机械设计基础说课课件
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2024年机械设计基础课件(全套课件300p)
机械制造装备具有高精度、高效率、高自动化、高柔性等特点， 是实现机械制造工艺的重要保障。
机械制造工艺与装备的关系
工艺对装备的要求
不同的机械制造工艺对装备有不同的要求，如加工精度、生产效 率、自动化程度等。
装备对工艺的影响
先进的机械制造装备可以提高加工精度和生产效率，降低制造成本 ，提高产品质量和竞争力。
学习如何制定机械加工工艺规程，包 括工序的划分、基准的选择、加工余 量的确定等。
03
机械零件设计
连接零件设计
螺纹连接
介绍螺纹的形成、类型 和特点，以及螺纹连接
的预紧和防松方法。
键连接
阐述键连接的类型、特 点和应用，包括平键、 半圆键、楔键和切向键
等。
花键连接
讲解花键连接的工作原 理、类型和应用，以及 在轴和轮毂上的加工方
分类
机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计3类。
机械设计的发展历程
01
02
03
古代机械设计
主要依赖于工匠的经验和 技艺，缺乏科学理论的支 持。
近代机械设计
随着工业革命的兴起，机 械设计开始引入力学、数 学等科学理论，实现了从 传统到现代的转型。
现代机械设计
以计算机辅助设计（CAD ）为代表，实现了设计过 程的数字化、自动化和智 能化。
机械设计基础课件(全套课件 300p)
• 机械设计概述 • 机械设计基础知识 • 机械零件设计 • 机械系统设计 • 机械制造工艺与装备 • 现代设计方法在机械设计中的应用
01
机械设计概述
机械设计的定义与分类
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。
机械制造工艺与装备的关系
工艺对装备的要求
不同的机械制造工艺对装备有不同的要求，如加工精度、生产效 率、自动化程度等。
装备对工艺的影响
先进的机械制造装备可以提高加工精度和生产效率，降低制造成本 ，提高产品质量和竞争力。
学习如何制定机械加工工艺规程，包 括工序的划分、基准的选择、加工余 量的确定等。
03
机械零件设计
连接零件设计
螺纹连接
介绍螺纹的形成、类型 和特点，以及螺纹连接
的预紧和防松方法。
键连接
阐述键连接的类型、特 点和应用，包括平键、 半圆键、楔键和切向键
等。
花键连接
讲解花键连接的工作原 理、类型和应用，以及 在轴和轮毂上的加工方
分类
机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计3类。
机械设计的发展历程
01
02
03
古代机械设计
主要依赖于工匠的经验和 技艺，缺乏科学理论的支 持。
近代机械设计
随着工业革命的兴起，机 械设计开始引入力学、数 学等科学理论，实现了从 传统到现代的转型。
现代机械设计
以计算机辅助设计（CAD ）为代表，实现了设计过 程的数字化、自动化和智 能化。
机械设计基础课件(全套课件 300p)
• 机械设计概述 • 机械设计基础知识 • 机械零件设计 • 机械系统设计 • 机械制造工艺与装备 • 现代设计方法在机械设计中的应用
01
机械设计概述
机械设计的定义与分类
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。
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
《机械设计基础》课件
疲劳强度设计
针对交变应力作用下的零 件，进行疲劳强度设计和 寿命估算。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
在满足功能要求的前提下，力求结构简单、紧凑、轻量化和易
于制造。
优化设计方法
02
运用优化设计理论和方法，对零件结构进行改进和优化，提高
性能并降低成本。
可靠性设计
03
考虑零件在复杂环境中的可靠性问题，进行可靠性设计和评估
液压与气压传动的特点
传动平稳、调速方便、易于实现自动化、可远距离传输动 力等。
液压与气压元件类型及功能
液压泵和空气压缩机
