标准化的技术要求，才能有互换性。
它必需满足零件的极限与配合的技术要求，这是本节课所讲的内容。
二、新课教学（一）互换性与标准化1.完全互换与不完全互换完全互换指新零件在装配或更换时不需要挑选或修配就能使用。
不完全互换指新零件在装配或更换时需要作微小的挑选或修配才能使用。
互换性是大规模生产的前提，是提高经济效益基础。
2.标准化标准化是实现互换性生产的前提，是对生产实施标准化鉴督、管理，和惯彻技术标准的过程。
标准分国家标准（代号GB）－最低标准，行业标准和企业标准－最高标准。
（二）尺寸精度1.孔和轴孔圆柱形内表面。
轴圆柱形外表面。
2．尺寸公称尺寸设计尺寸。
实际尺寸实际测量获得的尺寸。
极限尺寸加工中允许的两个极限尺寸。
3．偏差、公差和公差带（1）偏差分上、下极限偏差和实际偏差上极限偏差上极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差。
机械设计基础课程设计项目
机械设计基础课程设计项目一、课程目标知识目标：1. 掌握机械设计的基本原理，理解并能够运用机械设计的基本方法。
2. 熟悉机械设计中常用的机构和零件，了解其工作原理和功能。
3. 掌握机械制图的基本技能，能够准确绘制机械部件的图纸。
技能目标：1. 能够运用创新思维和设计方法，独立完成简单的机械设计项目。
2. 能够运用CAD软件进行机械部件的绘制和仿真。
3. 能够运用机械原理和力学知识，分析并解决机械设计中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识和创造力。
2. 培养学生的团队合作意识和沟通能力，学会与他人共同解决问题。
3. 增强学生对机械工程领域的认识，培养对工程伦理和工程责任的重视。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为机械设计基础课程设计项目，旨在通过实际项目实践，巩固和拓展学生在课堂上学到的知识。
学生处于高中年级，具有一定的物理和数学基础，但可能缺乏实际工程设计经验。
因此，课程目标旨在将理论知识与实际应用相结合，培养学生的设计能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械设计的基本概念、设计流程和设计原则。
- 教材章节：第一章 机械设计概述- 内容列举：机械设计定义、设计步骤、设计原则。
2. 常用机构和零件：介绍常见的机械传动机构、连接件、轴承和紧固件等。
- 教材章节：第二章 常用机构和零件- 内容列举：齿轮传动、带传动、链传动、螺纹连接、轴与轴承、紧固件。
3. 机械制图技能：学习机械制图的基本知识，包括图纸绘制、标注和投影原理。
- 教材章节：第三章 机械制图- 内容列举：制图规范、三视图绘制、剖视图、尺寸标注、投影原理。
4. 机械设计项目实践：结合实际案例，进行项目设计，包括需求分析、方案设计、详细设计。
- 教材章节：第四章 机械设计项目实践- 内容列举：项目背景、设计要求、方案构思、CAD绘图、仿真分析。
5. 设计评估与优化：学习如何评估设计方案，并进行优化调整。
机械基础第4章
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4.1 平面四杆机构
• 2.导杆机构 • 导杆机构可以看成是通过改变曲柄滑动机构中固定件的位置演化而来
的。当曲柄滑块机构选取不同构件作为机架时，会得到不同的导杆机 构类型，见表4-4。
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4.2 凸轮机构
• 4.2.1 凸轮机构的类型及特点
• 如图4-18所示，凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构。 其中，凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，主动件凸轮通常作等 速转动或移动，凸轮机构是通过高副接触使从动件移动得到所预期的 运动规律。
第4章 常用机构
• 4.1 平面四杆机构 • 4.2 凸轮机构 • 4.3 间歇机构
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4.1 平面四杆机构
• 4.1.1 平面机构概述
• 在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。平面连 杆机构是由一些刚性构件，用转动副或移动副相互连接而组成，并在 同一平面或相互平行平面内运动的机构。平面连杆机构的构件形状多 种多样，不一定为杆状，但从运动原理看，均可用等效的杆状构件替 代。
运动特点来工作的。
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4.3 间歇机构
• 4.3.3 不完全齿轮机构
