电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块十一 步进运动机构
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电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块十 凸轮机构
模块十 凸轮机构
二、凸轮机构的基本类型及应用
见表。
按凸轮的形状分类
模块十 凸轮机构
按凸轮的形状分类
模块十 凸轮机构
按凸轮机构从动件端部结构形式及其运动形式分类
模块十 凸轮机构
按凸轮机构从动件端部结构形式及其运动形式分类
模块十 凸轮机构
按凸轮与从动件维持高副接触 (锁合)的方式分类
模块十 凸轮机构
模块十 凸轮机构
相关知识
一、凸轮机构的基本组成 及应用特点
1.凸轮机构的基本组成 2.凸轮机构的应用特点 (1) 设计适当的凸轮轮廓便可使从动 件得到预期的运动。 (2) 可以高速启动。 (3) 易磨损。 (4)凸轮的轮廓加工困难，从动件的 行程不能过大。
凸轮机构的基本组成 1—机架 2—从动件 3—凸轮
模块十 凸轮机构 课题二 凸轮轮廓曲线的设计 任务引入
偏置尖底移动从动件盘形凸轮机构。试设计该凸轮轮廓曲线。
偏置尖底移动从动件盘形凸轮机构及从动件位移线图
模块十 凸轮机构
任务分析
凸轮机构的运动轨迹分为四段，上升—停止—下降—停止。
模块十 凸轮机构
相关知识
一、凸轮机构的工作过程和有关参数
1.凸轮机构的工作过程 凸轮回转，从动件上升—停止—下降—停止的运动。 2.凸轮机构的概念及参数 (1)基本概念 1)从动件位移线图。 2)从动件运动线图。 (2)基本参数
模块十 凸轮机构
课题一 凸轮机构的认知 课题二 凸轮轮廓曲线的设计
模块十 凸轮机构 课题一 凸轮机构的认知 任务引入
如图所示为内燃机配气机构及其机构运动简图，试分析其运动规阀杆 3—导套 (机架)
模块十 凸轮机构
任务分析
盘形凸轮机构， 在凸轮转动一周，带动气阀杆作上下往复运动。
电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块九 平面连杆机构
死点是不利的，须克服。方法是利用从动件本身的质量或附加转动惯 量较大的构件，依靠其惯性作用通过死点位置。
在工程实际中，机构的死点位置可以被利用来夹紧工件。
曲柄摇杆机构的死点位置
连杆式快速夹具 (利用死点位置夹紧工件)
模块九 平面连杆机构
任务实施
1.知识应用示例 (1)由K，求出θ。 (2)任选铰链中心D 的位置， 作出摇杆两 个极限位置C1D和C2D。 (3)连接C1和C2，作∠C1C2O=∠C2C1O， C2O 与C1O 相交于O 点。 (4)以O 为圆心，OC1 或OC2 为半径作圆， 在此圆上任取一点 A 作为曲柄的固定铰链中 心。 (5)曲柄长度LAB= (AC2-AC1)/2。再以A 为 圆心和以LAB为半径作圆，交 C1A 的延长线
于 B1，交 C2A 于 B2，即得B1C1=B2C2=LBC及
AD=LAD。
曲柄摇杆机构
模块九 平面连杆机构
2.设计牛头刨床摆动导杆机构 (1)由极位夹角=36°。即ψ=θ=36°。 (2)设作图比例为1∶10。 (3)任取一点A，作∠C1AC2=ψ，并作其角平分线。再由 A 点起在其上按 作图比例尺μL 截取 AB=500/μL，则得另一固定铰链中心B，即为曲柄的回转 中心。 (4)过点 B 作导杆两极限位置的垂线 BC1(或BC2)，量取该线段长度，按 照设定比例μL 可得曲柄的长度为μLLBC1 。
铰链四杆机构的基本形式 a)曲柄摇杆机构 b)双曲柄机构 c)双摇杆机构
铰链四杆机构中无曲柄存在时，则不论以哪一杆为机架，均可得双摇 杆机构。
模块九 平面连杆机构
二、急回特性和行程速比系数
当曲柄等速回转时，摇杆往复摆动的速度不同，摇杆摆动时空回行程 的平均速度大于工作行程的平均速度(即v2 ﹥v1)，机构的这种性质称为急 回特性。
在工程实际中，机构的死点位置可以被利用来夹紧工件。
曲柄摇杆机构的死点位置
连杆式快速夹具 (利用死点位置夹紧工件)
模块九 平面连杆机构
任务实施
1.知识应用示例 (1)由K，求出θ。 (2)任选铰链中心D 的位置， 作出摇杆两 个极限位置C1D和C2D。 (3)连接C1和C2，作∠C1C2O=∠C2C1O， C2O 与C1O 相交于O 点。 (4)以O 为圆心，OC1 或OC2 为半径作圆， 在此圆上任取一点 A 作为曲柄的固定铰链中 心。 (5)曲柄长度LAB= (AC2-AC1)/2。再以A 为 圆心和以LAB为半径作圆，交 C1A 的延长线
于 B1，交 C2A 于 B2，即得B1C1=B2C2=LBC及
