[浙大机械设计基础课件]机械设计基础第六版pdf
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机械设计基础第六版第13章 带传动和链传动
带传动的张紧方法： 1.调整中心距
a a
滑道式张紧装置
调整螺钉 调整中心距 2.采用张紧轮 3.自动张紧
张紧轮
销轴
精品课件
自动张紧装置
带传动的优点：
1. 适用于中心距较大的传动； 2. 带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；
3. 过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；
dα
dN F Fsid n 2 (Fd)F sid n 2
dα 2
d d F+dF
F1
fdN F (Fd)F co2精s品 课F 件 co2s
力平衡条件：
dN F Fsid n 2 (Fd)F sid n 2 fdN F (Fd)F co d 2 sFco d 2 s
因 d 很小 s， id n d 可 ,co d 取 s1去掉二阶d微 Fd量
2
2
2 a co 2 s (d 1 d 2 )(d 2 d 1 )
以 co s 1si2n11 2精2 品课及 件
d2 d1 2a
代入得：
B
A
α1
θ
α1
d2
d1
D
aC
带长: L2 a2(d 1d 2)d 24 a d 12
已知带长时，由上式可得中心距 :
a 2 L (d 1 d 2 )2 L (d 1 d 2 )2 8 (d 2 d 1 )2 8 带传动不仅安装时必须把带张紧在带轮精上品，课而件且当带工作一段时间之后， 因带永久伸长而松弛时，还应当重新张紧。
§13-1 带传动的类型和应用
带传动的组成：
主动轮1、从动轮2、环形带3。
F0
F0
1 n1
2 n2
机械设计基础全套ppt课件
• 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。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
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。
机械设计原则与方法
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
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势， 如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
机械设计基础全套ppt 课件
目录
• 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 • 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。
热处理
提高材料力学性能和使用 寿命，如淬火、回火、渗 碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法
• 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。
机械设计原则与方法
机械设计原则与方法
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。
机械设计原则与方法
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
分析可靠性设计在实际应用中面临的困难，如数据获取、模型验证等，并探讨未来发展趋势， 如基于大数据和人工智能的可靠性设计等。
THANKS.
机械设计基础全套ppt 课件
目录
• 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 • 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。
热处理
提高材料力学性能和使用 寿命，如淬火、回火、渗 碳等。
零件结构设计及优化
结构设计原则
01
满足功能要求，力求简单、紧凑、合理。
优化设计方法
机械设计基础第2章连杆机构(第六版)
1. 全转动副的铰链四杆机构
1）曲柄摇杆机构
四杆机构的基本形式
运动特点：曲柄等速转动，摇杆往复摆动
应用特别广泛
牛头刨床横向自动进给机构
车前玻璃窗
刮 雨 器
三、平面四杆机构的基本类型及应用 1. 全转动副的铰链四杆机构 1）曲柄摇杆机构 2）双曲柄机构 运动特点：主动曲柄作等速转动，
从动曲柄作周期性变速转动。
b-a e
a+b e
