机械设计基础绪论(57张)PPT
机械设计基础 完整课件 第1章 绪论
返回目录第1章绪论1.1教学基本要求1.弄清机器与机构、构件与零件的概念，了解它们的区别和联系。
2.明确机械的基本设计要求；初步理解机械零件的主要失效形式以及强度、刚度、抗磨性、耐热性、振动稳定性等工作能力计算准则。
3.能正确判断零件中应力的循环特性，了解疲劳断裂和疲劳点蚀的产生机理和影响因素。
4.了解机械设计常用材料的选用原则。
1.2重点与难点分析本章的重点是机器与机构、构件与零件的概念以及机械零件的工作能力计算准则，难点是变应力下许用应力的确定。
1.零件零件是机器最基本的组成要素，它是加工制造时的最小单元。
2.构件构件是机器中最小的运动单元。
构件可以是单个零件，但是由于结构和工艺上的需要，常常将几个零件固定联接在一起，组成一个构件。
机器中各构件之间会产生相对运动，但同一构件上的零件之间无相对运动。
3.机构机构是能变换或传递运动与动力的、用可动联接组合而成、而且有一个构件被固定的构件系统。
机构作为一个构件系统，用来传递运动和力。
4.机器机器是能执行机械运动、并用来变换或传递能量、物料与信息的装置。
一部机器可以是单个机构，但是大多数机器由多个机构组成。
例如鼓风机和电动机只包含一个机构，而内燃机则包含曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构等多个机构。
除构件系统之外，机器还可能含有电气、液压、气压、光学等其他系统，因此机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量、物料与信息的功能。
5.机械由于机器的主体是由机构组成的，在研究构件的运动和受力情况时，机器与机构之间并无区别，因此人们把机器与机构统称为机械。
6.机械零件的工作能力机械零件抵抗失效的能力，称为机械零件的工作能力。
其中强度是零件抵抗断裂、塑性变形以及表面损坏的能力；刚度是零件抵抗弹性变形的能力；抗磨性是零件表面的抗磨损能力；耐热性是零件在较高温度下抗蠕变、抗氧化和抗热变形的能力；振动稳定性是零件在周期性外力作用下不发生剧烈振动的能力。
零件设计中通常使用一些计算公式来判断零件是否具有足够的工作能力，这些计算公式称为机械零件的工作能力计算准则。
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
机械设计基础绪论课件
3. 合理选择投影面及原动件的静态位置（以机构的运动平面 为投影面）；
4.用规定的符号和线条绘制图形（先画出运动副符号，然
后以直线或曲线相连)——机构示意图；
5.选择适当的比例尺作简图； 长度比例尺 6、验算自由度。
l
图 实示 际长 长(度 m(度 mm))
机械设计基础绪论
§1－2 机构运动简图
举例：
2
1
t 平 面 高 副
螺 旋 空副 间 运 动球 副面 副
球 销
副
2 2
1
n
2 1t n
2
t
n
2
t
n1
1
1
2
2
1
1 1
1 1
2
2
2
机械设计基础绪论
1 2
21
1
2
§1－2 机构运动简图
一般构件的表示方法
杆、轴构件
固定构件
同一构件
机械设计基础绪论
§1－2 机构运动简图
一般构件的表示方法 两副构件
三副构件
机构运动简图中的运动副符号
• GB4460-84《机构运动简图符号》
机械设计基础绪论
常用运动副的符号
运动副
运动副符号
名称 两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
转 动 副 平 面 运 动 副移 动 副
22
1
1
2
1 2 1
2
2
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1
1
1 1
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1
机械设计基础绪论
2
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1
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机械设计基础绪论
《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。
《机械设计基础》全套PPT课件(完整版)
机械设计基础全套PPT课件（完整版）简介《机械设计基础》是一门介绍机械设计基本理论和方法的课程。
本套PPT课件是全套课程的完整版，旨在帮助学生全面了解机械设计的基础知识和技术，培养学生的机械设计能力。
课件目录1.机械设计基础概述–机械设计概述–机械设计的重要性–机械设计的基本流程2.材料与力学基础–材料工程概述–材料的力学性能–弹性力学基础–塑性力学基础3.物体的几何参数–几何图形的表示方法–构建三维几何模型–几何参数的计算与分析4.连接零件的设计–轴的设计–轴承的选择与设计–轴承的寿命计算5.传动装置的设计–齿轮传动–带传动–传动装置的计算与优化6.结构件的设计–结构件的设计原则–加工工艺与工装设计–结构件的计算与优化7.机械设计的检查与验证–设计的检查原则–设计验证的方法–机械设计的可靠性分析8.机械设计的案例分析–常见机械设计案例分析–机械设计的创新与应用学习建议1.注重课堂笔记的整理，重点记录课程重要概念和公式。
