機(jī)械設(shè)計(jì)概述

1、主講：林明軍永春職業(yè)中專(zhuān)機(jī)械基礎(chǔ)第一章 緒論1-2 本課程的研究對(duì)象1-3 機(jī)械的組成第一章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論1-1 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)及任務(wù)1-4 機(jī)械設(shè)計(jì)概述1-1 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)及任務(wù)一、內(nèi)容1-2 本課程的性質(zhì)及任務(wù)本課程主要講授常用機(jī)構(gòu)和通用零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、相關(guān)的公差配合與技術(shù)測(cè)量的基本知識(shí)與基本方法。 本課程涵蓋并融合了機(jī)械原理與通用零件、公差配合與技術(shù)測(cè)量的內(nèi)容，綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料等基礎(chǔ)理論和實(shí)踐知識(shí)，是從理論性、系統(tǒng)性較強(qiáng)的基礎(chǔ)課向?qū)嵺`、綜合性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程過(guò)度的一門(mén)課程。二、性質(zhì)三、任務(wù)掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)參數(shù)與設(shè)計(jì)計(jì)算方法。掌握公差與配

2、合的基本概念，有關(guān)公差標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容與基本規(guī)定。具有運(yùn)用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及查閱手冊(cè)、圖冊(cè)等相關(guān)技術(shù)資料的能力能正確解釋圖樣上標(biāo)注的公差與配合，合理選用公差與配合。能分析、選用和設(shè)計(jì)一般機(jī)械零部件，并為繼續(xù)學(xué)習(xí)打下一定基礎(chǔ)。 本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法1-3 本課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法一、特點(diǎn)教學(xué)環(huán)節(jié)多、名詞概念多、公式多、參數(shù)多。二、學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，注重能力的培養(yǎng)；重視邏輯思維的同時(shí)，加強(qiáng)形象思維能力的培養(yǎng)；注意把所學(xué)到的知識(shí)用于實(shí)際，做到舉一反三；一聽(tīng)、二看、三記，獨(dú)立完成作業(yè)。1-2 本課程研究的對(duì)象一、研究對(duì)象實(shí)例:1-1 本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容機(jī)械什么是機(jī)械？普通車(chē)床鋸床數(shù)控車(chē)床數(shù)控銑床

3、，主要用來(lái)加工平面和曲面。主軸安裝銑刀工作臺(tái)數(shù)控壓彎?rùn)C(jī)數(shù)控剪板機(jī)并聯(lián)機(jī)床原型機(jī)美國(guó)西科斯基公司生產(chǎn)的“黑鷹”直升機(jī)主旋翼尾旋翼“神舟五號(hào)”發(fā)射時(shí)的情景發(fā)射塔、運(yùn)載火箭都是龐大的機(jī)器索杰納火星車(chē)它是美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)于格林威治時(shí)間1997年7月4日17時(shí)07分發(fā)射的火星探路者號(hào)宇宙飛船成功地在火星表面著陸，該飛船攜帶了索杰納火星車(chē)，這也是一種機(jī)器。美國(guó)山迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家研制了世界最小的微型機(jī)械人，其體積只有四分之一立方寸，體重小於一盎司。 1-3 機(jī)械的組成原動(dòng)部分傳動(dòng)部分執(zhí)行部分輔助系統(tǒng)，例如：潤(rùn)滑、顯示、照明等控制系統(tǒng)組成部分作用 應(yīng)用舉例動(dòng)力部分 把其他類(lèi)型的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)

4、械能，以驅(qū)動(dòng)機(jī)器各部件運(yùn)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)和空氣壓縮機(jī)等傳動(dòng)部分 將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行部分 金屬切削機(jī)床中的帶傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、連桿機(jī)構(gòu)等執(zhí)行部分 直接完成機(jī)器的工作任務(wù)，處于整個(gè)傳動(dòng)裝置的終端 金屬切削機(jī)床中的主軸、滑板等控制部分 顯示和反映機(jī)器的運(yùn)行位置和狀態(tài)，控制機(jī)器正常運(yùn)行和工作 機(jī)電一體化產(chǎn)品（數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人）中的控制裝置等 機(jī)器各組成部分的作用和應(yīng)用舉例最常用的交流異步電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電機(jī)，它可以按輸入的電脈沖數(shù)回轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度。伺服電動(dòng)機(jī)，它可以精確的控制電動(dòng)機(jī)的輸出位移和轉(zhuǎn)速。液壓原動(dòng)機(jī)：液壓馬達(dá)和液壓油缸。液壓馬達(dá)輸出回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，液壓油缸輸出往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。B