AD=LAD。
曲柄摇杆机构
模块九 平面连杆机构
2.设计牛头刨床摆动导杆机构 (1)由极位夹角=36°。即ψ=θ=36°。 (2)设作图比例为1∶10。 (3)任取一点A，作∠C1AC2=ψ，并作其角平分线。再由 A 点起在其上按 作图比例尺μL 截取 AB=500/μL，则得另一固定铰链中心B，即为曲柄的回转 中心。 (4)过点 B 作导杆两极限位置的垂线 BC1(或BC2)，量取该线段长度，按 照设定比例μL 可得曲柄的长度为μLLBC1 。
铰链四杆机构的基本形式 a)曲柄摇杆机构 b)双曲柄机构 c)双摇杆机构
铰链四杆机构中无曲柄存在时，则不论以哪一杆为机架，均可得双摇 杆机构。
模块九 平面连杆机构
二、急回特性和行程速比系数
当曲柄等速回转时，摇杆往复摆动的速度不同，摇杆摆动时空回行程 的平均速度大于工作行程的平均速度(即v2 ﹥v1)，机构的这种性质称为急 回特性。
第一章机械设计基础(Ⅱ)机械设计概论PPT课件
我国现行标准：国家标准（GB），部颁标 准（JB，YB等），行业标准。出口产品采用国 际标准（ISO）。
33
注意:机构 有两个特征: 可动、确定 的运动
34
内燃机 连杆
内燃机连杆
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
连杆盖
返回
机械设计的现代方法
1. 计算机辅助设计（CAD） 借助于计算机进行设计消息处理，利用计算机具有运 算快速准确、存储量大、逻辑判断功能强等特点，通
➢极限应力lim
极限应力与零件的失效形式有关，而失效形式和应 力有关。
22
静应力 失效形式 断裂或塑性 lim
变形
＝ b （脆性材料） ＝ s （塑性材料）
变应力
失效形式
疲劳破坏
lim
＝ r （疲劳极限）
➢ 安全系数S
S用来考虑材料性能的离散性、计算方法的准确性、 零件的重要性等多种不确定因素的影响。主要是根 据经验查表得到。
不等热量传到中心，快速冷却。表面获得高硬度， 而芯部保持韧性。 ➢ 化学表面热处理——将零件放在含有某种化学元 素（碳、氮、铝等）的介质中加热和保温，使该 元素渗透到零件表面。
三、机械零件材料的选择
31
1.5 机械零件的工艺性及标准化
1.5.1 零件的结构工艺性——零件的结构在满足使用 要求的前提下，能用生产率高、劳动量小、材料消耗 少和成本低的方法制造出来。
例如发动机的曲轴 。
26
3. 有色金属合金 有色金属合金具有特殊性能（高导电性、
导热性、耐腐蚀和减摩性），用在有特殊需要 的场合。 4. 非金属材料 非金属材料的种类繁多，在工程上也发挥着重 要的作用（橡胶、工程塑料、陶瓷）。例如橡 胶密封垫、传动带、树脂材料制作摩擦片、塑 料手柄等等。
33
注意:机构 有两个特征: 可动、确定 的运动
34
内燃机 连杆
内燃机连杆
套筒
螺栓
垫圈 螺母
连杆体 轴瓦
连杆盖
返回
机械设计的现代方法
1. 计算机辅助设计（CAD） 借助于计算机进行设计消息处理，利用计算机具有运 算快速准确、存储量大、逻辑判断功能强等特点，通
➢极限应力lim
极限应力与零件的失效形式有关，而失效形式和应 力有关。
22
静应力 失效形式 断裂或塑性 lim
变形
＝ b （脆性材料） ＝ s （塑性材料）
变应力
失效形式
疲劳破坏
lim
＝ r （疲劳极限）
➢ 安全系数S
S用来考虑材料性能的离散性、计算方法的准确性、 零件的重要性等多种不确定因素的影响。主要是根 据经验查表得到。
不等热量传到中心，快速冷却。表面获得高硬度， 而芯部保持韧性。 ➢ 化学表面热处理——将零件放在含有某种化学元 素（碳、氮、铝等）的介质中加热和保温，使该 元素渗透到零件表面。
三、机械零件材料的选择
31
1.5 机械零件的工艺性及标准化
1.5.1 零件的结构工艺性——零件的结构在满足使用 要求的前提下，能用生产率高、劳动量小、材料消耗 少和成本低的方法制造出来。
例如发动机的曲轴 。
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3. 有色金属合金 有色金属合金具有特殊性能（高导电性、
导热性、耐腐蚀和减摩性），用在有特殊需要 的场合。 4. 非金属材料 非金属材料的种类繁多，在工程上也发挥着重 要的作用（橡胶、工程塑料、陶瓷）。例如橡 胶密封垫、传动带、树脂材料制作摩擦片、塑 料手柄等等。
《机械设计基础模块》课件
确定机械系统的功能需求、性能指标 和限制条件，为后续设计提供指导。
市场调研
了解同类产品的优缺点，以及市场需 求和竞争态势，为创新设计提供依据 。
设计方案制定
概念设计
根据需求分析，构思多种可能的设计方案，评估其可行性和 优缺点。