• 不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮演变而成的一种间歇运动机构。 如图4-30所示，将主动轮的轮齿切去一部分，当主动轮连续转动时， 从动轮作间歇转动；从动轮停歇时，主动轮外凸圆弧和从动轮内凹圆 弧相配，将从动轮锁住，使之停止在预定位置上，以保证下次啮合。
4.3 间歇机构
• 4.3.2 槽轮机构
• 1.槽轮机构的组成和工作原理 • 图4-27所示为单圆销外啮合槽轮机构，它由带圆柱销的拨盘、具有径
向槽的槽轮和支撑它们的机架组成。在槽轮机构中，由主动拨盘利用 圆柱销带动从动槽轮转动，完成间歇转动。主动销轮顺时针作等速连 续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因内凹的锁止弧被销轮外凸的 锁止弧锁住而静止；圆销进入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱 动下转动；当圆销再次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住，从而 实现了槽轮的单向间歇运动。
机械设计基础精品课程
机械设计基础精品课程引言：机械设计是机械工程领域的核心内容之一，它涵盖了从构思到实现的整个设计过程。
机械设计基础精品课程旨在帮助学生建立扎实的机械设计基础知识，培养其创新思维和解决实际工程问题的能力。
本文将介绍机械设计基础精品课程的主要内容和学习方法。
一、课程概述机械设计基础精品课程是一门针对机械工程专业的核心课程。
该课程通过理论教学和实践操作相结合的方式，全面介绍机械设计的基本原理和方法。
学生将学习到机械设计的基本概念、设计流程、材料选择、机构设计、零件设计、装配设计等内容。
二、课程重点内容1. 机械设计基础概念：介绍机械设计的基本概念，包括设计目标、设计需求、设计约束等。
学生将了解机械设计的基本原则和设计思路。
2. 设计流程：详细介绍机械设计的流程，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等环节。
学生将学会如何根据设计要求进行全面的设计流程规划和管理。
3. 材料选择：介绍机械设计中常用的材料及其特性，包括金属材料、塑料材料、复合材料等。
学生将学会如何根据设计要求选择合适的材料。
4. 机构设计：介绍机械设计中常见的机构类型和设计原则，包括连杆机构、齿轮传动、皮带传动等。
学生将学会如何设计各种机构以实现特定的运动和功能。
5. 零件设计：介绍机械设计中常见的零件类型和设计要求，包括轴、轴承、销、键等。
学生将学会如何设计各种零件以满足机械装配和使用的需求。
6. 装配设计：介绍机械设计中的装配过程和装配要求，包括装配顺序、装配方法、装配精度等。
学生将学会如何进行合理的装配设计以确保机械系统的正常运转。
三、学习方法1. 理论学习：通过课堂讲解、教材阅读等方式，掌握机械设计的基本原理和方法。
学生可以结合实际案例进行学习，加深理解。
2. 实践操作：通过实验和设计项目，学生将学到的理论知识应用到实际的机械设计中。
学生将亲自操作设计软件、测量工具等，锻炼实际操作能力。
3. 团队合作：通过小组项目和讨论，学生将学会与他人合作，共同解决实际机械设计问题。
第4章 可靠性设计原理与可靠度计算
解：假设此拉杆可能的失效模式为拉断，根据材料力学的应力计算公式 s=P/r2 和概率论中随机变量函数的分布参数的算法（具体方法见后面章节），其横截面 的正应力
s( s， s ) 的均值和标准差可分别计算出来
s P r2
s
1
2 A
2 P
2 A
2 A
1 2 2 P
设计变量的属性及其运算方法不同－可靠性设计中涉及的变量大多是随机变量， 涉及大量的概率统计运算。 安全指标不同－可靠性设计用可靠度作安全指标。可靠性指标不仅与相关参量 的均值有关，也与其分散性有关。可靠性指标能更客观地表征安全程度。 安全理念不同－可靠性设计是在概率的框架下考虑问题。在概率的意义上，系 统中各零件（或结构上的各部位）的强弱是相对的，系统的可靠度是由所有零 件共同决定的。而在确定性框架下，系统的强度（安全系数）是由强度最小的 零件（串联系统）或强度最大的零件（并联系统）决定的。 提高安全程度的措施不同－可靠性设计方法不仅关注应力与强度这两个基本参 量的均值，同时也关注这两个随机变量的分散性。可以通过减少材料/结构性 能的分散性来降低发生失效的概率。而传统设计一般都是要通过增大承力面积 来降低工作应力，保证安全系数。对于结构系统来说，可靠性设计多采用冗余 结构保证系统安全。
可靠度与设计安全性
由可靠度的定义可知，可靠度为安全系数大于1的概率。
可靠性设计中，将安全指标与可靠度相联系，可以充分 利用材料、结构、载荷等方面的特征信息，采用严谨的 理论方法，有根据地减少尺寸、重量，容易实现设计优 化，便于系统可靠性预测。
可靠性设计中的载荷概念
