课程要点机器的设计内容

《课程要点机器的设计内容》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程要点机器的设计内容（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、绪 论绪 论课程要点课程要点 机器的设计内容 零件的设计内容 0.1 0.1 课程概述课程概述一、 引言引言 在现代工业各领域内，广泛使用各种机械进行生产在现代工业各领域内，广泛使用各种机械进行生产 是最为主要的生产方式。是最为主要的生产方式。 机械的发展、新机器的诞生推动着工业革命的到来机械的发展、新机器的诞生推动着工业革命的到来 ，推动着生产力的进步和社会的向前发展。，推动着生产力的进步和社会的向前发展。 制造业的发展水平高低是衡量一个国家生产力水平制造业的发展水平高低是衡量一个国家生产力水平 高低的高低的重要标志重要标志之一。之一。 在现代社会里，除机械制造行业外，在其他的工业在现代社会

2、里，除机械制造行业外，在其他的工业 行业（如采矿、冶金、化工、建筑等）中的近机械行业（如采矿、冶金、化工、建筑等）中的近机械 类和非机械类的工程技术人员和管理人员，同样也类和非机械类的工程技术人员和管理人员，同样也 要经常接触各种机械设备，并要处理许多与机械有要经常接触各种机械设备，并要处理许多与机械有 关的问题。关的问题。 掌握一定的机械方面的基本知识非常必要。掌握一定的机械方面的基本知识非常必要。二、课程的研究对象及课程内容课程的研究对象及课程内容 本书以各种机械中的本书以各种机械中的常用机构及通用零部件常用机构及通用零部件为研究为研究 对象。对象。 本书内容按照分析本书内容按照分析已有机

3、械受力和设计新机械已有机械受力和设计新机械的一的一 般程序进行编排，同时兼顾相关学科的传统体系。般程序进行编排，同时兼顾相关学科的传统体系。 总体上，本书内容共包括总体上，本书内容共包括两篇两篇。第一篇主要介绍静。第一篇主要介绍静 力分析的基本理论；组成构件的各类零件承载能力力分析的基本理论；组成构件的各类零件承载能力 的分析与计算。第二篇主要介绍各种常用平面机构的分析与计算。第二篇主要介绍各种常用平面机构 的结构组成、工作原理、运动特点及设计；各种常的结构组成、工作原理、运动特点及设计；各种常 用机械零部件的结构特点、工作原理、材料和设计用机械零部件的结构特点、工作原理、材料和设计 计算等。

4、计算等。0.2 0.2 课程的性质和任务课程的性质和任务一、课程性质课程性质本课程是一门本课程是一门专业技术基础课专业技术基础课，首先要综合运用，首先要综合运用 先修课程如先修课程如高等数学、普通物理、机械制图、金属工高等数学、普通物理、机械制图、金属工 艺学、金属材料及热处理艺学、金属材料及热处理等的基本知识，解决常用机等的基本知识，解决常用机 构及通用零部件的受力分析和设计问题；其次，本课构及通用零部件的受力分析和设计问题；其次，本课 程的理论性、实践性比较强，是后继专业课程学习的程的理论性、实践性比较强，是后继专业课程学习的 重要技术基础，是模具专业、汽车专业和非机械类专重要技术基础，是

5、模具专业、汽车专业和非机械类专 业的主干基础课程之一。该课程在教学中起着业的主干基础课程之一。该课程在教学中起着承上启承上启 下下的作用，是工程技术人员的必修课程。的作用，是工程技术人员的必修课程。二、课程任务课程任务通过对本课程的学习，模具专业、汽车专业和非机械类通过对本课程的学习，模具专业、汽车专业和非机械类 专业的学生应达到以下专业的学生应达到以下基本要求基本要求：熟练掌握静力分析的基本理论和基本计算方法，零件熟练掌握静力分析的基本理论和基本计算方法，零件 承载能力的分析与计算方法，能解决日常生活和工作实承载能力的分析与计算方法，能解决日常生活和工作实 际中有关构件的强度计算等问题。际中