详细设计
确定最终设计方案，进行尺寸、材料、工艺等方机设计实例，如汽油机、柴油机、燃气机等，展示设计过程和结果，并分 析其优缺点和应用范围。
机器人结构设计
机器人结构设计概述
机器人结构设计流程
机器人结构设计实例
机器人结构是机器人的基础，其设计 的合理性直接影响到机器人的性能。 在PPT中，可以介绍机器人结构的基 本组成、设计原则等。
04
常用机械设计软件
AutoCAD
简介
AutoCAD是一款由Autodesk公 司开发的计算机辅助设计软件， 广泛应用于机械、建筑、电子等
领域。
特点
具有强大的二维绘图和三维建模功 能，支持定制和脚本编写，便于进 行复杂设计和生产。
应用
主要用于绘制平面图、立体图、剖 面图等，可进行尺寸标注、材料明 细表生成等。
绘图与建模
使用CAD等工具绘制零件图、装配 图和三维模型，确保设计意图准确表 达。
材料与工艺选择
根据设计要求选择合适的材料和加工 工艺，确保零件制造的可行性。
设计评估与优化
性能测试
对设计完成的机械系统进行性能测试，验证其是否满足设计目标。
优化改进
根据测试结果，对设计进行必要的优化和改进，提高机械系统的性能和可靠性。
在满足性能要求的前提下，考虑材料的成 本和市场供应情况。
机械制造工艺
工艺流程
制定从原材料到成品的加工工艺流程 ，包括毛坯制造、零件加工、装配调 试等。
市场调研
了解同类产品的优缺点，以及市场需 求和竞争态势，为创新设计提供依据 。
设计方案制定
概念设计
根据需求分析，构思多种可能的设计方案，评估其可行性和 优缺点。
详细设计
确定最终设计方案，进行尺寸、材料、工艺等方机设计实例，如汽油机、柴油机、燃气机等，展示设计过程和结果，并分 析其优缺点和应用范围。
机器人结构设计
机器人结构设计概述
机器人结构设计流程
机器人结构设计实例
机器人结构是机器人的基础，其设计 的合理性直接影响到机器人的性能。 在PPT中，可以介绍机器人结构的基 本组成、设计原则等。
04
常用机械设计软件
AutoCAD
简介
AutoCAD是一款由Autodesk公 司开发的计算机辅助设计软件， 广泛应用于机械、建筑、电子等
领域。
特点
具有强大的二维绘图和三维建模功 能，支持定制和脚本编写，便于进 行复杂设计和生产。
应用
主要用于绘制平面图、立体图、剖 面图等，可进行尺寸标注、材料明 细表生成等。
绘图与建模
使用CAD等工具绘制零件图、装配 图和三维模型，确保设计意图准确表 达。
材料与工艺选择
根据设计要求选择合适的材料和加工 工艺，确保零件制造的可行性。
设计评估与优化
性能测试
对设计完成的机械系统进行性能测试，验证其是否满足设计目标。
优化改进
根据测试结果，对设计进行必要的优化和改进，提高机械系统的性能和可靠性。
在满足性能要求的前提下，考虑材料的成 本和市场供应情况。
机械制造工艺
工艺流程
制定从原材料到成品的加工工艺流程 ，包括毛坯制造、零件加工、装配调 试等。
机械设计基础第2版教学课件作者柴鹏飞第1章第1章绪论
主要要求有：使用要求、经济要求、安全要求、外 观要求。
此外还有：噪声、起重、运输、卫生、防腐蚀、防 冻等。
实质上可归纳为二条：
1）避免失效； 2）提高总体效益。
机械设计概述
2、机械零件的失效形式和设计准则
机械零件由于某种原因不能正常工作（完 不成规定的功能或达不到设计要求的性能）时， 称为失效。破坏是失效，但失效并不单纯意味 着破坏。
4) 注意培养综合分析、全面考虑问题的能 力。解决同一实际问题，往往有多种方 法和结果，要通过分析、对比、判断和 决策，做到优中选优。
本课程的特点和学习方法
5) 注意培养科学严谨、一丝不苟的工作作 风。在今后的工作中要与各种机械设备、 各种装置打交道，稍有不慎，即可能造 成损失、损坏。
本课程的特点和学习方法
执行部分
传感器
传感器
传感器
控制系统
本课程研究的对象
原动部分－机器完成预定功能的动力源，最常见的是 内燃机、电动机。
传动部分－联接原动机和执行部分的中间部分。 执行部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。
控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。 传感部分－将机器的工作参数，如位移、速度、加速
课程内容介绍
此外，学习机械设计基础课程，还将有 助于学生工程思想的建立；有助于科学 精神的培养；有助于增强解决实际工程 类问题的能力。
《机械设计基础》是研究机械工作原 理、机械构成原理、机械零件功用和机 械零件结构及其工作可靠度的工程技术 科学。
课程内容介绍
