机械设计基础绪论

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1、机械设计基础多媒体教学课件一、从几个名词概念开始认识机械机器机构构件零件机械§1.机械设计基础课程的研究对象与内容机械设计基础----是一门研究机械的运动学和动力学分析与设计的基本理论问题的课程。单缸内燃机1—活塞；2—连杆；3—曲柄轴；4—气缸体；5—凸轮；6—顶杆7—进、排气阀；8、9—齿轮燃气推动活塞往复运动，经连杆转变为曲轴的连续转动。凸轮是用来启闭进、排气阀门的。为保证曲轴每转两周进、排气阀门各启闭一次，曲轴和凸轮轴之间安装了齿数比为1:2的齿轮。这样，当燃气推动活塞运动时，各构件协调的动作，进、排气阀有规律的启闭，加上气化点火等

2、装置的配合，就把热能转化为曲轴回转的机械能。当机械手的手臂和手按指令有规律的运动时，手端夹持器便将物料运送到预定的位置。机械手、机械臂-----传递运动、执行任务；气动、电力装置-----提供动力；计算机----实施控制。工业机器人1、机器执行机械运动的装置。是一种可用来传递或变换能量、物料与信息的机构或机构的组合。它有三个特征。在日常生活和工程实践中随处都可见到各种各样的机器。例如：2、机构是用来传递与变换运动和动力的可动装置。它有两个特征。它是机器的重要组成部分。例如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。例如：机构组成机器点击

3、点击机构的特征1）它是人为的实体组合；机器的特征3）它用来完成有用功、转换能量或处理信息。从结构与运动的角度分析，二者无异，统称为机械。机构机器2）各实体之间具有确定的相对运动；机械的组成：（按功能）1）动力部分：机械动力的来源；（利用热力、电力的电动机内燃机）3）执行部分：能完成机械预期的动作；（机构主体）2）传动部分：把原动机运动和功率传递给工作机的中间环节；（机构主体）4）控制部分：提供执行动作指令。（计算机、传感器、电气液压气压装置）区别：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能实现预期的机械运动；联系：机器是由几个机构组成的系统，最简

4、单的机器只有一个机构。机器和机构：1.构件：组成机构的各个独立运动单元→内燃机零件：加工制造的单元在各种机器或机构中常用的零件，称为通用零件只在特定的机器中才用到的零件，称为专用零件。通用零件是本课程的主要学习对象，而专用零件的设计方法应在有关专业课中学习。内燃机中的连杆套筒连杆体螺栓垫圈螺母轴瓦连杆盖构件可以由一个或几个零件（刚性联结）组成机器、机构、构件与零件一部机器可以只包含一个机构（如电动机），也可包含多个机构在研究构件的运动和受力情况时，机器与机构之间并无区别——机械构件：组成机构的各个独立运动单元构件可以由一个或几个零件（元件刚

5、性）组成。动画篇机械设计总论本章学习要求：1、了解机械的功能组成，了解设计机器的一般程序和要求2、掌握机械零件的主要失效形式，设计准则3、掌握机械零件设计基础4、理解机械零件的设计方法、标准化和材料选择原则一、机器的组成原动机传动系统执行系统辅助系统控制系统1、计划阶段明确机器的功能、约束条件；写出设计任务书。一、机械设计的一般程序2、方案设计阶段①机器的功能分析必须达到的要求；最低要求；希望达到的要求。机器的功能经济性估计制造的要求使用的要求完成期限分析的结果：确定出功能参数②提出解决的办法执行机构有N3种执行机构方案；原动机不同工作原理

6、就有不同的机器；同一工作原理有不同的结构有N2种原动机方案；传动系统电机还是热机高速还是低速直流还是交流有N1种传动系统方案。共有N＝N1·N2·N3个方案原动机不同，传动系统不同工作机不同，传动系统不同同一传动任务，多种传动机构技术方面和经济方面的综合评价最佳方案③最后决策确定原理图或机构运动简图；在借鉴的基础上创新。3、技术设计阶段①运动学设计确定原动机的参数确定各运动件的运动参数②动力学设计计算各零件上所受的载荷大小和特性。功率转速等③零件的工作能力计算根据工作能力准则、失效形式、工作特性等进行零件的强度、刚度、振动稳定性、寿命等计算

7、，并确定基本尺寸。④装配图的设计通过装配草图的设计，对所有零件的外形及尺寸进行结构化设计，并注意结构工艺性。⑤主要零件的校核对某些零件进行必要的校核。⑥零件工作图及总装图的设计绘制零件加工图及装配图。4、技术文件编制阶段编写计算说明书、使用说明书、标准件明细表、工艺文件等。二、机械设计的主要要求1、使用功能的要求所设计的机器能完成用户提出的所有要求。2、经济性要求在实现使用功能的前提下，用最经济的手段设计和制造出来。①设计制造经济性——成本低。②使用经济性——高生产率、高效率、低消耗、低维护费等。3、劳动保护要求①操作者方便和安全；②改善操

8、作者及机器的环境（噪声、有毒有害物、废水废气的治理等）。4、可靠性要求保证机器有足够的使用寿命。5、其它要求(操作方便，安全，造型美观，污染少)视不同的机器而定，如运输的可靠性、