5、M型擺線液壓馬達(dá)液壓油缸氣動(dòng)原動(dòng)機(jī)：氣動(dòng)馬達(dá)和氣缸。 氣動(dòng)馬達(dá)輸出回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，氣缸輸出往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。葉片馬達(dá)柱塞馬達(dá)無(wú)導(dǎo)桿氣缸有導(dǎo)桿氣缸圓柱齒輪減速器錐齒輪減速器傳動(dòng)裝置擺線針輪減速器該機(jī)器人的手爪協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)夾持球體實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)，這是一種智能型機(jī)器人。執(zhí)行機(jī)構(gòu)全方位準(zhǔn)橢球齒輪柔性關(guān)節(jié)1-1 本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容1-3 機(jī)械的組成實(shí)例:內(nèi)燃機(jī)基本概念：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件。.機(jī)器與機(jī)構(gòu)機(jī)器是人為實(shí)體的組合，各部分間具 有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并能完成有效的 機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。機(jī)構(gòu)是人為實(shí)體的組合，各部分間具 有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（只具有機(jī)器的 前 兩個(gè)特征）一臺(tái)機(jī)器是由一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)組成。通常所說(shuō)的機(jī)

6、械是機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱(chēng)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)使用機(jī)器的目的是利用或變換機(jī)械能；使用機(jī)構(gòu)的目的是變換運(yùn)動(dòng)(不考慮作功和能量轉(zhuǎn)換)。轉(zhuǎn)動(dòng)往復(fù)移動(dòng)傳遞、改變轉(zhuǎn)速移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng).構(gòu)件與零件構(gòu)件組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分。 如：內(nèi)燃機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的活塞、曲柄。零件機(jī)器中每一個(gè)單獨(dú)加工的單元件。構(gòu)件可以由一個(gè)或多個(gè)零件組成。如：連桿 構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，零件是制造的單元，部件是裝配的單元。連桿由零件螺栓、螺母、連桿和連桿蓋組成連桿構(gòu)件。零件與構(gòu)件的區(qū)別和聯(lián)系零件組成構(gòu)件組成機(jī)構(gòu)組成機(jī)器（制造單元）（運(yùn)動(dòng)單元）（傳遞、轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)形式）（利用機(jī)械能做功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換）機(jī)械一、 機(jī)械零件的主要失效形式（一）整體斷

7、裂整體斷裂是指零件在載荷作用下，其危險(xiǎn)截面的應(yīng)力超過(guò)零件的強(qiáng)度極限而導(dǎo)致的斷裂，或在變應(yīng)力作用下，危險(xiǎn)截面發(fā)生的疲勞斷裂。 輪齒斷裂軸承內(nèi)圈斷裂1-4 機(jī)械設(shè)計(jì)概述（二）過(guò)大的殘余變形 當(dāng)作用于零件上的應(yīng)力超過(guò)了材料的屈服極限，零件將產(chǎn)生殘余變形。齒輪齒面塑形變形軸承外圈塑性變形（三）零件的表面破壞零件的表面破壞主要是腐蝕、磨損和接觸疲勞（點(diǎn)蝕）。齒面接觸疲勞軸瓦磨損（四）破壞正常工作條件引起的失效零件只有在一定條件下才能正常工作，如： 液體摩擦的滑動(dòng)軸承，只有在存在完整的潤(rùn)滑油 膜時(shí)才能正常工作。 帶傳動(dòng)只有在傳遞的有效圓周力小于臨界摩擦力 時(shí)才能正常工作。 高速轉(zhuǎn)動(dòng)的零件，只有在轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)件系統(tǒng)的固 有頻率避開(kāi)一個(gè)適當(dāng)?shù)拈g隔才能正常工作。零件在工作時(shí)會(huì)發(fā)生哪一種失效，這與零件的工作環(huán)境、載荷性質(zhì)等很多因素有關(guān)。(五) 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 強(qiáng)度準(zhǔn)則 剛度準(zhǔn)則 壽命準(zhǔn)則 振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則 可靠性準(zhǔn)則 （1-1） （1-2） 為保證零件工作時(shí)有足夠的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)使其危險(xiǎn)界面或工作表面的工作應(yīng)力不超過(guò)零件的許用應(yīng)力，即：二、 設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)應(yīng)滿足的基