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机械设计基础ppt课件【完整版】
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机械设计全套课件 ppt课件
凡具备上述（1）、（2）两个特征的实物组合体称为机构。 机器能实现能量的转换或代替人的劳动去做有用的机械功，而 机构则没有这种功能。
仅从结构和运动的观点看，机器与机构并无区别，它们 都是构件的组合，各构件之间具有确定的相对运动。因此，通 常人们把机器与机构统称为机械。
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7
机械设计基础
绪论
如图1-1所示的内燃机，
图1-5（a）闭式运动链
机械设计基础
ppt课件
图1-5（a）开式运动链
16
• 将运动链中的一个构件固定，并且它的一个 或几个构件作给定的独立运动时，其余构件 便随之作确定的运动，此时，运动链便成为 机构。
• 机构的组成:
• 机 架：固定不动的构件
• 原动件：输入运动的构件
• 从动件：其余的活动构件
1)运动副：两构件之间直接接触并能产生一定的相对
运动的连接称为运动副。
运动副元素：两构件上直接参与接触而构成运动副的部分— —点、线或面。
2) 运动副的分类
平面
运 运动副 动 副
空间 运动副
机械设计基础
高副：点、线接触 低副：面接触
球面副 螺旋副
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运动副 转动副
13
图1-2 转动副
图1-3 移动副
是由汽缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4、 小齿轮5、大齿轮6、凸轮7、推杆8等系列 构件组成，其各构件之间的运动是确定的。
0.1.2 构件与零件
机构是由具有确定运动的单元体组成的，这 些运动单元体称为构件。
组成构件的制造单元体称为零件。 零件则是指机器中不可拆的一个最基本的 制造单元体。构件可以由一个或多个零件组成。
ppt课件
20
机械设计基础
机械设计基础PPT完整全套教学课件
可靠性设计的方法和措施
介绍可靠性设计的方法和措施，如故障模式与影响分析、故障树分析、可靠性分配与预 计等。
可靠性设计在机械设计中的应用案例
通过具体案例介绍可靠性设计在机械设计中的应用，如航空发动机设计、汽车制动系统 设计等。
05
材料力学在机械设计中的应用
材料力学基本概念及原理回顾
02
01
03
材料力学的定义和研究对象
THANK YOU
感谢聆听
机械设计基础PPT完整全套教 学课件
目
CONTENCT
录
• 机械设计概述 • 机械零件与传动系统 • 机械制造工艺与装备 • 机械设计方法学 • 材料力学在机械设计中的应用 • 现代机械设计技术发展趋势
01
机械设计概述
机械设计定义与目的
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，是根据使用要求对专用机械 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。
人工智能在机械设计领域应用前景
人工智能概述
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方 法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能在机械设计中的应用
通过机器学习、深度学习等技术，实现智能设计、智能优化等功能， 提高设计质量和效率。
人工智能与机械设计的未来发展
随着技术的不断进步，人工智能将在机械设计领域发挥越来越重要 的作用，实现更加智能化、自动化的设计过程。
包括原动机、传动装置和工作机三 部分。
100%
工作原理
通过传动装置将原动机的动力和运 动传递给工作机，使其完成预定的 工作。
介绍可靠性设计的方法和措施，如故障模式与影响分析、故障树分析、可靠性分配与预 计等。
可靠性设计在机械设计中的应用案例
通过具体案例介绍可靠性设计在机械设计中的应用，如航空发动机设计、汽车制动系统 设计等。
05
材料力学在机械设计中的应用
材料力学基本概念及原理回顾
02
01
03
材料力学的定义和研究对象
THANK YOU
感谢聆听
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目
CONTENCT
录
• 机械设计概述 • 机械零件与传动系统 • 机械制造工艺与装备 • 机械设计方法学 • 材料力学在机械设计中的应用 • 现代机械设计技术发展趋势
01
机械设计概述
机械设计定义与目的
定义
机械设计是机械工程的重要组成部分，是根据使用要求对专用机械 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。
