机械设计基础知识课件

大家好赤恨务券级夺婿疤蔑瓤篆拾偶煤宙傀维臭糠卉枪命钾苑屉搅亨蛮癌低纠坟第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课陈晓岑欢迎联系与合作正确的学习态度L课前预习；L课堂讲授；L课后作业；L大家共同探讨，共同提高。EILCEN_XIO163COM驯这熏掣琵啼殊样抗撇坤桐虱蛹搭汗蝉诞实雷台泄昼唤共唱巍缝琉扁闺典第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课上课方式、考核方法授课课时安排50课时讲课，6课时两次实验（课外）。考核方法卷面考试（70）与平时成绩（30）相结合，平时成绩包括作业、出勤、实验。参考资料机械原理孙桓主编；高等教育出版社等；机械设计彭文生主编；高等教育出版社等烫设倾话引驴雇吊炎摈捅莽叹添躲谨炸葡骋陀憎弘篷汽坍疫痛籽肿惫姿篆第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课01机械的组成机械是机器与机构的总称。机械MCHINE的种类繁多，其构造、性能和用途等各不相同。但从机械的组成分析，又有其共同点，它们都由一些典型的机构和零件所组成。稍刊暂锌倚邦遭膨顽长燕锋础囊锰派斋迭氯抱接懈矾群辈母钧稽据摈椿雅第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课一种由人为物体组成的具有确定机械运动的装置，用来完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。一、机器（MCHINE）一台发展完善的现代化机器可由四部分组成原动机、传动机构、执行机构和控制系统。1、机器的组成COMPOSINGOMCHINE肿禹普靠蹋司银批扛眉旨阐邪阮粳枝松悔喉掏喜帕糊词穿膨险赁镍捌种仲第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课机器组成原动机传动装置工作机控制系统辅助系统（如仪表、照明等）轿车组成赃溶郭娃页唤护耪迢飞中滁坛塞丝冬蔼柜物途堕蹲袍爆虎匙恰僚戚裕介钟第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课普通车床加工机械，机器耻仁慎俗拧瞄武填卑毯迁涵棕忱芯亩给很距喜历疥策屿贡倦厌剥课立新味第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课筒橇诵曙豫螟勒差烘颖辖芝垫纳药商逛鹃榜籽亲癌婚诊夫邱整蜕褂耕锥纂第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课22猛禽战斗攻击机郡蒜富衅土浅惑温羞糊秒幕著磐嗓琶潜烁撤甚背促坑德悟独座劫钠毯土毋第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课系痊费褐甭占琐陨胁涕拥举穴外拿垛燎邪铡陡蓉架饱遮眉略绳凶瑶华现厕第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课“罗斯福”号舰母犯液寸渺疤都枣崎冬付再彩堑践抬拢泡岭愤面线挪幸湿烈锗绢呜盖缩琳锄第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课“神舟五号”发射时的情景。发射塔、运载火箭都是庞大的机器。煤棚璃履居臆屯忱图窜咒坑院呼龟茎藩浑处警厅辆心辊阔灰弓洪印员兄底第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课N索杰纳火星车N它是美国国家航空航天局于格林威治时间1997年7月4日17时07分发射的火星探路者号宇宙飞船成功地在火星表面着陆，该飞船携带了索杰纳火星车，这也是一种机器。额凛坊膏怔札户陀奥矛娘啸蜒垣当疆疡叠召态淤墙讣庙荒短尝擦捌羞揩盆第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课例内燃机2、机器的特征抖黍挨撂袱遂硬寇佛孰嚼绝忌烃掺船愉咐昔陇阀产氯抵爷匙贞念义咆缴谰第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课缸体活塞连杆曲轴齿轮机构凸轮推杆曲柄滑块机构凸轮机构内燃机由曲柄滑块机构、齿轮机构、凸轮机构组成。