机械设计基础绪论（邓子龙）课件

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1、机械设计基础 多媒体课件,邓子龙,答疑地点：机械楼三楼 联系电话：56865001 邮 箱： ,内燃机车,电力机车,高速列车,磁浮列车,任何机器都是由许多零件 组合而成的。,返回,0-1 引 言 0-2 机器的组成及其特征 0-3 机械设计的基本要求及一般程序 0-4 机械设计基础课程的内容、性质和任务,0-1 引 言,内燃机,机器(machine) 执行机械运动的装置，它用来变换和传递能量、物料与信息。,物料：是指被加工的对象、被搬运的重物。,0-2 机器的组成及其特征,一、机器的组成,破碎机,飞机,舰船,汽车,捆抄机,机器的组成,1电动机； 2v带传动； 3蜗杆减速器； 4螺旋传动； 5活

2、动压头； 6压紧纸币。,1电动机； 2联轴器； 3蜗杆； 4蜗轮； 5、6齿轮； 7、9连杆； 8摇杆； 10推块； 11机架；,加热炉工件运送机,是能量变换的装置，即可将某种形式的能量变换成机械能，或者把机械能变换成其他形式的能量。例如：内燃机、压气机、涡轮机、电动机和发电机等。,是完成有用的机械功或者是搬运物品。例如：轧钢机、织布机、缝纫机、汽车、飞机和金属切削加工机床等。,是用来获得和变换信息。例如：机械式积分仪、计帐机、打字机和绘图仪。,机器与其它装置的主要区别是：机器一定要作机械运动，并通过运动来实现能量物料和信息的变换,用来传递运动和力或改,机构(machanism),变运动形式的

3、构件系统,机构和机器的区别：,机器是由机构组成的。 例：内燃机,连杆机构 凸轮机构 齿轮机构,零件: 机器中的制造单元,构件:机器中的独立运动单元,1-连杆体 2-螺栓 3-螺母 4-连杆盖,由若干零件组成的构件连杆,在工程上 将机器与机构总称为：,机 械,研究对象、内容及概念,机械的组成 ： 从制造角度看 零件 是制造基本单元 通用零件 专用零件 标准零件 从运动角度看 构件 是运动基本单元 单一零件 几个零件 从装配角度看 部件是机器装配单元 零件 构件 概念： 机械、机器、零件、部件、构件、机构,机械零部件,零件：是机械制造中不可拆的最小单元。制造的单元体。 通用零件：在各类机械中都能用

4、到的零件。如：齿轮、轴等。 专用零件：只有在特定机械中才能用到零件。如：曲轴、活塞等。 标准零件：有一些零件在尺寸、材料、结构和性能上已经标准化和系列化。如：螺栓、滚动轴承等。 部件：是完成同一目的而协同工作的零件的组合体。装配的单元体。,机械系统组成,一、设计机械零件的基本要求,1、满足功能要求，能够准确实现预定的功能； 2、工作可靠在预定的工作期限内不能失效； 3、成本低廉。,失效丧失工作能力或达不到设计要求的性能，不仅仅指 破坏。主要有：,断裂。如轴、齿轮轮齿发生断裂,表面点蚀。工作表面片状剥落,塑性变形。零件发生永久性变形,过大弹性变形,过度磨损,过大振动和噪声、过热等,0-3 机械设

5、计的基本要求及一般程序,工作能力不失效条件下零件的安全工作限度。 这个限度通常是以零件承受载荷的大小来表示， 所以又常称为“承载能力”,吊钩最大起重量50 kN 工作能力或承载能力50 kN,二、承载能力判定条件,同一零件可能发生各种不同形式的失效,轴可能的失效形式：,断裂、过大弹性变形、塑性变形、共振,强度条件： 工作应力许用应力 或 ,刚度条件： 实际变形量许用变形量 y y、 、 ,设计机器的一般程序,0-4 机械设计基础课程的内容、性质和任务,一、课程内容,机械机器、机构的总称 组成机器的基本单元： 机构运动单元 机械原理； 零件制造单元 机械设计。,讨论机械零部件的设计方法，如零部件

6、的工作能力、参数设计、结构设计、加工工艺等,内容主要有以下几个方面： 1. 常用传动机构及机构运动方案设计（15章） 对常用机构的运动和工作特点进行分析，并根据一定的运动要求和工作条件来设计机构。 包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系,2. 机械零件常用材料及结构强度（第9章） 主要介绍机械零件常用材料及其选用原则，零件受力及变形的基本形式及其强度计算。,3. 通用零件设计 根据使用范围的不同，机械零件可分为两类：一类为广泛用于各种机械的通用零件；另一类则是只用在某些机械中的专用零件。 本课程只研究通用零件的设计和选用问题，包括零件工作能力设计和结构设计，以及标准零、部件的选用等问题。,4.

