电子教案与课件：机械设计基础 单元一 绪论
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机械设计基础 课件 PPT
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
9
一、机械、机器和机构
机器实例：内燃机
进气阀3
排气阀4 活塞2 1、功能：内燃机 顶杆8 是将燃气燃烧时的热 连杆5 能转化为机械能的机 器。 曲轴6 2、组成包含三种机构： 曲柄滑块机构，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。 气缸体 1
第一章 绪论
33
三、机械零件设计的一般步骤
6）细节设计完成后，必要时进行详细的校核计算， 以判定结构的合理性。 7）画出零件的工作图，并写出计算说明书。
第一章 绪论
34
作业
• P13 • 1-1 • 1-2
第一章 绪论 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
14
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
第一章 绪论 ２）表面接触强度
产生原因：点、线接触的零件受载后产生的局部应力 失效形式：
21
静载荷：脆性材料的表面压碎和塑性材料的表面塑性变形；
循环接触：表面疲劳磨损，疲劳点蚀（在交变应力的反复作 用下，零件表面的金属成小片状脱落下来而形成一些小凹坑 的现象） 不发生失效的强度条件：σＨ≤[σＨ]
5.部件：若干个零件的装配体
XX机械设计基础教案第一章绪论
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XX机械设计基础教案第一章绪论
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XX机械设计基础教案第一章绪论
本课程的重要性
v 专业基础课：承上启下 v 承：高等数学、理论力学、机械
制图 v 启：专业课程
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XX机械设计基础教案第一章绪论
本课程的作用
v 创新 v 优化 v 仿生
学习方法
理论与实际相结合，观察与分析
XX机械设计基础教案第一章绪论
XXX机械设计基础教案 第一章绪论
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2020/11/4
XX机械设计基础教案第一章绪论
机械设计基础的课程介绍
v 机械设计基础是机器和机构设计基 础的简称。 •研究对象是机构和机器，它是 近机类和非机类专业对机械原理
及零件学习的基础课。通过生动
的动画、图片展示几种常用机构
和通用零件的基本知识及简单设 计方法。
XX机械设计基础教案第一章绪论
闲话机械
1 机械的定义： v 常见的机器是：
人为的实物组合；
各构件即实体之间具有确定的相 对运动；
帮助我们劳动或减少劳动，完成 有效的机械功或能量的转换。
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XX机械设计基础教案第一章绪论
2 机构的定义 机构只具有机器的两个特征：
v 人为的实物组合； v 确定的相对运动。
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XX机械设计基础教案第一章绪论
5 构件与零件
构件是机构运动的单元，是组成机 构的基本要素。
零件是制造的单元。
•实际的构件可以是一个零件也可以 是由若干个零件固联在一起的一个 独立运动的整体。机械零件分通用 零件（轴承、联轴器等）和专用零 件（内燃机活塞、曲轴等）。
机械设计基础绪论课件
4、操作使用要求:操作简单，劳动强度低，环保
5、其他特殊要求（汽车安全性要求）。
二、机械设计的一般程序
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
§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 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。 5.通过本课程的学习为后续专业课程打好基础。
§0—2 机器的组成及其特征
一、举例说明
单缸内燃机
颚式破碎机
二、基本概念
1、机器特征：
（1）都是人为的实物组合； （2）组成机器的各实物之间具有确定的相对运动； （3）能实现能量转换或完成有用的机械功。
2、机构：
（1）都是人为的实物组合； （2）组成机器的各实物之间具有确定的相对运动； 注意：机构与机器联系与区别 3、机械：机器与机构的总称
