機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論

Email：tigerltw@163.com2、主講教材：《機械設(shè)計基礎(chǔ)》李繼慶李育錫主編高等教育出版社

3、參考書目：《機械設(shè)計基礎(chǔ)》陳秀寧主編浙江大學(xué)出版社二、教學(xué)安排與要求

1、講課：

51學(xué)時（課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、考試等）。

2、答疑：每周一次集中答疑；時間：周二第6~7節(jié)；地點：X5224。

3、平時作業(yè)：按教學(xué)要求交。三、成績評定

1、課程成績以期末考試成績?yōu)橹?，所占比例?0%

。

2、考勤、作業(yè)、實驗、期中考試等作為平時成績，所占比例為30%。（課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、平時作業(yè)不能缺，否則影響成績評定）基礎(chǔ)課—→

技術(shù)基礎(chǔ)課

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專業(yè)課一、課程性質(zhì)◆機械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的重要標(biāo)志?！魴C械工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟各個部門提供裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重任?！舸罅康卦O(shè)計制造和廣泛采用各種先進(jìn)的機器，可大大加強促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展的力度加速我國的現(xiàn)代化建設(shè)?！?課程的性質(zhì)、對象、內(nèi)容、特點與任務(wù)

《工業(yè)設(shè)計機械基礎(chǔ)》是非機械類相關(guān)專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，是初步掌握機械傳動及其設(shè)計中的基礎(chǔ)知識的必然環(huán)節(jié)。掌握機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識；培養(yǎng)、掌握設(shè)計機器的初步能力。二、研究對象機械

機構(gòu)：構(gòu)件間運動規(guī)律

機器：轉(zhuǎn)換機械能，或用機械能作功。天然工具—→

簡單機器—→

工業(yè)革命—→

現(xiàn)代機器機械設(shè)計設(shè)計：為了滿足特定功能要求而進(jìn)行的創(chuàng)造過程。機械：機器和機構(gòu)的總稱

設(shè)計（Design）定義：由拉丁文（designare）衍生而來：“是將指定的任務(wù)轉(zhuǎn)化為滿足該任務(wù)要求的技術(shù)系統(tǒng)的一種活動。實際的目的是實現(xiàn)產(chǎn)品的功能，建立性能好、成本低、價值高的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。”設(shè)計的本質(zhì)：創(chuàng)造和革新。創(chuàng)新是設(shè)計的一個極重要原則。設(shè)計是一個創(chuàng)造性決策的過程，用于解決人類的需求。機械：機器和機構(gòu)的總稱。

機械設(shè)計（Mechanicaldesign）：就是根據(jù)某種客觀需求，借助已經(jīng)掌握的各種信息及技術(shù)資源，經(jīng)過反復(fù)的判斷和決策，設(shè)計出能實現(xiàn)預(yù)期目的、質(zhì)高價廉的機械產(chǎn)品和機械結(jié)構(gòu)。

本課程中“設(shè)計”的含義是指機械裝置的實體設(shè)計，涉及零部件的應(yīng)力、強度的分析計算，材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮加工工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化以及經(jīng)濟性、環(huán)境保護(hù)等。

機器組成：如：轎車組成原動機

控制系統(tǒng)輔助系統(tǒng)（如儀表、照明等）傳動裝置工作機轎車組成：盡管機械的形式、構(gòu)造和用途不同，但都具有以下的共同特征：

1、它們是許多人為實體的組合；

2、各實體間具有確定的相對運動；

3、在工作時能轉(zhuǎn)換機械能（如發(fā)電機等）或做有效的機械功。凡同時具有上述三個特征的機械稱為機器；僅有前兩個特征的機械稱為機構(gòu)。

但就其實體的組合和運動來說，機器和機構(gòu)兩者之間并無區(qū)別。故：通常以機械作為機構(gòu)和機器的通稱。構(gòu)件：零件：組成機器的不可拆的基本單元。組成機械的每一個人為實體。它可以是單一的整體，也可以是由幾個零件組成的剛性結(jié)構(gòu)。構(gòu)件是運動的基本單元；零件是制造的基本單元。區(qū)別：

任何機器都是由許多零件組合而成的。部件：為完成同一使命而協(xié)同工作的許多零件的組合。零件：組成機器的不可拆的基本單元（即制造的基本單元）。如：滾動軸承、聯(lián)軸器。零件按其用途不同，可分為通用零件和專用零件。如：曲軸如：螺栓、齒輪如：螺栓、滾動軸承等。標(biāo)準(zhǔn)件：制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，并由專門工廠生產(chǎn)的零部件。專用零部件：通用零部件：只在一定類型機器中使用的零件；各種機器中普遍使用的零部件。三、課程內(nèi)容