载荷分布是可靠性设计的重要参数之一，在某种意义上也可以说是最重要的参数。 载荷分布对于产品可靠度的意义，可以是一次性作用的载荷以不同值出现的概率，也可以是多次作 用的载荷的统计规律。也就是说，对于一次性使用的产品，例如一次性使用的导弹发射架、一次性 消防器材保险装置等，载荷分布表达的是这个一次性出现的载荷的概率特征；对于长期使用的产品， 例如汽车、桥梁等，载荷分布一般应该是载荷历程的统计规律。
AutoCAD机械制图应用教程(2014版)第4章 设置线型、线宽、颜色与图层
4.1 设置与修改线型
线型是直线或某类曲线的显示方式。例如，连续直线、虚线和点划线等 。在建筑制图中不同的线型代表的含义是不同的，例如，实线一般代表可见 对象，而虚线一般代表隐含的对象。在AutoCAD绘图过程中，关于线型的 操作包括加载线型、设置当前线型、更改对象线型和控制线型比例 。
设置加载线型 修改线型比例
在AutoCAD中，完成建立图层后，需要对其进行管理，包括图层的切换 、重命名、删除及图层的显示控制等 。
设置图层特性 设置为当前层 保存与恢复图层状态 转换图层
使用图层工具管理图层
4.5 设置对象特性
对象特性是AutoCAD提供的一个非常强大的编辑功能，或者说是一种编 辑方式。绘制的每个对象都具有特性。有些特性是基本特性，适用于多数对 象。例如图层、颜色、线型和打印样式。有些特性是专用于某个对象的特性 。例如，圆的特性包括半径和面积，直线的特性包括长度和角度。可以通过 修改选择的对象的特性来达到编辑图形对象的效果有许多不同类型的图形对象，为了方便区分和管 理，可以通过创建多个图层，将特性相似的对象绘制在同一个图层中。例如 ，将图形的所有尺寸标注绘制在标注图层中 。
图层的特点
创建新图层 设置图层的颜色
设置图层的线型
设置图层的线宽 打印设置
4.4.2 创建与设置图层
AutoCAD的索引(ACI)颜色是AutoCAD中使用的标准颜色。每一种颜色 用一个ACI编号对应，编号是1～255中的整数。标准颜色的名称只用于1~7 号颜色，颜色的名称分别为1红色、2黄色、3绿色、4青色、5蓝色、6品红色 、7白色/黑色。 真彩色使用24位颜色定义显示16兆色。指定真彩色时，可以使用RGB或 HSL颜色模式。如果使用RGB模式，可以指定颜色的红、绿、蓝组合。如 果使用HSL颜色模式，则可以指定颜色的色调、饱和度和亮度要素。
第4章_风轮叶片设计
Ø
• • • • • Ø
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Ø
• •
其他要求 对叶片设计的要求不仅需要参考和选用设计标准，还 应考虑风电机组的具体安装和使用情况。上述的叶片基本 设计要求，主要参考了IEC 61400—1[2]标准和德国GL的 《风力发电风电机组认证规范》中的有关规定，以下一些 要求仅供设计参考。 极限变形 由于复合材料的优良特性，大型风电机组风轮叶片的 设计首先考虑叶片的刚度是否满足使用要求，然后进行强 度校核。因此对叶片的极限变形要求极为重要： 避免风电机组运行过程中与塔架碰撞，要限制叶片在最大 设计风速时的极限变形； 在叶片变桨距时，应考虑气动弹性载荷对变形的影响。
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结构设计要求
结构设计是形成叶片构件的关键设计过程，需要根据叶片所受的 各种载荷，并考虑风电机组实际运行环境因素的影响，使叶片具有足 够的强度和刚度。在规定的使用环境条件下运行时，应保证叶片在使 用寿命期内不发生破坏。另外，要求叶片的设计重量尽可能轻，并考 虑叶片间的相互平衡措施。 叶片的强度通常需要通过静强度和疲劳强度分析校核，受压结构 部分还应进行稳定性校核。强度分析应在足够多的截面上进行，需要 分析校核的横截面数目可根据叶片类型和尺寸确定，但至少应分析4 个以上的截面结构。同时，在叶片几何形状或材料不连续的位置，应 考虑增加必要的附加截面分析。 叶片强度分析可用相应的应变、应力等力学分析校核方法。对于 应力分析，还应额外校验最大载荷点处的应变，以确认设计结构不超 过材料破坏极限。
叶片结构设计的基本内容
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设计要求 气动设计要求
为了使风电机组有较高的风能利用效率，一般需要通过叶片气动 设计获得相应的设计参数或指标。采用葛劳渥(Glauert)、维尔森 (Wilson)或其他改进的可靠设计方法，通过计算确定叶片的气动外形 (如叶片的翼型、弦长、扭角、剖面厚度沿展向的分布等)，并提供相 应的设计条件参数(额定叶尖速比等)。 根据有关设计标准或第2、3章的分析，气动设计过程通常需要确 定以下设计参数或指标： 设计风速 设计风速是叶片设计的重要基础参数，包括额定设计风速、切入 风速、切出风速以及相应的湍流条件等。 气动性能指标 气动设计需要确定叶片的气动功能特性，如风能利用系数CP、推 力系数CQ、转矩系数CT等指标。
国家精品课程课件 机械设计基础 完整版(641页)
运动副元素——直接接触的部分（点、线、面） 例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。