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
5、其他特殊要求（汽车安全性要求）。
二、机械设计的一般程序
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
§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 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。 5.通过本课程的学习为后续专业课程打好基础。
§0—2 机器的组成及其特征
一、举例说明
单缸内燃机
颚式破碎机
二、基本概念
1、机器特征：
（1）都是人为的实物组合； （2）组成机器的各实物之间具有确定的相对运动； （3）能实现能量转换或完成有用的机械功。
2、机构：
（1）都是人为的实物组合； （2）组成机器的各实物之间具有确定的相对运动； 注意：机构与机器联系与区别 3、机械：机器与机构的总称
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
《机械设计基础》课件——第一章 绪论
1.1.1 引言
人类在长期的生产和生活实践中创造和发展了机械，其目的是为
了减轻或替代人的劳动，提高生产率。
东汉张衡将杆机构巧妙地使用在人类第一台地震仪上，根据地动 仪内部机构的推测图（参见图1-2），它的原理是某一方向发生地震 时，使都柱（龙机）向该方向倾斜，带动杆件机构，迫使这个方位的 龙口大张，吐出小铜丸，掉进蟾蜍的嘴里，这样就能自动预报地震发 生的方向。
先以图1-3所示的单缸内燃机为例进行分析。
内燃机是由机架（缸体）1、曲轴2、连杆3、活塞4、进气阀5 、排气阀6、推杆7、凸轮8、齿轮9和10等组成。活塞、连杆、曲轴 和缸体组成主体部分，燃气推动活塞作往复移动，经连杆转变为曲轴 的连续转动；凸轮、进排气阀推杆和缸体组成进排气的控制部分，凸 轮转动，推动气阀按时启闭，分别控制进气和排气；曲轴上的齿轮和 凸轮轴上的齿轮与缸体组成传动部分，曲轴转动，通过齿轮将运动传 给凸轮轴。上述三部分共同将热能转换为曲轴的机械能。
设计零件时应满足的基本要求是从设计机器的要求中提出来的，
一般概括为以下两点：
（1）使用要求
（2）经济性要求
1.4.2 机械零件设计的一般方法
第一章 绪论
第一章 绪论
【引 子】
机械设计是根据机械的使用要求对其工作原理、结构、运动方式 ，零件的材料、几何形状等进行构思、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。机械设计是机械工程的重要组成 部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。
1.1 本课程的研究对象
它是机械中的装配单元，如减速器、离合器等。
3．构件 从机械实现预期运动和功能角度看，机构中形成相对运动的各个
运动单元称为构件。构件可以是由单一的零件，也可以是由若干零件 组成的运动单元。如图1-5所示的内燃机连杆是由连杆体1、轴套2、 连杆头3、螺栓4、定位销5、轴瓦6等组成，其一端与活塞相连，另 一端与曲轴相配合。
《机械设计基础绪论》课件
学习方法
理论学习
通过阅读教材、课件及相关资料，掌 握机械设计基础的基本概念、原理和 方法。
实践操作
通过实验、课程设计和实际操作，加 深对机械设计基础的理解和应用。
案例分析
通过分析实际案例，了解机械设计在 工程实践中的应用和问题解决方法。
小组讨论与交流
通过小组讨论和交流，拓宽思路，加 深对机械设计基础的理解和应用。
《机械设计基础绪论 》ppt课件
目录
CONTENTS
• 机械设计基础简介 • 机械设计基础知识 • 机械设计基础的应用 • 机械设计基础的发展趋势 • 总结
01 机械设计基础简介
机械设计基础的定义
01
机械设计基础是机械工程学科的 一门专业基础课程，主要研究机 械设计的基本原理、方法和技能 。
02
，这些设备的设计和制造需要机械设计基础的知识和技能。
02
运输机械的特点
运输机械通常需要具备较高的运输能力和安全性，同时还需要考虑节能
和环保等方面的因素。
03
运输机械的发展趋势
随着科技的不断发展，运输机械也在不断更新换代，未来运输机械将更
加智能化、自动化和绿色化。
04 机械设计基础的发展趋势
智能化
运动链是由一系列按一定顺序排列的 运动副组成的，它可以实现复杂的机 械运动。
运动副
运动副是实现机械运动的连接方式， 常见的运动副包括转动副、移动副、 螺旋副等，它们决定了机械系统的运 动特性。
机械系统
1 2 3
机械系统的组成