2.完成课后习题和实践任务，巩固所学知识。
3.多查阅相关参考书籍和资料，拓宽机械设计的知识面。
4.参加实验室和工程实习，锻炼机械设计实际操作能力。
5.加强与同学的讨论和交流，共同学习、提高。
结语《机械设计基础》全套PPT课件是学习这门课程的重要辅助资料，帮助学生快速全面掌握机械设计的基础理论和方法。
通过学习本课程，学生能够了解机械设计的基本原理，掌握机械设计的基本流程和方法，并在实际应用中能够独立进行机械设计与分析。
希望本套课件对学生的机械设计学习有所帮助，祝愿大家学习顺利！。
机械设计基础课件PPT.pptx
第一章 绪论
12
总结：
机器：既能实现确定的机械运动，又能完成有用的机 械功，或者能传递或转换能量、物料、信息等。如
车床——实现确定的机械运动，又作有用的机械功 内燃机——转换能量 机械手——传递物料 照相机——传递信息
机构：仅能传递或转换运动。如
齿轮机构——传递运动 凸轮机构——转换运动
具有以上三个特征——机器
第一章 绪论
14
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
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
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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:若干构件
极限应力σlim,τlim应根据零件材料性质及所受应力类 型作如下选择：
１)静应力下工作的塑性材料零件，失效为塑性变形，应 按不发生塑性变形的强度条件计算，常以材料的屈服点σ ｓ，τｓ作为极限应力σlim,τlim。
２)静应力下脆性材料，失效为断裂，应按不发生断裂 的强度条件计算，常以材料的强度极限σｂ，τｂ作为极限 应力σlim,τlim。
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
一、机械、机器和机构
进气阀3
机器实例：内燃机
1、功能：内燃机是 将燃气燃烧时的热能转 化为机械能的机器。
活塞2
顶杆8 连杆5
曲轴6
2、组成包含三种机 曲柄滑构块：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。
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1.运转机械，搞清楚构件的数目，并用数字标注（1、2、3…）；
2.搞清楚运动副的性质、数目，并用字母标注（A、B、C…） ；
机构运动简图中的运动副符号
• GB4460-84《机构运动简图符号》
常用运动副的符号
运动副
运动副符号
名称 两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
2 转
2
动
副
平
1
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面
运
动
2
副移
动
1
副
2
1
2
2
1
1
2
1 2 1
22
22
1
1
1
1
2
2
1 2 1
1 2
1
t 平 面 高 副
螺 旋 空副 间 运 动球 副面 副
球 销 副
2 2
1
n
2 t
1 n
2
1
1
2
1
1
1
2
2
t
n
2
t
n1
2 1
1 2
1 2
1 2
2 1
§1－2 机构运动简图
一般构件的表示方法 杆、轴构件
固定构件
同一构件
两副构件
§1－2 机构运动简图
一般构件的表示方法
三副构件
四副构件
§1－2 机构运动简图
3.常用机构运动简图符号
在
齿
机
轮
架
齿
上
条
的
传
电
动
1.研究对象和内容
• 机器是执行机械运动的装置，用 来变换或传递能量、物料、信息。 例一 例二
机器举例： 内燃机、牛头刨床、 翻斗车、电阻打弯机、 缝纫机、 送料机、蛋糕切片机、 榨油机、 玩具、 机械手、 工业机器人等。
机器包含四个基本组成部分
辅助系统
机器
=
原动机
(动力部分) + 传动系统
控制系统
常用机构 通用零(部)件 常用机构
机器动力学
工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法
第1章 平面机构的自由度和速度分析 第2章 平面连杆机构 第3章 凸轮机构 第4章 齿轮机构 第5章 齿轮系 第6章 其它常用机构 第7章 机械运转速度波动的调节 第8章 回转件的平衡
通用零(部)件 第9章 ～ 第18章
+ 执行部分
轿 车 组 成
典型机器的分析： 内燃机
4