运动副的分类： 1)按相对运动范围分有：
平面运动副——平面运动 空间运动副——空间运动
例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。
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。
机构＝机架＋原动件＋从动件
1个
1个或几个
若干
§2－2 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。
机构示意图——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。
常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84
第1章 绪 论
§1－1 本课程研究的对象和内容 §1－2 本课程在教学中的地位 §1－3 机械设计的基本要求和一般过程
§1－1 本课程研究的对象和内容
顾名思义，本课程研究对象为：机械 机械——人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物
的组合体。 任何机械都经历了：简单复杂的发展过程。 起重机的发展历程：
2)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 。
3. 运动链
运动链——两个以上的构件通过运动副的联接而 构成的系统。闭式链、开式链
4. 机构
定义：具有确定运动的运动链称为机构 。
机架——作为参考系的构件，如机床床身、车 辆底盘、飞机机身。 原（主）动件——按给定运动规律运动的构件。 从动件——其余可动构件。 机构的组成：
机械基础 第三版 教案 模块四 机械常用结构
机构的急回特性。
行程速比系数K表明急回运动的相对程度。
2.传力特性2.1压力角：作用于从动件上的力与其作用点C的绝对速度方向之间所夹的锐角，称为压力角。
压力角的余角称为传动角。
四杆机构体现了机构在运动中的配合关系，改变不同长度，可以实现不同状态的运动，引出学生要有配合，灵活的思想等速运动是从动件上升或下降的速度为一常数的运动规律。
2)等加速等减速运动规律从动件在推程(或回程)的前半段行程作等加速运动，后半段行程作等减速运动。
4.凸轮机构的传力特性凸轮机构的型线导致从动件运动规律的不同，可以引出不同的思路可以创造不同结知识点五螺旋机构一、螺纹的基本知识1根据压型分类2螺纹根据牙型可分三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，其中三角形螺纹主要用于零件间连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传递动力和运动。
3.按螺旋方向分类根据螺旋线绕行方向的不同，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹4.按形成螺纹线数分类螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹，沿多条螺旋线形成的螺旋为多线螺纹，多线螺纹中，以双线螺旋较为常用5.按螺旋线形成的表面分类在圆柱体外表面上形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱内表面形成的螺纹称为内螺纹6.螺纹的参数内、外螺纹总是成对使用的，只有当内、外螺纹的牙型、公称直径、螺距、线数和旋向五个要素完全一致时，才能正常地旋合。
二、螺旋机构的基本知识1.分类：传力螺旋、传动螺旋、调整螺旋2.螺旋机构的特点(1)当螺杆转过一周时，螺母只移动一个导程，而导程可以做得很小。
故螺旋机构可以得到很大的减速比。
(2)由于减速比大，当在主动件上施加一个不大的扭矩时，在从动件上可获得一个很大的推力，即螺旋机构具有很大的机械利益。
(3)选择合适的螺旋升角可以使螺旋机构具有自锁性。
(4)结构简单、传动平稳、无噪声等。
(5)滑动螺旋的效率较低，特别是自锁螺旋的效率都低于50%。
3.螺旋机构的运动形式4.滚动螺旋机构。
械设计课程设计手册第4版
械设计课程设计手册第4版一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械设计的基本原理，理解并能够描述机械系统的组成、工作原理及其应用。
2. 使学生能够运用所学的机械设计知识，分析并解决简单的机械问题。
3. 让学生了解并掌握机械设计的相关标准、规范及工程实践要求。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行简单机械零件的绘图和设计能力。
2. 培养学生运用力学知识进行机械系统受力分析，提出合理的设计方案。