7、 介绍有关国家标准和规范。使用设计手册和有关图表等设计工具,5. 机械结构设计 从使零部件具有较好的加工和装配工艺性及技术经济性出发，以对零部件的功能、性能、生产成本进行综合分析和比较为基础，进行合理的结构设计。 减速器的课程设计,机械零件,水轮机叶片、活塞、曲轴,机器是由机械零件组成的整体，各个零件之间有紧密联系。 学习时应有整体的设计观念。,本课程重点讨论通用零件的设计。,机械零件,机械部件,滚动轴承部件,滑动轴承部件,通用零部件和标准零部件,专用零部件,二、课程的性质及重要性,技术基础课，综合性强,基础课,机械设计基础,专业课,机械设计是影响机械产品性能、质量和成本的主要因素。,三、学习

8、要求,1、掌握通用零部件的设计方法和步骤,2、初步具备设计机械传动装置及简单机械的能力；,3、能在设计中运用各种技术资料（标准、规范、手册）。,四、学习方法,1、掌握零件设计的共性,工作原理、结构、类型、应用场合,受力分析、失效形式,设计准则、 设计计算,2、不死记公式，理解并掌握基本概念,着眼于分析问题和解决问题能力的培养。,3、掌握机械设计的特点,解的不唯一性和设计过程的反复性。,学习本课程中应注意的问题,1. 应注意本课程的性质和特点 本课程是建立在物理、数学、力学、机械制图等课程基础之上的一门技术基础课。研究组成一般机械的常用机构、通用零件和在机械设计中一些常遇到的基本共性问题。在学习

9、过程中要综合应用以前所学的各有关知识，着手解决工程实际中的具体问题。在内容上虽然缺乏明显的系统性，但实践性很强。平时要多留意观察分析所遇到的各种机械，以丰富自己的感性知识，并用所学的理论知识去分析它，以加深理解。,2. 要学会具体问题具体分析的方法 因为任何工程实际问题都会具有一定的特殊性。一般来说，一个设计方案，即使是最优方案也不是毫无缺点、尽善尽美的，能在具体条件下满足要求、扬长避短，充分发挥其优势的就是一个好设计方案。通常在设计方案完成后，该方案的优点得到了发挥，但客观上存在于方案中的缺点也带了进来，这就需要进一步在结构设计上设法克服。在设计过程中，要从系统的观点、整体的角度出发，选择确

10、定一个整体最佳方案。,3. 本课程的术语、符号、公式较多，必须给以足够的注意 正确理解术语的含义。 除少数基本公式外，对大多数公式来说都不需要强记，只要能正确理解和使用即可。 了解公式的适用场合，式中各符号的意义，所使用的单位及各参数的合理选用范围。 在学习时应把注意力集中在掌握设计观点和设计方法上，应着重理解而不是强记，要勤思考、多实践。,4. 要有工程观点 所谓工程观点就是要讲究经济、实用、高效。一个实际工程问题，一般都可通过多种途径，用不同的方法获得解决，至于最终采用哪种途径，用什么方法，这就要求设计人员具有分析、比较、判断、决策的能力。在学习时着重培养自己这方面的能力是十分重要的。,课

11、程安排与要求（怎么学）,一、课程安排,（讲课、习题讨论课、期中测试、实验）,1、实验：由实验室负责。 2、记录详细笔记 3、平时作业 4、 课堂测试 5、课后练习 6、机械设计基础课程设计：3周。,二、要求,1）作业必须按时完成，绘图准确，字迹工整，作业 量未达到规定者不能参加考试。 2）上课认真听讲，及时消化，不主张占用较多的课 外时间。 3）仔细观察实物和模型，欢迎到实验室参观，并动手 组装各种机构。 4）课堂纪律 5）良好学风 6）学习方法,四、参考书目,1.机械设计濮良贵 纪名刚主编 高等教育出版社 2 机械设计基础学习指导和考试指导 TH122-42/11 3. 机械设计试题集 TH122-44/11 4. 机械设计要点与解题 TH122-42/9 5. 机械设计基础知识要点及习题解析 TH122-42/7 6. 机械设计试题精选与答题技巧 TH122-44/SN2:2 7.机械设计习题与解题分析 TH122-44/SN1,