机械设计基础课件

§0-1 本课程研究的对象和内容
5. 有关机械总体设计中的一些问题 如机械的平衡和调速，机械设计的基本要求和一 如机械的平衡和调速， 般步骤，工作循环图等。 般步骤，工作循环图等。
机 械 设 计 基 础 课 程 概 览 绪 机 械 原 理 部 分 机构 组成 理论 自由 度与 速度 分析 平面 连杆 机构 常 用 机 构 凸 轮 机 构 齿 轮 机 构 轮 其它 系 常用 机构 机 器 动 力 学 基 础 机械 速度 波动 调节 回转 件的 平衡 机械 零件 设计 概论 联 接 联 接 论 机 械 零 件 部 分 机 械 传 动 齿 轮 传 动 蜗 杆 传 动 轴 系 零、部 件 滑 动 轴 承 滚 动 轴 承 联轴 器与 离合 器 弹 簧
四足机器人（四杆机构） 四足机器人（四杆机构）
齿轮机构
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
冰淇淋灌装机构
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
蜂窝煤压制机
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
刻字机
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
§0-1 本课程研究的对象和内容
三、本课程研究的对象和内容
研究对象：机械（机构和机器）设计。 研究对象：机械（机构和机器）设计。 研究内容： 研究内容 ： 机械中的常用机构和通用零件的工 作原理、 结构特点、 作原理 、 结构特点 、 基本的设计理论和计算方 法。 内容主要有以下几个方面： 内容主要有以下几个方面： 1. 机械零件常用材料及结构强度 主要介绍机械零件常用材料及其选用原则， 主要介绍机械零件常用材料及其选用原则，零 件受力及变形的基本形式及其强度计算。 件受力及变形的基本形式及其强度计算。
第0章 绪论
主要内容： 主要内容： 1.课程研究的对象和内容 课程研究的对象和内容 2.本课程在教学中的地位 本课程在教学中的地位 3.机械设计的基本要求和一般过程 机械设计的基本要求和一般过程 4.学习本课程中应注意的问题 学习本课程中应注意的问题
§0-1 本课程研究的对象和内容
一、名词术语
1.零件 零件 是机器加工(制造 的最小单元 是机器加工 制造)的最小单元 制造 体。 若将一部机器进行拆卸， 若将一部机器进行拆卸，拆到 不可再拆的最小单元就是零件。 不可再拆的最小单元就是零件。
2.构件 构件 构件是机构运动的最小单元体， 构件是机构运动的最小单元体，是组成机构的基本要 素。 构件可能是一个零件， 构件可能是一个零件，也可能是由若干零件固联在一 起的一个独立运动的整体 。
注意： 注意：构件与零件联系与区别
§0-1 本课程研究的对象和内容
3.机构 机构 机构是用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、 机构是用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用 构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。 构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。 从其功能来理解，机构是用来传递运动 或改变运动的形 从其功能来理解，机构是用来传递运动(或改变运动的形 和力的可动装置。 式)和力的可动装置。 和力的可动装置 从机器的特征来看， 从机器的特征来看，机构是具有确定相对运动的构件组 合体。如下图所示的连杆机构和齿轮机构。 合体。如下图所示的连杆机构和齿轮机构。
链 带、 轴 传动
§0-2
本课程在教学中的地位
机械的设计制造及使用水平是衡量一个国家 现代化程度的重要标志（ 现代化程度的重要标志（我国目前设计水平 是先进的，使用水平也是先进的， 是先进的，使用水平也是先进的，就是制造 方面是一个瓶颈）。 方面是一个瓶颈）。 机械设计基础是一门研究机械传动及其设计 中的一些基础知识的课程， 中的一些基础知识的课程，是高等学校工科 有关专业的一门重要技术基础课。 有关专业的一门重要技术基础课。 技术基础课
§0-1 本课程研究的对象和内容
机械在各行各业的应用
欧洲工业时期最早出现的汽车
§0-1 本课程研究的对象和内容
悍马轿车
§0-1 本课程研究的对象和内容
国产J10 国产J10