3. 提高学生团队协作能力，通过小组讨论、实践操作等方式，培养学生的动手能力和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生严谨、求实的科学态度，树立工程伦理观念，关注机械设计在社会发展中的作用。
3. 培养学生具有环保意识，注重机械设计与环境保护的协调发展。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握机械设计基本知识的基础上，提高实践操作能力和创新能力，培养具备工程伦理观念、环保意识和团队协作精神的机械设计人才。
通过具体的学习成果分解，为后续的教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材第4版，主要包括以下几部分：1. 机械设计基本原理：讲解机械系统的组成、工作原理及其应用，涉及教材第1章内容。
2. 机械零件设计：介绍常用机械零件的设计方法，包括轴、齿轮、轴承等，对应教材第2章。
3. 机械系统受力分析：分析机械系统在实际工作中的受力情况，提出合理的设计方案，对应教材第3章。
4. CAD软件应用：教授学生运用CAD软件进行简单机械零件的绘图和设计，涉及教材第4章内容。
5. 机械设计标准与规范：介绍机械设计的相关标准、规范及工程实践要求，对应教材第5章。
6. 创新设计与实践：鼓励学生进行创新设计，通过小组合作完成实际操作，提高动手能力，对应教材第6章。
教学内容安排如下：第1周：机械设计基本原理（第1章）第2周：机械零件设计（第2章）第3周：机械系统受力分析（第3章）第4周：CAD软件应用（第4章）第5周：机械设计标准与规范（第5章）第6周：创新设计与实践（第6章）教学内容确保科学性和系统性，旨在帮助学生扎实掌握机械设计知识，为后续课程学习和工程实践奠定基础。
智能制造装备设计与故障诊断课件第4章-工业机器人基础
4.1.2 工业机器人的基本技术参数
工业机器人的设计与大多数机器设计过程相同，在进行工业机器人选型设 计之前，首先要对工业机器人的作业目的、功能需求、作业空间和生产条 件等做出规划，然后由机器人技术参数可选择机器人机械结构和坐标形式， 这是机器人机械结构设计的基础。工业机器人的主要技术参数有自由度、 精度、作业范围、最大工作速度和承载能力等。
作。
x r
x
r
θ
θ
示意图
柱面坐标机器人—Versatran
4.1.3工业机器人的分类
2）球坐标型：这种机器人像坦克的炮塔一样，机械手能够做里外伸缩移 动、在垂直平面内摆动以及绕底座在水平面内转动。因此，这种机器人的 工作空间形成球面的一部分，称为球面坐标机器人。球坐标型机器人的臂 部能回转、俯仰和伸缩。
2）示教输入型机器人：示教输入型的示教方法有两种，一种是由操作者 手动操纵示教盒，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺 序和运动轨迹运行。另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作 顺序和运动轨迹运行。在示教过程中工作程序的信息将自动存入程序存储 器中，在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将 指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。
机器人。运动耦合性强，控制较复杂，但运动灵活性最好，自身占据空间
最小。多关节型机器人的臂部有多个转动关节。
α
θ4
θ5
θ3
θ6
φ θ
示意图
θ2 θ1
EDUBOT-PUMA 560
4.1.3工业机器人的分类
4）平面关节型：在一个平面上，有两 个平行旋转关节工作的机器人。平面 关节型机器人的轴线相互平行,实现平 面内定位和定向。
机械设计课程设计pdf
机械设计课程设计 pdf一、课程目标知识目标：1. 掌握机械设计的基本原理和方法，理解机械结构的设计流程；2. 学会运用力学知识进行机械零件的强度计算和校核；3. 了解常见机械传动、连接、支撑等设计要点，并能够灵活运用到实际设计中；4. 熟悉机械设计相关标准和规范，能够查阅相关技术资料。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计和绘图的能力；2. 培养学生独立分析和解决机械设计问题的能力；3. 提高学生团队协作和沟通能力，能够就设计方案进行讨论和修改；4. 培养学生撰写机械设计说明书和报告的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械设计专业，增强对工程实践的兴趣和热情；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，注重安全生产和环保意识；3. 培养学生具有良好的职业道德和敬业精神，遵循工程设计伦理；4. 培养学生积极面对挑战，勇于创新和改进，具备持续学习和发展的能力。
课程性质：本课程为机械设计专业核心课程，以实践性、应用性为主，强调理论知识与工程实践相结合。