将原动机的机械能转换为液体 的压力能或压缩空气的压力能
。
控制阀
用于控制液压或气压系统中的 压力、流量和方向，如压力控 制阀、流量控制阀和方向控制 阀等。
执行元件
将液压或气压能转换为机械能 ，如液压缸、液压马达和气缸 等。
由蜗杆和蜗轮组成，具有传动比大、结构 紧凑、自锁性好等特点，但效率相对较低 。
传动比分配与计算
1 2
传动比分配原则
根据各级传动的特点和要求，合理分配各级传动 比，使整个传动系统达到最佳性能。
传动比计算方法
通过齿轮齿数、链轮齿数、带轮直径等参数计算 各级传动的传动比，进而得出总传动比。
3
传动效率考虑
紧固件选择与强度计算
紧固件类型
包括螺栓、螺钉、螺母、垫圈等，根据使用场合和要求选择适当的 类型。
材料选择
紧固件材料应具有足够的强度和耐腐蚀性，常用的有碳钢、合金钢 、不锈钢等。
强度计算
根据紧固件所受载荷和应力情况，进行强度校核和计算，确保紧固件 安全可靠。
连接结构设计及优化
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。
2024版机械设计基础教案ppt课件
齿轮参数设计
包括模数、齿数、压力角等参数的选择和计 算。
齿轮精度等级选择
根据传递功率和转速要求选择合适的齿轮精 度等级。
带传动和链传动装置设计
带传动类型选择
根据传递功率和工作环境选择合适的 带传动类型，如平带、V带、多楔带 等。
01
02
带轮设计
包括带轮直径、宽度、槽型等参数的 选择和计算。
03
链传动类型选择
机构设计基础
机构的基本概念与分类
机构定义
由刚性构件通过运动副连 接而成的系统，用于传递 运动和动力。
机构分类
根据运动副的性质和数量， 机构可分为低副机构、高 副机构、混合副机构等。
机构的应用
机构广泛应用于各种机械 装置中，如发动机、传动 系统、执行机构等。
机构运动简图及自由度计算
机构运动简图
用规定的符号和线条表示机构的 构件和运动副，以简化机构的图
经济性原则
设计应考虑成本效益，追求最佳 性价比。
创新性原则
鼓励采用新技术、新材料和新工 艺，提高设计水平。
机械设计的发展历程与趋势
数字化设计
利用数字技术进行设计、分析 和优化。
绿色设计
注重环保和可持续性，减少资 源消耗和环境污染。
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。
轴承的寿命计算
根据轴承的载荷、转速和工作环境，进行轴 承的寿命估算。
轴承的校核方法
通过计算轴承的静载荷、动载荷以及极限转 速等参数，对轴承进行校核。
联轴器、离合器和制动器的选用
联轴器的类型与特点
了解刚性联轴器、弹性联轴器和液力联轴器等不同类型的联轴器及其 特点。
2024年机械设计基础说课课件
机械设计基础说课课件一、课程概述《机械设计基础》是一门理论与实践相结合的专业基础课程，主要面向机械工程及相关专业学生。
课程旨在培养学生掌握机械设计的基本原理和方法，具备分析和解决机械工程问题的能力。
通过本课程的学习，学生将了解机械系统的组成、工作原理和设计方法，掌握机械设计的基本流程和常用工具，培养创新意识和实践能力。
二、课程目标1.知识目标：使学生掌握机械设计的基本原理、方法和流程，了解机械系统的组成和工作原理。
2.能力目标：培养学生具备分析和解决机械工程问题的能力，能够运用所学知识进行简单的机械设计和创新。
3.素质目标：培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，提高学生的自主学习能力和创新意识。
三、教学内容与安排1.机械设计概述：介绍机械设计的概念、任务和特点，使学生了解机械设计的基本内涵和发展趋势。
2.机械系统组成：讲解机械系统的基本组成，包括传动系统、执行系统、控制系统等，使学生掌握机械系统的结构和工作原理。
3.机械设计原理：介绍机械设计的基本原理，如力学原理、运动学原理、动力学原理等，为学生进行机械设计提供理论依据。
4.机械设计方法：讲解机械设计的基本方法，包括经验设计法、优化设计法、计算机辅助设计等，使学生掌握不同设计方法的特点和应用。
5.机械设计流程：介绍机械设计的基本流程，包括需求分析、方案设计、详细设计、制造与调试等，使学生了解机械设计的全过程。
