机械设计第一章(西北工业大学出版社)(第八版).

1、2022-5-201第一章第一章 绪论绪论电子科技大学电子科技大学 凌丹凌丹机械设计机械设计What-学什么？学什么？2Why-为什么学？为什么学？3 1How-怎么学？怎么学？3 32022-5-203什么是机械？什么是机械？机构机构是一种人为的实物是一种人为的实物构件的组合；构件的组合；各部分之间具有确各部分之间具有确定的相对运动。定的相对运动。 机器机器具备机构的特征；具备机构的特征；能代替人类的劳动以能代替人类的劳动以完成有用的机械功或完成有用的机械功或转换机械能。转换机械能。“机械机械”是机构（是机构（mechanism）和机器（）和机器（machine）的总称）的总称 机械机械机械

2、电子工程学院机械电子工程学院2022-5-204机械工程科学机械工程科学Mechanical Engineering Science研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论和技术的科学。的基础理论和技术的科学。机械工程科学是一门古老的学科。将人们从繁重机械工程科学是一门古老的学科。将人们从繁重的体力劳动中解放出来。的体力劳动中解放出来。车走车走10里，小木人击鼓里，小木人击鼓1次，当击鼓次，当击鼓10次，就击钟次，就击钟1次次为什么学？为什么学？-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用机械的作用机械的作用承担人力不能或不便

3、的工作承担人力不能或不便的工作提高生产效率和产品质量提高生产效率和产品质量便于社会化大生产便于社会化大生产社会生产力社会生产力机械化机械化自动化自动化国家工业化水平的标志国家工业化水平的标志研究、设计和发展新的机械装备及仪器，适应当前和研究、设计和发展新的机械装备及仪器，适应当前和将来的社会需求将来的社会需求各个产业和工程领域对机械的要求各个产业和工程领域对机械的要求系统性能优良系统性能优良提高能源、材料、劳动和设备的利用率提高能源、材料、劳动和设备的利用率对环境的污染小对环境的污染小安全性、可靠性和寿命安全性、可靠性和寿命与电子技术结合，提高自动化程度与电子技术结合，提高自动化程度机械工业的

4、主要任务机械工业的主要任务为什么学？为什么学？-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用为什么学？为什么学？-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用机械装备机械装备-制造其他机械产品的装备制造其他机械产品的装备 如：机床、工业机器人、自动化生产线如：机床、工业机器人、自动化生产线机械基础元件机械基础元件 轴承、刀具、模具、液压与气动元件轴承、刀具、模具、液压与气动元件为什么学？为什么学？-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用各种机床各种机床工业机器人工业机器人 ：焊接、搬运、装配、喷涂：焊接、搬运、装配、喷涂为什么学？为什么学？

5、-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用为什么学？为什么学？-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用空间机器人空间机器人 ：星球探测器、飞船：星球探测器、飞船太空机器人太空机器人Dextre （灵巧）（灵巧）勇气号火星探测器勇气号火星探测器好奇号火星探测器好奇号火星探测器为什么学？为什么学？-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用神州飞船神州飞船蛟龙号深潜器蛟龙号深潜器盾构机盾构机各种刀具各种刀具为什么学？为什么学？-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用各种液压、气动元件各种液压、气动元件为什么学？为什么

6、学？-机械工业在国民经济中的重要作用机械工业在国民经济中的重要作用2022-5-2017国家科技重大专项国家科技重大专项02专项专项 极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项 实现实现90纳米制造装备产品化，若干关键技术和元纳米制造装备产品化，若干关键技术和元部件国产化；部件国产化；开发出开发出65纳米制造装备样机；纳米制造装备样机；突破突破45纳米以下若干关键技术，攻克若干项极大纳米以下若干关键技术，攻克若干项极大规模集成电路制造核心技术、共性技术，初步建规模集成电路制造核心技术、共性技术，初步建立我国集成电路制造产业创新体系。立我国集成电路制造产业创新体

7、系。 2022-5-2018国家科技重大专项国家科技重大专项04专项专项 高档数控机床与基础制造装备高档数控机床与基础制造装备v 重点研究重点研究2-3种大型、高精度数种大型、高精度数控母机；控母机；v 开发航空、航天、船舶、汽车、开发航空、航天、船舶、汽车、能源设备等行业需要的关键高精能源设备等行业需要的关键高精密数控机床与基础装备；密数控机床与基础装备；v 突破一批数控机床基础技术和关突破一批数控机床基础技术和关键共性技术，建立数控装备研发键共性技术，建立数控装备研发平台和人才培养基地，促进中高平台和人才培养基地，促进中高档数控机床发展。档数控机床发展。2022-5-2019以当代大型飞机