b-a e
*曲柄滑块机构的有曲柄条件： b e+a
B1 e
a A
B B2 C1 b
C C2
§2-2 平面四杆机构的基本特性
一、铰链四杆机构有整转副的条件 二、急回特性
当曲柄AB为原动件时,从动件摇杆在空回行程时产生急回。 极位夹角θ 行程速比系数 K
急回运动
极位夹角θ
行程速度变化系数K
C
B
A
d
D
C
B
A
d
D
C
B
A
d
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A
d
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B
A
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B
A
d
D
C
b
B
c
a
A
d
D
C
B
A
d
D
C
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PPT完整全套教学课件
的强度和刚度。
优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
机械设计基础PPT完整全套教学 课件
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
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。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU
优化设计
在满足强度要求的前提下，通过改 进结构形状、减轻重量、降低应力 集中等措施，提高零件的承载能力 和使用寿命。
疲劳强度分析
针对承受交变载荷的零件，进行疲 劳强度分析和寿命预测，确保其在 长期使用过程中不发生疲劳破坏。
03
连接件与紧固件设计
螺纹连接件设计原理及选型
螺纹连接件基本概念
06
液压与气压传动系统设计基础
液压传动系统工作原理及组成
液压泵
将机械能转换为液压 能的装置，提供动力 源。
液压马达和液压缸
将液压能转换为机械 能的执行元件，实现 往复或旋转运动。
控制阀
控制液压系统中油液 的流动方向、压力和 流量，以满足执行元 件的动作要求。
辅助元件
包括油箱、滤油器、 冷却器、加热器等， 保证系统正常工作。
机械设计基础PPT完整全套教学 课件
• 机械设计概述 • 机械零件设计基础 • 连接件与紧固件设计 • 传动装置设计基础 • 轴系零部件设计基础 • 液压与气压传动系统设计基础 • 总结回顾与拓展延伸
01
机械设计概述
机械设计定义与分类
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。
实际案例分析与讨论
典型机械产品的设计 案例解析
机械设计中的创新思 维和实践
实际工程问题的分析 和解决方案
行业前沿动态分享
机械设计领域的最新研究成果和趋势 智能制造、数字化和绿色制造等新技术在机械设计中的应用
机械设计面临的挑战和机遇
THANK YOU
机械设计基础第六版第14章-轴(new)ppt课件
分类：
转轴---传递扭矩又承受弯矩
按承受载荷分有： 传动轴---只传递扭矩
类
心轴---只承受弯矩
型
直轴
按轴的形状分有： 曲轴
.
§14-1 轴的功用和类型
功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、 链轮、凸轮等。
分类：
转轴---传递扭矩又承受弯矩
按承受载荷分有： 传动轴---只传递扭矩
类
心轴---只承受弯矩
传动轴
后桥
.
§14-1 轴的功用和类型
功用：用来支撑旋转的机械零件，如齿轮、带轮、 链轮、凸轮等。
分类：
转轴---传递扭矩又承受弯矩
按承受载荷分有： 传动轴---只传递扭矩
类 型
心轴---只承受弯矩 按轴的形状分有：
转动心轴 固定心轴
自行车
车厢重力
前轮轴
前叉
转动心轴
问题：自行车前轮轴 属于什么类型？
2. 尽量避免在轴上开横孔、切口或凹槽; 3. 重要结构可增加卸载槽B、过渡肩环、凹切圆角、
增大圆角半径。也可以减小过盈配合处的局部应力。
30˚
B R d/4
B位置d/4
r
d 卸载槽 也可以在轮毂上增加卸载槽 .
过渡肩环
凹切圆角
轴系结构设计中常见错误实例分析
指出图示结构设计的错误，并绘出正确的结构图。
槽两侧圆角 r0.5mm （8）轴段7倒角：C2.54. 5o
4.键槽的尺寸
①②
③
④ ⑤⑥ ⑦
（1）轴段1：d=45，L=69 槽宽b=14 槽深t=5.5 槽长L=63 键14×63 GB1096-79
（2）轴段4：d=60，L=78
槽宽b=18 槽深t=7.0 槽长L=63