人工智能在机械设计领域应用前景
人工智能概述
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方 法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能在机械设计中的应用
通过机器学习、深度学习等技术，实现智能设计、智能优化等功能， 提高设计质量和效率。
人工智能与机械设计的未来发展
随着技术的不断进步，人工智能将在机械设计领域发挥越来越重要 的作用，实现更加智能化、自动化的设计过程。
包括原动机、传动装置和工作机三 部分。
100%
工作原理
通过传动装置将原动机的动力和运 动传递给工作机，使其完成预定的 工作。
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
机械设计基础ppt课件完整版
3
机械设计的定义与重要性
• 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。
2024/1/28
4
机械设计的定义与重要性
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。
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18
液压与气压传动系统的维护与保养
日常维护
保持系统清洁、定期更换液压油或空 气滤清器滤芯等。
定期保养
检查系统各元件的工作状态，及时更 换损坏的密封件和易损件等。
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故障诊断与排除
熟悉系统故障现象和原因，掌握相应 的排除方法。
系统改进与优化
根据使用情况和实际需求，对系统进 行改进和优化，提高系统性能和效率 。
数字化与智能化融合
借助大数据、人工智能等技术，实现机械设 计的数字化和智能化。
个性化与定制化
满足用户个性化需求，提供定制化的机械设 计服务。
跨界融合与创新
鼓励不同领域的跨界合作，创造全新的机械 设计理念和方法。
2024/1/28
绿色与可持续发展
倡导环保、节能的设计理念，推动机械设计 的绿色化和可持续发展。
等。
创新性原则
设计应鼓励创新思维，探索新 的技术、新的材料和新的工艺
。
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6
机械设计的发展历程与趋势
数字化设计
利用计算机技术和数字化工具 进行高效、精确的设计。
绿色设计
注重环保、节能、可持续发展 等方面的设计。
发展历程
从手工设计到计算机辅助设计 （CAD），再到现在的数字化 、智能化设计。
机械设计基础全套课件
机构的共有特征： ①人造的实物组合体；
②各部分有确定的相对运动；
机构的分类：通用机构和专用机构。 通用机构---用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等。 专用机构---只能用于特定场合，如钟表的擒纵机构。
机械、机器、机构、构件、零件
机构是由一些相对独立运
动的单元体组成的，这些单 元体称为构件。
从制造观点来看，机构由 许多独立加工的单元体组成 ，这些单元体称为零件 。
机器的分类： 动力机器－实现能量转换（如内燃机、蒸汽机、电动机）
种类有限
工作机器－完成有用功（如机床等） 种类繁多
信息机器－完成信息的传递与变换（如复印机、传真机等）
机器的组成：
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。
械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
研究的内容主要有以下几个方面：
(1)机械设计基础知识
(2)常用机构及传动设计
(3)通用零件设计
(4)有关机械总体设计中的一些问题
(5)机械现代设计方法与手段的概念和特点
1.2.2 本课程的性质和任务 课程性质： 技术基础课 作用： 承前启后 本课程的主要任务是：
1.1.1 现代机械及其组成
现代机械主要由以下系统或部分组成： （1）驱动系统 （2）传动系统 （3）执行系统 （4）控制和信息处理系统
1.1.2 机器与机构
机器－能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功 或实现能量、物料、信息的传递与变换的装置。它是根 据某种具体使用要求而设计的多件实物的组合 体。
活塞的往复运动通过连杆转变为曲 轴的连续转动，该组合体称为：
②各部分有确定的相对运动；
机构的分类：通用机构和专用机构。 通用机构---用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等。 专用机构---只能用于特定场合，如钟表的擒纵机构。