8、关键技术需以当代大型飞机关键技术需求为牵引，开展关键技术预求为牵引，开展关键技术预研和论证。研和论证。以国产大型飞机的系统集成、以国产大型飞机的系统集成、动力系统和试验系统的设计、动力系统和试验系统的设计、开发和制造为重点，突破核开发和制造为重点，突破核心关键技术，为研制大型客心关键技术，为研制大型客机做好技术储备。机做好技术储备。 11专项专项 国产大型飞机国产大型飞机 国家科技重大专项国家科技重大专项2022-5-202013 专项专项 载人航天与探月工程专项载人航天与探月工程专项突破航天员出舱活动以及空间飞行器交会对突破航天员出舱活动以及空间飞行器交会对接等重大技术；接等重大技术；建立具

9、有一定应用规模的短期有人照料、长建立具有一定应用规模的短期有人照料、长期在轨自主飞行的空间实验室；期在轨自主飞行的空间实验室；从绕月探测起步，研制月球探测卫星，突破从绕月探测起步，研制月球探测卫星，突破月球探测的关键技术，为全面开展探月工程月球探测的关键技术，为全面开展探月工程奠定基础。奠定基础。 国家科技重大专项国家科技重大专项汽车发动机的作用是什么？汽车发动机的作用是什么？汽车发动机包括哪些组成部分？汽车发动机包括哪些组成部分？为什么各机构能协调工作？为什么各机构能协调工作？如何保证发动机运行过程中的可靠如何保证发动机运行过程中的可靠性、安全性与平稳性？性、安全性与平稳性？什么是设计？什么

10、是设计？销售及售后销售及售后服务服务制造加工制造加工设计设计构思构思设设 计计 通过设计师的创造通过设计师的创造性劳动将人们的意念转性劳动将人们的意念转化为物质资料来影响人化为物质资料来影响人类生活，造福于人类。类生活，造福于人类。设计直接关系到人类的设计直接关系到人类的未来和发展。未来和发展。什么是机械设计？什么是机械设计？机械设计机械设计 从机械产品的工作特从机械产品的工作特性和功能目标出发，在特性和功能目标出发，在特定的技术、经济和社会等定的技术、经济和社会等具体条件下，根据机械工具体条件下，根据机械工程和其相邻学科的原理创程和其相邻学科的原理创造性地设计机械产品，并造性地设计机械产品，

11、并使它在技术及经济上达到使它在技术及经济上达到最佳水平。最佳水平。机械设计是组机械设计是组织机械产品生产的依据。织机械产品生产的依据。What-学什么？学什么？2Why-为什么学？为什么学？3 1How-怎么学？怎么学？3 3机械工程科学机械工程科学 机构学机构学 机械结构强度学机械结构强度学 机械振动学机械振动学 摩擦学摩擦学 机械设计学机械设计学 传动机械学传动机械学 机器人学机器人学机械学机械学数控技术数控技术加工工艺与装备加工工艺与装备精密加工技术精密加工技术微纳米加工技术微纳米加工技术复杂制造系统复杂制造系统机械制造机械制造学什么？学什么？-本课程的主要内容本课程的主要内容学什么？学

12、什么？-本课程的主要内容本课程的主要内容辅助系统（润滑、显示、照明等）辅助系统（润滑、显示、照明等） 原动机部分原动机部分 传动部分传动部分执行部分执行部分控制系统控制系统一、机器的功能组成一、机器的功能组成机械电子工程学院机械电子工程学院机器的组成举例机器的组成举例机械电子工程学院机械电子工程学院动力系统动力系统执行系统执行系统机器的组成举例机器的组成举例机械电子工程学院机械电子工程学院传动系统传动系统操纵及控制系统操纵及控制系统机器的组成举例机器的组成举例机械电子工程学院机械电子工程学院机械电子工程学院机械电子工程学院二、机器的结构组成二、机器的结构组成学什么？学什么？-本课程的主要内容本

