機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)在工程技術(shù)中的地位和作用課件

1、緒論緒論機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)在工程技術(shù)中的地位和作用機(jī)械概述該課程的性質(zhì)、內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法1.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)在工 程技術(shù)中的地位和作用 該課程研究機(jī)械設(shè)計中的共性問題，是機(jī)械設(shè)計工程的技術(shù)基礎(chǔ)，應(yīng)用廣泛。 機(jī)械設(shè)計的程序，實際上是對機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)所研究內(nèi)容的系統(tǒng)應(yīng)用過程。 工程上進(jìn)行機(jī)械設(shè)計時，首先，將構(gòu)件按照機(jī)械的工作原理要求組成機(jī)構(gòu)；其次，分析各構(gòu)件的運動情況及構(gòu)件在外力作用下的平衡問題；第三，分析構(gòu)件在外力作用下的承載能力問題，合理地選擇材料、熱處理，確定構(gòu)件（零件）的形狀、具體結(jié)構(gòu)、幾何尺寸、制造工藝；最后，繪制零件工作圖，待加工。3.本課程的性質(zhì)、內(nèi)容 任務(wù)和學(xué)習(xí)方法機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)是一門綜合性

2、的專業(yè)基礎(chǔ)課研究對象：常用機(jī)構(gòu)及通用零部件 課程內(nèi)容： 第一篇構(gòu)件靜力分析 ，構(gòu)件承載能力計算 第二篇常用機(jī)構(gòu)原理與通用機(jī)械零部件設(shè)計 3.本課程的性質(zhì)、內(nèi)容 任務(wù)和學(xué)習(xí)方法 （3）學(xué)習(xí)方法抓好基本學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)會綜合運用知識學(xué)會知識技能的實際應(yīng)用學(xué)會總結(jié)歸納學(xué)會創(chuàng)新 0. 4 機(jī)器的組成及相關(guān)概念 （1）掌握名詞 機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件（2）機(jī)器的組成（3）機(jī)械的類型機(jī)構(gòu) 它是具有確定相對運動的各種實物的組合，它只符合機(jī)器的前兩個特征。（如齒輪機(jī)構(gòu)） 機(jī)構(gòu)主要用來傳遞和變換運動。 機(jī)器主要用來傳遞和變換能量。 從結(jié)構(gòu)和運動學(xué)的角度分析，機(jī)器和機(jī)構(gòu)之間并無區(qū)別，都是具有確定相對運動的各種實物的組合

3、，所以，通常將機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。帶式輸送機(jī)傳動簡圖零件和構(gòu)件 零件是組成機(jī)器的最小單元，也是機(jī)器的制造單元，機(jī)器是由若干個不同的零件組裝而成的。 各種機(jī)器經(jīng)常用到的零件稱為通用零件。 特定的機(jī)器中用到的零件稱為專用零件。 構(gòu)件是機(jī)器的運動單元，一般由若干個零件剛性聯(lián)接而成，也可以是單一的零件。若從運動的角度來講，可以認(rèn)為機(jī)器是由若干個構(gòu)件組裝而成的。機(jī)器的組成 根據(jù)功能的不同，一部完整的機(jī)器由以下五部分組成： 1.原動部分：機(jī)器的動力來源。 2.工作部分：完成工作任務(wù)的部分。 3.傳動部分：把原動機(jī)的運動和動力傳遞給工作機(jī)。 4.控制部分：使機(jī)器的原動部分、傳動部分、工作部分按一定的順序和

4、規(guī)律運動，完成給定的工作循環(huán)。 5.輔助部分：如機(jī)架等。機(jī)械的類型 根據(jù)用途不同，機(jī)械可分為：（1）動力機(jī)械實現(xiàn)機(jī)械能與其他形式能量間的轉(zhuǎn)換。（2）加工機(jī)械改變物料的結(jié)構(gòu)形狀、性質(zhì)及狀態(tài)。（3）運輸機(jī)械改變?nèi)嘶蛭锪系目臻g位置。（4）信息機(jī)械獲取或處理各種信息。1.1靜力分析的基本概念剛體：在外力作用下，大小和形狀保持不變的物體。靜力學(xué)中研究的物體均可視為剛體。平衡：是指物體相對于慣性參考系(如地面)保持靜止或作勻速直線運動的情形。如橋梁、高層建筑物、作勻速直線飛行的飛機(jī)等等都處于平衡狀態(tài)。平衡是物體機(jī)械運動的一種特殊形式。 力：物體間的相互機(jī)械作用，使物體的運動狀態(tài)或形狀尺寸發(fā)生改變。（外效應(yīng)

5、和內(nèi)效應(yīng)） 力的三要素及表示方法 力系與等效力系（合力和分力） 平衡與平衡力系 1.1.1力的三要素及表示方法 物體間機(jī)械作用的形式是多種多樣的，力對物體的效應(yīng)取決于力的大小、方向和作用點，這三者被稱為力的三要素。 力矢量用一條有向線段表示，線段的長度表示力的大??；線段的方位和箭頭表示力的方向；線段的起點或終點表示力的作用點，力的國際單位為牛頓（N）。AF1.1.2力系及其分類力系： 作用在物體上的一組力，稱為力系。分類：(1)匯交力系 各力作用線相交于一點； (2)平行力系 各力作用線相互平行； (3)任意力系 各力作用線既不相交于一點，又不相互平行。 1.2 靜力學(xué)公理 公理1 二力平衡公

6、理 作用在剛體上的兩個力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上。 對于變形體而言，二力平衡公理只是必要條件，但不是充分條件。 圖1.22 靜力學(xué)公理公理2 加減平衡力系公理：在已知力系上加上或者減去任意平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用。 推論1 力的可傳性原理 作用在剛體上某點的力，可以沿著它的作用線移動到剛體內(nèi)任意一點，并不改變該力對剛體的作用效應(yīng)。（如圖） 1.2 靜力學(xué)公理公理3 力的平行四邊形公理 作用在剛體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力。合力的作用點也在該點，合力的大小、方向，由這兩個力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線確定。 1.2 靜力學(xué)公理公理4 作用與反作用公理 兩物體間的作用力與反作用力總是同時存在，且大小相等、方向相反、沿同一條直線，分別作用在這兩個物體上。 作用力與反作用力互相依存、同時出現(xiàn)、同時消失，分別作用在相互作用的兩物體上。 作用力與反作用力與二力平