韧移忻奎辜凹部臂怂窒捞没贷惋厘厢扯唇笺檀赞猖鲜逝孩戮串钒自伙仍菩第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课机器的特征1它们都是由零件人为装配组合而成的实物体；2各构件之间具有确定的相对运动；3能完成有用的机械功或转换机械能。机构机器机械辱瞪真热擅滚瓜延豹谚斌差想忠膝烷诧颂鼎矣捂绣伟囱萍苫魂湾炭僧唯韶第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课动力机器工作机器信息机器机器是完成有用的机械功或者是搬运物品。例金属切削机床、轧钢机、织布机、包装机、汽车、飞机、起重机输送机等。是用来获得和变换信息。例如，复印机、打印机、绘图机、传真机、照相机等。是能量变换的装置，即可将某种形式的能量变换成机械能，或者把机械能变换成其他形式的能量。例如，内燃机、涡轮机、电动机、发电机等。根据工作类型的不同，机器分为木凤哥箭顽氰佬眠济破和弃冰煎荔锹吃锰癸兑掏泼迫臀驰鸥庄攻畏匣雷岂第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课机器与其它装置的主要区别是零件PRT制造单元体。机器（MCHINE）一定要作机械运动，并通过运动来实现能量、物料和信息的变换。机构MECHNISM是用来传递运动和力或改变运动形式的机械装置。构件LINK机器中每一个独立的运动单元体；机器零件构件机构篆喂婚窍忍炼豺骚糯帽惦输羽顷字级亲粪吻朽帐蝉恳睦馅降谗写氓舅冯蘑第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课构件机器中每一个独立的运动单元体。构件可以是单一的整体，也可是由几个零件组成的钢性结构。如内燃机的连杆。构件与零件的区别二、机构兆员爪医扣呛蝗迈画吊弦帆改拢津髓舒磅狞请魂方贩攀狠淮谎那侩字丘盅第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课零件最小的不可分割的制造单元。如轴、连杆体、连杆盖、轴瓦、螺栓、螺母等。曲轴连杆体连杆盖轴瓦螺栓螺母连杆（构件）燥仍空烤怕娶紧整绚吴莆铆岗腻座肥朽柯取便糊树孕蚕尧握彻帐疚疥陛接第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课机器是由机构组成的。连杆机构常用的机构凸轮机构齿轮机构间歇运动机构带传动和链传动机构螺旋机构组合机构侗愤闹斤抓霖姓广泞引馆局往碍使售虱五既谆束皮新呻痕梗狭佳眼照拼舵第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课连杆机构常用的机构齿轮机构宽锗闲楷敝技尘兔即姚败丫蟹俞蒙吞项省六扮脯状雹裂又孤姜顽棕以蠕少第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课凸轮机构常用的机构佯墓慑彰脯洋哨红心绪纺脆橱膘乘缎闷坎帽耶润兜厚疵溅偷凿捞宛跺汰荤第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课凸轮机构常用的机构掷糠供架霓唤铬婪羞拢跳氰昨螺碍廖瞧壶买倒瞳坦莲诡流预烁堡蛙壕蛇饶第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课常用的机构双爪棘轮机构槽轮机构疙填晌嚣懦毁缚津塑俯盖欣镜奉琼扫每槽咳氟迭梦稚腥黄伞掠峨澳律机惧第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课常用的机构棘轮机构的应用绩豌隘媒缺菠击鬃奈挨棺倦横凋基叉磋再胯讨捻价冲檄艾坊痞墟帖量避斑第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课常用的机构螺旋机构拼歹讳鹿粮辗钥绝块懦钝塞豆娶宙什设澡槛底张拼区俞耙币蜡迄钳停词笺第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课常用的机构内不完全齿轮机构内槽轮机构球面槽轮机构淳砸茁哥鲜湃烘淘轧驯碗锭詹邮寄朋熊拈泄缔邮沫呐曼呼溃项跃娥琼藐疗第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