6、有关构件的强度计算等问题。熟悉常用机构的结构特点、工作原理及应用等基本知熟悉常用机构的结构特点、工作原理及应用等基本知 识，并具有初步分析和设计常用机构的能力。识，并具有初步分析和设计常用机构的能力。掌握通用零、部件的类型、工作原理、失效形式、掌握通用零、部件的类型、工作原理、失效形式、 设计准则和设计方法，初步具有对一般工作条件和常设计准则和设计方法，初步具有对一般工作条件和常 用参数范围内的通用零、部件进行设计的能力。用参数范围内的通用零、部件进行设计的能力。使学生获得机械设计实验、设计简单机械及传动装使学生获得机械设计实验、设计简单机械及传动装 置的基本技能。置的基本技能。使学生具有运用

7、标准、规范、手册、图册等相关技使学生具有运用标准、规范、手册、图册等相关技 术资料的能力。术资料的能力。以上要求也就是本课程的任务。以上要求也就是本课程的任务。0.3 0.3 课程的学习方法课程的学习方法 本课程是一门专业技术基础课，是从理论性、系统本课程是一门专业技术基础课，是从理论性、系统 性都很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个性都很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个 转折点。转折点。 学习本书时具体应注意如下几点：学习本书时具体应注意如下几点：注意理论联系实际，学以致用，把知识学活。注意理论联系实际，学以致用，把知识学活。 注意本书内容的内在联系，抓住基本知识和设计注意本书

8、内容的内在联系，抓住基本知识和设计 两条主线。两条主线。 实践性、工程性实践性、工程性 本书的一些计算结果不具有唯一性。本书的一些计算结果不具有唯一性。 注意重视结构设计。注意重视结构设计。0.4 0.4 机器的组成及相关概念机器的组成及相关概念一、机器的组成特征及其定义机器的组成特征及其定义任何一种机器都是为实现某种功能而设计制造的。任何一种机器都是为实现某种功能而设计制造的。 如图如图0101所示的内燃机所示的内燃机, ,当气当气 体推动活塞时体推动活塞时, ,通过连杆通过连杆 将运动传至曲轴将运动传至曲轴, ,使曲轴使曲轴 转动。内燃机的基本功能就转动。内燃机的基本功能就 是使燃气在缸内

9、经过是使燃气在缸内经过进气进气- - 压缩压缩- -燃烧燃烧- -排气排气的循环过程的循环过程, , 将燃烧的热能转变成使曲轴将燃烧的热能转变成使曲轴 转动的机械能。转动的机械能。 图图0202所示的所示的颚式破碎机颚式破碎机, ,偏心轴与带轮固连偏心轴与带轮固连, ,电电 动机通过带传动驱动偏心轴转动动机通过带传动驱动偏心轴转动, ,使动颚板作平面运动使动颚板作平面运动 , ,轧碎动颚板与定颚板之间的矿石。颚式破碎机就是通轧碎动颚板与定颚板之间的矿石。颚式破碎机就是通 过动颚板的平面运动实现轧碎矿石来做有用的机械功过动颚板的平面运动实现轧碎矿石来做有用的机械功 。机器的种类繁多机器的种类繁多

10、, ,其功能、结构、工作原理也各不其功能、结构、工作原理也各不 相同相同, ,但从结构上和功能上看但从结构上和功能上看, ,各种机器都具有一些各种机器都具有一些共共 同的特征同的特征。1 1、机器的、机器的结构组成结构组成 通过对各种机器进行结构分析可以发现有通过对各种机器进行结构分析可以发现有个个共同的共同的 特征：特征： 都是人为的实物组合。都是人为的实物组合。 各实物之间具有确定的相对运动。各实物之间具有确定的相对运动。 他们都能代替或减轻人类的劳动，去实现能量转换他们都能代替或减轻人类的劳动，去实现能量转换 或完成机械功。或完成机械功。机器的机器的功能组成功能组成从各实物在机器中所起的

11、从各实物在机器中所起的作用作用看，每一种机看，每一种机 器基本都由器基本都由个个共同的部分组成，即共同的部分组成，即动力动力部分、部分、 传动传动部分、部分、执行执行部分、控制部分和部分、控制部分和辅助辅助部分。部分。综上所述，考虑到随着技术的进步，新的机综上所述，考虑到随着技术的进步，新的机 器如电子计算机等的出现，器如电子计算机等的出现，“ “机器机器” ”一词可广义定一词可广义定 义为：机器是转换或传递能量、物料和信息，执义为：机器是转换或传递能量、物料和信息，执 行机械运动，部分代替或减轻人的脑力或体力劳行机械运动，部分代替或减轻人的脑力或体力劳 动的一种设备。动的一种设备。二、机器的