§0-1 本课程研究的对象和内容
美国 F117
§0-1 本课程研究的对象和内容
“勇气号”火星探测器 勇气号”
§0-1 本课程研究的对象和内容
要求： 四、要求： • 课堂纪律、回答问题情况； 课堂纪律、回答问题情况； • 考勤（ 次课堂点名 次课堂点名）； 考勤（5次课堂点名）； • 作业情况。 作业情况。 考试形式：闭卷，满分100分， 六、考试形式：闭卷，满分 分 成绩：满分100分。卷面占 ％，平时占 ％（课堂纪律 分、考勤 分、作业 分 ％，平时占 ％（课堂纪律 七、成绩：满分 分 卷面占70％，平时占30％（课堂纪律10分 考勤5分 作业10分 实验5分 、实验 分）
课前
课程名称： 机械设计基础Ⅰ 一、课程名称：《机械设计基础Ⅰ》 机械设计基础》 第五版） 二、教 材：《机械设计基础》（第五版）杨可桢等 三、参 考 书： 1. 濮良贵、纪名刚等.《机械设计》 第八版） 北京 高等教育出版社,2007. 北京： 濮良贵、纪名刚等 《机械设计》（第八版）,北京：高等教育出版社 2. 陈立德.《机械设计基础》 北京 高等教育出版社,2004. 北京： 陈立德 《机械设计基础》,北京：高等教育出版社 3. 郭瑞锋.《机械设计基础导教导学导考》 西北工业大学出版 西北工业大学出版,2005. 郭瑞锋 《机械设计基础导教导学导考》,西北工业大学出版 4. 参考学习网站： 参考学习网站：
挖掘机
焊接机器人
§0-1 本课程研究的对象和内容
机器的组成： 就功能而言， 机器的组成 ： 就功能而言 ， 机器一般包括四个基本 组成部分： 动力部分、 传动部分、 控制部分、 组成部分 ： 动力部分 、 传动部分 、 控制部分 、 执行 部分。 也包括一些辅助部分如冷却系统、 部分 。 也包括一些辅助部分如冷却系统 、 润滑系统 等等。 等等。 根据机器的作用不同， 习惯上也将机器分为 原动机 根据机器的作用不同 ， 习惯上也将机器分为原动机 和工作机。 和工作机。 将其它形式的能量变换为机械能的机器称为原动机 。 将其它形式的能量变换为机械能的机器称为 原动机。 原动机 利用机械能去变换或传递能量、 物料、 利用机械能去变换或传递能量 、 物料 、 信息的机器 称为工作机 工作机。 称为工作机。
牛头刨床
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
轧钢机
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
铁板输送装置
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
内燃机气缸
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
机械手
§0-1 本课程研究的对象和内容
① ② ③ 中国开放式教育资源网： 中国开放式教育资源网：http://www.core.org.cn/cn/index.htm（有世界著名 （ 大学的课程） 大学的课程） 中国高等教育资源网： 中国高等教育资源网：http://www.moe114.com/ 中国机械网： 中国机械网：http://www.jx.cn/
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
玩具玩具-熊猫吹泡泡
§0-1 本课程研究的对象和内容
4.机器 机器 机器是由若干机构组成的，用来变换或传递能量、物料 机器是由若干机构组成的， 用来变换或传递能量、 和信息的装置。如图所示内燃机、装载机、挖掘机、焊 和信息的装置。 如图所示内燃机、 装载机、 挖掘机、 接机器人、牛头刨床和自行车等就是常见的机器。 接机器人、牛头刨床和自行车等就是常见的机器。
§0-1 本课程研究的对象和内容
2. 常用传动机构及机构运动方案设计（体现创新的工作） 常用传动机构及机构运动方案设计（体现创新的工作）
⑴ 机构的组成原理
研究构件组成机构的原理以及各构件间具有确定运 动的条件。 动的条件。
⑵ 常用机构的分析和设计
对常用机构的运动和工作特点进行分析， 对常用机构的运动和工作特点进行分析 ， 并根据一 定的运动要求和工作条件来设计机构。 定的运动要求和工作条件来设计机构。
美国小鹰号航母wk.baidu.com
§0-1 本课程研究的对象和内容
中国元级核潜艇
§0-1 本课程研究的对象和内容
旋转导向钻井工具
§0-1 本课程研究的对象和内容
游梁式抽油机
§0-1 本课程研究的对象和内容
