機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課件第1章 總論

1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)國家級精品課程教材電子工業(yè)出版社主編：唐林虎副主編：張亞萍等 第1章 總論第1章 總論 1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 1 1.2 本課程的地位、內(nèi)容與任務(wù) 21.3 本課程學(xué)習(xí)的目的、方法與特點 31.4 機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般步驟 4 課后習(xí)題參考答案教學(xué)要求（1）明確學(xué)習(xí)本課程的目的、內(nèi)容、特點及方法；（2）理解機(jī)械的組成； （3）掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件等專業(yè)術(shù)語的涵義及區(qū) 別、聯(lián)系；（4）了解機(jī)械設(shè)計的基本要求和設(shè)計步驟 重點與難點重點：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件之間的區(qū)別與聯(lián)系，機(jī)械設(shè)計 的基本要求和一般步驟。 第1章 總論 機(jī)械發(fā)展的歷史是一部創(chuàng)新的歷史，機(jī)械

2、設(shè)計的發(fā)展按時間可分為三個階段: 第一階段：從古代社會至17世紀(jì)為機(jī)械設(shè)計起源和古代機(jī)械設(shè)計階段； 第二階段：從17世紀(jì)至第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束為近代機(jī)械設(shè)計階段； 第三階段：從第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束至今為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計階段。1.1.1 機(jī)械設(shè)計發(fā)展概述 1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 1機(jī)械設(shè)計起源和古代機(jī)械設(shè)計1.1.1 機(jī)械設(shè)計發(fā)展概述 1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 第一階段余姚河姆渡遺址 石鏟 早期：石器的使用標(biāo)志著機(jī)械設(shè)計起源和古代機(jī)械設(shè)計階段的開始。 1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 周易中記載的機(jī)械產(chǎn)品 1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 秦漢時期的機(jī)械產(chǎn)品 成

3、熟期： 到秦漢時期，我國機(jī)械設(shè)計和制造已達(dá)到相當(dāng)高的水平，在世界機(jī)械工程史上占有十分重要的位置。1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 造紙術(shù) 全面發(fā)展期：唐代是我國機(jī)械發(fā)展進(jìn)入的一個新時期，與許多國家開展了經(jīng)濟(jì)、文化和科學(xué)技術(shù)的交流。陶瓷1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 達(dá)芬奇的機(jī)械設(shè)計圖 到了近代特別是從18世紀(jì)初到19世紀(jì)40年代，由于經(jīng)濟(jì)社會等諸多原因，我國的機(jī)械行業(yè)發(fā)展停滯不前。2近代機(jī)械設(shè)計 近代機(jī)械設(shè)計這一時期，對機(jī)械設(shè)計提出了很多要求，各種機(jī)械的載荷、速度、尺寸都有了很大的提高，因此機(jī)械設(shè)計理論也在古典力學(xué)的基礎(chǔ)上得到了迅速發(fā)展。材料力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)、機(jī)械力學(xué)、疲

4、勞強度理論等都取得了大量的成果，建立了自己的學(xué)科體系。1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 達(dá)芬奇的機(jī)械設(shè)計圖 第二次世界大戰(zhàn)之后，現(xiàn)代社會機(jī)械廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活等各個領(lǐng)域，并已成為衡量一個國家技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。 3現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計 我國在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方面起步較晚，但經(jīng)過多年的努力，我國在現(xiàn)代設(shè)計方法的研究方面已經(jīng)取得了可喜的成績，現(xiàn)在的中國可以自豪的稱為“世界的工廠”，“Made in China”已是世界聞名。 1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 機(jī)器由動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)五部分組成。1.1.2 機(jī)械系統(tǒng)的組成1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的

5、組成 動力部分是驅(qū)動整部機(jī)器以完成機(jī)器預(yù)定功能的動力源，包括動力機(jī)及其配套裝置。如轎車中的發(fā)動機(jī)。1動力部分2執(zhí)行部分 執(zhí)行部分包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件，其功能是驅(qū)動執(zhí)行構(gòu)件按給定的運動規(guī)律運動，以實現(xiàn)預(yù)期的工作，即為用來完成機(jī)器預(yù)定功能的組成部分。如轎車的車輪。 3傳動部分 傳動部分是把動力部分的運動和力傳遞給執(zhí)行部分的中間裝置。如轎車中的離合器、變速箱、傳動軸、差速器等。1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 操縱和控制系統(tǒng)是為了使動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分彼此協(xié)調(diào)工作，并準(zhǔn)確可靠地完成整機(jī)功能的裝置。如轎車中的轉(zhuǎn)向盤、排擋桿、剎車、節(jié)氣門等。4操縱和控制系統(tǒng)5輔助系統(tǒng) 輔助系統(tǒng)使機(jī)器能更

