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1、SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM1Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignPART A General Introduction to Machine Design主讲主讲主讲主讲钱瑞明机械设计 Mechanical Design机械设计 Mechanical Design机械设计机械设计 Mechanical DesignMechanical De
2、signMechanical DesignMechanical DesignSEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM2Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design1.1 Machine and its Composition 机器及其组成机器及其组成1.1.1 Machine, Mechanism and Structural Composition 机器、机构及其结构组成机器、机构及其结构组成人类在长期生产实践中创造了各种各样的机械，并成为 人
3、类改造自然、发展进步的主要工具。人类在长期生产实践中创造了各种各样的机械，并成为 人类改造自然、发展进步的主要工具。机械机械(Machinery)是机器是机器(Machine)与机构与机构(Mechanism) 的统称。的统称。机器是执行机械运动的装置机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物 料、信息。用来变换或传递能量、物 料、信息。在日常生活和工作中，我们接触到很多机器，例 如：洗衣机、缝纫机、绘图仪、汽车、起重机、包装机、电 脑刺绣机、各种工业机床、机械加工中心、工业机器人等。在日常生活和工作中，我们接触到很多机器，例 如：洗衣机、缝纫机、绘图仪、汽车、起重机、包装机、电 脑刺绣
4、机、各种工业机床、机械加工中心、工业机器人等。SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM3Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design18世纪发明的纺纱机世纪发明的纺纱机18世纪发明的世界上 第一辆蒸汽动力车世纪发明的世界上 第一辆蒸汽动力车SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM4Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to M
5、achine Design1898年问世的年问世的“雷诺雷诺”牌汽车牌汽车“圣路易斯精神圣路易斯精神”号飞机号飞机 1927年美国人林德伯格驾驶着它 完成了人类首次不着陆飞越大西 洋的壮举。年美国人林德伯格驾驶着它 完成了人类首次不着陆飞越大西 洋的壮举。SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM5Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design国际太空站航天飞机正在利用机械臂 施放哈勃空间望远镜国际太空站航天飞机正在利用机械臂 施放哈勃空间望远镜SE
6、USEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM6Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design用光刻技术做成的 微米尺寸的微机械蜘蛛形探雷机器人用光刻技术做成的 微米尺寸的微机械蜘蛛形探雷机器人SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM7Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- -
7、- -QRMQRMQRMQRM8Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM9Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM10Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChap
8、ter 1 An Introduction to Machine Design内燃机车高速列车SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM11Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM12Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- -
9、 - -QRMQRMQRMQRM13Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM14Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design机械设计竞赛获奖作品机械设计竞赛获奖作品“机器鱼机器鱼” 、“自适应可翻转太阳能探测车自适应可翻转太阳能探测车”曾被江苏电视台、南京电视台等多家新闻媒体报
10、导。曾被江苏电视台、南京电视台等多家新闻媒体报导。SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM15Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM16Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM17Chap
11、ter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine DesignSEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM18Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design机器的种类繁多、外形万变、用途各异。从机 器的结构组成、机械运动的特点进行分析，不同的 机器都是由能产生相对运动的单元体组合而成，这 些单元体称为机器的种类繁多、外形万变、用途各异。从机 器的结构组
12、成、机械运动的特点进行分析，不同的 机器都是由能产生相对运动的单元体组合而成，这 些单元体称为构件构件(link)。机器中实现预期机械运动、机器中实现预期机械运动、具有特定结构形状 和运动特征的具有特定结构形状 和运动特征的构件组合构件组合称为称为机构机构(mechanism)。SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM19Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design图示内燃机图示内燃机(internal combustion engine) 包含
13、六个机构包含六个机构:1. 一个曲柄滑块机构一个曲柄滑块机构(slider-crank mechanism)由汽 缸体由汽 缸体4、活塞、活塞5、连杆、连杆12和曲轴和曲轴3等构件组成，等构件组成，将活塞的 往复移动转化为曲轴的连续转动将活塞的 往复移动转化为曲轴的连续转动；SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM20Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design2. 两个齿轮机构两个齿轮机构(gear mechanism)齿轮齿轮1、2以及齿 轮
14、以及齿 轮6、7，实现转动的传递实现转动的传递；图示内燃机图示内燃机(internal combustion engine) 包含六个机构包含六个机构:SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM21Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design3. 两个凸轮机构两个凸轮机构(cam mechanism)由凸轮由凸轮8和阀门摇 杆和阀门摇 杆9组成，组成，将凸轮的转动变换为摇杆的往复摆动将凸轮的转动变换为摇杆的往复摆动；图示内燃机图示内燃机(inter
15、nal combustion engine) 包含六个机构包含六个机构:SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM22Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design4. 带传动机构带传动机构(belt driving mechanism)由皮带轮由皮带轮 10、13和皮带和皮带11等构件组成，等构件组成，实现转动的传递实现转动的传递。六个机 构的协调工作将燃气的热能转换为曲柄转动的机械能。六个机 构的协调工作将燃气的热能转换为曲柄转动的机械能。图示内
16、燃机图示内燃机(internal combustion engine) 包含六个机构包含六个机构:SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM23Chapter 1 An Introduction to Machine DesignChapter 1 An Introduction to Machine Design机器是由机构组成的。机器是由机构组成的。机器是由机构组成的。机器是由机构组成的。一部机器可能由多种机构组成，也可能仅由一 个最简单的机构组成。一部机器可能由多种机构组成，也可能仅由一 个最简单的机构组成。上述上述内燃机内燃机就是由曲柄滑块机构、齿轮机构、 凸轮机构和带传动机构等组合而成；就是由曲柄滑块机构、齿轮机构、 凸轮机构和带传动机构等组合而成；而而电动机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。就是只包含一个由定子和转子所组成 的双杆回转机构。SEUSEUSEUSEU- - - -QRMQRMQRMQRM24Chapter 1 An Introduction to Mac