6.机械设计实例分析：分析典型机械设计实例，使学生了解机械设计的实际应用，培养学生分析和解决问题的能力。
7.机械设计创新：讲解机械设计创新的方法和技巧，培养学生具备创新意识和实践能力。
四、教学方法与手段1.讲授法：通过讲解机械设计的基本原理、方法和实例，使学生掌握理论知识。
2.案例分析法：通过分析典型机械设计案例，培养学生分析和解决问题的能力。
3.讨论法：组织学生进行课堂讨论，激发学生的思维，培养学生的沟通能力。
4.实践教学：安排课程设计、实验等实践教学环节，提高学生的动手能力和创新能力。
机械设计基础说课课件
11
2014年10月30日星期四
五、学习方法
本课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业基 础课向实践性较强的专业课过的过渡的一个重要转折 点。因此，学生学习本课程时必须在学习方法上有所 转变，应注意以下几个特点： （1）先修课程的掌握程度直接影响到本课程的学习； （2）学生会产生“没有系统性”、“逻辑性差”等
性能、基本设计理论、计算方法以及一些零部件的选
用和维护。
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2014年10月30日星期四
三、课程教学大纲
本课程的任务为： （1）使学生了解常用机构及通用零部件的工作原生掌握常用机构的基本理论和设计方法、 掌握通用零部件的失效形式、设计准则与设计方法。 （3）使学生具备机械设计实验技能和设计简单机
械及传动装置的基本技能。
6
2014年10月30日星期四
三、课程教学大纲
本教材是新的机械设计教材，由“机械设计总论”、
“机械传动设计”和“机械零部件设计”三大部分组 成。其显著的特点是内容涵盖面广，着重实用，理论 深度适中，特别适合机械类专科学生学习。 第一部分：机械设计总论
绪论
第1章 机械设计概述； 第2章 摩擦、磨损及润滑；
陈立德主编的《机械设计基础》（第三版）；
北京高等教育出版社出版。
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2014年10月30日星期四
二、课程的性质与目标
课程性质：本课程是一门重要的专业基础课，在教 学中具有承上启下的作用，是机械工程师及机械管
理工程师的必修课程。
课程目标：课程研究的对象为机械中常用机构及通 用零部件，研究其工作原理、结构特点、运动和动力
第9章
链传动；
2014年10月30日星期四
2课时
8
三、课程教学大纲
机械设计基础ppt课件
1个或几个
若干
潘存云教授研制
§1－2 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。
机动示意图－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。
北京联合大学专用
潘存云教授研制
∴机构具有确定运动的条件为：
自由度＝原动件数
北京联合大学专用
潘存云教授研制
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, θ） y
才能唯一确定。
单个自由构件的自由度为 3
F=3
θ (x , y)
x
北京联合大学专用
潘存云教授研制
经运动副相联后，构件自由度会有变化：
北京联合大学专用
潘存云教授研制
2.局部自由度 定义：构件局部运动所产生的自由度。
出现在加装滚子的场合，
计算时应去掉Fp。
3
本例中局部自由度 FP=1
2
F=3n － 2PL － PH －FP
1
=3×3 －2×3 －1 －1
=1
或计算时去掉滚子和铰链： F=3×2 －2×2 －1
=1 滚子的作用：滑动摩擦滚动摩擦。
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。
北京联合大学专用
潘存云教授研制
3)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 。
北京联合大学专用
潘存云教授研制
机械设计基础老师讲课课件