学生特点：学生已具备一定的基础理论知识，具有一定的空间想象能力和动手能力，但实际设计经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，引导学生主动参与，提高实践操作能力，培养创新思维和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续专业课程和工程实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：包括机械设计概述、设计要求和设计步骤，使学生了解机械设计的基本框架和流程。
教材章节：第一章 机械设计概述2. 机械零件强度计算：讲解力学基础知识，重点掌握强度、刚度、稳定性计算方法。
教材章节：第二章 机械零件强度计算3. 常见机械传动设计：介绍齿轮传动、带传动、链传动的设计原理和计算方法。
教材章节：第三章 常见机械传动设计4. 机械连接与支撑设计：讲解螺纹连接、焊接、铆接等连接方式，以及轴、轴承、联轴器等支撑部件的设计。
机械综合设计课程设计
机械综合设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握机械设计的基本原理和概念；2. 学生能够了解机械系统的组成和功能，并运用相关知识进行综合设计；3. 学生能够掌握机械设计中常用的材料、机构和传动方式，并能合理选择与应用；4. 学生能够运用力学原理和数学方法进行简单的机械结构分析。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行机械零件的绘制和装配；2. 学生能够运用仿真软件对机械系统进行运动分析与优化；3. 学生能够运用工程图纸表达自己的设计思想，并撰写设计说明书；4. 学生能够独立完成一个小型机械综合设计项目，展示其设计与实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械工程，关注国家机械产业发展，增强社会责任感；2. 培养学生勇于创新、善于合作、积极进取的科学精神；3. 培养学生严谨求实、勤奋刻苦的学习态度，提高学生的自主学习能力；4. 培养学生对机械设计的兴趣，激发学生探索未知、解决实际问题的热情。
课程性质：本课程为机械综合设计实践课程，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和一定的创新能力，但缺乏实际设计经验和系统性训练。
教学要求：结合学生特点和课程性质，教师应采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与，注重培养学生的实践能力和团队协作能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，提高教学质量。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来的机械工程领域发展奠定基础。
二、教学内容1. 机械设计基本原理：讲解机械设计的基本概念、原则和设计方法，涉及可靠性、实用性和经济性等方面。
教材章节：第一章 机械设计概述2. 机械系统组成与功能：分析典型机械系统的组成、工作原理和功能，使学生了解机械系统在实际应用中的结构特点。
教材章节：第二章 机械系统的组成与功能3. 机械零件设计：介绍常用机械零件的设计方法、选用原则和结构特点，包括轴、齿轮、轴承、联轴器等。
抽油机机械设计课程设计
抽油机机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解抽油机的基本工作原理及其机械结构设计的重要性；2. 掌握抽油机主要部件的设计方法，包括齿轮、曲柄连杆、泵筒等关键部件的参数计算与选型；3. 了解抽油机机械设计中的材料选择、强度计算和动力学分析的基本原则。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行抽油机零部件的二维和三维设计能力；2. 培养学生利用工程手册和资料进行机械设计参数查询和计算的能力；3. 提高学生分析机械结构问题、提出改进方案并进行论证的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养在团队中沟通、协作解决问题的能力；3. 引导学生关注工程技术在实际生产中的应用，提高学生的社会责任感和工程伦理观念。
分析课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够准确描述抽油机的工作原理及主要部件功能；2. 学生能够独立完成抽油机关键部件的参数计算与设计；3. 学生能够运用CAD软件完成抽油机的三维模型设计；4. 学生能够通过小组合作，提出并论证抽油机结构优化方案；5. 学生能够树立正确的工程观念，认识到机械设计在国民经济发展中的重要作用。
二、教学内容1. 抽油机工作原理及结构特点：讲解抽油机的基本工作原理，分析其主要结构及功能，使学生了解抽油机各部件之间的关系。