一个完整的机械系统通常包括原动机、传动装置 、执行机构和控制机构等部分，它们协同工作以 实现系统的功能。
绿色制造工艺
推广绿色制造工艺也是实现机械设计绿色化的重要手段。例如，采用清洁生产技术、减少废弃物排放等 措施，可以降低生产过程对环境的影响。
国家精品课程课件 机械设计基础 完整版(641页)
a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 三个条件，缺一不可
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：
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：
(新)机械设计基础电子教案教案(第1-6章)
第1 次课教学整体安排填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
第2 次课教学整体安排填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
第3 次课教学整体安排授课类型（请打√）：理论课□讨论课□实验课□练习课□其他□教学方式（请打√）：讲授□讨论□指导□其他□教学资源（请打√）：多媒体□模型□实物□挂图□音像□其他□填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
第4 次课教学整体安排授课时间第周周第节课时安排 2授课题目（教学章、节或主题）：第三章平面连杆机构 3.4-3.5教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1.理解平面连杆机构的特点2.教学内容（包括基本内容、重点、难点）：1.平面连杆机构的急回特征如图3.38所示为一曲柄摇杆机构，其曲柄AB在转动一周的过程中，有两次与连杆BC共线。
在这两个位置，铰链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别为最短和最长，因而摇杆CD的位置C1D和C2D分别为两个极限位置。
摇杆在两极限位置间的夹角 称为摇杆的摆角。
图3.38 曲柄摇杆机构的急回特性牛头刨床、往复式运输机等机械利用这种急回特性来缩短非生产时间，提高生产率。
急回运动特性可用行程速比系数K表示，即填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
第5 次课教学整体安排填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
第6 次课教学整体安排填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
第7 次课教学整体安排授课题目（教学章、节或主题）：第5章其它常用机构教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：1.理解棘轮机构的结构特点及应用2.理解槽轮机构的结构特点及应用教学内容（包括基本内容、重点、难点）：1．棘轮机构的组成和工作原理（一般内容）。
《机械设计基础》绪论PPT
二、任务 掌握常用机构和机械动力学的基本理论、基本知识和
基本技能；掌握一些通用零件的工作原理、结构特点、基 本的设计理论和计算方法 ，并具有设计和维护方面的基 本知识。
三、学习本课程的目的 1、为学习专业机械设备课程打好理论基础； 2、为了解各种机械传动原理、设备的正确使用和维护及
设备的故障分析等方面获得必要的基础知识。 3、培养同学们初步具有运用手册设计机械传动装置和简
∴ 机器是执行机械运动的装置， 其作用是变换或传递能量、物 料、信息，以代替或减轻人类 的劳动。
◆ 机器的组成： 一般机器包含四个组成部分：
(1)动力部分 ：为机器运转提供动力，常 用的有电动机、内燃机、 液压机、气动机等。
(2)传动部分：联接动力部分和执行部分 的中间部分。如：常用的 各种减速器和变速装置均 可作为传动部分。
1、机器（Machine）
汽车
飞机
挖掘机
牛头刨床
军舰
计算机
为了说明机器究竟是怎样组成的呢？它又具有哪些特
征？先来看两个具体的实例：
1）内燃机 (Internal combustion engine)：图0-1
功用：可以把燃气燃烧时产生的 热能转化为机械能
工作原理:
活塞2
燃气通过 进气阀3
进气阀3
2、要有一定的工程观点，要习惯工程方法（注意其使用 条件、应用范围，要学会对比、归纳和总结）；
3、充分利用《机械设计基础学习指导书 》，做到课前预 习、课后复习，及时消化每一讲的内容；
4、要求上课时记好笔记，按时独立完成作业。
六、其它说明
1．成绩评定方法： 平时占20%（包括考勤、作业成绩、课堂提问），实
