北航机械设计基础文科自学备考复习材料

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1、机械设计基础C边宇枢北京航空航天大学机械工程及自动化学院章节导航第一章机械工程概论第二章机械工程材料第三章机械制图基础第四章联接第五章机构的结构第六章常用机构第七章机械传动第八章轴系系统第一章机械工程概论§1.1机械与机械工程§1.2机械的分类§1.3机械工程的发展过程§1.4机械设计的一般过程和基本要求§1.5国际规范§1.1机械与机械工程机械的定义机器和机构的总称机器机构机器的实例•采油机•内燃机•牛头刨床机器的特征•由许多机件组合而成•各机件之间具有确定的相对运动•能实现能量转换或做有用的机械功

2、的装置机器的组成•机器通常是机电一体化产品，有机械与电控两部分组成•机械部分由原动机、传动装置和工作机组成•电控部分由检测装置、控制部分组成点击此处看图机器组成示意图机构是研究机器运动学与动力学的可动的几何模型。由许多机件组合而成，各构件之间具有确定的相对运动的装置。常用机构•机器中普遍使用的机构称为常用机构。例如：曲柄滑块机构凸轮机构齿轮机构蜗轮蜗杆机构构件•组成机构的相对运动的单元体称为构件。•构件可以是单一的整体，也可以是若干零件组成的刚性联结。图片1：连杆图片2：内燃机的曲轴连杆内燃机的曲轴零

3、件•每一个单独加工的单元体。零件的分类•机械中的零件分为通用零件和专用零件•通用零件又分为主要零件、一般零件和标准零件（标准件）主要零件•通过某种计算准则确定其基本尺寸的零件图片：齿轮、皮带轮、曲轴、轴一般零件•根据结构要求、加工和安装工艺要求确定零件的形状和尺寸的零件图片：套筒、壳体标准零件（标准件）•具有国家标准的零件，设计者根据计算准则选用，应尽量选用。图片：滚动轴承、螺钉、螺母关系•机器是由机构组成的•机构是由构件组成的•构件是由零件组成的•零件是不可再分的单元•构件是运动的单元•零件是制造的

4、单元机械工程•以有关的自然科学为理论基础，结合生产实践经验，研究和解决各种机械的开发、设计、制造、安装、运用和修理的全部理论问题和实际问题的应用学科。•机械工业是国家的基础工业•制造业的水平代表了一个国家的工业水平§1.2机械的分类•机械的种类繁多，按其功能和用途可将其分为 提供能量转换的机械生产各种产品的产业机械服务用机械日用机械国防武器设备机械§1.3机械工程的发展过程•人类成为“现代人”的主要标志是制造工具•机械始于原始人的工具•机械发展史中具有代表性的时代及代表性产品见表2表2机械发展过程表3

5、机械设计理论的发展过程表4机械制造技术的发展过程环保机械工程的发展，提高了人类的生活生存水平，同时带来了负面影响——环境污染，废气、废水，资源的消耗，破坏自然环境。人们逐渐认识到环保的重要性。降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理和减轻以致消除环境污染是我们的发展目标。§1.4机械设计的一般过程和基本要求1、机械设计的任务2、机械设计的一般过程3、机械产品设计的一般要求4、机械零件的失效5、机械零件设计的基本要求机械设计的任务•设计实现预期功能的新机器•改进原有机械的性能机械设计可分为•自主开发设计•

6、接受定货开发设计2、机械设计的一般过程3、机械产品设计的一般要求1、运动和动力的要求——达到需要的运动轨迹，运动速度，承受的载荷，适应的工作环境等2、工作可靠性要求——在规定的工作条件下达到使用寿命3、经济性要求——在适用的工作要求下，达到良好的性价比4、操作方便、舒适和安全，以人为本4、机械零件的失效•机械零件丧失正常工作的能力称为失效。常见的失效形式•断裂和塑性变形•过大的弹性变形、•工作表面的损伤（点蚀、胶合、磨损）•联接的松脱•靠摩擦工作的表面打滑等5、机械零件设计的基本要求•强度•刚度•耐磨

7、性•振动稳定性•耐热性强度•零件抵抗断裂破坏和塑性变形的能力刚度•零件抵抗弹性变形的能力耐磨性•相对运动表面抗磨损的能力•据统计，报废零件的80%是由于磨损造成的，摩擦是不可避免的耐热性•高速•高效率•特殊环境，例如太空§1.5国际规范•ISO•主要工业国家的国家规范•学会、协会等的规范•我国的国家标准ISO•InternationalOrganizationforStandardization•国际标准化机构•ISO成立于1947年，现有成员国89个。ISO的中央事务局位于瑞士日内瓦，使用的工作语言

8、有英语、法语和俄语。第一章　习题1、什么是零件、构件、机构、机器、机械？举例。2、说明机器、机构的组成和特征。3、通用零件分为哪三种类型？设计中分别有哪些特点？4、什么是机械零件的失效，有哪几种形式。5、机械零件设计应满足的基本要求是什么？6、什么是强度、刚度？第二章机械工程材料§2.1材料的分类、命名、代号§2.2材料的力学性能§2.3材料的热处理§2.1材料的分类、命名、代号钢——含碳量<2%的铁碳合金按用途结构钢工具钢特殊钢按化学成分碳素钢合金钢结