機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件

1、課前,一、課程名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 二、教 材：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第五版）楊可楨等 三、參 考 書： 濮良貴、紀(jì)名剛等.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）,北京：高等教育出版社,2007. 陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),北京：高等教育出版社,2004. 郭瑞鋒.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)導(dǎo)教導(dǎo)學(xué)導(dǎo)考,西北工業(yè)大學(xué)出版,2005. 參考學(xué)習(xí)網(wǎng)站： 中國開放式教育資源網(wǎng)：http:/（有世界著名大學(xué)的課程） 中國高等教育資源網(wǎng)： 中國機(jī)械網(wǎng)：http:/ 四、要求： 課堂紀(jì)律、回答問題情況； 考勤（5次課堂點(diǎn)名）； 作業(yè)情況。 六、考試形式：閉卷，滿分100分， 七、成績：滿分100分。卷面占70，平時占30（課堂紀(jì)律10分、考勤5分、作業(yè)

2、10分、實(shí)驗(yàn)5分）,第0章 緒論,主要內(nèi)容： 1.課程研究的對象和內(nèi)容 2.本課程在教學(xué)中的地位 3.機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程 4.學(xué)習(xí)本課程中應(yīng)注意的問題,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,一、名詞術(shù)語 1.零件 是機(jī)器加工(制造)的最小單元體。 若將一部機(jī)器進(jìn)行拆卸，拆到不可再拆的最小單元就是零件。,2.構(gòu)件 構(gòu)件是機(jī)構(gòu)運(yùn)動的最小單元體，是組成機(jī)構(gòu)的基本要素。 構(gòu)件可能是一個零件，也可能是由若干零件固聯(lián)在一起的一個獨(dú)立運(yùn)動的整體 。 注意：構(gòu)件與零件聯(lián)系與區(qū)別,3.機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)是用來傳遞運(yùn)動和力的、有一個構(gòu)件為機(jī)架的、用構(gòu)件間能夠相對運(yùn)動的連接方式組成的構(gòu)件系統(tǒng)。 從其功能來理解，機(jī)構(gòu)是用

3、來傳遞運(yùn)動(或改變運(yùn)動的形式)和力的可動裝置。 從機(jī)器的特征來看，機(jī)構(gòu)是具有確定相對運(yùn)動的構(gòu)件組合體。如下圖所示的連桿機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)。,齒輪機(jī)構(gòu),四足機(jī)器人（四桿機(jī)構(gòu)）,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,冰淇淋灌裝機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,蜂窩煤壓制機(jī),機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,刻字機(jī),機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,牛頭刨床,機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,軋鋼機(jī),機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,鐵板輸送裝置,機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,內(nèi)燃機(jī)氣缸,機(jī)構(gòu)的應(yīng)

4、用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,機(jī)械手,機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,插秧機(jī),機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,打谷機(jī),機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,電阻自彎機(jī),機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,玩具-跳跳雞,機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,玩具烏龜,機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,玩具-熊貓吹泡泡,4.機(jī)器 機(jī)器是由若干機(jī)構(gòu)組成的，用來變換或傳遞能量、物料和信息的裝置。如圖所示內(nèi)燃機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、焊接機(jī)器人、牛頭刨床和自行車等就是常見的機(jī)器。,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,挖掘機(jī),焊接機(jī)器人,機(jī)器的組成：就功能

5、而言，機(jī)器一般包括四個基本組成部分：動力部分、傳動部分、控制部分、執(zhí)行部分。也包括一些輔助部分如冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等等。 根據(jù)機(jī)器的作用不同，習(xí)慣上也將機(jī)器分為原動機(jī)和工作機(jī)。 將其它形式的能量變換為機(jī)械能的機(jī)器稱為原動機(jī)。利用機(jī)械能去變換或傳遞能量、物料、信息的機(jī)器稱為工作機(jī)。,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別：機(jī)構(gòu)只有一個構(gòu)件系統(tǒng)，而機(jī)器除構(gòu)件系統(tǒng)之外還包含電氣、液壓等其它裝置；機(jī)構(gòu)只用于傳遞運(yùn)動(或改變運(yùn)動形式)和力，而機(jī)器除傳遞運(yùn)動和力之外，還具有變換或傳遞能量、物料、信息的功能。,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,5.機(jī)械 機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。,零件,構(gòu)件,機(jī)構(gòu),機(jī)器,組

6、成,組成,組成,機(jī)械,這些基本概念之間的關(guān)系,機(jī)械在各行各業(yè)的應(yīng)用,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,歐洲工業(yè)時期最早出現(xiàn)的汽車,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,悍馬轎車,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,國產(chǎn)J10,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,美國 F117,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,“勇氣號”火星探測器,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,美國小鷹號航母,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,中國元級核潛艇,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,游梁式抽油機(jī),二、設(shè)計(jì)的定義 人類通過勞動改造世界，創(chuàng)造物質(zhì)財富和精神財富，而最基礎(chǔ)、最主要的活動是造物。

7、設(shè)計(jì)便是造物活動進(jìn)行預(yù)先的計(jì)劃，可以把任何造物活動的計(jì)劃技術(shù)和計(jì)劃過程理解為設(shè)計(jì)。也可以理解為將人們頭腦中的思考的物體變成實(shí)際物體的形式，為此而作出的全部信息數(shù)據(jù)的工作就是設(shè)計(jì)。換一句話說，設(shè)計(jì)就是人類大腦活動變成物化的中間橋梁。,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,三、本課程研究的對象和內(nèi)容 研究對象：機(jī)械（機(jī)構(gòu)和機(jī)器）設(shè)計(jì)。 研究內(nèi)容：機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。 內(nèi)容主要有以下幾個方面： 1. 機(jī)械零件常用材料及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 主要介紹機(jī)械零件常用材料及其選用原則，零件受力及變形的基本形式及其強(qiáng)度計(jì)算。,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,2. 常用傳動機(jī)