二、设计的定义
人类通过劳动改造世界， 人类通过劳动改造世界 ， 创造物质财富和精神 财富， 而最基础、 最主要的活动是造物。 财富 ， 而最基础 、 最主要的活动是造物 。 设计 便是造物活动进行预先的计划， 便是造物活动进行预先的计划 ， 可以把任何造 物活动的计划技术和计划过程理解为设计 。 也 物活动的计划技术和计划过程理解为 设计。 设计 可以理解为将人们头脑中的思考的物体变成实 际物体的形式， 际物体的形式 ， 为此而作出的全部信息数据的 工作就是设计。 换一句话说， 工作就是设计 。 换一句话说 ， 设计就是人类大 脑活动变成物化的中间桥梁。 脑活动变成物化的中间桥梁。
⑶机构运动方案设计
根据机器的工作要求选择机构的类型， 根据机器的工作要求选择机构的类型 ， 并将这些机 构合理地组合成为传动系统。 构合理地组合成为传动系统。
§0-1 本课程研究的对象和内容
3. 通用零件设计 根据使用范围的不同，机械零件可分为两类： 根据使用范围的不同，机械零件可分为两类：一类为广 泛用于各种机械的通用零件 如齿轮、螺钉、轴等； 通用零件， 泛用于各种机械的通用零件，如齿轮、螺钉、轴等；另 一类则是只用在某些机械中的专用零件，如叶轮、 一类则是只用在某些机械中的专用零件，如叶轮、活塞 专用零件 等。本课程只研究通用零件的设计和选用问题，包括零 本课程只研究通用零件的设计和选用问题， 只研究通用零件的设计和选用问题 件工作能力设计和结构设计（如轴、齿轮、带轮、 件工作能力设计和结构设计（如轴、齿轮、带轮、链轮 等），以及标准零、部件的选用等问题（如轴承、螺栓 ），以及标准零、部件的选用等问题（如轴承、 以及标准零 等）。 4. 机械结构设计 （体现创新的工作） 体现创新的工作） 从使零部件具有较好的加工和装配工艺性及技术经济性 出发，以对零部件的功能、性能、 出发，以对零部件的功能、性能、生产成本进行综合分 析和比较为基础，进行合理的结构设计。 析和比较为基础，进行合理的结构设计。
机构的应用 机构的应用
插秧机
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
打谷机
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
电阻自弯机
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
玩具玩具-跳跳鸡
§0-1 本课程研究的对象和内容
机构的应用 机构的应用
玩具乌龟 玩具乌龟
§0-1 本课程研究的对象和内容
5.机械 机器和机构的总称。 机械 机器和机构的总称。 这些基本概念之间的关系 组成 组成 组成
零 件
构 件
机 构
机 器
机 械 机构与机器的区别： 机构只有一个构件系统，而机器除 机构与机器的区别 ： 机构只有一个构件系统， 构件系统之外还包含电气、液压等其它装置；机构只用 构件系统之外还包含电气 、 液压等其它装置； 于传递运动(或改变运动形式 和力，而机器除传递运动和 于传递运动 或改变运动形式)和力， 或改变运动形式 和力 力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。 力之外，还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。
§0-3 机械设计的基本要求和一般过程
一、机械设计的基本要求
设计机械应满足的基本要求是： 1. 设计机械应满足的基本要求是 ： 在满 足预期功能的前提下， 性能好、 足预期功能的前提下 ， 性能好 、 效率 高 、 成本低 ， 在预定使用期限内安全 成本低， 可靠、 操作方便、 可靠 、 操作方便 、 维修简单和造型美 观等。 观等。
§0-3 机械设计的基本要求和一般过程
具体有如下三个方面要求： 2 .具体有如下三个方面要求：
使用要求:所设计的机械应在规定的寿命期限 ① 使用要求 所设计的机械应在规定的寿命期限 内能正常完成预期的使用功能。 内能正常完成预期的使用功能。这是最主要的 要求。 要求。 ② 经济要求 : 所设计的机械设备应在设计 、 制造 经济要求: 所设计的机械设备应在设计、 和使用的全过程中都有低的成本。 和使用的全过程中都有低的成本。 社会要求: 操作要方便， ③ 社会要求 : 操作要方便 ， 使操作者感到安全舒 要有大方宜人的外形和色彩， 适；要有大方宜人的外形和色彩，具有市场竞 争力；要符合国家环境保护等有关法令。 争力；要符合国家环境保护等有关法令。