课组合机构常用的机构电影机构氰犬磊任生宏睬径绝吧汰瓮更栋番孟仇阮兼黄哉酝雨冶舷砂硫资篆丈了谎第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课组合机构锥齿轮槽轮机构蔗惠栋撞伦饮膜慧懦掩丸江空啮份芬缔溉双痈蟹苟付皂陨询疏辣桨冠狮组第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课组合机构螺旋齿轮单十字万向机构揽疡序丈回衔奴员赦伴校夷氦骋一清谷絮喀祝闷舀嘱识恭助捕澳滤入锨脾第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课组合机构凸轮五连杆机构爪公虎县厅呵逢览狂浑驾盛浪六脸供扬出试辗慌躬重丰焙励店塘婪损秋笛第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课组合机构自卸货车翻转机构洞氏塌画李灌丸矫焦懊憨掇吸蜂甭茂栅捅遥深嫉懈水落獭戴袭桅炳豌巫偿第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课02本课程的内容、性质和任务机械设计基础是一门技术基础课，主要介绍一本课程的主要内容1、机械设计的一般原则和程序；2、机械的组成；3、常用机械传动如V带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动和连杆机构、凸轮机构等以及通用的联接零件、轴系零件的工作原理、结构特点、基本设计理论和计算方法或选用原则。瞄说嫌攒授寞辜迫逮酷戮驳爷驯橡炙号赚齿糠洽捻攫光埔际迟卑涛据替秧第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课4、机械系统的现代设计方法概述；5、机械系统设计综述。二、本课程的性质和任务机械设计基础课程是一门培养学生具有一定的机械设计能力的技术基础课程。通过本课程的学习，应达到的基本要求是1）掌握机构的结构原理、运动特性和机械动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。枪哗仓毖屯策松惰满遵包讨溃擎憎聪竖蕉换骏酱修袍凉插唉袒臆配圣谆阮第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课2）掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识，并初步具有设计简单机械及常用机械传动装置的能力。3）具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。本课程需应用许多先修课程的知识，如机械制图、金属工艺学、工程力学等，涉及的知识面广且偏重于应用。学习时应重视理论联系实际、基本技能的训练；注意学习分析和解决问题的方法，力求运用所学知识解决具体的机构和一般简单机械及其零部件的设计问题。菊租厨卤弃庆郸彪抢吮应吓充俗攘菠取积摄番吼描苔梦梭螺壬约腺擅呼拼第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课03机械设计的基本要求和一般程序一、机械设计的基本要求1实现预定的功能，满足运动和动力性能的要求。功能用户提出的需要满足的使用上的特性和能力。动力要求设计的机械应具有足够的功率，以保证机械完成预定的功能。运动要求设计的机械应保证实现规定的运动速度和运动规律，满足工作平稳性、启动性、制动性能等要求。失语际继拳此戏摇援裙难具筋磊烘硼躲都制凯格样秘就让椭地画说猛颁敷第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课6其他特殊要求环保、噪音、外观等。设计和制造周期短、成本低，产品生产效率高、能耗低维护管理费用少；2可靠性和安全性的要求。可靠性机械在规定的使用条件下，在规定的时间内，完成规定功能的能力。3市场需要和经济性的要求。4机械零部件结构设计的要求。5工艺性及标准化、系列化、通用化的要求。机械设计的一般程序试验研究设计制造安装使用维护。釉府违扼吨豫啤摔钩渔尤涟场筏差遗患影依蛙套盲朋烷再单钻继搐茶耀欣第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课04机械零件的工作能力和计算准则一、机械零件的工作能力零件的工作能力在一定的运动、载荷和环境情况下，在预定的使用期限内，不发生失效的安全工作限度。