机械、机器、机构、构件、零件
机构是由一些相对独立运
动的单元体组成的，这些单 元体称为构件。
从制造观点来看，机构由 许多独立加工的单元体组成 ，这些单元体称为零件 。
机器的分类： 动力机器－实现能量转换（如内燃机、蒸汽机、电动机）
种类有限
工作机器－完成有用功（如机床等） 种类繁多
信息机器－完成信息的传递与变换（如复印机、传真机等）
机器的组成：
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。
械，因此必须掌握机械方面的基础知识。
研究的内容主要有以下几个方面：
(1)机械设计基础知识
(2)常用机构及传动设计
(3)通用零件设计
(4)有关机械总体设计中的一些问题
(5)机械现代设计方法与手段的概念和特点
1.2.2 本课程的性质和任务 课程性质： 技术基础课 作用： 承前启后 本课程的主要任务是：
1.1.1 现代机械及其组成
现代机械主要由以下系统或部分组成： （1）驱动系统 （2）传动系统 （3）执行系统 （4）控制和信息处理系统
1.1.2 机器与机构
机器－能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功 或实现能量、物料、信息的传递与变换的装置。它是根 据某种具体使用要求而设计的多件实物的组合 体。
活塞的往复运动通过连杆转变为曲 轴的连续转动，该组合体称为：
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。
机械设计基础全套课件完整版教程
讲解绘图前的准备工作，如图层设置、比例调整等；分享绘制 直线、圆弧、多边形等基本图形的方法；介绍块、属性、外部 参照等高级功能的应用。
三维建模技巧
讲解三维坐标系和视图操作；分享创建基本体素、拉伸、旋转、 放样等建模方法；介绍布尔运算、阵列、镜像等高级功能的应 用。
装配图绘制和干涉检查方法
装配图绘制
学员C
我认为本课程的最大收获是让我对机械设计有了更全面的认识，同时 也提高了我的实际操作能力和解决问题的能力。
行业发展趋势预测
智能化设计
随着人工智能技术的不断发展，未来机械设计将更加注重智能化设计， 利用大数据、机器学习等技术提高设计效率和准确性。
绿色环保
环保意识的不断提高将推动机械设计向更加环保的方向发展，注重节 能减排、资源回收等方面。
根据工作条件、载荷大小和方向、 转速等因素选择合适的轴承类型
和尺寸。
润滑方式
包括油润滑和脂润滑两种方式， 油润滑适用于高速高温场合，脂 润滑适用于低速低温场合。同时， 还应注意润滑剂的清洁度和更换
周期。
03 机械制造工艺与装备
机械制造工艺过程概述
机械制造工艺定义
指将原材料转化为成品的 所有加工方法和操作过程 的总和。
标注规范
介绍标注的基本概念和要求；讲解尺寸标注、形位公差标注、表面粗糙度标注等标注方法；分享遵循国家 标准和企业规范的标注技巧。
06 课程总结与展望
知识点回顾与总结
机械设计基本概念
设计流程与方法
常用机构和零件设 计
工程材料及其选择
精度设计与质量控 制
掌握机械设计的基本定义、 目的和重要性，了解机械 设计的历史和发展趋势。
鼓励学员积极参加实践项目，将所学知识应 用到实际中，提高解决问题的能力和实践经 验。
三维建模技巧
讲解三维坐标系和视图操作；分享创建基本体素、拉伸、旋转、 放样等建模方法；介绍布尔运算、阵列、镜像等高级功能的应 用。
装配图绘制和干涉检查方法
装配图绘制
学员C
我认为本课程的最大收获是让我对机械设计有了更全面的认识，同时 也提高了我的实际操作能力和解决问题的能力。
行业发展趋势预测
智能化设计
随着人工智能技术的不断发展，未来机械设计将更加注重智能化设计， 利用大数据、机器学习等技术提高设计效率和准确性。
绿色环保
环保意识的不断提高将推动机械设计向更加环保的方向发展，注重节 能减排、资源回收等方面。
根据工作条件、载荷大小和方向、 转速等因素选择合适的轴承类型
和尺寸。
润滑方式
包括油润滑和脂润滑两种方式， 油润滑适用于高速高温场合，脂 润滑适用于低速低温场合。同时， 还应注意润滑剂的清洁度和更换
周期。
03 机械制造工艺与装备
机械制造工艺过程概述
机械制造工艺定义
指将原材料转化为成品的 所有加工方法和操作过程 的总和。
标注规范
介绍标注的基本概念和要求；讲解尺寸标注、形位公差标注、表面粗糙度标注等标注方法；分享遵循国家 标准和企业规范的标注技巧。
06 课程总结与展望
知识点回顾与总结
机械设计基本概念
设计流程与方法
常用机构和零件设 计
工程材料及其选择
精度设计与质量控 制
掌握机械设计的基本定义、 目的和重要性，了解机械 设计的历史和发展趋势。
鼓励学员积极参加实践项目，将所学知识应 用到实际中，提高解决问题的能力和实践经 验。
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：
