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1、机械设计基础 董春旺,目 录,绪 论,第二章 摩擦与润滑,第四章 平面连杆机构,第五章 凸轮机构,第六章 间歇机构,第七章 螺纹连接与传动,第十五章 轴承,第八章 带传动,第九章 链传动,第十章 齿轮传动,第十一章 蜗杆传动,第十二章 齿轮,第十三章 机械传动设计,第十六章 其它零件,第十七章 机械平衡与调速,第一章 机械设计概述,第三章 平面机构分析,第十四章 轴与轴毂,第十八章 机械设计CAD,第一章 绪论,四、 常用的几种现代设计方法,一、 本课程的研究意义和对象,二 、 本课程的内容、地位、学习目的和方法,三、 机器设计应满足的基本要求及一般程序,机械设计基础的意义,1、日常生活离不开
2、机械-洗衣机、缝纫机、冰箱、电梯、电脑（机箱钣金）等。 2、现代生产中起重要作用-汽车、生产自动线、机床等 3、机械发展程度是一个国家工业水平的重要标志 除机械制造行业外，在动力、采矿、冶金、石油、化工、土建、轻纺、食品工业等各行业工作的工程技术人员，将会经常接触到各种类型的通用和专用机械，他们应当对机械具备一定的基础知识。,机械的重要性,因此机械基础同机械制图、电子电路学、工程力学等课程一样，成为高等工科院校重要的技术基础课。 （理，工，文，法，医，农，哲，商 ） 通过本课程的学习和课程设计实践，了解各种机械的传动原理、设备的正确使用和维护及设备的故障分析等方面获得必要的基本知识。 可以初步
3、具备运用手册设计机械传动装置和简单机械的能力，为日后从事技术改造与创新设计创造条件。,返回,机械设计基础的意义,家中有企业的同学，还可以：加强对原有设备的技术改造和升级，充分挖掘企业潜力； 设计出各种高质量的成套设备来装备各个生产部门以实现生产过程自动化； 研究和设计出更为完善的机械手和机器人，从事空间、海洋的探测与开发。,第一节 本课程的研究对象,一、机器和机构,内燃机,功用： 内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。,组成：如图,缸体,活塞2,连杆3,曲柄4,齿轮5,齿轮6,凸轮轴7,进汽门推杆8,排汽门推杆9,进汽门10,排汽门11,活塞下行，进气阀打开，燃气被 吸入汽缸,工作过程
4、：,动画,本课程的研究对象,2.牛头刨床,功用： 加工长度较大的平面。,组成： 工作台、 刀架、 滑枕、 电动机、 机身、 工作台横向进给机构、 横梁、 丝杠。,本课程的研究对象,电 机,V带传动,齿 轮 变 速 机 构,导杆往复摆动,曲柄摇杆机构,棘轮机构,工作台横向间歇进给运动,带有刀架的滑枕沿水平导轨作往复直线运动,刀架与工作台协调配合实现大平面的切削加工,工作过程：,本课程的研究对象,油田磕头机,油田磕头机,打油机-抽取地下2000米深油层 由电机、带传动、减速器（齿轮机构）、曲柄摇杆机构等组成,打油机,抽油机在抽油时电动机输出的扭矩远大于不抽油时的扭矩，电动机的峰值变化大，电动机的利
5、用率低，抽油机的系统效率也低。,送料机（矿山机械）,传动部分：有机械的、液压的、气动的和电气的等,返回,机构： 仅具有机器的前两个特征，即具有确定相对运动的人为的实物组合系统。如齿轮机构、连杆机构、凸轮机构等。,机械： 是机器和机构的总称。,）人为的多种实物的组合体。,）组成机器的各实物间具有确定的相对运动。,）能够代替或减轻人的劳动，有效地完成机械功 或转换机械能。,机器的共同特征,本课程的研究对象,二、零件、部件和构件,零件：机器中最小的制造单元体。,部件：机器中最小的装配单元。,构件：机器中的最小的运动单元。,多个零件的刚性组合连杆,本课程的研究对象,组成机器的不可拆卸的基本单元，是制造
6、单元,机械传动装置的组成,机构中的运动单元，具有独立运动特性,连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等,在各类机械中都经常遇到的零件。齿轮、螺栓、轴承、轴等,返回,通用零件：,专用零件：,例如：齿轮、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：,本课程的研究对象,三、机器的组成,原动机：机器动力的来源，电动机、内燃机等。,执行部分：是直接完成工作任务的部分。,传动部分：把原动机的运动和动力传递给执行部分，介 于原动机和执行部分之间，起桥梁的作用。,控制部分：控制机器的其他组成部分，使操作者随
7、时 实现或终止机器的各种预定功能。,本课程的研究对象,第二节 本课程的内容、地位、学习目的和方法,一、本门课程的研究内容,研究常用机构的工作原理、运动特性及设计方法。,研究通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。,二、本门课程的地位,本课程是一门技术基础课，要综合运用数学、力学、制图、金属材料及热处理、互换性与技术测量等课程的知识，解决常用机构和通用零部件的设计问题。它研究的是各种机械所具有的共性问题，是从基础课到专业课之间的联系环节，起着承上启下的作用。,三、学习本门课程的目的,了解常用机构及通用零、部件的工作原理、类型、特点及应用等基本知识。,获得必要
8、的设计理论知识和设计方法，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。,本课程的内容、地位、学习目的和方法,为学习专业课和今后从事技术应用工作打基础。,四、本门课程的学习方法,学习知识的同时要注意能力的培养,学习理论的同时要坚持联系实际,必须重视结构设计,本课程的内容、地位、学习目的和方法,第3节 常用的几种现代设计方法,随着我国科学技术的发展，特别是计算机应用的普及，各个生产、研究部门已将一些新的方法和设计软件应用于机械设计中。例如：概念设计、模块化设计、最优化设计、有限元设计、可靠性设计、计算机辅助及工业造型设计以及支持新设计方法的PROE、UG、I-DEAS、MATLAB、ANSYS、3DMAX、Maya软件平台等。,可以预计，在21世纪，机械设计这门学科还将创新出更多、更先进的设计方法和设计软件，并在我国现代工业的高速发展中发挥越来越大的作用。,第4节 机器设计应满足的基本要求及一般程序,一、设计机器应满足的基本要求,（）使用功能要求 （）经济性要求 （）操作使用要求 （）可靠行要求,二、机器设计的一般过程,计划 阶段,总体方案 设计阶段,结构设计阶段,零件设计阶段,技术文件 编写阶段,