有色金属：黑色金属以外的金属。 ②有色金属：黑色金属以外的金属。 a) 铝合金 铝合金——重量轻、导热导电性较好、塑性好、抗氧化 重量轻、 重量轻 导热导电性较好、塑性好、 性好，高强度铝合金强度可与碳素钢相近。 性好，高强度铝合金强度可与碳素钢相近。 航空、汽车） （航空、汽车）
σmin γ= σmax
σ
σ t
σ 0 t 脉动循环： 脉动循环：r=0 σm =σa=σmax/2 σmin =0
t
0
对称循环变应力 r = -1 σm = 0 静应力r 静应力r = 1 σmax=σmin=σm σa=0 σa= σmax=-σmin
σm =
σa =
σmax +σmin
2
σ 0 t
设计计算法
校核计算法
5
§9-2 机械零件的强度
一、基本概念 名义载荷： 名义载荷：在理想的平稳工作条件下作用在 零件上的载荷。 零件上的载荷。 载荷系数：实际计算载荷与名义载荷的比值。 载荷系数：实际计算载荷与名义载荷的比值。 它考虑的是机械工作时， 它考虑的是机械工作时，零件受到的各种 附加载荷。 附加载荷。 计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积。 计算载荷：载荷系数与名义载荷的乘积。 名义应力:当载荷为名义载荷时计算出的应力。 名义应力:当载荷为名义载荷时计算出的应力。 计算应力：按计算载荷求得的应力。 计算应力：按计算载荷求得的应力。
17
§9–4 机械零件的耐磨性
磨损：磨擦表面物质不断损失的现象。 磨损：磨擦表面物质不断损失的现象。 耐磨性：零件抵抗磨损的能力。 耐磨性：零件抵抗磨损的能力。
在预定使用期限内，零件的磨损量不超过允许值时， 在预定使用期限内，零件的磨损量不超过允许值时， 认为是正常磨损。出现剧烈磨损时． 认为是正常磨损。出现剧烈磨损时．运动副的间隙增 机械精度丧失，效率下降；振动、 大，机械精度丧失，效率下降；振动、冲击和噪声增 应立即停车检修、换零件。 大；应立即停车检修、换零件。 据统计，约有80%的损坏零件是因磨损而报废的。 的损坏零件是因磨损而报废的。 据统计，约有 的损坏零件是因磨损而报废的 机械磨损的主要类型： 机械磨损的主要类型： 磨粒磨损 硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸蜂，在摩擦过程 硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸蜂，
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
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、
机械设计基础概论PPT课件
目的
机械设计的目的是在满足预定功能的前提下，优化机械产品的性能、提高效率和降低成本。
机械设计发展历程
手工设计阶段
01
早期的机械设计主要依靠设计者的经验和手工计算，设计效率
低下且精度不高。
计算机辅助设计阶段
02
随着计算机技术的发展，CAD等设计软件广泛应用于机械设计
领域，大大提高了设计效率和精度。
智能化设计阶段
根据连接件和紧固件的受力情况和工作环境等因素，选择合适的类型（如螺栓、螺母、 销钉等）和尺寸。
进行连接件和紧固件的强度计算
根据连接件和紧固件的载荷和应力分布等参数，进行必要的强度计算，以确保连接件和 紧固件在运转过程中不发生失效。
考虑连接件和紧固件的防松和防腐措施
为保证连接件和紧固件的可靠性和使用寿命，应采取有效的防松和防腐措施，如采用锁 紧装置、表面涂层等。
轴上需要安装轴承、齿轮等零件时，应设计相应的轴肩、键槽等结 构，以实现零件的准确定位和紧固。
保证轴的加工和制造工艺性
轴的结构应尽量简单，易于加工和热处理，以降低制造成本和提高 生产效率。
齿轮传动零件设计要点
1 2 3
选择合适的齿轮类型和材料 根据传动功率、转速和工作环境等因素，选择适 合的齿轮类型（如直齿、斜齿、锥齿等）和材料 （如钢、铸铁等）。
包括强度、塑性、硬度、韧性等指标，以及影响材料力学性能的 因素。
材料的种类与选用
介绍常用工程材料的种类、性能特点及应用范围，如金属、非金属、 复合材料等。
材料的热处理与表面工程