99机械设计基础第六版第18章 弹 簧PPT课件
F
F
τ” 弹
α
ττ’ ’ τ 簧 τ” 轴
T
线
T F
F
F
D2 /2
5
令
C D2 d
截面总切应力： 8Fd2C10C.5
C----旋绕比，或弹簧指数。
精确分析可得如下公式：
强度条件：
K8Fd2C[]
设计公式：
d
1.6
KFC
[ ]
其中K4 44 4C C C C 1 4 14 0 0..C 6 C 611 5 5 ----弹簧的曲度系数
功用： 1. 控制机构运动或零件的位置; 如凸轮机构、离合器、阀门等；
2. 缓冲吸振; 如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧；
3. 存储能量; 如钟表仪器中的弹簧；
4. 测量力的大小 。如弹簧秤中的弹簧
类型：
螺旋 弹簧
圆柱形 按形状分 截锥形
拉伸弹簧 按受载分 压缩弹簧
分类
扭转弹簧
3
分类
按形状分 螺旋弹簧 环形弹簧 按受载分 碟形弹簧 平面涡圈弹簧 仪表中储能用 板弹簧
机械设计基础
第十八章 弹簧
1
自用盘编号JJ321002
第18章 弹 簧
§18-1 弹簧的功用和类型 §18-2 圆柱螺旋拉伸、压缩弹簧的应力与变形 §18-3 弹簧的制造、材料和许用应力 §18-4 圆柱螺旋拉伸、压缩弹簧的设计 §18-5 其他弹簧简介
2
§18-1 弹簧的功用和类型
工作特点：弹簧在外力作用下能产生较大的弹性变形， 在机械设备中被广泛用作弹性元件。
III 1750 1750 1700 2170 1650 1550 1450 1400 1300 1300 1200 1150 1150 1100 1350 1250
《机械设计基础》课件第1章静力学基础与理论
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
（2）力与轴不共面：
过力 F 的起点 和终点分别作 平面垂直于x轴，
则 X=±ABˊ
= ± ab
（3）正负号规定：
若a为F 与x轴正向的夹角，则X=Fcos a 若a为锐角，则X=±Fcos a ，用观察法确定正负，即：
如果从力的起点的投影到终点的投影与投影轴的正向一致 者为正，反之为负。
平行四边形的对角线来表示。即 RF1F2
力三角形→
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
公理2 二力平衡条件
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等、方向相反、作用线共线，作用于同一 个物体上。
(简称等值、反向、共线）
注意：
F1F2 F1F2
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
（1）平面问题中的力偶矩是代数量，大小等于力偶中的力的 大小与力偶臂的乘积：
'
mm(F,F)Fd 规定：逆时针转向为正，反之为负 。
单位：N.m，kN.m 《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
（2）空间问题中的力偶矩是矢量，其对物体的作用决定于力 偶三要素：
●力偶矩的大小 ：m Fd
●力偶作用面在空间的方位
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
1.1 静力学基本知识
1.1.1力、刚体、平衡
（1）力的概念
1）定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的 运动状态发生改变或使物体产生变形。
2） 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。
（如无特别声明，本课程只研究力的外效应） 3）力的三要素：大小，方向 ，作用点。
MO FR
（2）力与轴不共面：
过力 F 的起点 和终点分别作 平面垂直于x轴，
则 X=±ABˊ
= ± ab
（3）正负号规定：
若a为F 与x轴正向的夹角，则X=Fcos a 若a为锐角，则X=±Fcos a ，用观察法确定正负，即：
如果从力的起点的投影到终点的投影与投影轴的正向一致 者为正，反之为负。
平行四边形的对角线来表示。即 RF1F2
力三角形→
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
公理2 二力平衡条件
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等、方向相反、作用线共线，作用于同一 个物体上。
(简称等值、反向、共线）
注意：
F1F2 F1F2