3
2
1.组成：
1
1—汽缸体 2—活塞 3—进气阀
5
4 —排气阀 5—连杆 6—曲轴
8
7—凸轮
8—顶杆 9、10 —齿轮
7 9
6
2 .工Байду номын сангаас原理：
活塞下行，进气阀开启，混合气体
进入汽缸；
❖活塞上行，进气阀关闭，混合气体被压
10
缩，在顶部点火燃烧；
高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；
部件：由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独 立装配的组合体。例如：联轴器、滚动轴承等。
零件的分类
通用零件：在各种机器中普遍使用，例如：齿轮、 链、轴、螺栓、螺母、轴承等。
专用零件：只有在特定的机器中才用到，具有特殊 的功能。例如：曲轴、叶片、犁铧、枪栓等。
§0－1 本课程研究的对象和内容
二、内容
高副
• 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
平面高副1
空间运动副
• 运动副两构件间的相对运动是空间运动，故属 于空间运动副。
2.平面机构运动简图
• 实际构件的外形和结构往往很复杂，在 研究机构运动时，为了使问题简化，有 必要撇开那些与运动无关的构件外形和 运动副具体构造，仅用简单线条和符号 来表示构件和运动副，并按比例定出各 运动副的位置。这种说明机构各构件间 相对运动关系的简化图形，称为机构运 动简图。
• 机器的主体部分是由机构组成的。
机构—能够用来传递运动和力改变运动形式的机械装置。如： 连杆机构、 凸轮机构、 齿轮机构等。
机器和机构的区别和联系： 区别：研究的着重点不同
机构——一个运动件系统，实现运动的转换或力的传递 机器——除了运动系统以外，还包含有电器、液压等控制装置，
完成能量（信息）的传递、转换或作有益的机械功
• 3.理解经验公式、参数、简化计算的使用条件
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。 • 3、成绩=期末考试成绩*70%+平时成绩*30%
第1章 平面机构的自由度和速 度分析
• 讨论机构满足什么条件构件间才具有确 定的相对运动。
学习本课程的目的
• 1、为学习专业机械设备课程打好基础； • 2、使技术人员在了解各种机械的传动原
理、设备的正确使用和维护以及设备的 故障分析等方面获得必要的基本知识； • 3、为现有机械的合理使用和革新改造打 下基础。
学习方法
• 1.搞清楚基本概念、理解基本原理
• 2.注意培养自己运用所学的基本理论和方法 去分析和解决工程实际问题的能力
活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。
3.内燃机的工作过程： 进气 压缩 爆炸
排气
化学能
机械能
机器—根据某种使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，
是可用来变换或传递能量、物料和信 息的机构组合体。
机构
• 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称为机 构。例一、二、三
机械设计基础
（第五版）
杨可桢 程光蕴 主编 高等教育出版社
• 《机械原理》，孙桓 ，陈作模主 编；高等教育出版社。
• 《机械设计》，濮良贵 ，纪名刚 主编；高等教育出版社。
绪论
在我国，机械的创造、发展及使用有着 悠久的历史（例如捣米这样的简单机构）。 三千年前出现了简单的纺织机 东汉时已发明水排 东汉张衡将杆机构巧妙地使用在人类第一台 地震仪上。
从结构和运动的观点来看，两者并无区别。
联系：机器由机构组成，一部机器包含不同的机构；不同的 机器可能包含相同的机构
机械
• 习惯上用“机械”一词作为机器和 机构的总称。
构件与零件
构件：运动的单元
例：内燃机中的连杆
内燃机 连杆
螺栓
垫圈 螺母
轴套
连杆体 轴瓦
连杆盖
零件：组成机器的不可拆的单元。例如：螺钉、键等。
• 机构速度分析。
1运动副及其分类
• 平面机构，空间机构 • 构件的自由度：相对于
参考系构件所具有的独 立运动
运动副
• 运动副：使两构件直接接触并能产生一定 相对运动的联接。
• 通常把运动副分为低副和高副两类。
低副
• 两构件通过面接触组成的运动副称为低副。 平面机构的 • 低副有转动副和移动副两种。
机
带 传 动
圆 锥 齿 轮
传
动
§1－2 机构运动简图
链 传 动
圆柱 蜗杆 蜗轮 传动
外啮 合圆 柱齿 轮传 动
凸 轮 传 动
§1－2 机构运动简图
内啮
棘
合圆
轮
柱齿
机
轮传
构
动
§1－2 机构运动简图
五、机构运动简图的绘制方法
思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），
弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号 表示出来。