讲解材料的热处理原理、方法及应用，以及表面工程技术的种类、 特点及应用。
制造工艺基础
铸造工艺
介绍铸造工艺的原理、 特点及应用范围，包括 砂型铸造、特种铸造等。
机械设计的目的是在满足预定功能的前提下，优化机械产品的性能、提高效率和降低成本。
机械设计发展历程
手工设计阶段
01
早期的机械设计主要依靠设计者的经验和手工计算，设计效率
低下且精度不高。
计算机辅助设计阶段
02
随着计算机技术的发展，CAD等设计软件广泛应用于机械设计
领域，大大提高了设计效率和精度。
智能化设计阶段
根据连接件和紧固件的受力情况和工作环境等因素，选择合适的类型（如螺栓、螺母、 销钉等）和尺寸。
进行连接件和紧固件的强度计算
根据连接件和紧固件的载荷和应力分布等参数，进行必要的强度计算，以确保连接件和 紧固件在运转过程中不发生失效。
考虑连接件和紧固件的防松和防腐措施
为保证连接件和紧固件的可靠性和使用寿命，应采取有效的防松和防腐措施，如采用锁 紧装置、表面涂层等。
轴上需要安装轴承、齿轮等零件时，应设计相应的轴肩、键槽等结 构，以实现零件的准确定位和紧固。
保证轴的加工和制造工艺性
轴的结构应尽量简单，易于加工和热处理，以降低制造成本和提高 生产效率。
齿轮传动零件设计要点
1 2 3
选择合适的齿轮类型和材料 根据传动功率、转速和工作环境等因素，选择适 合的齿轮类型（如直齿、斜齿、锥齿等）和材料 （如钢、铸铁等）。
包括强度、塑性、硬度、韧性等指标，以及影响材料力学性能的 因素。
材料的种类与选用
介绍常用工程材料的种类、性能特点及应用范围，如金属、非金属、 复合材料等。
材料的热处理与表面工程
讲解材料的热处理原理、方法及应用，以及表面工程技术的种类、 特点及应用。
制造工艺基础
铸造工艺
介绍铸造工艺的原理、 特点及应用范围，包括 砂型铸造、特种铸造等。
机械设计基础教案ppt课件
一、平面机构自由度的计算
移动副:约束了沿y轴方向的移动和在xOy平面内的 转动, 只保留沿x轴方向的移动；
转动副:约束了x、 y两个方向的移动, 只保留一个转动；
高副:只约束了沿接触处公法线n-n方向的移动。
单个自由构件的自由度为 3
低副引入两个约束！
高副引入一个约束！
活动构件数 构件总自由度 低副约束数
(1) 转动副连接两构件运动轨迹重合AB、CD、EF平行且相
等 (2)两构件组成多个转动副、且各转动副轴线重合 (3)两构件组成多个移动副、且各转动副导路平行 或者重合 (4)两构件组成多个平面高副、且各高副接触点处公法线重合 (5)对机构运动不起作用的对称部分如：行星轮
B2
E
1
5
A
F4
（a）
CB
学习难点
复合铰链、局部自由度和虚约束的识别和处理
• 作业： 2-6（a), (c), (d), (f)
•
2-8
• 思考：2-10
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n
3×n
2 × PL
计算公式： F=3n－(2PL +Ph )
要求：记住上述公式，并能熟练应用。
高副约束数 1 × Ph
F3n2P LP H
n 式中， 为活动构件个数; PL 为低副个数; PH 为高副个数。
n = 3 Pl= 4 F = 3×3–2×4 = 1
n=4
Pl = 5
F = 3×4–2×5 = 2
F=3×4-2×4-2=2
例2-7 图示2-28组合机构中的轴线yy//xx；且齿轮2及凸 轮4固定在同一轴线上，计算其机构的自由度。
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二, 课程教学大纲
课程的任务 1,能夠对一般构件进行力学分析,受力计算. 1,能夠对一般构件进行力学分析,受力计算. 2,能掌握构件及零件受拉(圧),剪,弯,扭四种基 2,能掌握构件及零件受拉( ),剪 本变形条件下的強度计算方法. 本变形条件下的強度计算方法. 3,掌握常用构件,零件的结构特点,工作原理及 3,掌握常用构件,零件的结构特点, 应用. 应用. 4,初步具备运用机械设计手冊,图冊,标准,規范 4,初步具备运用机械设计手冊,图冊,标准, 等技朮资料进行传动装置和简单机械设计的基本 能力. 能力.
