第1章机械设计基础绪论

1、 本课程研究的对象本课程研究的对象 本课程的本课程的内容、性质和任务内容、性质和任务第第1 1章章 绪绪 论论绪绪论论顾名思义，本课程研究对象为：顾名思义，本课程研究对象为：机械机械机械机械机器机器斜面斜面任何机械都经历了：任何机械都经历了：简单简单复杂的发展过程。复杂的发展过程。机械机械人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的组合体。组合体。 机构机构 （包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、（包括：龙门吊、鹤式吊、汽车吊、卷扬机、叉车、电梯电脑控制）。卷扬机、叉车、电梯电脑控制）。杠杆杠杆 起重轱辘起重轱辘滑轮组滑轮组 手动手动(电动)葫芦葫芦现代起重机现代

2、起重机起重机的发展历程：起重机的发展历程：1.1 1.1 本课程研究的对象和内容本课程研究的对象和内容机器机器根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组合根据某种具体使用要求而设计的多件实物的组合 体。体。机构机构能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件 实物的组合体。如：实物的组合体。如：连杆机构连杆机构、凸轮机构凸轮机构、 齿轮机构齿轮机构等。等。如如: : 缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用机器、起重机机器、起重机等。等。 机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但机器的种类繁多，结构、性能和用途等各

3、不相同，但具有相同的基本特征。具有相同的基本特征。 典型机器的分析典型机器的分析内燃机内燃机65438712910实例实例1：内燃机：内燃机：1、汽缸体、汽缸体 2、活塞、活塞 3、进气阀、进气阀4、排气阀、排气阀 5、连杆、连杆 6、曲轴、曲轴7、凸轮、凸轮8、顶杆、顶杆 9、10、齿轮、齿轮工作原理：工作原理：1. 1.活塞下行，进气阀开启，混合气体进入汽缸；活塞下行，进气阀开启，混合气体进入汽缸；2. 2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火燃烧；活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩，在顶部点火燃烧；3.3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关

4、闭；4. 4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。设计：潘存云进气进气压缩压缩爆炸爆炸排气排气内燃机的工作过程：内燃机的工作过程：活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的连续转动，该组合体称为：曲柄滑块机构内燃机各部分的作用：内燃机各部分的作用：凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；称为：凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；称为：凸轮机构两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作，称为：两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作，称为：齿轮机构各部分协调动作的结果：各部分协调动作的结果： 化学能 机械能机器实例机器实例2：牛头刨床牛头刨床曲柄曲柄床身

5、床身1 1，滑块，滑块(2)6(2)6，电机电机3 3 齿轮齿轮4 4、5 5，导杆导杆7 7，刨头，刨头8 8及其辅助部分及其辅助部分经变速机构床身床身1导杆导杆7齿轮齿轮5齿轮齿轮4滑块滑块6刨头刨头8功能：将电能转变为机械能，作机械功。将电能转变为机械能，作机械功。把回转运动把回转运动往复直线运动往复直线运动组成组成：见右图见右图1 本课程研究的对象和内容 主运动系统主运动系统主体机构主体机构运动：原动件原动件电动机主运动主运动切削运动辅助运动辅助运动工作台的进给运动，让刀运动等工作过程：工作过程：电机电机3 34 5 2、6 7 8 将电机的回转运动转变为刨头的往复直将电机的回转运动转

6、变为刨头的往复直线运动，以满足刨削工件的需要线运动，以满足刨削工件的需要点击观看动画点击观看动画机器的共有特征：机器的共有特征： 人造的实物组合体；人造的实物组合体；各部分有确定的相对运动；各部分有确定的相对运动；代替或减轻人类劳动完成有用功或实现能量的转换代替或减轻人类劳动完成有用功或实现能量的转换机器的分类：机器的分类： 原动机实现能量转换原动机实现能量转换（如内燃机、蒸汽机、电动机如内燃机、蒸汽机、电动机）种类有限工作机完成有用功工作机完成有用功（如机床等如机床等） 种类繁多控制器控制器(控制控制)电动机电动机(原动原动)带带(传动传动)减速器减速器(传动传动)波轮波轮(工作工作)分析自