改进原有机械的性能。其基本要求是： 1、满足功能要求，能； 3、成本低廉。
基本技能；掌握一些通用零件的工作原理、结构特点、基 本的设计理论和计算方法 ，并具有设计和维护方面的基 本知识。
三、学习本课程的目的 1、为学习专业机械设备课程打好理论基础； 2、为了解各种机械传动原理、设备的正确使用和维护及
设备的故障分析等方面获得必要的基础知识。 3、培养同学们初步具有运用手册设计机械传动装置和简
∴ 机器是执行机械运动的装置， 其作用是变换或传递能量、物 料、信息，以代替或减轻人类 的劳动。
◆ 机器的组成： 一般机器包含四个组成部分：
(1)动力部分 ：为机器运转提供动力，常 用的有电动机、内燃机、 液压机、气动机等。
(2)传动部分：联接动力部分和执行部分 的中间部分。如：常用的 各种减速器和变速装置均 可作为传动部分。
1、机器（Machine）
汽车
飞机
挖掘机
牛头刨床
军舰
计算机
为了说明机器究竟是怎样组成的呢？它又具有哪些特
征？先来看两个具体的实例：
1）内燃机 (Internal combustion engine)：图0-1
功用：可以把燃气燃烧时产生的 热能转化为机械能
工作原理:
活塞2
燃气通过 进气阀3
进气阀3
2、要有一定的工程观点，要习惯工程方法（注意其使用 条件、应用范围，要学会对比、归纳和总结）；
3、充分利用《机械设计基础学习指导书 》，做到课前预 习、课后复习，及时消化每一讲的内容；
4、要求上课时记好笔记，按时独立完成作业。
六、其它说明
1．成绩评定方法： 平时占20%（包括考勤、作业成绩、课堂提问），实
改进原有机械的性能。其基本要求是： 1、满足功能要求，能； 3、成本低廉。
机械类高等数学电子教案01第一章绪论-精选文档
微积分的创立是为了处理 17 世纪主要的四类科学问题． 第一类是：已知物体的移动的距离表为时间的函数公 式，求物体在任意时刻的速度和加速度；反之，已知物体的 加速度表为时间的函数的公式，求速度和距离． 例 1.1 设在自由落体运动中，不计空气阻力的作用， 物体下落的距离与时间t 的函数关系为：
1 2 s gt 2 求物体的运动速度．其中 g 为重力加速度． 本问题的难点是物体运动的速度是随着时间而变化的， 路程 s 而用公式： 而 速度 求出的是时间 t 内的平均速度． 时间 t 不是瞬时速度．
s 1 v lim lim ( gt g t ) gt 0 0 0 t 0 t 0 t 2
这就得出了物理中已知的一个公式：自由落体在任意时刻 t 0 的瞬时速度： y N vt gt
第二类问题是：求曲线的切线．
例 1.2 求抛物线 y x 2 上x x0 处的切线． 解 要求切线 PT ，先作割线 PN ，
2 2 2 2
机械类高等数学电子教案——绪论
用 S n 近似代替 S ，应当说近似程度的好坏完全取决于 n 的大小， 分得越细， 即 n 越大， 精确程度就越好， 当 n 时， 则 S n S ，而 1 1 1 S 1 )( 2 ) n ( 6 n n 1 1 当 n 时， 0 ， S n n 3 1 S lim S n 所以 n 3 1 即这一平面图形的面积为 ． 3 上述讲了微积分创立过程中解决的四类具体问题， 从例 题的处理方法我们可以看到， 都是采用了在微小局部 “以直 代曲” 、 “以匀代不匀” ，求得近似值，通过求极限转化为精 确值．从中可以体会出与初等数学的区别来．
机械类高等数学电子教案——绪论
第一节 高等数学的作用和意义
1 2 s gt 2 求物体的运动速度．其中 g 为重力加速度． 本问题的难点是物体运动的速度是随着时间而变化的， 路程 s 而用公式： 而 速度 求出的是时间 t 内的平均速度． 时间 t 不是瞬时速度．
s 1 v lim lim ( gt g t ) gt 0 0 0 t 0 t 0 t 2
这就得出了物理中已知的一个公式：自由落体在任意时刻 t 0 的瞬时速度： y N vt gt
第二类问题是：求曲线的切线．
例 1.2 求抛物线 y x 2 上x x0 处的切线． 解 要求切线 PT ，先作割线 PN ，
2 2 2 2
机械类高等数学电子教案——绪论
用 S n 近似代替 S ，应当说近似程度的好坏完全取决于 n 的大小， 分得越细， 即 n 越大， 精确程度就越好， 当 n 时， 则 S n S ，而 1 1 1 S 1 )( 2 ) n ( 6 n n 1 1 当 n 时， 0 ， S n n 3 1 S lim S n 所以 n 3 1 即这一平面图形的面积为 ． 3 上述讲了微积分创立过程中解决的四类具体问题， 从例 题的处理方法我们可以看到， 都是采用了在微小局部 “以直 代曲” 、 “以匀代不匀” ，求得近似值，通过求极限转化为精 确值．从中可以体会出与初等数学的区别来．
机械类高等数学电子教案——绪论