《机械设计基础》由理论和实践两部分组 成。机械设计基础理论是人们对机械与机 械设计最基本、最普遍规律的认识和概括。 机械设计基础实践则是人们掌握机械设计 知识，形成工程技术能力的一种重要环节， 是进行机械工程实践的基本技术能力。
此外还有：噪声、起重、运输、卫生、防腐蚀、防 冻等。
实质上可归纳为二条：
1）避免失效； 2）提高总体效益。
机械设计概述
2、机械零件的失效形式和设计准则
机械零件由于某种原因不能正常工作（完 不成规定的功能或达不到设计要求的性能）时， 称为失效。破坏是失效，但失效并不单纯意味 着破坏。
4) 注意培养综合分析、全面考虑问题的能 力。解决同一实际问题，往往有多种方 法和结果，要通过分析、对比、判断和 决策，做到优中选优。
本课程的特点和学习方法
5) 注意培养科学严谨、一丝不苟的工作作 风。在今后的工作中要与各种机械设备、 各种装置打交道，稍有不慎，即可能造 成损失、损坏。
本课程的特点和学习方法
执行部分
传感器
传感器
传感器
控制系统
本课程研究的对象
原动部分－机器完成预定功能的动力源，最常见的是 内燃机、电动机。
传动部分－联接原动机和执行部分的中间部分。 执行部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。
控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。 传感部分－将机器的工作参数，如位移、速度、加速
课程内容介绍
此外，学习机械设计基础课程，还将有 助于学生工程思想的建立；有助于科学 精神的培养；有助于增强解决实际工程 类问题的能力。
《机械设计基础》是研究机械工作原 理、机械构成原理、机械零件功用和机 械零件结构及其工作可靠度的工程技术 科学。
课程内容介绍
《机械设计基础》由理论和实践两部分组 成。机械设计基础理论是人们对机械与机 械设计最基本、最普遍规律的认识和概括。 机械设计基础实践则是人们掌握机械设计 知识，形成工程技术能力的一种重要环节， 是进行机械工程实践的基本技术能力。
电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块三 齿轮传动
模块三 齿轮传动
2.锥齿轮的应用 相交轴、交错轴交角90°。 3.直齿锥齿轮的正确啮合条件 (1)标准直齿锥齿轮副的轴交角∑=90°。 (2)即m1=m2。 (3)α1=α2。
模块三 齿轮传动
二、齿轮齿条传动
车床溜板箱传动系统
模块三 齿轮传动
1.齿条 一个平板或直杆，当其具有一系列等距离分布的齿时，就称为齿条。 直齿条和斜齿条。 2.齿轮齿条传动 回转运动转变直线运动，或将直线运动转变回转运动。 3.齿轮齿条传动的啮合条件 (1) m1=m2。 (2) α1=α2。
计算该齿轮其他部分的几何尺寸。
单级减速机
模块三 齿轮传动
任务分析
利用一对直齿圆柱齿轮来传递运动。
模块三 齿轮传动 相关知识
一、渐开线的形成及特点
1.渐开线的形成
渐开线的形成
模块三 齿轮传动
2.渐开线的特点 基圆越大渐开线越平直，基圆越小渐开线越弯曲。基圆内没有渐开线。 基圆上的压力角等于零。分度圆的压力角，其值为20°。
一、锥齿轮传动
锥齿轮传动 a)直齿 b)曲齿 c)斜齿
模块三 齿轮传动
分度曲面为圆锥面的齿轮称为锥齿轮。
汽车后桥主减速器中的锥齿轮
模块三 齿轮传动
1.基本参数和几何尺寸计算 锥齿轮都是指大端的端面尺寸。
锥齿轮传动
模块三 齿轮传动
标准直齿锥齿轮各部分的几何尺寸计算公式见表。
标准直齿锥齿轮几何尺寸计算公式
模块三 齿轮传动
任务2 斜齿圆柱齿轮的受力分析和强度计算
任务引入
轮齿受力是否合适、强度是否满足要求。
减速机及斜齿圆柱齿轮传动
模块三 齿轮传动
任务分析
对斜齿轮进行受力分析、强度计算，合理选择齿轮材料，确定齿轮的 各个参数。
机械设计基础(第2版)全册电子教案模块1-2024鲜版
成危害。
5
机械设计的发展趋势
绿色设计
未来的机械设计将更加注重环保 和可持续性，致力于减少能源消
耗和废弃物排放。
2024/3/28
智能化设计
随着人工智能和机器学习技术的 发展，机械设计将实现更高程度 的自动化和智能化。
微型化设计
随着微纳制造技术的进步，机械 设计将更加注重微型化和精密化， 以满足日益增长的微型产品需求。
人机融合设计
未来的机械设计将更加注重人机 交互和人机融合，以提高用户体
验和机器的使用效率。
6
02
机械零件的强度与刚度
2024/3/28
7
强度与刚度的概念
01
02
03
强度
材料在静载荷作用下抵抗 破坏（过量塑性变形或断 裂）的性能。
2024/3/28
刚度
结构或材料在受力时抵抗 弹性变形的能力。
强度与刚度的关系
优化载荷类型
通过改变交变载荷的频率、幅值、波 形等，优化载荷类型，提高疲劳强度。
20
