《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第4版》 課件 第1章 緒論

第1章緒論教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)1.1本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容1.2機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序1.3機(jī)械零件的常用材料及選擇1.4機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則及一般設(shè)計(jì)步驟1.5機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化小結(jié)作業(yè)教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)一、教學(xué)要求了解本課程的性質(zhì)、目的、任務(wù)；了解本課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求、學(xué)習(xí)方法。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：本課程的性質(zhì)、目的、任務(wù)。

難點(diǎn)：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件的概念。

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1.1本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容一、研究對(duì)象：機(jī)械1、機(jī)器

機(jī)器是根據(jù)某種使用要求而設(shè)計(jì)的機(jī)械系統(tǒng)，可以完成有益的機(jī)械功(如改變工作物的外形及空間位置等)或轉(zhuǎn)化機(jī)械能。例：內(nèi)燃機(jī)圖1-1。內(nèi)燃機(jī)的三維動(dòng)畫顯示。

機(jī)器的特征：

1）都是許多人為實(shí)物的組合；

2）各實(shí)物之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

3）能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。

機(jī)器：一種用來轉(zhuǎn)換或傳遞能量、物料和信息的、能執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置。機(jī)器的組成：動(dòng)力部分、執(zhí)行部分、傳動(dòng)部分、控制系統(tǒng)等。例：汽車

洗衣機(jī)2、機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)：能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的各實(shí)物的組合體。即：1）人為實(shí)物的組合體；

2)各實(shí)物間有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。常用機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)

凸輪機(jī)構(gòu)

齒輪機(jī)構(gòu)3、構(gòu)件、零件構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，是由一個(gè)或幾個(gè)零件組裝而成的。圖1-3

零件是制造的基本單元。零件又分：

通用零件標(biāo)準(zhǔn)件專用零件非標(biāo)準(zhǔn)件

二、研究的內(nèi)容和性質(zhì)1、內(nèi)容常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)理論與方法。2、性質(zhì)本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課。3、課程的任務(wù)

1）樹立正確的設(shè)計(jì)思想。2）掌握常用機(jī)構(gòu)和通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)原理、方法和一般規(guī)律。3）掌握一定的設(shè)計(jì)技能（查閱資料，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范)。4）了解機(jī)械設(shè)計(jì)的最新動(dòng)態(tài)。返回章目錄1.2

機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序一、基本要求：物美：功能性要求價(jià)廉：經(jīng)濟(jì)性要求二、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程

市場(chǎng)調(diào)研可行性研究原理方案設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)試制試驗(yàn)小批生產(chǎn)試銷投產(chǎn)設(shè)計(jì)任務(wù)書定出最佳方案裝配圖、零件圖、技術(shù)文件樣機(jī)評(píng)價(jià)改進(jìn)考核工藝性，收集用戶意見產(chǎn)品銷售返回章目錄1.3機(jī)械零件的常用材料及選擇一、機(jī)械零件的常用材料

1、鋼和鑄鐵（黑色金屬）

鑄鋼——鑄造性比鑄鐵差，但比鍛鋼和軋制鋼好。強(qiáng)度性比鑄鐵好，但比鍛鋼和軋制鋼差。碳鋼與合金鋼——應(yīng)用最廣泛。2、有色金屬a)鋁合金——重量輕、導(dǎo)熱導(dǎo)電性較好、塑性好、抗氧化性好，高強(qiáng)度鋁合金強(qiáng)度可與碳素鋼相近。b)銅合金——黃銅：Cu與Zn合金；青銅：Cu與Sn的合金；無錫青銅：Cu與鋁、硅、錳、鎳的合金。鑄鐵——灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。

3、非金屬材料塑料——輕、易加工成形、減摩性好，強(qiáng)度低，可作為普通機(jī)械零件、絕緣體。陶瓷——電熱性好，硬度高橡膠——彈性、絕緣性好，常用作彈性元件和密封元件、減震元件。4、復(fù)合材料二、機(jī)械零件材料選用的原則

1、零件的工作情況；2、結(jié)構(gòu)和加工工藝性；3、材料的經(jīng)濟(jì)性；4、材料供應(yīng)情況。返回章目錄1.4機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則及一般設(shè)計(jì)步驟一、機(jī)械零件的失效形式

失效——零件喪失正常工作能力或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的性能。失效形式：強(qiáng)度失效、剛度失效、磨損失效、振動(dòng)、噪聲失效、精度失效、可靠性失效。二、機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則

計(jì)算準(zhǔn)則——以防止產(chǎn)生各種可能失效為目的，而擬定的零件工作能力計(jì)算依據(jù)的基本原則。1、強(qiáng)度準(zhǔn)則

2、剛度準(zhǔn)則

零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。

零件在載荷作用下抵抗破壞的能力。

y——可以是撓度、偏轉(zhuǎn)角或扭轉(zhuǎn)角。

3、壽命準(zhǔn)則

有腐蝕、磨損和疲勞壽命。

4、振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則

壽命：正常工作的時(shí)間。三、機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟1）根據(jù)零件的使用要求（如功率、轉(zhuǎn)速等），選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)形式。2）根據(jù)機(jī)器的工作要求，計(jì)算作用在零件上的載荷。3）根據(jù)零件的工作條件，選擇合適的材料及熱處理方法。4）分析零件的主要失效形式，選擇相應(yīng)的計(jì)算準(zhǔn)則，計(jì)算零件的基本尺寸。5）按結(jié)構(gòu)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化要求，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。6）必要時(shí)進(jìn)行詳細(xì)的校核計(jì)算。7）繪制零件工作圖，并寫出計(jì)算說明書。返回章目錄1.5機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化一、機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性

的基本要求1．選擇合理的毛坯；

2．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工；3．便于裝拆和維修。二、機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化:指對(duì)零件的類型、規(guī)格、性能指標(biāo)、檢驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)方法、制圖要求等制定的標(biāo)準(zhǔn)并加以實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)化含義：標(biāo)準(zhǔn)化、尺寸規(guī)格的系列化和通用化。標(biāo)準(zhǔn)按層次分為：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB、YB）和企業(yè)（公司）標(biāo)準(zhǔn)（QB）；按使用的強(qiáng)制性程度分為：必須執(zhí)行的（GB）和推薦使用的（GB/T）。返回章目錄本章小結(jié)1.本課程研究的對(duì)象是：機(jī)械。2.機(jī)械零件材料選用的原則：安全、合理、經(jīng)濟(jì)。3.機(jī)械零件的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則

：強(qiáng)度準(zhǔn)則；剛度準(zhǔn)則；壽命準(zhǔn)則；穩(wěn)定性準(zhǔn)則。4.機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟：根據(jù)零件的使用要求，選擇零件的類型；計(jì)算作用在零件上的載荷；選擇合適的材料及熱處理方法；分析零件的主要失效形式，計(jì)算零件的基本尺寸；按結(jié)構(gòu)工藝性要求，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；繪制零件工作圖。返回章目錄作業(yè)1-2構(gòu)件和零件的區(qū)別是什么？1-4機(jī)械零件的主要計(jì)算準(zhǔn)則有哪些？返回章目錄P9內(nèi)燃機(jī)汽車洗衣機(jī)連桿機(jī)構(gòu)空間運(yùn)動(dòng)副低副齒輪機(jī)構(gòu)連桿平面凸輪機(jī)構(gòu)空間機(jī)構(gòu)壓力機(jī)四桿機(jī)構(gòu)飛機(jī)焊接機(jī)器人主要研究：焊接機(jī)器人（把弧焊與點(diǎn)焊機(jī)器人作為負(fù)載不同的一個(gè)系