机械设计基础—绪论(杨可桢第六版)

1、机械设计基础机械设计基础 授课教师：朱超授课教师：朱超联系电话：联系电话点要求：几点要求：一一. .上课实行点名制度；迟到扣上课实行点名制度；迟到扣1 1分，旷到扣分，旷到扣3 3分。分。二二. .考试严格按照学校的规定，平时成绩占考试严格按照学校的规定，平时成绩占3030，共，共3030分；期末成绩占分；期末成绩占7070，共，共7070分。分。三三. .惹我不开心的同学惹我不开心的同学5959分！分！0-1 研究对象和内容0-2 目的和地位0-3 基本要求和设计过程0-4 机械设计方法简介机械设计基础 绪论一、研究对象一、研究对象v机械机械:机器和机构的总称机器和

2、机构的总称 机器机器：原动机、工作机：原动机、工作机由制造单元经装配而成的组合体由制造单元经装配而成的组合体 结构结构各实物之间具有确定的相对运动各实物之间具有确定的相对运动 运动运动能完成机械功或转换能量能完成机械功或转换能量 能量能量 机构机构：平面机构、空间机构：平面机构、空间机构由制造单元经装配而成的组合体由制造单元经装配而成的组合体 结构结构各实物之间具有确定的相对运动各实物之间具有确定的相对运动 运动运动 机器可以由一个机构组成，也可以由若干个机构组合而成机器可以由一个机构组成，也可以由若干个机构组合而成举例说明举例说明机械设计基础 绪论机械手机械手电力装置电力装置控制器控制器（计

3、算机）（计算机）液压站液压站工业机器人工业机器人1.工业机器人工业机器人机械设计基础 绪论2.2.鄂式粉碎机鄂式粉碎机组成：电动机组成：电动机1 1、带轮、带轮2 2、4 4、偏、偏心轴心轴5 5、动鄂板、动鄂板6 6、肘板、肘板7 7运动：电动机的转动通过带传动带动偏心轴转动，进而使动鄂运动：电动机的转动通过带传动带动偏心轴转动，进而使动鄂 板产生平面运动，与定鄂板一起实现压碎物料的功能。板产生平面运动，与定鄂板一起实现压碎物料的功能。将电能将电能机械能机械能完成机械功完成机械功3. 3. 单缸四冲程内燃机单缸四冲程内燃机组成：汽缸体、活塞、进（排）气阀、连组成：汽缸体、活塞、进（排）气阀、

4、连 杆、曲杆、曲柄、凸轮、顶杆、齿轮柄、凸轮、顶杆、齿轮动作：吸气动作：吸气 压缩压缩作功作功排气排气 凸轮和顶杆是用来启闭进、排气阀的，三个齿轮凸轮和顶杆是用来启闭进、排气阀的，三个齿轮保证进排气阀、活塞之间形成有一定节奏的动作，以保证进排气阀、活塞之间形成有一定节奏的动作，以上各件实物的协同工作，便能使燃气的热能转换为曲上各件实物的协同工作，便能使燃气的热能转换为曲柄转动的机械能（动、势能）。柄转动的机械能（动、势能）。内燃机内燃机v内燃机：（构件）内燃机：（构件）气缸、活塞、连杆、气缸、活塞、连杆、曲轴、齿轮、凸轮、曲轴、齿轮、凸轮、推杆推杆v内燃机：（机构）内燃机：（机构）连杆机构（连

5、杆机构（气缸、活气缸、活塞、连杆、曲轴塞、连杆、曲轴）齿轮机构（齿轮机构（齿轮齿轮）凸轮机构（凸轮机构（气缸、凸气缸、凸轮、推杆轮、推杆）气缸体气缸体活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴齿轮齿轮凸轮凸轮推杆推杆机械设计基础 绪论4.常用机构常用机构机械设计基础 绪论机械：机械：机器（三个特征）：机器（三个特征）：人为的实物组合（不是天然形成的）；人为的实物组合（不是天然形成的）；各运动单元具有确定的相对运动；各运动单元具有确定的相对运动；必须能作有用功，完成物流、信息的传递及能量的转必须能作有用功，完成物流、信息的传递及能量的转换换。机构机构：仅具备有两特征。：仅具备有两特征。机器和机构的总称机器和机构的

6、总称5.5.概念概念构件构件：运动单元体：运动单元体零件零件：制造单元体：制造单元体构件可由一个或几个零件组成。构件可由一个或几个零件组成。机架机架：机构中相对不动的构件：机构中相对不动的构件原动件原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。：驱动力（或力矩）所作用的构件。输入构件输入构件从动件从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。：随着原动构件的运动而运动的构件。输出构件输出构件机构机构：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。本组合体称为机构。二、研究二、研究内容内容v常用机构的运动常用机构的运动特性、特性、结构分析结构分析及

7、设计方法及设计方法连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机构、组合机构构、组合机构v机械动力学设计机械动力学设计v通用通用机械机械零件的零件的工作能力的验算与设计工作能力的验算与设计v通用通用机械机械零件的零件的结构设计结构设计机械设计基础 绪论一、课程特点一、课程特点v是一门具有是一门具有工程特色工程特色的、极为重要的技术基础课的、极为重要的技术基础课v联系工程实际紧密、讨论共性问题联系工程实际紧密、讨论共性问题二、先修课程二、先修课程v高等数学高等数学 普通物理普通物理 机械制图机械制图 工程力学工程力学、机械制造、机械制造基础课基础课技