7、动洗衣机的组成：分析自动洗衣机的组成：工作机的组成：工作机的组成：原动部分原动部分是工作机动力的来源，最常见的是电动机 和内燃机。 工作部分工作部分完成预定的动作，位于传动路线的终点。 传动部分传动部分联接原动机和工作部分的中间部分。 控制部分控制部分保证机器的启动、停止和正常协调动作。机械机械机器机器机构机构原动机原动机 传动传动 工作工作 控制控制 原动机原动机工作机工作机 机器的结构组成机器的结构组成机器主体部分由机构组成机器主体部分由机构组成机机构构用来传递运动和动力的、有一个构件为机架的、用用来传递运动和动力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统构件间能

8、够相对运动的连接方式组成的构件系统曲柄滑块机构曲柄滑块机构凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀；凸轮机构凸轮机构两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作；齿轮机构齿轮机构活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的连续活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴的连续转动；转动；机器和机构的区别：机器和机构的区别：1 1）机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外还包）机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外还包括电气、液压等其他装置；括电气、液压等其他装置；2 2）机构只用于传递运动和动力，而机器还具有变换或传）机构只用于传递

9、运动和动力，而机器还具有变换或传递能量、物料、信息的功能。递能量、物料、信息的功能。机械是机器和机构的总称机械是机器和机构的总称注：在研究构件的运动和受力的情况时，机器和注：在研究构件的运动和受力的情况时，机器和机构之间并无区别机构之间并无区别机构的共有特征：机构的共有特征： 人造的实物组合体；人造的实物组合体；各部分有确定的相对运动；各部分有确定的相对运动；用来传递力或实现运动的转换。用来传递力或实现运动的转换。机机构构的的分分类类任意复杂的机器都是由若干组机构按一定规律组合而成的任意复杂的机器都是由若干组机构按一定规律组合而成的通用机构通用机构专用机构专用机构用途广泛，如用途广泛，如齿轮机

10、构齿轮机构、连杆机构连杆机构等等只能用于特定场合，如钟表的只能用于特定场合，如钟表的擒纵机构擒纵机构机构的组成机构的组成构构 件件零零 件件机构中独立机构中独立运动的物体运动的物体内燃机内燃机连杆连杆套筒套筒连杆体连杆体螺栓螺栓垫圈垫圈螺母螺母轴瓦轴瓦连杆盖连杆盖构件可以是一个整体也可以由几个零件组成的刚性结构构件可以是一个整体也可以由几个零件组成的刚性结构构件是运动的单元，零件是制造的单元构件是运动的单元，零件是制造的单元零零件件的的分分类类通用零件通用零件专用零件专用零件在各种机械中都能遇到的零件在各种机械中都能遇到的零件只出现在某些机器中的零件只出现在某些机器中的零件 1.2 1.2 本

11、课程的内容、性质和任务本课程的内容、性质和任务课程性质课程性质技术基础课技术基础课课程的作用课程的作用承前启后承前启后本课程的特点本课程的特点 是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学，材是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学，材料力学、金工实习等理论知识和实践技能的综合运用，同料力学、金工实习等理论知识和实践技能的综合运用，同 时，时，为后续课程的学习打下基础续课程学习打下基础。为后续课程的学习打下基础续课程学习打下基础。 通过本课程的学习和课程设计实践，可以培养大家初步通过本课程的学习和课程设计实践，可以培养大家初步具备运用手册设计简单机械设备的能力，为今后操作、维护、具备运用手册设计简单机械设备的能力，为今后操作、维护、管理、革新工程机械设备创造条件。管理、革新工程机械设备创造条件。本课程学习安排本课程学习安排教学共教学共6464学时，其中讲授学时，其中讲授5656学时，实验学时，实验8 8学时学时学习要求学习要求1 1）作业必须按时完成，