緒論機械零件的常用材料和結(jié)構(gòu)工藝性機械零件工作能力計算的理論基礎(chǔ)機構(gòu)運動簡圖及平面機構(gòu)自由度平面連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒輪傳動（含蝸桿傳動）輪系帶傳動和鏈傳動連接軸及軸承（滑動軸承、滾動軸承）聯(lián)軸器、離合器和制動器四、課程特點

1、綜合性：綜合運用先修課程的知識來解決機械零、部件的設(shè)計問題；

2、實踐性：機械設(shè)計題目來源于生產(chǎn)實踐，其設(shè)計成果又要直接用于生產(chǎn)實踐；

3、繁雜性：本課程要分門別類地論述各種通用零部件，表現(xiàn)為關(guān)系多、門類多、要求多、公式多、圖形多、表格多等。五、課程任務(wù)

1、了解機械的發(fā)展、使用、維護(hù)和管理的基礎(chǔ)知識；

2、掌握機械中常用的機構(gòu)、零件的工作原理、特點、選用及其簡單的設(shè)計計算方法；

3、初步具有分析、設(shè)計機械傳動裝置和簡單機械的能力。一、設(shè)計機器時應(yīng)滿足的基本要求§3設(shè)計機器的基本原則、方法和程序1、使用要求實現(xiàn)預(yù)定功能，工作可靠。2、經(jīng)濟性要求三方面：生產(chǎn)成本低、使用消耗小、維護(hù)費用低。措施：1）設(shè)計中采用“三化”零部件；標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化2）應(yīng)用成熟的新技術(shù)、新材料；3）選用高效率設(shè)備，減少動力、燃料消耗。3、外觀造型要求顏色、造型、人機工程等。4、環(huán)保要求噪音、廢氣、廢液。如：CNG汽車。設(shè)計任務(wù)總體設(shè)計試驗修改小批生產(chǎn)調(diào)研樣機試制技術(shù)設(shè)計正式投產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)計銷售服務(wù)三、機械設(shè)計的一般程序

機械設(shè)計是一個創(chuàng)新與借鑒相結(jié)合的過程，一般程序如下：二、機械設(shè)計的一般方法利用現(xiàn)有方案部分經(jīng)驗、部分未知新原理、新技術(shù)內(nèi)插式：外推式：開發(fā)性設(shè)計：§4機械設(shè)計新發(fā)展一、機器的發(fā)展史

遠(yuǎn)古時期：人類為了生存使用石塊、木棒、蚌殼和獸骨制成的簡單工具可以儲存能量的弓箭—→

專用工具犁、刀、鋤—→

先進(jìn)的復(fù)雜的古代機械；公元前5世紀(jì)到16世紀(jì)：中國在多種機械的發(fā)明創(chuàng)造方面居于世界前列（羅盤、石磨、地動儀、指南車、紡紗機、河渠閘門、火箭火炮等）；

17、18、19世紀(jì)：西方國家進(jìn)入資本主義時代：

第一次工業(yè)革命（蒸汽機的發(fā)明，使能源、交通、冶金等發(fā)生了巨大的變化）；

第二次工業(yè)革命（電動機、發(fā)電機等的重大發(fā)明帶來機床、制造技術(shù)、測試技術(shù)等的飛速發(fā)展）；

20世紀(jì)以后：微電子技術(shù)、信息技術(shù)等使機電一體化技術(shù)成為實現(xiàn)機械工業(yè)高效、自動化、柔性化發(fā)展的焦點。改革開放后：我國機械工業(yè)得到了長足發(fā)展。如：火車發(fā)展：蒸汽機車—→

內(nèi)燃機車—→

電力機車—→

磁浮列車（常導(dǎo)—→

高溫超導(dǎo)）—→

高速列車轎車發(fā)展：紅旗、上海—→

桑塔納、捷達(dá)、富康、夏利—→

別克、本田、福特—→

奧迪、寶馬、奔馳2、靜態(tài)設(shè)計—→機械系統(tǒng)“動態(tài)設(shè)計”3、新設(shè)計方法：優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、虛擬設(shè)計、逆向設(shè)計、工業(yè)設(shè)計等4、設(shè)計技術(shù)發(fā)展：人工—→

計算機輔助設(shè)計（CAD）AutoCAD、SolidEdge、UG、SolidWork、Pr