疲劳强度试验与数据处理
试验方法
包括单点法、升降法、成组法等，用于测定材料的疲劳极限和SN曲线。
数据处理
对试验数据进行统计分析，得出材料的疲劳极限、平均寿命等参数。
结果分析
根据试验结果，分析影响疲劳强度的因素，提出改进措施。
定义
机械设计是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。
重要性
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 的最主要因素。
2024/3/28
5
机械设计的发展趋势
绿色设计
未来的机械设计将更加注重环保 和可持续性，致力于减少能源消
耗和废弃物排放。
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智能化设计
随着人工智能和机器学习技术的 发展，机械设计将实现更高程度 的自动化和智能化。
微型化设计
随着微纳制造技术的进步，机械 设计将更加注重微型化和精密化， 以满足日益增长的微型产品需求。
人机融合设计
未来的机械设计将更加注重人机 交互和人机融合，以提高用户体
验和机器的使用效率。
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机械零件的强度与刚度
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强度与刚度的概念
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强度
材料在静载荷作用下抵抗 破坏（过量塑性变形或断 裂）的性能。
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刚度
结构或材料在受力时抵抗 弹性变形的能力。
强度与刚度的关系
优化载荷类型
通过改变交变载荷的频率、幅值、波 形等，优化载荷类型，提高疲劳强度。
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疲劳强度试验与数据处理
试验方法
包括单点法、升降法、成组法等，用于测定材料的疲劳极限和SN曲线。
数据处理
对试验数据进行统计分析，得出材料的疲劳极限、平均寿命等参数。
结果分析
根据试验结果，分析影响疲劳强度的因素，提出改进措施。
定义
机械设计是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。
重要性
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 的最主要因素。
2024/3/28
机械设计基础 第2版 课件
6.1 概述 6.1.1 齿轮传动的特点 6.1.2 齿轮传动的分类
机械设计基础 第2版高职高专 ppt 课件
6.1.1 齿轮传动的特点
1)两轮瞬时传动比(角速度之比)恒定。 2)适用的圆周速度和传动功率范围较大。 3)传动效率较高、寿命较长。 4)能实现平行、相交、交错轴间传动。 1)制造和安装精度要求较高，成本也高。 2)不适用于较远距离的传动。
6.8.2 齿轮精度等级及选用
1.精度等级 2.公差组 3.精度等级的选用
表6-9 常用的检验组
表6-10 齿轮精度、圆周速度与加工方法关系
6.8.3 齿轮精度在图样上的标注
1)齿轮第Ⅰ公差组精度为7级，第Ⅱ、Ⅲ公差组精度均为6级，齿 厚上、下偏差代号分为G，M。 2)齿轮的三个公差组精度同级，例如7级，齿厚上、下偏差代号分 别为F、L。 例6-3 某通用减速器中的标准直齿圆柱齿轮，已知：模数m=3mm， 齿数z=32，中心距a=288mm，孔径D=40mm，压力角α=20°，齿宽b =20mm，传递功率P=5kW，转速n=1280r／min，小批量生产。试 确定齿轮精度等级、检验项目、侧隙、齿坯公差和齿面粗糙度。 解 1)确定齿轮精度等级 2)确定各公差组的检验项目
6.8.3 齿轮精度在图样上的标注
表6-11 各公差组的公差值与极限偏差值
6.9 齿轮常见失效形式、设计准则与选择
6.9.1 6.9.2 6.9.3
轮齿的失效形式 设计准则 齿轮常用材料及其热处理
1.轮齿折断
6.9.1 轮齿的失效形式
图6-24 齿根疲劳断裂
6.9.1 轮齿的失效形式
1.tif
6.7.3 变位齿轮传动类型、特点及应用
1.标准齿轮传动 2.高变位齿轮传动 3.角变位齿轮传动
电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块一 螺纹连接与螺旋传动
模块一 螺纹连接与螺旋传动
螺纹连接的基本类型、结构、特点及应用
