《机械设计基础知识》PPT课件

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1、一、机械设计基础知识一、机器、机构及其结构组成机械是各类机器的通称。机器的种类繁多、外形万变、用途各异。但从机器的结构组成、机械运动的特点进行分析，这些不同的机器都是由能产生相对运动的单元体的组合而成，这些单元体称为构件。具有特定结构形状和运动特征的构件组合称为机构。机器是由各种机构组成的。一部机器可能由多种机构组成，如内燃机就是由曲柄滑块机构、齿轮机构和凸轮机构、带传动机构等组合而成；也可能仅由一个最简单的机构组成，如电动机就是只包含一个由定子和转子所组成的双杆回转机构。悍马轿车国产J10美国F117“

2、勇气号”火星探测器美国小鹰号航母内燃机机构简图从上述例子以及对其他不同机器的分析可以得到机器的共同特征：（1）它们都是人们根据某种使用要求而设计创造的一种装置。（2）它们必须执行确定的机械运动。（3）用于完成包括机械力、运动和能量转换等动力学任务。相对于机器而言，机构主要反映机器的机械运动传递和运动形式转换的特征。零件构件机构机器组成组成组成机械作为一部完整的机器，仅具有上述的机械部分是不够的，它不能完成预期的工作。从功能和系统的角度来看，机器一般主要由五部分组成，如图所示。1.动力系统动力系统包括动力机

3、及其配套装置；它的功能是向机器提供运动和动力，是机械系统的动力源。如图电动机。另外还有内燃机、液压马达、气马达、液压缸、气缸及电磁驱动等。2.执行系统执行系统包括执行机构和执行构件，它的功能是驱动执行构件按给定的运动规律运动，实现预期的工作。执行系统一般处于机械系统的末端，执行构件直接与工作对象接触。执行系统可以只包含一个执行机构和多个执行构件。执行系统也可以由几个执行机构组成，如图中的自动曲柄冲压机，其执行机构除曲柄滑块机构外，还有由气缸及推料头组成的送料机构，它们配合完成冲压-送料工作。3.传动系统传

4、动系统是把动力系统的运动和力传递给执行系统的中间装置。4.操纵系统和控制系统操纵系统:多指通过人工操作以实现上述要求的装置。如图中的离合器是通过由连杆等构件组成的踏板机构控制其离合，实现传动的接入和分离。另外还有起动、制动器、变速、换向等装置。控制系统:是指通过人工操作或测量元件获得的控制信号，经由控制器，使控制对象改变其工作参数或运行状态而实现上述要求的装置。如图中的电磁铁，电控换向阀和电控箱等组成了控制系统，协调冲压、送料等动作配合，实现自动化操作。5.框架支撑系统及其他的辅助系统框架支撑系统：　包括

5、基础件（如床身、底座、立柱等）和支撑构件（如支架、箱体等）。它用于安装和支承动力系统、传动系统和操作系统等。机器各部分的位置精度、运动精度及机器的承载能力等主要依靠框架支撑系统来保证，该系统是机械系统中必不可少的部分。此外，根据机械系统的功能要求，还有一些辅助系统，如润滑、冷却、显示、照明等。二、课程的内容、性质、特点及学习方法提示1、内容：是研究普遍工作条件下一般尺寸、一般参数的通用零件的设计计算问题。一般尺寸（不是太大，太小）重型机的一个地脚螺栓180公斤，矿山卷扬机齿轮直径10m，而有些仪器仪表的重

6、量以克表示，这些均不是研究范围。通过本课程学习后，学生能达到如下要求：（1）掌握通用机械的设计原理，方法，具有设计一般机械的能力。（2）具有应用标准，规范，手册，图册及查阅有关技术资料的能力。（3）掌握典型机械零件的设计方法。（4）对机械设计新方法有所了解。2、本课程的性质本课程的性质是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，从承载能力出发，考虑零件的材料、结构、强度及工艺性。从传统意义及时间安排上是一门技术基础课。从教学要求上是一门重中之重的考试课。3、本课程特点（1）工程设计性（2）综合性要用到以前学

7、过的几乎所有课程知识。（3）实践性4、学习方法提示（1）、少问为什么，多问怎么样。（2）、注意使用设计手册，设计资料，机械设计离不开手册，标准及各种经验资料，尽可能地查阅这些资料是机械零件课的任务之一，尽可能地多阅读各种类型结构。（3）、记好笔记，及时完成作业。机械零件被同学称为“机械零碎”，因为其内容多、而杂，各部分内容之间又缺少联系，若不及时归纳，很易忘记。考试现复习，现抓不行。及时独立完成作业，有助于复习巩固，本课程特点一听就懂，一做题没门，通过做作业，及时复习所学的内容。可以帮你解决。三、设计机器

8、的一般程序1、调查决策阶段本阶段包括：（1）任务的提出（2）分析对新设计机器的需要（3）最后写成任务书的形式2、设计阶段。（1）功能设计研究（2）新产品的技术设计包括机器的运动学设计，动力学计算，零部件的工作能力计算部分或整机的装配因设计，零件草图的设计及主要零件的校核。最后绘制零件的工作图。然后根据那些零件的工作图，重新绘制其总装图。（3）技术文件的编制阶段技术文件应包括：设计计算说明书、使用说明书、明细表及验收质量标准等文