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
（1）平面问题中的力偶矩是代数量，大小等于力偶中的力的 大小与力偶臂的乘积：
'
mm(F,F)Fd 规定：逆时针转向为正，反之为负 。
单位：N.m，kN.m 《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
（2）空间问题中的力偶矩是矢量，其对物体的作用决定于力 偶三要素：
●力偶矩的大小 ：m Fd
●力偶作用面在空间的方位
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
1.1 静力学基本知识
1.1.1力、刚体、平衡
（1）力的概念
1）定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的 运动状态发生改变或使物体产生变形。
2） 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。
（如无特别声明，本课程只研究力的外效应） 3）力的三要素：大小，方向 ，作用点。
MO FR
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。
5
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。
21
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。
30
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。
13
2024/1/26
1
2
3
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。
5
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。
21
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。
30
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。
13
2024/1/26
1
2
3
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。
浙大机械设计基础课件 第01章 总论
目标：
能够完成一般传动装置与简单机械的分析、设 计、使用与维护工作。
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
平面机构运动简图的画法：
找出运动平面；识别所有运动单元即构件；辨明所有 直接接触的构件之间的相对运动，据此确定运动副； 测量同一构件上不同回转副之间的距离以及移动副的 导轨方向角；选择适当比例在运动平面上投影绘制完 成。有高副时要画出接触区域的曲线轮廓。
§1-1 研究对象
机械：机器与机构的总称。 构件：运动单元。 运动副：两构件直接接触形成的可动联接。 运动链：两个或多个构件以运动副联接而成的系统。 机架：相对静止的构件。 机构：有一个机架的运动链。
=机架+原动件+从动件。 零件：加工单元。 部件：装配单元。 机件：功能单元，零件与部件的总称。 机器：一个或一组有用的机构，由零部件组成。
局部自由度：算前去掉。
F ' 3n 2PL PH 33 231 2
F 3n 2PL PH 32 221 1
§1-3 平面机构运动简图及自由度
虚约束：算前去掉。 F 3n 2PL PH 用途:改善受力情况、 3 4 2 6 0 提高机构刚性、消除 0 运动不确定性。 F 3n 2PL PH
F=2
机构具有确定相对运动的条件： 主动件数目=自由度数目
§1-3 平面机构运动简图及自由度
y 2 θ1 x
y
y
1 S
2
x
1
x 2
R=2, F=1
R=2, F=1
R=1, F=2
平面副两构件间的相对自由度＝3－约束数 平面机构的自由度计算公式：
能够完成一般传动装置与简单机械的分析、设 计、使用与维护工作。
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
§1-3 平面机构运动简图及自由度
平面机构运动简图的画法：
找出运动平面；识别所有运动单元即构件；辨明所有 直接接触的构件之间的相对运动，据此确定运动副； 测量同一构件上不同回转副之间的距离以及移动副的 导轨方向角；选择适当比例在运动平面上投影绘制完 成。有高副时要画出接触区域的曲线轮廓。
§1-1 研究对象
机械：机器与机构的总称。 构件：运动单元。 运动副：两构件直接接触形成的可动联接。 运动链：两个或多个构件以运动副联接而成的系统。 机架：相对静止的构件。 机构：有一个机架的运动链。
