机械设计基础 教学课件 作者 王凤良绪论.ppt

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1、§0.1机构、机器与机械的概念§0.2机械设计基础课程的内容、性质和任务§0.3机械设计的基本要求及一般程序§0.4机械零件设计的标准化、系列化及通用化§0.5常用的现代化机械设计方法简介绪论早年的杠杆、滑轮，近代的汽车、轮船，到现代的机器人、航天器，机械不断更新换代，发展日新月异，在生产力发展中一直扮演着重要角色。不论传统产业还是新兴产业，其进步与发展都离不开机械技术的支持。机械是国民经济发展的基础技术，是衡量国家经济实力和科技水平的重要标志。机械设计是一种创造性思维活动。按照设计目标，进行分析、计算、决策，并通过文字、数据、图形等信息形成机械产品的设计方案。素质教育是

2、现代教育的目标，创新能力是素质教育的核心。机械科学博大精深，应扎实掌握基本原理、技能和方法，要努力培养机械设计创新能力。0.1机构、机器与机械的概念例：内燃机工作原理：内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器组成：见右图气缸体1活塞2进气阀3排气阀4连杆5曲轴6凸轮7顶杆8齿轮9活塞下行，进气阀打开，燃气被吸入汽缸活塞上行，进气阀关闭，压缩燃气点火后燃气燃烧膨胀，推动活塞下行，经连杆带动曲轴输出转动活塞上行，排气阀打开，排出废气工作过程：内燃机▲机器与机构的特征1)都是一种人为制作的实物组合2)各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动3)在工作时能进行能量的转

3、换构件：具有确定的相对运动的实物组合称为构件。零件：机械中不可拆的制造单元体。单一整体构件——曲轴多个零件的刚性组合构件——连杆▲构件和零件﹡零件与构件有何区别呢？零件是制造的最基本的单元，是不可拆卸的单元体。构件是运动的最基本单元，它可以是一个或多个零件构成，组成单一构件的零件之间没有相对运动，而是一个运动的整体。通用零件：专用零件：例如：齿轮、链传动、带传动、蜗杆传动、螺旋传动；轴、联轴器、离合器、滚动轴承、滑动轴承、螺栓、键、花键、销；铆、焊、胶结构件；弹簧、机架、箱体等。例如：叶片、犁铧、枪栓等。零件可分为两类：部件：若干个零件的装配体举例§0.2机械设计基础课程

4、的内容、性质和任务0.2.1课程的内容阐述常用机构的工作原理、运动特性及设计方法。阐述常用零部件的工作原理、结构特点及设计方法。介绍机械系统的设计思路和设计方法。0.2.2课程的性质本课程是一门技术基础课。旨在培养工程技术人员从事机械设计所需的基本知识、理论和技能，使之具备分析、设计、运行和维护机械设备和机械零件的能力，为今后解决生产实际问题及学习有关新的科学技术打下基础本课程综合运用数学、力学、制图、金属材料及热处理、互换性与技术测量、算法语言等课程的知识，去解决常用机构和通用零部件的设计问题。涉及的知识面广，实践性强，侧重于工程实际。0.2.3课程的主要任务使学生了解

5、常用机构及通用零、部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识。使学生掌握常用机构的基本理论及设计方法，掌握通用零、部件的失效形式、设计准则与设计方法。使学生具备机械设计实验技能和设计简单机械及传动装置的基本技能。§0.3机械设计的基本要求及一般程序1)产品品种规格的系列化将同一类产品的主要参数、型式、尺寸、基本结构等依次分档，制成系列化产品，以较少的规格品种满足用户的广泛要求。定义：标准化就是要通过对零件的尺寸、结构要素、材料性能、设计方法、制图要求等，制定出大家共同遵守的标准。2)零部件的通用化将用途、结构相近的零部件（如轴承、螺栓等），经过统一后实现互换；3)产品质量

6、标准化要保证产品产品质量合格和稳定，就必须做好设计、加工工艺、装配检验、包装储运等环节的标准化。§0.4机械零件设计的标准化、系列化及通用化基本特征：统一、简化。意义：1)大批量生产，提高产品质量，降低成本；2)可减少设计工作量；3)管理维修方面可减少库存量，便于更换损坏的零件。标准化是组织社会化大生产的重要手段，是实施科学管理的基础，也是对产品设计的基本要求之一。通过标准化的实施，以获得最佳的社会经济成效。标准层次：国际标准、国家标准、行业标准、企业标准代号为：ISOGBJB、HBQB推荐性标准（GB/T）----鼓励企业自愿采用。标准性质强制标准（GB）----必须强

7、制执行；作为设计人员，要求必须熟悉现行的相关标准，学会查询和使用标准资料。无论设计何种产品，必须遵循相关标准。现代设计方法从总体上概括为力求运用现代应用数学、应用力学、微电子学及信息科学等方面的最新成果与手段实现下列转换：§0.5常用的现代化机械设计方法简介▲静态的动态的─如机器结构动力学计算；▲定性的定量的─如有限元计算；▲宏观的微观的─如微－纳米摩擦学设计；▲串行设计并行设计─如并行设计；▲可靠性设计优化设计─如优化设计；▲确定量随机量─如可靠性设计；▲人工设计自动化设计─如计算机辅助设计。