第一节 高等数学的作用和意义
《机械设计基础》第1章：绪论
《机械设计基础》第1章：绪论机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
第1章绪论(时间：1次课，2学时)/webnew/机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
第1章绪论教学目标：机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法，这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
对于一般的机器，我们在日常生活中已有了不同程度的认识。
但是，一部机器是怎样组成的？如何完成既定的功能？其中哪些问题与本课程有关？等等。
对于这些问题，我们可以通过对典型机械的分析来认识。
通过本章的学习，要求读者了解本课程研究的内容、性质和任务。
/webnew/ 机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
第1章绪论教学重点和难点：机器的组成及其分析方法。
本课程的性质、内容以及学习方法。
机械设计的一般程序。
机械零件设计的一般程序。
机械、机器、机构、构件以及零件的概念。
/webnew/机械设计基础课程是研究常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及基本的设计理论和设计分析的方法,这些知识将通过一些机构和零件进行讲授。
第1章绪论案例导入：案例导入：如图1-1所示的是一台自动组装机，由工业编程控制器进行如图所示的是一台自动组装机，所示的是一台自动组装机控制、安全监测、质量检测、计数的六工位组装机；控制、安全监测、质量检测、计数的六工位组装机；它可以根据需要设计相应的夹具及工装，代替人完成装配动作。
根据需要设计相应的夹具及工装，代替人完成装配动作。
在我们的生产、生活中有许许多多的机器，我们的生产、生活中有许许多多的机器，有哪些内容和机械设计基础课程有关？如何认识机器、分析机器？这些将要在设计基础课程有关？如何认识机器、分析机器？本书的内容中逐步得到解答。
机械设计基础绪论PPT课件
（如齿轮机构）
机构主要用来传递和变换运动。 机器主要用来传递和变换能量。
从结构和运动学的角度分析，机 器和机构之间并无区别，都是具有确定 相对运动的各种实物的组合，所以，通 常将机器和机构统称为机械。
带式输送机传动简图
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。 特定的机器中用到的零件称为专用零件。 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。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。
能熟练地运用力系平衡条件求解简单力系的平衡 问题。 掌握零部件的受力分析和强度计算方法。 熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工 作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机 构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设 计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力， 初步具有设计简单机械传动装置的能力。 具有与本课程有关的解题、运算、绘图能力和应 用标准、手册、图册等有关技术资料的能力。
1.静力分析的基本概念
力：物体间的相互机械作用，使物体的运动状
态或形状尺寸发生改变。（外效应和内效应） 力的三要素及表示方法 力系与等效力系（合力和分力） 平衡与平衡力系
刚体：在外力作用下，大小和形状保持不变的
物体。静力学中研究的物体均可视为刚体。
力的三要素及表示方法
物体间机械作用的形式是 多种多样的，力对物体的效应 取决于力的大小、方向和作 用点，这三者被称为力的三要 素。 力矢量用一条有向线段表示， 线段的长度表示力的大小；线 段的方位和箭头表示力的方向； 线段的起点或终点表示力的作 用点，力的国际单位为牛[顿] （N）。
机构主要用来传递和变换运动。 机器主要用来传递和变换能量。
从结构和运动学的角度分析，机 器和机构之间并无区别，都是具有确定 相对运动的各种实物的组合，所以，通 常将机器和机构统称为机械。
带式输送机传动简图