- 教材章节：第一章 抽油机概述2. 抽油机主要部件设计方法：详细介绍齿轮、曲柄连杆、泵筒等关键部件的设计方法，包括参数计算和选型。
- 教材章节：第二章 抽油机主要部件设计3. 材料选择与强度计算：讲解抽油机设计中材料的选择原则，以及强度计算的基本方法。
- 教材章节：第三章 材料选择与强度计算4. 抽油机动力学分析：分析抽油机在运行过程中的动力学问题，介绍动力学分析方法。
- 教材章节：第四章 抽油机动力学分析5. CAD软件应用：教授学生如何运用CAD软件进行抽油机零部件的二维和三维设计。
第4章 模糊表示的近似值迭代
第4章模糊表示的近似值迭代本章介绍的是模糊Q迭代，这是一种依靠Q函数的模糊表示来近似值迭代的算法。
这种表示法将定义在状态空间上的一个模糊分区与动作空间的离散化结合起来，并分析模糊Q 迭代的收敛性和一致性。
本章描述了一种利用交叉熵方法优化隶属度函数的技术作为预先设计模糊分区隶属度函数的一种选择方案。
对模糊Q迭代的性能评估在大量的实验研究中得到。
4.1 引言值迭代算法（在2.3节介绍过的）搜索最优值函数，然后用一个在这个值函数上是贪心的策略来控制系统。
在大空间或连续空间中，必须近似值函数，引起了近似值迭代，这就是在3.4所介绍的。
在本章，我们具体设计并研究一个近似值迭代的算法，建立（同时深化）在前面章节所获得的知识。
我们利用模糊近似范式（Fantuzzi和Rovatti，1996）来探讨模糊Q迭代（fuzzy Q-iteration）：一个用状态空间的模糊分区和动作空间的离散化来表示的近似值迭代算法。
模糊Q迭代需要一个模型并对动态性确定的问题起作用。
分区的模糊集用隶属度函数（MFs）来描述，并且离散动作预先从（可能是大的或连续的）初始的动作空间中选择。
一个给定的状态－离散动作对的Q值作为一个参数加权和来计算，其中权值由MFs给定。
因此模糊表示也可以看做一个线性参数化的近似器，在这种背景下MFs是依赖状态的基函数。
除了模糊近似器之外，本章还有一个重要的新发展是异步工作的一个模糊Q迭代的变种，通过每一步计算时利用最近更新的参数值，该变种称为异步模糊Q迭代。
最初的算法，在执行当前迭代的计算时保持参数不变，为了跟异步变种区分开来，称为同步模糊Q迭代。
为了简洁，“模糊Q迭代”经常分别指这两个变种，例如，在“模糊Q迭代收敛性”的描述中，应该理解为异步和同步两个变种都是收敛的。
当两个变种的区别要紧时，我们使用“同步”和“异步”的修饰语。
近似值迭代算法的两个想要的性质是收敛到近优值函数和一致性。
一致性意味着当近似精度提高时异步收敛到最优值函数。
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§4-0 概 述
同样摩擦是机器运转过程中不可避免的物理现象。 世界上1/3~1/2的能源消耗在摩擦上，各种机械零件 因磨损失效的也占全部失效零件的一半以上。磨损 是摩擦的结果，润滑则是减少摩擦和磨损的有力措 施。
摩擦学----研究相对运动的作用表面间的摩擦、磨损 和润滑，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边 缘学科。
第4章 机械零件设计概论
§4-0 概 述 §4-1 摩 擦 §4-2 磨 损 §4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法 §4-4 流体润滑原理简介
生活中哪些摩擦是有益的，哪些是有害的？
通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦
鞋底上为什么有花纹?
滚动代替滑动可以将摩擦减小 到原来的1/20~1/30
加润滑油可以使摩擦减小到原来的1/8~1/10 为什么加了润滑油的轴承滚动加快？
比干摩擦的磨损轻，f ≈ 0.1 ~ 0.3
v
3. 液体摩擦
潘存云教授研制
有一层压力油膜将两金属表面隔开， 彼此不直接接触。是理想的摩擦状态。
摩擦和磨损极轻，f ≈ 0.001 ~ 0.01
v
潘存云教授研制
4. 混合摩擦
混合摩擦是指摩擦表面间处于边界 摩擦和流体摩擦的混合状态。混合摩擦 能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边 界摩擦时要小得多。
§4-0 概 述
▲ 摩擦--相对运动的物体表面间的相互阻碍作用现象； ▲ 磨损--由于摩擦而造成的物体表面材料的损失或转移； ▲ 润滑--减轻摩擦和磨损所应采取的措施。
机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废和 更换的。
减少摩擦 减少磨损
节省能源；
降低设备维修次数和费用，节省制造零 件及其所需材料的费用。
微动磨损—
是指摩擦副在微幅运动时，由上述各磨损机理共同形 成的复合磨损。微幅运动可理解为不足以使磨粒脱离摩 擦副的相对运动。
应用实例：轴与孔的过盈配合面、滚动轴承套圈的配合面、