四, 就业方向
本课程為本院模具设计制造专业,数控专业, 本课程為本院模具设计制造专业,数控专业, 机电一体化专业开设的技朮基础课. 机电一体化专业开设的技朮基础课.学生的 就业方向主要是汽车,机床,电子,家电, 就业方向主要是汽车,机床,电子,家电,五金等 制造企业的工程技朮人员,管理人员, 制造企业的工程技朮人员,管理人员,髙级技 工.
八, 学习方法
1,本课程理论力学.強度计算占有相当大的比重,这是 1,本课程理论力学.強度计算占有相当大的比重, 今后做好本职工作所必须的,不可勿视. 今后做好本职工作所必须的,不可勿视.学习这些理 论知识着重理解,切忌死记硬背. 论知识着重理解,切忌死记硬背. 2,本课程涉及的机构,零件,部件我们学校都有,因而它 2,本课程涉及的机构,零件,部件我们学校都有, 实践性也很強,学习中要注意多接触实际的机器设 践性也很強, 备.以增加感性认识.要多到校办工厂,机械制造厂去 以增加感性认识.要多到校办工厂, 参观学习.注重理论与实践相结合. 参观学习.注重理论与实践相结合.重视零部件设计 能力的培养和训练. 能力的培养和训练. 3,学习中应注意联係运用以前学过旳如:’机械制图’, 3,学习中应注意联係运用以前学过旳如: 机械制图’ 正在同步学习的’公差配合’ 液圧与气圧传动’ 正在同步学习的’公差配合’,’液圧与气圧传动’ 等课程
二, 课程教学大纲
课程的重点, 课程的重点,难点 1,重点: (1) 构件受力分析,強度计算 1,重点: 构件受力分析, (2) 机构的动作原理,结构特点 机构的动作原理, (3)各种传动装置的设计计算 (3)各种传动装置的设计计算 (4)轴及轴承的设计计算 (4)轴及轴承的设计计算 (5)机械设计内容及步骤 (5)机械设计内容及步骤 2,难点: (1)受力分析及強度计算 2,难点: (1)受力分析及強度计算 (2)轴及传动装置的设计计算 (2)轴及传动装置的设计计算
机械设计基础
---说课课件
课程总体设计
课程性质与目标 课程教学大纲 知识,能力, 知识,能力,素质要求 就业方向与职业崗位 学情分析 敎材选定 敎材选定 敎学方法 学习方法 敎学评价
一, 课程性质与目标
课程性质: 机械设计基础” 课程性质:”机械设计基础”是机械类专业必修的主干技朮 基础课. 基础课.是一门培养学生掌握机械设计必备的基本理论知识 和基本设计计算技能,為后续专业课程的学习奠定坚实基础 本设计计算技 的课程. 的课程. 课程目标:通过对本课程的学习使学生达到以下基本要求: 课程目标:通过对本课程的学习使学生达到以下基本要求: 1,能夠对一般构件进行受力分析及计算. 1,能夠对一般构件进行受力分析及计算. 2,能分析杆件在各种基本变形時的内力;掌握拉, 2,能分析杆件在各种基本变形時的内力;掌握拉, 压,剪,弯,扭的強度计算方法.能应用变形的強度 扭的強度计算方法. 条件求解实际工程问题. 条件求解实际工程问题. 3,掌握机械中常用机构和通用零件的结构特点,工作原理 3,掌握机械中常用机构和通用零件的结构特点, 及应用,初步具备运用机械设计手冊,图冊,标准, 及应用,初步具备运用机械设计手冊,图冊,标准,规范等技 术资料设计简皁机械的基本能力. 术资料设计简皁机械的基本能力.
九, 考核
本课程以考试, 本课程以考试,考核並举的方式来评价教学 效果. 效果.期末考试着重考核学生对所学理论知 识理解,灵活运用的能力.拟釆用开巻考试. 识理解,灵活运用的能力.拟釆用开巻考试.以 減轻学生死记硬背的圧力. 減轻学生死记硬背的圧力.考试成绩占成绩 的70%.平時以考核為主.(作业占50%考勤占 70%.平時以考核為主.(作业占50%考勤占 30%课堂表现占20%).平時成绩占总成绩的 30%课堂表现占20%).平時成绩占总成绩的 30%.