8、术基础课技术基础课专业课专业课机械设计基础机械设计基础比基础课更接比基础课更接近工程实际近工程实际承上启下承上启下比专业课有更宽的研比专业课有更宽的研究面和更广的适应性究面和更广的适应性机械设计基础 绪论三、学习本课程的目的三、学习本课程的目的v为后续课打好理论基础为后续课打好理论基础v为机械产品的为机械产品的创新设计创新设计打下良好基础打下良好基础v为现有机械的合理使用和革新改造打基础为现有机械的合理使用和革新改造打基础v培养综合考虑问题的能力培养综合考虑问题的能力机械设计基础 绪论四、机械设计在国民经济中的地位四、机械设计在国民经济中的地位1 经济竞争归根结底是设计和制造能力竞争经济竞争归

9、根结底是设计和制造能力竞争v工业化国家的财富工业化国家的财富6080%是制造业创造的是制造业创造的v制造是将科技转化为财富的最后环节制造是将科技转化为财富的最后环节v各发达国家重新重视制造业各发达国家重新重视制造业2 机械制造业生产管理模式的转变机械制造业生产管理模式的转变中小批量、个性化、中小批量、个性化、 柔性柔性生产管理模式生产管理模式大批量、单一化、流水作业大批量、单一化、流水作业生产管理模式生产管理模式机械设计基础 绪论3 制造业市场竞争围绕制造业市场竞争围绕 TQCSF 展开展开v上市时间上市时间 Timev质量质量 Qualityv产品成本产品成本 Costv服务服务 Servi

10、cev灵活性灵活性 Flexible4 竞争的焦点之一是竞争的焦点之一是设计设计v成功的设计赢得了市场成功的设计赢得了市场v设计是科技成果转化为生产力的纽带设计是科技成果转化为生产力的纽带v设计是引进技术实现国产化的重要环节设计是引进技术实现国产化的重要环节v没有现代化设计就没有现代化产品没有现代化设计就没有现代化产品竞争的焦点竞争的焦点创新设计创新设计机械设计基础 绪论5 设计在生产中的地位设计在生产中的地位设计是影响产品技术与经济指标的关键设计是影响产品技术与经济指标的关键设计占成本设计占成本 5%设计决定成本设计决定成本 75%75%开发设计开发设计制造制造市场销售市场销售机械设计基础

11、绪论一、课程任务一、课程任务学习一些机械的机构、结构的知识学习一些机械的机构、结构的知识学习从实际结构抽象数学模型的技巧学习从实际结构抽象数学模型的技巧学习如何应用数学、力学知识解决具体的机械问题学习如何应用数学、力学知识解决具体的机械问题二、学习方法二、学习方法学习知识的同时，注重能力的培养学习知识的同时，注重能力的培养注重逻辑思维的同时，加强形象思维能力的培养注重逻辑思维的同时，加强形象思维能力的培养注重实践注重实践，多观察多观察、分析与思考分析与思考善于善于发现发现事物的共性事物的共性、个性个性三、学习要求三、学习要求建立基本概念建立基本概念理解基本原理理解基本原理 掌握基本方法掌握基本

12、方法了解国家规范了解国家规范机械设计基础 绪论四、机械设计的一般过程四、机械设计的一般过程1 机器的组成机器的组成原动机部分原动机部分传动部分传动部分控制系统控制系统执行部分执行部分辅助系统，例如：润滑、显示、照明等辅助系统，例如：润滑、显示、照明等机械设计基础 绪论2 设计过程设计过程产品是否具有产品是否具有创新性创新性，很大，很大程度上取决于程度上取决于原理方案设计，原理方案设计，而这正是机械而这正是机械原理课程所研原理课程所研究的主要内容究的主要内容产品规划产品规划结构方案设计结构方案设计原理方案设计原理方案设计总体设计总体设计施工设计施工设计试制、批量生产、销售试制、批量生产、销售可行

13、性报告可行性报告设计任务书设计任务书原理方案图原理方案图结构设计草图结构设计草图总装配图总装配图部装图、零件图部装图、零件图技术文档技术文档机械设计基础 绪论一、基础设计理论和方法（传统方法）二、现代设计理论和方法三、数字化设计理论与技术机械设计基础 绪论一、一、基础设计方法基础设计方法v摩擦学摩擦学v机械动力学机械动力学v机械的损伤和强度理论机械的损伤和强度理论v现代机构学现代机构学v典型零部件设计理论和方法典型零部件设计理论和方法机械结构损伤和强度理论机械结构损伤和强度理论机械结构应力分析与监控机械结构应力分析与监控结构疲劳强度理论和寿命预测结构疲劳强度理论和寿命预测机械强度可靠性理论与试验技术机械强度可靠性理论与试验技术系统可靠性分析与设计系统可靠性分析与设计机械设计基础 绪论二、现代设计方法二、现代设计方法v智能设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、网络化协智能设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、网络化协同设计、异地设计等同设计、异地设计等激烈的竞争激烈的竞争传统的手段传统的手段手工绘图手工绘图常规的计算常规的计算方法方法简单的计算简单的计算工具工具碰撞碰撞CAD机械设计基础 绪论三、数字化设计方法三、数字化设计方法vCAD/CAMv基于网络的数字化设计基于网络的数字化设计v基于虚拟现实的数字化设计基于虚拟现实的数字化设计CAD机械设计基础 绪论现实