旋合螺纹的工作面、铆钉的工作面等。
§4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法
一、 润滑剂 作用：降低摩擦功耗、减少磨损、冷却、吸振、防锈等。
润滑
粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏 粘度）等表示。我国的石油产品常用运动粘度来标 定。
（1）动力粘度
（2）运动粘度
η为动力粘度，单位为Pa•s； 为密度，单位为 kg / m3
ν为运动粘度，单位为 m2 s 。
润滑油的特性：
η
1）粘----温相关性
0.08
温度 t ↑ → η ↓ 粘--温图 0.07
二、 滑动摩擦状态
1. 干摩擦 两零件表面直接接触后，因为微观局部压力高而形成许 多冷焊点，运动时被剪切。
→功耗↑ 磨损↑ 温度↑ →烧毁轴瓦
不允许出现干摩擦！
三、 滑动摩擦状态
2. 边界摩擦 运动副表面有一层厚度<1 μm的薄油膜，不足以将两金
属表面完全分开，其表面部分微观高峰部分仍将相互
搓削。
磨损 类型
按磨损机理分
按磨损表面 外观可分为
磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损 冲蚀磨损 腐蚀磨损 微动磨损
点蚀磨损 胶合磨损 两种不同的称谓 擦伤磨损
磨粒磨损 ：
潘存云教授研制
磨粒磨损—外部进入摩擦面间的游离硬颗 粒（如空气中的尘土或 磨损造成的金属微粒）或硬的轮廓峰尖在软材料表面上犁刨出很 多沟纹时被移去的材料，一部分流动到沟纹两旁，一部分则形成 一连串的碎片脱落下来成为新的游离颗粒，这样的微粒切削过程 就叫磨粒磨损。
§4-1 摩 擦
一、摩擦的分类
内 摩 擦：在物质的内部发生的阻碍分子之间相对 运动的现象。
外 摩 擦：在相对运动的物体表面间发生的相互阻碍 作用现象。
静 摩 擦：仅有相对运动趋势时的摩擦。 动 摩 擦：在相对运动进行中的摩擦。 滑动摩擦：物体表面间的运动形式是相对滑动。
滚动摩擦：物体表面间的运动形式是相对滚动。
磨损曲线
磨合阶段
▲稳定磨损阶段----零件在平
稳定磨损阶段
机器的寿命
稳而缓慢的速度下磨损。
时间
剧烈磨 损阶段
▲剧烈磨损阶段----在经过稳定磨损阶段后，零件表面遭到
破坏，运动副间隙增大引起而外的动载荷和振动。零件即将 进入报废阶段。
设计机器时，要求缩短磨合期、延长稳定期、推迟剧烈 磨损期的到来。
磨.06
但p <10 Mpa时可忽略。变化很小0.05 粘度值的大小不仅影响摩擦 0.04
副的运动阻力，而且对润滑油 0.03
膜的形成及承载能力具有决定 0.02
性的作用。
0.01
L-TSA32 L-TSA32 L-潘T存S云A教授3研2制 L-TSA32
v
潘存云教授研制
边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分， 常统称为不完全液体摩擦。
可实现： f ≤0.001 ----超润滑摩擦状态。
§4-2 磨 损
磨损—由于摩擦而导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移。
磨损过程如图：
▲磨合阶段----包括摩擦表面
轮廓峰的形状变化和表面材料 被加工硬化两个过程。
磨损量
粘附磨损 ：
潘存云教授研制
粘附磨损—也称胶合，当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处 由于瞬时的温升和压力发生“冷焊”后，在相对运动时，材料从 一个表面迁移到另一个表面，便形成粘附磨损。严重 的粘附磨损 会造成运动副咬死。
疲劳磨损 ：
潘存云教授研制
疲劳磨损—也称点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在交变 的摩擦 力作用下，反复变形所产生的材料疲劳所引起的机械磨 损。点蚀过程：产生初始疲劳裂纹→扩展→ 微粒脱落，形 成点 蚀坑。
分类
气体润滑剂----空气 液体润滑剂----润滑油 半固体润滑剂----润滑脂 固体润滑剂
§4-3 润滑剂、添加剂和润滑方法
1. 润滑油
有机油----动、植物油 种类： 矿物油----石油产品，
化学合成油
矿物油来源充足、成本低廉、稳定性好、因而应用 最广。
粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小， 粘度愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈 差
冲蚀磨损 ：
潘存云教授研制
冲蚀磨损—流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬 质颗粒冲击零件表面所引起的机械磨损。利 用高压空气输送型砂或高压水输送碎石时， 管道内壁所产生的机械磨损是实例之一。。
腐蚀磨损—
当摩擦表面材料在环境的化学或电化学作用下引起 腐蚀，在摩擦副相对运动时所产 生的磨损即为腐蚀磨 损。