=机架+原动件+从动件。 零件：加工单元。 部件：装配单元。 机件：功能单元，零件与部件的总称。 机器：一个或一组有用的机构，由零部件组成。
局部自由度：算前去掉。
F ' 3n 2PL PH 33 231 2
F 3n 2PL PH 32 221 1
§1-3 平面机构运动简图及自由度
虚约束：算前去掉。 F 3n 2PL PH 用途:改善受力情况、 3 4 2 6 0 提高机构刚性、消除 0 运动不确定性。 F 3n 2PL PH
F=2
机构具有确定相对运动的条件： 主动件数目=自由度数目
§1-3 平面机构运动简图及自由度
y 2 θ1 x
y
y
1 S
2
x
1
x 2
R=2, F=1
R=2, F=1
R=1, F=2
平面副两构件间的相对自由度＝3－约束数 平面机构的自由度计算公式：
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。
机械设计基础(第六版)第一章 平面机构的自由度和速度分析
第1章平面机构的自由度和速度分析学习目的: 掌握如何用机构运动简图表示机器（或机构)中各构件的相对运动关系；会计算机构的自由度。
平面机构和空间机构本章主要研究内容： ™机构的组成（运动副及其分类） ™平面机构运动简图及其画法 ™平面机构自由度的计算及平面机构具有` 确定运动的条件 ™速度瞬心法在机构运动分析中的应用计算实例计算如图所示双曲线画规机构和牛头刨床机构的自由度。
(a) 双曲线画规机构 (b) 牛头刨床机构(a )F = 3n − 2 PL − PH = 3 × 5 − 2 × 7 − 0 = 1 (b )F = 3n − 2 PL − PH = 3 × 6 − 2 × 8 − 1 = 1§1-4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用一、速度瞬心作平面运动的两个刚体，在任一瞬时，其相对运动可看作是绕某一重合点的转动，该重合点就称为速度瞬心或瞬时回转中心，简称瞬心。
速度瞬心是两个刚体上相对运动速度为零的重合点，也即绝对速度相等的重合点。
2 1 相对速度瞬心：ω 1 绝对速度瞬心：如果一个机构由K个构件组成，则瞬心数： N＝K（K－1）／2 P12 ω2 vP 二、速度瞬心的求法 1.当两构件组成转动副时，转动副中心就是瞬心； 2.当两构件组成移动副时，瞬心位于导路垂线的无穷远处； 3.当两构件组成纯滚动高副时，接触点就是其瞬心； 4.当两刚体上两个重合点A1(A2)、B1(B2)上的相对速度vA1A2 和vB1B2，该二速度向量的垂线的交点便是瞬心； 5.当两构件组成滑动兼滚动的高副时，由于接触点的相对速度沿切线方向，其瞬心应位于过接触点的公法线上，具体位置还要根据其他条件才能确定； 6.利用三心定理求瞬心。
vA1A2 2 1 B2(B1) vB1B2 A (A ) 1 2 P12三心定理：作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一直线上。
机械设计基础第六齿轮传动讲课文档
现在十一页，总共六十页。
4. 正火 正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能 。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。大直径 的齿轮可用铸钢正火处理。
5. 渗氮
渗氮是一种化学处理。渗氮后齿面硬度可达60~62HRC。氮化处 理温度低，轮齿变形小，适用于难以磨齿的场合，如内齿轮。 材料为：38CrMoAlA.
α ω2
（从动）
d2 2
ρ2 N2
Cc ρ1
αt d1 T1 2
齿数比: u= z2 /z1 = d2 /d1 ≥ 1 中心距 : a=(d2 ± d1)/2 = d1(u ±1)/2
α ω1 O（1主动）
或 : d1 = 2a /(u ±1)
得:
11
1 2
(2 1) 12
2(d2 d1)
d1d2 sin
2.5
2.4
2.4
2.3
2.3
2.2
2.2
2.1
2.1
2.0
2.0
1.9
1.9
1.8
1.8
1.7
1.7
11 12 13 14 15 16 18 20 25 30 40 50 100 400
齿形系数–YF
现在二十六页，总共六十页。
考虑齿根部有应力集中，引入应力集中系数YSa得轮齿弯曲强 度的验算公式
法向力： Fn Ft /cos
小齿轮上的转矩：
（从动）
t N1
d2 2 Fnc
Fn T1
N2 α
d1 2
tt N1
α
Fr
Fn N2 αt
c Ft
T1
d1 2
T 116 0 P 19.5 516 0n P 1