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。 特定的机器中用到的零件称为专用零件。 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。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。
能熟练地运用力系平衡条件求解简单力系的平衡 问题。 掌握零部件的受力分析和强度计算方法。 熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工 作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机 构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设 计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力， 初步具有设计简单机械传动装置的能力。 具有与本课程有关的解题、运算、绘图能力和应 用标准、手册、图册等有关技术资料的能力。
1.静力分析的基本概念
力：物体间的相互机械作用，使物体的运动状
态或形状尺寸发生改变。（外效应和内效应） 力的三要素及表示方法 力系与等效力系（合力和分力） 平衡与平衡力系
刚体：在外力作用下，大小和形状保持不变的
物体。静力学中研究的物体均可视为刚体。
力的三要素及表示方法
物体间机械作用的形式是 多种多样的，力对物体的效应 取决于力的大小、方向和作 用点，这三者被称为力的三要 素。 力矢量用一条有向线段表示， 线段的长度表示力的大小；线 段的方位和箭头表示力的方向； 线段的起点或终点表示力的作 用点，力的国际单位为牛[顿] （N）。
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三、机械设计基础课程的任务
1、掌握机构的结构、运动特性，初步具有分析和设 计常用机构的能力。 2、掌握通用机械零件的工作原理、结构特点、设计 计算和维护等基本知识，并初步具有设计机械传动装 置的能力。 3、具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资 料的能力。 4、获得本学科实验技能的初步训练。
单元小结
机械设计基础
Basics of Mechanical Design
目录
1 单元一 绪论 2 单元二 平面机构的运动简图及自由度 3 单元三 平面连杆机构 4 单元四 凸轮机构 5 单元五 带传动和链传动 6 单元六 齿轮传动
目录
7 单元七 齿轮系 8 单元八 连接 9 单元九 轴 10 单元十 轴承 11 单元十一 联轴器和离合器 12 单元十二 课程实验
制定 产 品 设 计
设计课题
任务书
设计任务书是进行设计、调试和验收的主要依据。
二、机械设计的一般程序
2.总体方案设计
根据设计任务书的要求，本着技术先进、使用 可靠、经济合理的原则，拟定出一种能够实现机械 功能要求的总体布置、传动方案和机构简图等。
3.技术设计
根据总体设计方案的要求，对其主要零部件进行 工作能力计算，并考虑结构设计上的需要，确定主要 零部件的几何参数和基本尺寸。然后根据已确定的结 构方案和主要零部件的基本尺寸，绘制机械的装配图、 部件装配图和零件工作图。然后编写设计计算说明书、 使用说明书、标准件明细表等。
运输机器（升降机、起重机、汽车等）
信息机器（电视机、计算机、复印机等）
二、构件、零件与部件
1、构件 机构中的运动单元。可以是一个零件；也可以由若干个无
相对运动的零件组成（即固定连接）。
右图中： 1-连杆体 2-螺栓 3-连杆盖 4-螺母
二、构件、零件与部件
2、零件 机械中不可拆的最小单元称为零件，需要独立加工获得，
同时具备以上三个特征的构件组合体称为机器。 例如：内燃机即为典型的机器。
一、器与机构
2、机构的概念
仅具备前两个特征的多构件组合体称为机构。
（a)连杆机构 （b)齿轮机构 （c)凸轮机构
一、机器与机构
3、机构与机器的比较 1)机构的主要功能是传递运动和力，而机器的主要功能除传
递运动和力外，还能完成能量、物料和信息的变换与传递. 2)机构是机器的重要组成部分，机器包括一个或多个机构。
课程作用
掌握对普通机械构件进行受力分析、变形分析及有关的强 度计算，合理地选用常用的标准和通用零部件；掌握常见机 械传动系统的基本设计。培养学生具有持续发展和终身学习 的能力。
总学时：84学时；
学分：5学分
导入：从古到今，机械设计方面杰出的发明创造 候风地动仪
水排鼓风机
18世纪初以蒸汽机的 出现为代表产生了第一 次产业革命，人们开始 设计制造各种各样的机 械，例如纺织机、火车、 汽轮船。
求，把若干构件组装到一起的组合体称为部件。
部件
通用部件 如减速器、滚动轴承和 联轴器等
专用部件 如汽车转向器等