七, 敎学方法
理论与实际相结合努力创造直观敎学情景. 理论与实际相结合努力创造直观敎学情景.按敎学 内容与学校现有条件尽可能把零件实物搬到课堂 或在实训車间讲课.以提高教学效果. 或在实训車间讲课.以提高教学效果. 敎与练並举, 敎与练並举,’练’就是学生课下做作业.每个单项目 就是学生课下做作业. 都有一至两题作 都有一至两题作业. 敎学环节设计 学分;6分 总学時;64学時(理论60学時,实践4 学分;6分; 总学時;64学時(理论60学時,实践4学 時). 本课程共分15亇章节, 本课程共分15亇章节,每章学時分配見附表
六, 敎材选用
本课程选用重庆大学出版社出版王世辉主编的教 材”机械设计基础.它是一本适合髙职髙专机械类 机械设计基础. 各专业的教材.其特点是: 各专业的教材.其特点是: 1,將工程力学,机械原理,机械零件的内容有机地结 1,將工程力学,机械原理, 合在一起, 合在一起,科学地解决了课時減少而内容扩张的矛 盾. 2,以培养技朮应用型人才為目标,贯彻了基本理论 2,以培养技朮应用型人才為目标, 以”必须,夠用”為度的原则,減少了繁琐的理论推 必须,夠用”為度的原则, 导,突出实用性強的敎学内容. 突出实用性強的敎学内容. 3,全书语言简洁,推导严谨,阐述深入浅出,利于学 3,全书语言简洁,推导严谨,阐述深入浅出, 生阅读. 生阅读.
五, 学情分析
本挍学生均為正规髙中毕业生. 本挍学生均為正规髙中毕业生.有一定的数 理化基础.学习本课程之前学过” 理化基础.学习本课程之前学过”机械制 图’’,”电工基础”,”计算机应用”等课桯. ’’, 电工基础” 计算机应用”等课桯. 有一定的专业基 有一定的专业基础.具备了学习本课程的基 本条件. 本条件.也為大二的专业课学习打下良好的 基础. 基础.
课程単元设计(上好一堂课) 课程単元设计(上好一堂课)
単元名称: 元名称: 课時: 课時: 普通V(三角 普通V(三角)带传动 三角) 2学時 2学時
教学目标 内容组织 重点, 重点,难点 手段方法 目标考核
敎学目标Байду номын сангаас
让学生掌握V带选型,传动计算( 让学生掌握V带选型,传动计算(功率,带速,根 带速, 数) 学会带轮设计(选材料,定结构,绘零件图) 学会带轮设计(选材料,定结构,绘零件图) 了解V带传动的张紧,安装和 了解V带传动的张紧,安装和维护
内容组织
普通V 普通V带传动设计计算 V带轮的材料和结构尺寸设计 V带传动张紧方法 V带传动安装及维护注意亊项
重点, 重点,难点
V带传动设计计算 带轮设计
敎学手段, 敎学手段,方法
备好课, 备好课,做好多禖体课件 带实物(V带及带轮) 带实物(V带及带轮)上课 以C6140车床為例讲V带传动的应用 C6140车床為例讲V
目标考核
课堂提问思考题7.2,7.3 课堂提问思考题7.2,7.3 课外作业练习题7.6 课外作业练习题7.6
谢谢
三, 知识，素质，能力要求 知识，素质，
知识及素质要求: 知识及素质要求: 学生学完本课程后应该: 学生学完本课程后应该: (1),熟悉常用构件及零件的受力分析及強 (1),熟悉常用构件及零件的受力分析及強 度计算 (2),基本掌握常用构件及零件的结构特点 (2),基本掌握常用构件及零件的结构特点 工作原理 能力要求: 能力要求: 学会运用; 机械设计手冊’ 囯家标隹’ 学会运用;’机械设计手冊’,囯家标隹’,规范等技朮资 料设 计简单机械零件的能力. 计简单机械零件的能力.