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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
机械设计基础完整全套教学课件
成规定功能的能力。
经济性原则
在满足功能和可靠性要 求的前提下，尽量降低 制造成本和提高经济效
益。
创新性原则
鼓励采用新技术、新工 艺、新材料，提高产品 的技术含量和附加值。
机械设计的发展历程与趋势
传统设计阶段
依赖经验、试错法进行设计，缺乏 系统性。
现代设计阶段
引入计算机辅助设计（CAD）、有 限元分析等先进技术，实现设计过 程的数字化、自动化。
CAD技术概述
介绍CAD技术的发展历程、基本原理和常用软 件。
CAD建模技术
详细讲解CAD建模的方法、步骤和技巧，包括 二维图形绘制、三维实体建模、曲面造型等。
CAD在机械设计中的应用
通过实例展示CAD技术在机械设计中的应用，如零件设计、装配设计、工程图 绘制等。
有限元分析（FEA）技术
FEA技术概述
量、配合公差等。
传动零件设计
齿轮传动
01
包括圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆蜗轮等的设计，涉及齿轮类型、
模数、齿数、压力角等。
带传动
02
包括平带传动、V带传动等的设计，涉及带型、带宽、带轮直径
等。
链传动
03
包括滚子链传动、齿形链传动等的设计，涉及链条类型、节距、
链轮齿数等。
轴系零件设计
轴的设计
包括轴的类型、尺寸、公差、配合等 的设计，涉及轴的强度计算、刚度计 算等。
03
机械零件设计
连接零件设计
01
02
03
04
螺纹连接
包括螺栓、螺母、垫圈等的设 计，涉及螺纹类型、尺寸、公
差、拧紧力矩等。
键连接
包括平键、半圆键、楔键等的 设计，涉及键的类型、尺寸、
经济性原则
在满足功能和可靠性要 求的前提下，尽量降低 制造成本和提高经济效
益。
创新性原则
鼓励采用新技术、新工 艺、新材料，提高产品 的技术含量和附加值。
机械设计的发展历程与趋势
传统设计阶段
依赖经验、试错法进行设计，缺乏 系统性。
现代设计阶段
引入计算机辅助设计（CAD）、有 限元分析等先进技术，实现设计过 程的数字化、自动化。
CAD技术概述
介绍CAD技术的发展历程、基本原理和常用软 件。
CAD建模技术
详细讲解CAD建模的方法、步骤和技巧，包括 二维图形绘制、三维实体建模、曲面造型等。
CAD在机械设计中的应用
通过实例展示CAD技术在机械设计中的应用，如零件设计、装配设计、工程图 绘制等。
有限元分析（FEA）技术
FEA技术概述
量、配合公差等。
传动零件设计
齿轮传动
01
包括圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆蜗轮等的设计，涉及齿轮类型、
模数、齿数、压力角等。
带传动
02
包括平带传动、V带传动等的设计，涉及带型、带宽、带轮直径
等。
链传动
03
包括滚子链传动、齿形链传动等的设计，涉及链条类型、节距、
链轮齿数等。
轴系零件设计
轴的设计
包括轴的类型、尺寸、公差、配合等 的设计，涉及轴的强度计算、刚度计 算等。
03
机械零件设计
连接零件设计
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04
螺纹连接
包括螺栓、螺母、垫圈等的设 计，涉及螺纹类型、尺寸、公
差、拧紧力矩等。
键连接
包括平键、半圆键、楔键等的 设计，涉及键的类型、尺寸、
机械设计基础课件
汽车工业是机械设计基础应用的重要领域之一。汽车是一种高度复杂的机械设备，其设计需要考虑到人机工程学、车辆动力学、材料科学等多个学科的知识，同时还需要保证机械的安全性和可靠性。
汽车的设计需要考虑到能源的消耗和效率，尽可能地提高汽车的燃油经济性和减少排放。同时还需要考虑到汽车的外观和舒适性，以提高消费者的购买意愿和使用满意度。
机械设计基础是机械工程学科中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。
机械设计基础是机械工程学科中的核心课程之一，对于培养机械工程师的基本素质和技能具有重要意义。
通过学习机械设计基础，学生可以掌握机械设计的基本原理和方法，培养分析问题、解决问题的能力，为今后从事机械设计工作打下坚实的基础。
静平衡与动平衡。静平衡主要解决重心问题，而动平衡则需考虑转子旋转时的动态效应，通过加配重或改变结构等方法实现平衡。
01
02
03
04
总结词：机械传动原理是实现机械能传递和转换的核心，涉及多种传动方式。
总结词：机械强度原理是确保机械部件能够承受各种载荷而不发生破坏的关键。
总结词：机械精度原理是确保机械系工程学的原理，使操作更加简便、舒适，同时还需要考虑到农业机械的安全性和环保性，以减少对环境的污染和破坏。