模块一 螺纹连接与螺旋传动
六、螺纹连接的预紧与防松
1.螺纹连接的预紧 目的：增加连接的可靠性和紧密性。 2.螺纹连接的防松 实质就是防止螺纹副的相对转动。 (1)防松的原因 (2)螺纹连接的防松措施及方法 防松措施及方法 (见表)。
螺纹连接的防松措施及方法
模块一 螺纹连接与螺旋传动
结构、形状及应用见表。
常用螺纹连接件的结构、形状及应用
模块一 螺纹连接与螺旋传动
3.螺纹连接件的材料 碳钢、合金钢、铜、聚氯乙烯(PVC)等。
五、螺纹连接的基本类型
螺纹连接的基本类型有螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺 钉连接等，见表。
螺纹连接的基本类型、结构、特点及应用
模块一 螺纹连接与螺旋传动
任务分析
差动螺旋传动的微调量与螺旋传动的移动距离和移动方向有关。
模块一 螺纹连接与螺旋传动
相关知识
由螺杆和螺母组成的简单螺旋副传动又称为普通螺旋传动。
模块一 螺纹连接与螺旋传动
一、普通螺旋传动
1.普通螺旋传动的应用形式 2.直线移动方向的判定 (1)右旋螺纹用右手，左旋螺纹用左手。手握空拳，四指的指向与螺杆 (或螺母)回转方向相同，大拇指竖直。 (2)若螺杆 (或螺母)回转并移动，螺母 (或螺杆)不动，则大拇指的指向 即为螺杆(或螺母)的移动方向。 (3)若螺杆 (或螺母)回转，螺母 (或螺杆)移动，则大拇指指向的相反方 向即为螺母(或螺杆)的移动方向。 3.直线移动距离L 的确定 (普通螺旋传动)
模块一 螺纹连接与螺旋传动
三、螺纹代号与标记
螺纹很多，其代号与标记见表。
螺纹代号与标记
模块一 螺纹连接与螺旋传动
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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2024/1/26
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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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。
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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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2024/1/26
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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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。
机械设计基础电子教案课件教材资料最终pdf
06
轴系零部件设计基础
轴系零部件的基本概念和分类
轴系零部件的基本概念
轴系零部件是组成机械传动系统的重要部分，包括轴、轴承、联轴器、离合器、制动器 等，用于实现动力传递、转矩传递和运动控制等功能。
轴系零部件的分类
根据功能和应用场合的不同，轴系零部件可分为传动轴系零部件、支撑轴系零部件和控 制轴系零部件等。
优化设计
利用优化算法对设计方案进行优化， 提高产品性能和质量。
考虑环保和可持续性
在设计过程中要考虑环保和可持续性 ，选择环保材料和工艺，降低能源消 耗和减少废弃物排放。
机械设计实践案例分析
案例一
某型号汽车发动机设计。通过对市场需求和技术发展趋势的分析，提出多种设计方案，并 进行仿真分析和优化。最终制造出原型并进行测试，验证了设计方案的可行性和性能。
02
机械零件设计基础
机械零件的分类和特点
分类
根据功能、结构、制造工艺等多 种方式对机械零件进行分类，如 传动零件、轴系零件、连接零件 等。
特点
机械零件具有多样性、互换性、 标准化等特点，不同种类的零件 在形状、尺寸、精度等方面存在 差异。
机械零件的设计准则和方法
设计准则
包括强度准则、刚度准则、稳定性准 则、耐磨性准则等，确保设计的零件 满足使用要求。
03
机构设计基础
机构的基本概念和分类
机构的基本概念
机构是由两个或两个以上的构件通过活动联接形成的构件系 统，用以实现规定的运动变换和传递动力或运动。
机构的分类
根据机构的结构特征，机构可分为连杆机构、凸轮机构、齿 轮机构、蜗杆机构等。
机构的设计原则和方法
机构的设计原则