8、構(gòu)及機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)（體現(xiàn)創(chuàng)新的工作） 機(jī)構(gòu)的組成原理 研究構(gòu)件組成機(jī)構(gòu)的原理以及各構(gòu)件間具有確定運(yùn)動的條件。 常用機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì) 對常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動和工作特點(diǎn)進(jìn)行分析，并根據(jù)一定的運(yùn)動要求和工作條件來設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。 機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案設(shè)計(jì) 根據(jù)機(jī)器的工作要求選擇機(jī)構(gòu)的類型，并將這些機(jī)構(gòu)合理地組合成為傳動系統(tǒng)。,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,3. 通用零件設(shè)計(jì) 根據(jù)使用范圍的不同，機(jī)械零件可分為兩類：一類為廣泛用于各種機(jī)械的通用零件，如齒輪、螺釘、軸等；另一類則是只用在某些機(jī)械中的專用零件，如葉輪、活塞等。本課程只研究通用零件的設(shè)計(jì)和選用問題，包括零件工作能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如軸、齒輪、帶輪、鏈輪等）

9、，以及標(biāo)準(zhǔn)零、部件的選用等問題（如軸承、螺栓等）。 4. 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （體現(xiàn)創(chuàng)新的工作） 從使零部件具有較好的加工和裝配工藝性及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，以對零部件的功能、性能、生產(chǎn)成本進(jìn)行綜合分析和比較為基礎(chǔ)，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,5. 有關(guān)機(jī)械總體設(shè)計(jì)中的一些問題 如機(jī)械的平衡和調(diào)速，機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟，工作循環(huán)圖等。,0-1 本課程研究的對象和內(nèi)容,機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及使用水平是衡量一個國家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志（我國目前設(shè)計(jì)水平是先進(jìn)的，使用水平也是先進(jìn)的，就是制造方面是一個瓶頸）。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是一門研究機(jī)械傳動及其設(shè)計(jì)中的一些基礎(chǔ)知識的課程，是高等學(xué)校工

10、科有關(guān)專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。,0-2 本課程在教學(xué)中的地位,一、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求 設(shè)計(jì)機(jī)械應(yīng)滿足的基本要求是：在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效率高、成本低，在預(yù)定使用期限內(nèi)安全可靠、操作方便、維修簡單和造型美觀等。,0-3 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程,2 .具體有如下三個方面要求： 使用要求:所設(shè)計(jì)的機(jī)械應(yīng)在規(guī)定的壽命期限內(nèi)能正常完成預(yù)期的使用功能。這是最主要的要求。 經(jīng)濟(jì)要求:所設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備應(yīng)在設(shè)計(jì)、制造和使用的全過程中都有低的成本。 社會要求:操作要方便，使操作者感到安全舒適；要有大方宜人的外形和色彩，具有市場競爭力；要符合國家環(huán)境保護(hù)等有關(guān)法令。,0-3 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和

11、一般過程,機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程,一、應(yīng)注意本課程的性質(zhì)和特點(diǎn) 本課程是建立在物理、數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械制圖等課程之后的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。它不是專業(yè)課，不專門研究某一種機(jī)械，而是研究組成一般機(jī)械的常用機(jī)構(gòu)、通用零件和在機(jī)械設(shè)計(jì)中一些常遇到的基本共性問題。在本課程的學(xué)習(xí)過程中要綜合應(yīng)用以前所學(xué)的各有關(guān)知識，著手解決工程實(shí)際中的具體問題。本課程在內(nèi)容上雖然缺乏明顯的系統(tǒng)性，但實(shí)踐性很強(qiáng)。要學(xué)好本課程，平時要多留意觀察分析所遇到的各種機(jī)械，以豐富自己的感性知識，并用所學(xué)的理論知識去分析它，以加深理解。,0-4 學(xué)習(xí)本課程中應(yīng)注意的問題,二、要學(xué)會具體問題具體分析的方法 因?yàn)槿魏喂こ虒?shí)際問題都會具有一定的特殊性。一般來說，一個設(shè)計(jì)方案，即使是最優(yōu)方案也不是毫無缺點(diǎn)、盡善盡美的，能在具體條件下滿足要求、揚(yáng)長避短，充分發(fā)揮其優(yōu)勢的就是一個好設(shè)計(jì)方案。通常在設(shè)計(jì)方案完成后，該方案的優(yōu)點(diǎn)得到了發(fā)揮，但客觀上存在于方案中的缺點(diǎn)也帶了進(jìn)來，這就需要進(jìn)一步在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上設(shè)法克服。,0-4 學(xué)習(xí)本課程中應(yīng)注意的問題,三、要有工程觀點(diǎn) 所謂工程觀點(diǎn)就是要講究經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效。一個實(shí)際工程問題，一般都可通過多種途徑，用不同的方法獲得解決，至于最終采用哪種途徑，用什么方法，這就要求設(shè)計(jì)人員具有分析、比較、判斷、決策的能力。在學(xué)習(xí)時著重培養(yǎng)自己這方面的能力是十分重要的。,0-4 學(xué)習(xí)本課程中應(yīng)注意的