6、好的完成預(yù)定功能，包括照明燈、消音減震設(shè)備、冷卻、潤滑和降溫設(shè)備等。如轎車中的儀表、車燈、刮水器等都屬于輔助系統(tǒng)。 1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 機(jī)械系統(tǒng)的組成 1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 人們在生產(chǎn)和生活中廣泛使用著各種類型的機(jī)器，如內(nèi)燃機(jī)、起重機(jī)、金屬切削機(jī)床、汽車、洗衣機(jī)、縫紉機(jī)、電視機(jī)等。1機(jī)器 1.1.3 機(jī)器、機(jī)構(gòu)、零件、構(gòu)件與部件 內(nèi)燃機(jī) 機(jī)器和機(jī)構(gòu)一般總稱為機(jī)械，即為本課程的研究對象。1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 牛頭刨床點擊動畫1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 抽油機(jī)點擊動畫1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 機(jī)器人焊機(jī)點擊動畫1.1

7、 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 機(jī)器人裝配點擊動畫1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 1.1.3 機(jī)器、機(jī)構(gòu)、零件、構(gòu)件與部件 點擊動畫 活塞下行，進(jìn)氣閥打開，燃?xì)獗晃肫谆钊闲?，進(jìn)氣閥關(guān)閉，壓縮燃?xì)恻c火后燃?xì)馊紵蛎?，推動活塞下行，?jīng)連桿帶動曲軸輸出轉(zhuǎn)動 活塞上行，排氣閥打開，排出廢氣工作過程：1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 1.1.3 機(jī)器、機(jī)構(gòu)、零件、構(gòu)件與部件 ）由許多構(gòu)件經(jīng)人工組合而成。 ）這些構(gòu)件之間具有確定的相對運動。 ）可代替人的勞動，轉(zhuǎn)換機(jī)械能（如內(nèi)燃機(jī)可將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能）或完成有用的機(jī)械功（如金屬切削機(jī)床的切削加工）。 機(jī)器的共同特征1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)

8、展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 1.1.3 機(jī)器、機(jī)構(gòu)、零件、構(gòu)件與部件 機(jī)構(gòu)：具有機(jī)器前兩個特征的多構(gòu)件組合體稱為機(jī) 構(gòu)。 構(gòu)件：機(jī)器中運動的基本單元；零件：機(jī)器中最小的制造單元；部件：為實現(xiàn)一定的運動轉(zhuǎn)換或完成某一工作要求，把若干 構(gòu)件組裝到一起的組合體稱為部件。 機(jī)器組成部件1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 機(jī)構(gòu)部件1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 機(jī)器組成部件1.1 機(jī)械設(shè)計的發(fā)展及機(jī)械系統(tǒng)的組成 通用零件： 在各種機(jī)器中經(jīng)常使用的零件。 如：螺栓、螺母專用零件： 僅在特定類型機(jī)器中使用的零件，如：活塞，曲軸。零件分類通用零件 專用零件 1.2 本課程的地位、內(nèi)容與任務(wù) 1.2.1 本

9、課程的地位1.2.2 本課程的內(nèi)容本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，要綜合運用數(shù)學(xué)、力學(xué)、制圖、金屬材料及熱處理、互換性與技術(shù)測量等課程的知識，解決常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的設(shè)計問題。它研究的是各種機(jī)械所具有的共性問題，是從基礎(chǔ)課到專業(yè)課之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用。研究常用機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)形式、運動特性及設(shè)計方法。 介紹機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計思路和設(shè)計方法。 1.2 本課程的地位、內(nèi)容與任務(wù) 1.2.3 本課程的任務(wù)本 （1）掌握常用機(jī)構(gòu)和通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、應(yīng)用場合和運動設(shè)計的方法； （2）具備正確選擇常用機(jī)械零件的類型、代號等基礎(chǔ)知識； （3）獲得正確使用和維護(hù)機(jī)械設(shè)備的基本知識； （4

10、）具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊以及查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力，為后續(xù)的專業(yè)課程及相關(guān)的技能訓(xùn)練奠定必要的基礎(chǔ)。1.3本課程學(xué)習(xí)的目的、方法與特點1.3.1 本課程學(xué)習(xí)的目的 （1）通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對常用機(jī)械的傳動原理、結(jié)構(gòu)形式、運動特性有正確的了解； （2）初步具備運用機(jī)械設(shè)計資料來設(shè)計常用的機(jī)械傳動裝置和簡單機(jī)械的能力，為學(xué)生將來從事機(jī)械新型產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)提供必要的理論基礎(chǔ)； （3）使學(xué)生具備正確使用、維護(hù)設(shè)備和分析其故障的能力。 1.3本課程學(xué)習(xí)的目的、方法與特點1.3.2 本課程學(xué)習(xí)的方法1著重理解基本概念2建立工程觀點3將一般原理和方法與具體運用相結(jié)合4學(xué)會創(chuàng)新1.3.3 本課程學(xué)習(xí)的特點 （1）與基礎(chǔ)課相比，更接近工程實際，與專業(yè)課相比，有更寬的研究面和更廣的適應(yīng)性； （3）該課程專業(yè)跨度大、層次多、覆蓋面廣，是一門應(yīng)用科學(xué)。 （4）機(jī)械設(shè)計是一項創(chuàng)造性的工作， （2）本課程主要分為理論教學(xué)、實驗課和課程設(shè)計三大環(huán)節(jié)。 1.4 機(jī)械設(shè)計的基本要求和一般步驟 1.4.1 機(jī)械設(shè)計的基本要求 1. 使用功能要求2. 工作可靠性