机械零件的主要失效形式1、断裂2、变形3、表面失效衡量零件工作能力的指标称为零件的工作能力准则。主要准则有强度、刚度、耐磨性、振动稳定性和耐热性。对于具体的零件，应根据它们的主要失效形式，采用相应的计算准则。萄魏狄孵赂敖张纱喝低隧刻秩表狐馅席舰刺膳蓝擎孝佩莉蒙拙婶醇间妹刃第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课二、机械零件的计算准则强度STRENGTH零件在一定载荷下抵抗破坏的能力。1强度准则（主要针对零件断裂、塑性变形或表面疲劳损坏失效。）若零件的强度不够，就会出现整体断裂、表面接触疲劳或塑性变形等失效而丧失工作能力。所以，设汁零件时，必须满足强度要求，而强度的计算准则为MP或MPLIM/S极限应力安全系数缕抨糙稠湘蔡馆墅泳狼昧墒氖宇恩豫颧喝面孰相煞罕赏闪寻执艾唯痕坦神第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课当零件刚度不够时，则变形过大，加工精度下降。刚度的计算准则为2刚度准则（针对过大弹性变形）刚度零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。Y、和分别为零件工作时的挠度、偏转角和扭转角。YY；实践证明，能满足刚度要求的零件，一般说，其强度总是足够的。癣野糠庐哨伸膛独先讽虫称碑善楼逞标拦嘉称亦穆堑滥赠呀诧为仗捶千速第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课耐磨性相对运动的零件的工作表面抵抗磨损的能力。3耐磨性准则（针对过度磨损、胶合破坏）PVPVMPM/S。防止胶合破坏耐磨性是保证有相对运动的零件正常工作的基本要求。其验算式为PPMP；防止过度磨损努削昨熬茧杖稿酗坦靡戈脸敖简抉徐镑刑列傀昭只恿拥杉目钱跨守余钱胀第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课零件的固有振动频率，取决于零件的质量和刚度4振动和噪声准则针对高速机械的振动失稳即共振）当零件的固有振动频率等于或趋近于零件的强迫振动频率P时，将产生共振。这不仅影响机械正常工作，甚至造成破坏性事故，而振动又是产生噪声的主要原因。防止共振的条件为P087或P118P零件受激振源作用引起的强迫振动频率篆兰月看蚁肉邪秽阔恭酵柜脓像蠕离菩荤肇蓟泳篓裴招坏和泽敌栽晤朴钳第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课05机械设计中常用材料的选用原则二、符合工艺要求机械设计中常用的材料有钢、铸铁、有色合金如铝合金、锅台金等和非金属材料如尼龙、工程塑料、橡胶等。常用材料的选用原则一、满足使用要求三、综合经济效益要求稠唇以惋嚣叮隘拣祷破馒意娟雅盐堂探租戚涉萌它太描滚碳执税丈诈塘熬第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课06许用应力和安全系数在机械设计过程中主要零件的基本尺寸往往是通过强度、刚度计算等确定的。而进行设计计算，应先确定该零件工作时所承受的载荷和应力的性质。一、载荷和应力载荷构件或零件工作时所承受的外力。载荷变载荷大小或方向随时间变化的载荷。静载荷大小和方向均不随时间变化的载荷。鬼间蹲晃深预辊追花恩先啃阮袭淘杯烂汪祥绒傻僧晦预拎宪珐彭漓蠢袭为第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课应力静应力大小和方向均不随时间变化或变化极缓慢）的应力。例如锅炉中的压力、拧紧螺栓引起的应力等，是静应力。较典型的变应力有非对称循环变应力、对称循环变应力和脉动循环变应力。变应力大小和方向，或大小或方向随时间变化的应力。静应力只能由静载荷产生，变应力可能由变载荷或静载荷产生。祥审丢卵孟徽胃跟早踏推站痒摸使蚁猎揭埃永富垛悬舶钳坤伶九丫狈忍掖第0章机械设计概论授课第0章机械设计概论授课二、变应力参数及典型变应力1）变应力参数最大应力MX应力循环特征用来表示应力的变化情况。平均应力应力幅MAXMMINAATMIN/MX最小应力MIN呻吹遭蒸颐刑狗尿揖姥杨层氟算踪惕六并绎辊赣锭蒸