12、相关概念相关的概念有：相关的概念有：机械、机构、构件、零件机械、机构、构件、零件等。等。如果一个实物组合只具备机器如果一个实物组合只具备机器个特征个特征中的前两中的前两 个，不讨论其做功与否，那么该实物组合就不能称为个，不讨论其做功与否，那么该实物组合就不能称为 机器而被称为机构。因此机构和机器的机器而被称为机构。因此机构和机器的根本区别根本区别在于在于 ：机构的功能只是用于传递运动和力，而机器的功能：机构的功能只是用于传递运动和力，而机器的功能 除传递运动和力外，还能实现能量、物料和信息的转除传递运动和力外，还能实现能量、物料和信息的转 换与传递。当只从运动的观点来看时，机构和机器并换与传递

13、。当只从运动的观点来看时，机构和机器并 无区别，工程上习惯将无区别，工程上习惯将机器与机构统称为机械机器与机构统称为机械。 组成机构的，相互间作确定的相对运动的各个实组成机构的，相互间作确定的相对运动的各个实 物，称为物，称为构件构件，机构是由构件组成的机构是由构件组成的，一个机构中，一个机构中 可包括若干个构件。从可包括若干个构件。从运动运动的角度看，的角度看，构件是机械构件是机械 中最基本的运动单元中最基本的运动单元，每个构件都具有独立的运动，每个构件都具有独立的运动 特性，如图特性，如图0101中的齿轮中的齿轮4 4、5 5。而从。而从加工加工的角度看，的角度看， 零件是机械中最基本的制

14、造单元零件是机械中最基本的制造单元，每个零件都具有，每个零件都具有 不可拆卸、不可再分的特性。构件可以是单一的一不可拆卸、不可再分的特性。构件可以是单一的一 个零件，如图个零件，如图0303所示的整体式曲轴；也可以是由多所示的整体式曲轴；也可以是由多 个零件组成的一个刚性整体如图个零件组成的一个刚性整体如图0404所示的连杆，它所示的连杆，它 由连杆体、螺栓、连杆盖、螺母等若干个由连杆体、螺栓、连杆盖、螺母等若干个 零件组成。零件组成。 常用机构常用机构连杆连杆机构机构凸轮凸轮机构机构齿轮齿轮机构机构间歇运动间歇运动机构机构螺栓螺栓 轴轴 齿轮齿轮 弹簧等弹簧等 零件零件常用常用零件或零件或通

15、用通用零件零件专用专用零件零件活塞活塞 曲轴曲轴 叶轮等叶轮等 在机器中，对于一套在机器中，对于一套协同工作且完成共同任务协同工作且完成共同任务的的零零 件组合件组合，称为，称为部件部件。 部件也分为部件也分为通用通用部件和部件和专用专用部件，如减速器、轴承部件，如减速器、轴承 、联轴器等属于通用部件；而汽车转向器、模具中的、联轴器等属于通用部件；而汽车转向器、模具中的 型芯、型腔等则属于专用部件。型芯、型腔等则属于专用部件。0.5 0.5 机械设计的基本要求和一般程序机械设计的基本要求和一般程序机械设计是指规划和设计实现预期功能的新机械或机械设计是指规划和设计实现预期功能的新机械或 改进原有

16、机械的性能。改进原有机械的性能。机 器可 靠 性使 用 功 能经 济 性劳保、环保其它要求 机械的类型很多，但设计机械应满足的基本要求大机械的类型很多，但设计机械应满足的基本要求大 致相同，致相同，主要主要是：在满足预期使用功能的前提下，是：在满足预期使用功能的前提下， 经济性能好、生产效率高、制造成本低、采用新技经济性能好、生产效率高、制造成本低、采用新技 术、造型美观和满足特殊要求（如经常移动的机械术、造型美观和满足特殊要求（如经常移动的机械 应便于拆卸、运输和安装；食品、纺织机械不能污应便于拆卸、运输和安装；食品、纺织机械不能污 染产品等），在预定的使用寿命时间内安全可靠、染产品等），在预定的使用寿命时间内安全可靠、 操作简便、维护方便等。操作简便、维护方便等。