4. 正火 正火能消除内应力、细化晶粒、改善力学性能和切削性能 。机械强度要求不高的齿轮可用中碳钢正火处理。大直径 的齿轮可用铸钢正火处理。
5. 渗氮
渗氮是一种化学处理。渗氮后齿面硬度可达60~62HRC。氮化处 理温度低，轮齿变形小，适用于难以磨齿的场合，如内齿轮。 材料为：38CrMoAlA.
α ω2
（从动）
d2 2
ρ2 N2
Cc ρ1
αt d1 T1 2
齿数比: u= z2 /z1 = d2 /d1 ≥ 1 中心距 : a=(d2 ± d1)/2 = d1(u ±1)/2
α ω1 O（1主动）
或 : d1 = 2a /(u ±1)
得:
11
1 2
(2 1) 12
2(d2 d1)
d1d2 sin
2.5
2.4
2.4
2.3
2.3
2.2
2.2
2.1
2.1
2.0
2.0
1.9
1.9
1.8
1.8
1.7
1.7
11 12 13 14 15 16 18 20 25 30 40 50 100 400
齿形系数–YF
现在二十六页，总共六十页。
考虑齿根部有应力集中，引入应力集中系数YSa得轮齿弯曲强 度的验算公式
法向力： Fn Ft /cos
小齿轮上的转矩：
（从动）
t N1
d2 2 Fnc
Fn T1
N2 α
d1 2
tt N1
α
Fr
Fn N2 αt
c Ft
T1
d1 2
T 116 0 P 19.5 516 0n P 1
2024版年度机械基础第六版PPT课件
2024/2/3
35
ABCD
2024/2/3
了解机械行业的最新发展 动态和趋势，能够适应机 械行业的变化和发展。
学习要求：认真听讲、积 极思考、勤于实践、勇于 创新。
6பைடு நூலகம்
02 机械概述
2024/2/3
7
机械定义及组成要素
机械定义
机械是一种用来转换或传递能量、物 料和信息的系统或装置，其主要功能 是利用力学原理来实现预定的动作或 任务。
磨削加工
利用磨具对工件表面进行切削加工的工艺。 磨削可用于加工各种表面，如内外圆柱面、 圆锥面和平面等。
29
先进制造技术发展趋势
智能制造
利用人工智能、机器学习等技术，实现制造过程的自动化、 智能化和柔性化。智能制造能够显著提高生产效率和产品质 量。
绿色制造
通过节能、减排、资源循环利用等手段，降低制造过程对环 境的影响。绿色制造是实现可持续发展的必然选择。
2024/2/3
16
常见传动类型介绍及特点分析
齿轮传动
通过齿轮的啮合来传递动力和运动， 具有传动比准确、结构紧凑、效率 高等特点，但制造成本较高。
带传动
利用带轮和传动带之间的摩擦力来 传递动力，具有结构简单、成本低、 适用于远距离传动等优点，但传动 比不准确且效率较低。
2024/2/3
链传动
通过链条与链轮之间的啮合来传递 动力，具有传动比准确、适用于恶 劣环境等优点，但噪音较大且需要
轴的功能
轴用于支撑旋转零件、传递运动和动力，根据承载能力和刚度要求选 择合适的轴。
轴承的类型和选用
包括滚动轴承和滑动轴承等，根据使用要求和工作条件选择轴承的类 型、尺寸和材料等。
轴承的润滑和密封
机械设计基础第六版第11章齿轮传动-2024鲜版
应用
齿轮传动被广泛应用于各种机械设备 中，如汽车、机床、工程机械、航空 航天器等。它是实现变速、变向、分 动和离合等功能的重要部件。
6
齿轮传动的发展历程
2024/3/28
初始阶段
早在古代，人们就开始使用木制或石制的齿轮来传递动力和运动。这些齿轮通常用于简单 的机械装置，如水车、风车等。
发展阶段
随着工业革命的到来，金属加工技术的进步促进了齿轮传动的快速发展。人们开始使用铸 铁、钢等金属材料制造齿轮，并采用了更精确的加工和装配技术，使得齿轮传动的性能得 到了显著提高。
4
齿轮传动的定义与分类
01
02
定义
分类
齿轮传动是指通过两个或多个齿轮的啮合来传递动力和运动的机械传 动方式。
2024/3/28
根据齿轮轴线相对位置的不同，齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、相 交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动三类。
5
齿轮传动的特点与应用
2024/3/28
特点
齿轮传动具有传动比准确、效率高、 结构紧凑、工作可靠、寿命长等优点 。但同时也存在噪声、振动和制造成 本较高等缺点。
新型材料、制造工艺和智能控制技术的应用，将为齿轮传动技术的发展带来更多可 能性。
2024/3/28
齿轮传动技术面临着环保、节能、降噪等方面的挑战，需要不断创新和改进以适应 市场需求。
28
THANKS
2024/3/28
29
2024/3/28
12
03
齿轮的材料与热处理
2024/3/28
13
齿轮常用材料及其力学性能
渗碳钢