机构设计应遵循功能要求、运动学要 求、动力学要求、工作性能要求、经 济性要求等原则。
电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块六 轴系零部件
模块六 轴系零部件
四、销连接的类型、特点及应用
销可分为连接销、定位销和安全销等。
安全联轴器 1—销套 2—安全销
模块六 轴系零部件
销连接 a)圆柱销 b)圆锥销 c)大端带螺纹的圆锥销 d)小端带螺纹的圆锥销
五、销连接的强度计算
按其挤压和剪切强度校核。安全销的尺寸按过载时被剪断的条件确定。
模块六 轴系零部件
模块六 轴系零部件 课题一 轴
任务引入
试确定从动齿轮轴的最小直径，并对该轴进行强度校核。
减速器传动图
模块六 轴系零部件
任务分析
轴在减速器中起到支承齿轮等工作零件，并传递运动和转矩的作用。
模块六 轴系零部件
相关知识
一、轴的类型和材料
1.轴的类型 (1)按照所受载荷的不同。 1)心轴。只受弯矩而不受转矩的轴称为心轴。 转动心轴，如火车轮轴；固定心轴，如自行车的前轮轴。 2)转轴。既受弯矩又受转矩的轴称为转轴。 3)传动轴。只受转矩而不受弯矩或所受弯矩很小的轴称为传动轴。 (2)按照轴线的形状不同， 直轴、曲轴、挠性钢丝轴。
考虑到键槽对轴的削弱，取: d=40.4×1.05=42.4mm 取d=45mm。
模块六 轴系零部件
2.校核轴的强度 (1)作轴的空间受力图 (2)作铅垂面受力图 (3)作铅垂面弯矩图 (4)作水平面受力图 (5)作水平面弯矩图 (6)作合成弯矩图 (7)作扭矩图 (8)作当量弯矩图 (9)计算危险截面 D 处的轴径
模块六 轴系零部件
相关知识
一、键连接的类型、特点及应用
1.平键连接
普通平键连接
普通平键的形式 a)圆头 b)方头 c)单圆头
模块六 轴系零部件
导向平键连接和滑键连接 a)导向平键连接 b)滑键连接
机械设计基础课程PPT公开课(25页)
❖ 不同机器可以有相同的机构。
（同样的连杆机构可以组成起重 机，也是内燃机的一部分）
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）。
理论与实际相结合，观察与分析
机械设计基础课程的作用
机械设计基础的课程介绍
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。
它的任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、知识和技能，并初步具有确定机械运动方案、分析和设计的能力。
（如内燃机由连杆机构、凸轮机构、齿轮机构组成；
机械设计基础课程的作用
承：高等数学、理论力学、机械
制图Leabharlann 本课程的重要性❖专业基础课：承上启下 ❖承：高等数学、理论力学、机械
制图 ❖启：专业课程
本课程的作用
❖创新 ❖优化 ❖仿生
学习方法
理论与实际相结合，观察与分析
本学科的发展概况
❖历史悠久，仍在发展 ❖德国：精确 ❖俄罗斯：实用 ❖美国：高新 ❖日本：精细，小巧 ❖中国：正飞速发展
机械设计基础课程的作用
机械设计基础研究机械的共性问题。
它的任务是使学生掌握机构学和 机械动力学的基本理论、知识和 技能，并初步具有确定机械运动 方案、分析和设计的能力。它具 有增强学生对机械技术工作的适 应性，培养其开发创新能力的作 用。
闲话机械
1 机械的定义： ❖常见的机器是：
人为的实物组合；
要求
❖对学生的要求： ❖1 准时上课，认真听讲 ❖2 按时交作业，抄袭者扣分 ❖3 平时20分，实验10分，考试70分 ❖对老师的要求： ❖欢迎提出宝贵意见，谢谢！
（同样的连杆机构可以组成起重 机，也是内燃机的一部分）
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）。
理论与实际相结合，观察与分析
机械设计基础课程的作用
机械设计基础的课程介绍
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。
它的任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、知识和技能，并初步具有确定机械运动方案、分析和设计的能力。
（如内燃机由连杆机构、凸轮机构、齿轮机构组成；
机械设计基础课程的作用
承：高等数学、理论力学、机械
制图Leabharlann 本课程的重要性❖专业基础课：承上启下 ❖承：高等数学、理论力学、机械
制图 ❖启：专业课程
本课程的作用
❖创新 ❖优化 ❖仿生
学习方法
理论与实际相结合，观察与分析
本学科的发展概况
❖历史悠久，仍在发展 ❖德国：精确 ❖俄罗斯：实用 ❖美国：高新 ❖日本：精细，小巧 ❖中国：正飞速发展