13、课程的主要内容机械电子工程学院机械电子工程学院单单 缸缸 内内 燃燃 机机 构构 造造机械电子工程学院机械电子工程学院曲轴：由一个零件组成的构件曲轴：由一个零件组成的构件连杆：由多个零件组成的构件连杆：由多个零件组成的构件机械的结构组成机械的结构组成构件是运动单元构件是运动单元零件是制造单元零件是制造单元机械电子工程学院机械电子工程学院部件部件 一组协同工作的零一组协同工作的零件组成的独立制造装配件组成的独立制造装配的组合件，如减速器、的组合件，如减速器、离合器、制动器等，部离合器、制动器等，部件是装配单元。件是装配单元。机械电子工程学院机械电子工程学院典型部件典型部件联轴器联轴器滚动轴承滚动

14、轴承机械电子工程学院机械电子工程学院通用零件通用零件 应用广泛，普遍使应用广泛，普遍使用的零件。如：螺栓、用的零件。如：螺栓、齿轮、滚动轴承齿轮、滚动轴承专用零件专用零件 只在某些特定类型只在某些特定类型机器中才使用的零件。机器中才使用的零件。如：曲轴、螺旋桨叶片如：曲轴、螺旋桨叶片标准件标准件 经过优化、简化、经过优化、简化、统一，并给以标准代号统一，并给以标准代号的零件和部件。如螺栓、的零件和部件。如螺栓、螺母、键、滚动轴承等。螺母、键、滚动轴承等。零件的类型零件的类型机械电子工程学院机械电子工程学院通用零件通用零件齿轮齿轮机械电子工程学院机械电子工程学院标准件标准件螺纹连接件螺纹连接件键

15、键机械电子工程学院机械电子工程学院螺旋桨叶片螺旋桨叶片 发动机涡轮盘发动机涡轮盘 专用零件专用零件机械电子工程学院机械电子工程学院http:/ 机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-2041机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-2042机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-2043本课程的主要研究内容本课程的主要研究内容研究机器设计的一般知识。研究机器设计的一般知识。研究研究一般尺寸参数一般尺寸参数、一般工作条件下一般工作条件下通用零件通用零件的基的基本设计理论和方法。本设计理论和方法。学习任务：学习任务：掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一掌握通用零件的设计原理

16、、方法和机械设计的一般规律；般规律；具有运用标准、规范、手册等技术资料的能力；具有运用标准、规范、手册等技术资料的能力；机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-2044机器的组成，零件的主要失效形式，机器的组成，零件的主要失效形式，零件的材料及其选择，零件的强度，零件的材料及其选择，零件的强度，摩擦和磨损。摩擦和磨损。螺纹连接，键、花键及无键连接，销螺纹连接，键、花键及无键连接，销连接，其他连接。连接，其他连接。螺旋传动，带传动，链传动，齿轮传螺旋传动，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动。动，蜗杆传动。滑动轴承，滚动轴承，连轴器，离合滑动轴承，滚动轴承，连轴器，离合器，轴。器，轴。本课程

17、主要内容本课程主要内容机械电子工程学院机械电子工程学院What-学什么？学什么？2Why-为什么学？为什么学？3 1How-怎么学？怎么学？3 3机械电子工程学院机械电子工程学院课程特点课程特点综合性强综合性强实践性强实践性强各章知识体系各章知识体系零件的工作原理、类型、特点和使用场合；零件的工作原理、类型、特点和使用场合；分析零件的使用条件和受力情况；分析零件的使用条件和受力情况；研究零件的失效形式，提出设计准则；研究零件的失效形式，提出设计准则；选择零件的材料和热处理方式；选择零件的材料和热处理方式；进行强度或寿命计算，确定主要参数；进行强度或寿命计算，确定主要参数；选择其他参数，进行结构

18、设计选择其他参数，进行结构设计机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-2047先修课程先修课程理论力学理论力学 建立受力模型，进行受力分析建立受力模型，进行受力分析材料力学材料力学 强度计算强度计算机械原理机械原理 机构运动及动力学分析机构运动及动力学分析机械制图机械制图 按国家标准绘制图纸按国家标准绘制图纸金属工艺学金属工艺学 零件的加工方法和工艺性零件的加工方法和工艺性金属材料及热处理金属材料及热处理 选择材料和热处理方式选择材料和热处理方式公差与互换性公差与互换性 保证零件功能、装配和互换性保证零件功能、装配和互换性机械电子工程学院机械电子工程学院2022-5-2048学习方法学习方法运用先修知识运用先修知识抓住设计主线抓住设计主线理论联系实际理论联系实际解决工程问题解决工程问题机械电子工程学院机械电子工程学院 “Enthusiasm