20Cr、20CrMnTi等，经渗碳淬火及低温回火后 使用，用于制造承受中等载荷及中等速度工作的 齿轮，也可制造在冲击载荷下工作的齿轮，如汽 车、拖拉机变速箱齿轮。
齿轮传动被广泛应用于各种机械设备 中，如汽车、机床、工程机械、航空 航天器等。它是实现变速、变向、分 动和离合等功能的重要部件。
6
齿轮传动的发展历程
2024/3/28
初始阶段
早在古代，人们就开始使用木制或石制的齿轮来传递动力和运动。这些齿轮通常用于简单 的机械装置，如水车、风车等。
发展阶段
随着工业革命的到来，金属加工技术的进步促进了齿轮传动的快速发展。人们开始使用铸 铁、钢等金属材料制造齿轮，并采用了更精确的加工和装配技术，使得齿轮传动的性能得 到了显著提高。
4
齿轮传动的定义与分类
01
02
定义
分类
齿轮传动是指通过两个或多个齿轮的啮合来传递动力和运动的机械传 动方式。
2024/3/28
根据齿轮轴线相对位置的不同，齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、相 交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动三类。
5
齿轮传动的特点与应用
2024/3/28
特点
齿轮传动具有传动比准确、效率高、 结构紧凑、工作可靠、寿命长等优点 。但同时也存在噪声、振动和制造成 本较高等缺点。
新型材料、制造工艺和智能控制技术的应用，将为齿轮传动技术的发展带来更多可 能性。
2024/3/28
齿轮传动技术面临着环保、节能、降噪等方面的挑战，需要不断创新和改进以适应 市场需求。
28
THANKS
2024/3/28
29
2024/3/28
12
03
齿轮的材料与热处理
2024/3/28
13
齿轮常用材料及其力学性能
渗碳钢
20Cr、20CrMnTi等，经渗碳淬火及低温回火后 使用，用于制造承受中等载荷及中等速度工作的 齿轮，也可制造在冲击载荷下工作的齿轮，如汽 车、拖拉机变速箱齿轮。
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[浙大机械设计基础课件]机械设计基础第六版pdf
章节
§6-1齿轮传动的特点、应用与分类
§6-2渐开线的形成原理和基本性质
§6-3渐开线齿轮的参数及几何尺寸
教学目的
了解齿轮传动的特点和基本类型，渐开线齿轮齿廓的形成及特点。
掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。
教学重点
渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算
教学难点
渐开线齿轮齿廓的形成及特点；渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数及几何尺寸计算。
教学方法
讲授
教具
挂图
多媒体、模型
相关素材
1、胡家秀主编．机械设计基础．北京：机械工业出版社，2001．5
2、陈立德主编．机械设计基础．北京：高等教育出版社，2000．8
3、郑文维．吴克坚主编(第七版)．机械原理．高等教育出版社．1997
4、邱宣怀主编(第四版)．机械设计．高等教育出版社．1997
教学后记
附：浙大毕业典礼致辞
亲爱的同学们，各位领导，各位老师，各位远道而来的家长们：下午好!
其次，是希望。
从今天开始，你们离开浙江大学，进入社会，社会是
非常复杂的，比你们在大学中学小学幼儿园复杂得多，肯定会遇到各种各
样的困难。
毕业后，你们肯定有欢笑，也有哭泣，肯定有幸福，也有痛苦，肯定有成功，也有失败。
但，你们是信念坚定、师德高尚、业务精良的浙
大老师培养出来的优秀毕业生，我认为你们是信念坚定、学德高尚、业务
精良的浙大人。
希望你们坚持浙大校训、浙大精神、浙大价值观，克服一
个又一个的困难，挫败一个又一个的挫折。
如果你们继续从事科学研究，
希望攻克科学的难题，攀登科学的高峰，成为百人，千人，万人，把学校
建设得更好。
如果你们从事创新创业，浙大的创业率全国最高，有师姐师
兄提供帮助，还有“紫金小镇”等着你们回来。
希望你们实现“科学报国”、“实业报国”的伟大梦想，做一位别人尊重、自己更加尊重的人。
第三，是期盼。
我们期盼你们几年，十几年，五六十年以后，回来能
为我们在校的学生做一个榜样，做一个标杆。
世界著名高校发展的历史表明，校友是一支非常重要的力量，是学校发展的重要支撑，期盼你们常回
母校看看。
我们会一直牵挂着你们，不会认错你们，
肯定不会把你们当成“罗斯柴尔德家族”的后裔;当然，你若能成为他们的亲戚，如媳妇、女婿，也是可以的。
我们也期盼你们来捐赠，可以捐钱，也可以捐一件衣服，一件“上将”的军服。
最后，我祝你们毕业以后，快乐每一天，活过100岁!。