化工机械是化学工业中常用的机械设备，其设计需要考虑到化学品的特性和反应机理，同时还需要保证机械的密封性和耐腐蚀性，以防止化学品的泄漏和腐蚀。
化工机械的设计需要考虑到能源的消耗和效率，尽可能地提高能源的利用率，减少能源的浪费。同时还需要考虑到机械的可靠性和安全性，以避免机械故障和事故的发生。
总结词
机械零件是构成机械的基础单元，每个零件都具有特定的形状、尺寸和公差要求，以保证其与其它零件的正确配合和机械的正常运行。根据不同的功能和用途，可以将零件分为轴、轴承、齿轮、螺栓等不同类型。
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。
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。
相关主题
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二、铰链四杆机构的类型及应用
双摇杆机构
飞机起落架收放机构
起重机
三、铰链四杆机构有曲柄的条件
（1）
当最短杆与最长杆的长度之和大于其他两杆的 长度之和时，只能是双摇杆机构。
当最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他
（2）
两杆的长度之和时：①最短杆为机架时，为双曲柄 机构；②最短杆相邻杆为机架时，为曲柄摇杆机构
(2)同理，作 C1与 C2、C2 与 C3 连线的中垂线 c12 和 c23, 其交点就是另一固定铰链中心D
(3)连接 AB1C1D 即为所设计的铰链四杆机构在第一位置 时的运动简图，如图(b)
(4)根据作图时所取的长度比例尺 μl 以及从图中量取的尺 寸即可确定出构件的尺寸 l1、l3 和 l4
铰链四杆机构 含有一个移动副的平面四杆机构 平面四杆机构的特性 平面连杆机构的设计方法
知识目标
1．认知平面四杆机构的各种类型； 2．理解平面四杆机构的基本特性，了解这些特性在工 程实际中的应用； 3．理解平面四杆机构的设计方法。
技能目标
1．能够根据机构要实现的运动，选择平面四杆机构的类型； 2．能够根据已设计的机构，分析其能实现的运动及特性； 3．给定行程速度变化系数或连杆位置，能够设计简单的平面四 杆机构。
二、铰链四杆机构的类型及应用
曲柄摇杆机构的应用
搅拌机
飞剪
二、铰链四杆机构的类型及应用
2. 双曲柄 机构
如果两个连架杆均为曲柄, 都能作360°整周转动,则该铰链 四杆机构称为双曲柄机构。
惯性筛
二、铰链四杆机构的类型及应用
机车车轮联动机构
二、铰链四杆机构的类型及应用3 Nhomakorabea 双摇杆 机构
两个连架杆均为摇杆的铰链 四杆机构称为双摇杆机构。
三、按给定的连杆位置设计
四、实验法简介
连 杆 曲 线
由于连杆上的两个铰链中心 B、C 的运动轨迹都是圆弧， 它们的圆心就是两固定铰链中心 A 和 D，圆弧的半径即为两 个连架杆的长度 l1 和 l3，所以运用已知三点求圆心的方法即 可设计出所求的机构，而且作图过程比较简单。具体设计步骤
三、按给定的连杆位置设计
(1)分别作 B1与 B2、B2 与 B3 连线的中垂线 b12 和 b23， 其交点就是所要求的固定铰链中心 A
一、铰链四杆机构的组成
铰链四杆机构是由转动副连 接而成的封闭四杆系统（即四构 件系统），其中一个杆固定。 曲柄摇杆机构是铰链四杆机构 的一种形式。
一、铰链四杆机构的组成
曲柄摇杆机构
二、铰链四杆机构的类型及应用
1. 曲柄摇 杆机构
若在铰链四杆机构的两个连 架杆中，一个为曲柄，另一个为 摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇 杆机构。
二、传力特性
1.压力角和传动角
二、传力特性
2.死点位置
一、运动设计的类型与方法
1）按照给定的运动规律
(位置、速度、加速度) 设计四杆机构，称为 位置设计。
2）按照给定的点的
运动轨迹设计四杆机 构，称为轨迹设计。
二、按给定的行程速度变化系数设
1. 曲柄摇杆机构设计
2. 曲柄滑块机构设计
三、按给定的连杆位置设计
；③最短杆的对面杆为机架时，为双摇杆机构。
一、曲柄滑块机构及其应用
曲柄滑块机构
二、偏心轮机构
偏心轮机构的演化
三、导杆机构
导杆机构的演化
四、摇块机构和定块机构
1.摇块机构
曲柄摇块机构
自卸卡车翻斗机构
四、摇块机构和定块机构
2.定块机构
定 块 机 构 及 运 用
一、运动特性
1、 极位夹角
2、急回特性 3、行程速比系数
【例】 如图(a)所示，已知机构的长度比例尺为μl， 铰链四杆机构中连杆 BC 的长度为l2，B 和 C 分别为连杆上 的两个铰链，给定连杆的三个位置 B1C1、B2C2 和 B3C3，试 设计该铰链四杆机构。
三、按给定的连杆位置设计
解： 设计要解决的问题就是确定连架杆与机架组成的固定铰链
中心 A 和 D 的位置,并求出机构中其余三个构件的长度 l1、l3 和 l4