通用部件—减速器
课题二 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 功能要求是指被设计机器的功用和性能指标。 设计机器的基本出发点是实现预定的功能要求。
2.安全可靠与强度、寿命的要求 设计的机器必须保证在预定的工作期限内
单元一 绪论
课题一 机器的组成及其特征 课题二 机械设计的基本要求及一般程序 课题三 机械设计基础课程的内容、性质和任务
课程简介
学习《机械设计基础》有什么用？
机械类行业或其他行业（如储运、采矿、冶金、化工、 建筑 、电力电子、供热制冷等）技术技能型人员，经常接 触各种机械设备（机床、泵、压力机、仪器仪表等），并处 理许多与机械有关的问题，因此掌握一定的机械方面的基本 知识，非常必要。
（1）实例
图示为单缸内燃机 (Internal combustion engine) ，由活塞1、连杆2、曲轴3、 齿轮4与5、凸轮6、顶杆7及 气缸体8等所组成。
1、机器的组成及定义
（2）机器组成的共同特征
1）都是人为实体的组合； 2）各实体间具有确定的相对运动； 3）可以实现能量转换或完成有用的机械功。 （3）机器的定义
是组成构件的基本单元。是机械中制造单元。
零件
通用零件：机械中普遍使用的零件。 如螺栓、齿轮轴、弹簧等
专用零件：仅在某些专门行业中才用 到的零件。如内燃机的活 塞、曲轴，汽轮机的叶片， 机床的床身等。
通用零件—齿轮
专用零件—活塞
专用零件—整体式曲轴
二、构件、零件与部件
3、部件 为实现一定的运动转换或完成某一工作要
3)从构成和运动的观点看，机器与机构并无区别。在工程 上，通常以“机械”一词作为机器与机构的总称。
一、机器与机构 4、机器的功能组成
辅助系统，例如：润滑、显示、照明等
原动机部分
传动部分 控制系统
执行部分
一、机器与机构 5、机器的分类（按用途）
动力机器(电动机、内燃机、发电机等)
机器
加工机械（金属切削机床、轧钢机、 织布机等）
一、机械设计的基本要求
5.其它特殊要求
机床应在规定的使用期限内保持精度；经 常搬动的机器要求便于安装、拆卸和运输；食品、 医药、纺织等机械有不得污染产品的要求。
二、机械设计的一般程序 1.提出和制定产品设计任务书
根据 市 场 或 用 确定 户的使用 要求
所设计机器的功 研究
能和有关指标
分析
实 现 的 确定 可能性
1、掌握机器与机构的概念； 2、掌握构件、零件、部件的概念及区别，会举例；； 3、了解机械设计的基本要求及一般程序； 4、了解机械设计基础课程的内容、性质和任务。
二、机械设计的一般程序
4.样机的试制和鉴定
经过专家和有关部门对设计资料进行审定 认可后，进行样机的试制，样机制成后，可通过 生产运行进行性能测试，然后便可组织鉴定，进 行全面的技术经济评价。
鉴定通过后即可根据市场需求组织生产。至 此，机械设计工作才告完成。
课题三 机械设计基础课程的内容、性质和任务
一、机械设计基础课程的内容
本课程的基本内容可分为机械原理和机械零件 设计两大部分。
主要讲述机械中的常用机构和通用零部件的工 作原理、运动特点、结构特点、基本设计理论和计 算方法，讲述常用零部件的选用和维护等共性问题
二、机械设计基础课程的性质
本课程是工科类各专业一门重要的专业基础课， 它综合应用高等数学、工程力学、金属工艺学等先 修课程的基础理论知识，结合生产实践知识，解决 常用机构及通用零部件的分析和设计问题。
能够可靠地工作，防止个别零件的破坏或失效 而影响正常运行。
一、机械设计的基本要求
3.经济性要求
经济性是一个综合性指标。良好的工艺性、合理 的选材、尽可能实现三化（零件的标准化、部件通用 化、产品系列化），以最大限度的提高经济效益。
4.操作使用要求
设计的机器要力求操作方便，最大限度地减少工 人操作时的体力和脑力消耗，改善操作者的工作环境， 降低工作噪声，净化废气、废液及灰尘，使其对环境 的污染和公害尽可能小。
国际太空站
航天飞机正在利用机械 臂施放哈勃空间望远镜
21世纪机械制造业的发展总趋势为“四化”：柔 性化、灵捷化、智能化和信息化。
2010年7月6日，美国Terrafugia公司制造的陆空两用变形车 （会飞的车）
课题一 机器的组成及其特征
一、机器与机构
1、机器的组成及定义
任何一种机器都是为实现 某种功能而设计制造的。
法国陆军技术军官古诺发明了世 界上第一辆蒸汽动力车
19世纪到20世纪初 的第二次产业革命，随 着内燃机的出现，促进 了汽车、飞机等运输工 具的出现和发展。
“圣路易斯精神”号飞机 1927年美国人林德伯格驾驶着它完成 了人类首次不着陆飞越大西洋的壮举。
20世纪中后期，以机电一体化技术为代表，在机 器人，航空航天，海洋舰船等领域开发出了众多高新 机械产品，如火箭、卫星、宇宙飞船、空间站、航空 母舰、深海探测器等。