机械设计基础 教学课件 作者 陈桂芳 绪论.ppt

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1、机械设计基础绪论概述0.1当前机械设计的动态0.20.1概述0.1.1机器、机构和机械0.1.2课程简介1–铰接臂机械手2–计算机控制器3–液压装置4–电力装置0.1.1机器、机构和机械1．机器工业机器人人们在日常生活以及工业、农业和国防等各项生产活动中，都会接触到各种各样的机器，如汽车、缝纫机、内燃机、各种机床、拖拉机、收割机等。所谓机器，就是根据某种使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，用来代替或减轻人类的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率。机器的种类有很多，它们的结构、性能及用途等也各不相同。但是，总的来说，机器具有三个共同的特征：首先，机器是由人为制造的实物所组

2、成的；其次，机器的各个部分之间具有确定的相对运动；第三，在工作时能够完成有用的机械功或实现能量的转换。从机器的组成来看，机器是由各种机构组合而成的。2．机构仅能传递或转换运动。如:齿轮机构——传递运动凸轮机构——转换运动机构也是人为的实物组合，其各个部分之间具有确定的相对运动。因此，机构具有机器的前两个特征。机构也有很多类型，常用的有连杆机构、齿轮机构、凸轮机构以及各种间歇运动机构等。从运动的角度来看，机构也是一种执行机械运动的装置。在机器中普遍使用的机构称为常用机构。3．机械从结构和运动的观点来看，机器和机构二者之间没有区别，因此，习惯上用机械一词作为他们的总称。0.1.2

3、课程简介1.课程的地位和作用机械设计基础课程是机械类、机电类以及近机类专业一门必修的技术基础课程，在教学计划中起着承前启后的桥梁作用，是学习专业课程和从事机械产品设计的必备基础。本课程的作用在于培养学生掌握机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，使学生具备一般机械设备的维护、改进和设计能力。2．课程研究的主要内容本课程主要介绍机械中常用的基本工作原理、运动特性，通用机械零件的设计和计算方法以及有关标准和规范。（1）机构的运动简图、自由度计算及实际应用；（2）平面连杆机构、凸轮机构的组成原理及实际应用；（3）各种联接零件（如螺纹联接、键销联接等）的标准选择及实际应用；（4）各种

4、传动零件（如带传动、齿轮传动等）的工作能力分析及实际应用；（5）轴系零件（如轴、轴承等）简单计算、参数选择及实际应用；（6）减速器实例分析。（1）图形较多因为涉及到工程中的许多问题，需要用图形来分析、计算物体的机械运动，或者表示机械的原理、结构，图形较多。（2）系统性不强不同部分的研究对象所涉及的理论基础不同，且相互之间的联系不大。但是，最终的目的只有一个，即分析和设计机构和机器。3．课程的特点和学习方法（3）结果多样性由于工程实际中的问题非常复杂，很难用纯理论的方法来解决，因此，常常采用一些经验公式、数据以及简化计算的方法，这导致了设计计算结果的多样性，没有惟一的答案。0.

5、2当前机械设计的动态随着科学技术的飞速发展，伺服驱动技术、检测传感技术、自动控制技术、信息技术以及精密机械技术、系统总体技术在机械中的使用，形成了一个崭新的现代制造业。目前，计算机辅助设计与制造CAD/CAM已经广泛应用于机械设计和制造的各个环节，对减轻设计者的劳动强度，提高机械产品精度和零件的设计速度与质量，起到了重要作用。各种检测仪器的迅猛发展，提高了机械检验水平，对零件受力受载分析、应力发热效应的测试、摩擦磨损的分析等方面提供了大量设计所需的数据，促进了设计理论的发展。一种集计算机辅助设计、精密机械加工技术、激光技术和材料科学为一体的新型技术——快速成形技术（RPM）的

6、发展，大大缩短了产品、零件的生产周期，使产品的成本大幅度下降。可靠设计技术在现代装备制造业中已贯穿到产品的开发研制、设计、制造、试验、使用、运输、保管及维修保养的各个环节，我们把它们统称为可靠性工程。可靠性设计是一门现代设计理论和方法，它以提高产品可靠性为目的，以概率论和数据统计理论为基础，综合运用多学科知识来研究工程中的设计问题。