机械设计基础课程的作用
机械设计基础研究机械的共性问题。
它的任务是使学生掌握机构学和 机械动力学的基本理论、知识和 技能，并初步具有确定机械运动 方案、分析和设计的能力。它具 有增强学生对机械技术工作的适 应性，培养其开发创新能力的作 用。
闲话机械
1 机械的定义： ❖常见的机器是：
人为的实物组合；
要求
❖对学生的要求： ❖1 准时上课，认真听讲 ❖2 按时交作业，抄袭者扣分 ❖3 平时20分，实验10分，考试70分 ❖对老师的要求： ❖欢迎提出宝贵意见，谢谢！
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模块十一 步进运动机构
三、外啮合槽轮机构中的主要参数及几何尺寸
1.槽轮槽数z的确定 z=4或z=6。 2.销轮圆销数 K 的确定 (1)当z=4时， K=1~3。 (2)当z=6时， K=1~2。 3.槽轮机构的几何尺寸 按表计算。
模块十一 步进运动机构
外啮合槽轮机构的几何尺寸计算
模块十一 步进运动机构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
模块十一 步进运动机构
任务分析
刀架转位机构是步进运动机构中槽轮机构的一种应用。
模块十一 步进运动机构
相关知识
一、槽轮机构的组成、工作原理及应用
1.槽轮机构的组成和工作原理
单圆柱销外啮合槽轮机构 a)圆销刚进入槽轮径向槽 b)圆销开始脱出槽轮径向槽
1—销轮 2—槽轮 3—机架
模块十一 步进运动机构
模块十一 步进运动机构
任务分析
时动时停的周期性运动可以通过步进运动机构来完成。常用的步进运 动机构有棘轮机构和槽轮机构。
模块十一 步进运动机构 相关知识
一、棘轮机构的工作原理
棘轮机构的组成 1—摇杆 2—棘轮 3—棘爪 4—轴 5—止回棘爪 6—簧片
模块十一 步进运动机构
二、棘轮机构的类型和特点
1.主要参数 (1)齿数z z一般在8~30。 (2)模数 m 通过强度计算确定，然后查手册选标准值。 (3)棘轮齿面倾角α α≈20°。
模块十一 步进运动机构 任务实施
牛头刨床工作台横向进给棘轮机构 a)棘轮逆时针步进转动 b)棘轮顺时针步进转动 c)棘轮停止不转动 1—摇杆 2—棘轮 3—边 4—手把 5—壳体平台 6—棘爪 7—遮板 8—连杆
外啮合槽轮机构几何尺寸
模块十一 步进运动机构
任务实施
1.圆销转动半径 R=asin (π/z) 2.圆销半径r1 r1≈R/6 3.槽顶高r2 r2=acos (π/z) 4.槽底高b b≤a- (R+r1) 5.槽深h h=r2-b 6.锁住弧半径Rx Rx=Kxr2 7.槽顶口壁厚e e=R- (r1+Rx) 8.锁住弧张开角γ γ=
模块十一 步进运动机构
1.分析牛头刨床中棘轮机构的运动特性 2.几何参数计算 若齿数为40， 导程为3，棘轮的最小转动角度φ 为: 最小横向进给量 f 为:
模块十一 步进运动机构 课题二 槽轮机构
任务引入
设计该槽轮机构。
转塔车床及刀架转位槽轮机构 a)转塔车床 b)转塔车床刀架
1—主轴箱 2—横向刀架 3—转塔刀架 4—定程装置 5、6—溜板箱 7—拨盘 8—六槽槽轮
模块十一 步进运动机构
知识链接 不完全齿轮机构
轮齿不布满整个圆周。
不完全齿轮机构 a)外啮合不完全齿轮机构 b)内啮合不完全齿轮机构 c)不完全齿轮齿条机构
1—主动轮 2—从动轮
模块十一 步进运动机构 脚本制作人：王瑾；李扬帆
2.槽轮机构的特点及应用 结构简单、工作可靠、运转平稳， 一般用于要求间歇地转过一定角度 的装置中。
双圆销外啮合槽轮机构
内啮合槽轮机构
模块十一 步进运动机构
电影放映机送片装置中的槽轮机构 1—电影胶片 2—槽轮 3—销轮
二、槽轮机构的运动系数
在槽轮机构的一个工作循环中，槽轮的运动时间t与销轮的运动时间T 之比称为机构的运动 (特性)系数，用τ表示。
外接式
内接式
模块十一 步进运动机构
三、棘轮机构的应用
1.实现步进运动 2.实现制动功能 3.实现超越功能
起重设备中防止逆转的棘轮机构 1—弹簧 2—棘爪 3—鼓轮 4—棘轮 5—重物
自行车后轴上的棘轮机构 1—主动轮 2—链条 3—外圈
4—棘爪 5—内圈
模块十一 步进运动机构
四、棘轮机构的主要参数及几何尺寸
模块十一 步进运动机构
课题一 棘轮机构 课题二 槽轮机构
模块十一 步进运动机构
具有周期性停歇间隔的单向运动称为步进运动。输出运动具有步进运 动特性的机构称为步进运动机构 (即单向周期性间歇运动机构)。
课题一 棘轮机构 任务引入
计算出棘轮的最小转动角度以及牛头刨床的最小横向进给量。
牛头刨床工作台横向进给机构 1—棘轮机构 2—工作台