机械设计基础-绪论课件

1、机械设计基础机电工程学院河海大学01 本课程研究的对象和内容绪 论02 本课程在教学中的地位03 机械设计的基本要求和一般过程0-1 本课程研究的对象和内容一、研究的对象二、研究的内容一、研究的对象机械： 机器和机构的总称 1、机器: 是根据某种使用要求而设计的一种人为实物组合的执行机械运动的装置，它可以用来变换或传递能量、物料、信息，以代替或减轻人类的劳动。 机器的实例主旋翼尾旋翼机器的实例机器的实例潘存云教授研制典型机器的分析：1.内燃机内燃机组成：654387129101、汽缸体2、活塞3、进气阀4、排气阀5、连杆6、曲轴7、凸轮8、顶杆9、10齿轮工作原理：1.活塞下行，进气阀开启，混

2、合气体 进入汽缸；2.活塞上行，气阀关闭，混合气体被压缩， 在顶部点 火燃烧；3.高压燃烧气体推动活塞下行，两气阀关闭；4.活塞上行，排气阀开启，废气体被排出汽缸。潘存云教授研制设计：潘存云进气压缩燃烧排气内燃机的工作过程：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：内燃机各部分的作用：曲柄滑块机构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：齿轮机构各部分协调动作的结果：化学能 机械能2、工件自动载送装置含带传动机构、蜗杆传动、凸轮机构、连杆机构等。电动机动爪定爪装配夹具工件载送器滑杆档块凸轮机构蜗杆传动带传动连杆机构工

3、件滑杆左移时，夹持器将工件夹住。滑杆带着工件右移时，夹持器动爪受挡块的压迫将工件松开，工件落入载送器被传送到下一道工序。强调代替人类完成有用工作机器（三个特征）：人为的实物组合（不是天然形成的）；各实物单元具有确定的相对运动；能完成有用的机械功或转换机械能，可用来代替或减轻人类的劳动； 机构一般机器包含四个组成部分：动力部分、传动部分、控制部分和执行部分。动力部分：为机器运转提供动力。常用的原动机有电动机、内燃机、液压机、气动机等。机器的组成传动部分：把原动机的运动和动力传递给执行机构 。如：常用的各种减速和变速装置均可作为传动机构。 控制部分：用来处理机器各组成部分之间，以及与外部其它机器之

4、间的工作协调关系，它通常由各种计算机和控制器组成。 执行部分：它是一部机器中最接近作业工作端的机构，通过执行构件与被作业件相接触，来完成作业任务。如：起重机中的起重吊运机构和挖掘机中的挖掘机构。图中所示的焊接机器人就是典型的现代机器，它的执行系统是操作机，该系统可以实现六个独立的回转运动，完成焊接操作。驱动系统按动力源的不同可分为电动、液动或气动，其驱动机为电动机、液压马达、液压缸、气缸及气马达。传动系统可以是齿轮传动、谐波传动、带传动和链传动等。也可以将上述驱动机直接与执行系统相连。控制系统是控制器，它由计算机硬件、软件和一个专用电路组成。框架支撑系统是机座 。另外还有焊接电源装置等。焊接机

5、器人由计算机协调控制操作机的机械运动，用于完成各种焊接工作。潘存云教授研制工业机器人全自动洗衣机控制器(控制)电动机(原动)带(传动)减速器(传动)波轮(工作)潘存云教授研制 能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。2、机构凸轮机构连杆机构齿轮机构间歇机构 是一个具有相对机械运动的构件系统，用来传递与变换运动和力的可动装置。它是机器的重要组成部分。机构机构具有机器的前两个特征 。机构实例 机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还包含电气、液压等其它系统。（即一部机器可以包含一个或若干个机构） 机构只用来传递运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料和

6、信息的功能3、机构和机器的区别构件：是独立的运动单元。可以是 单一的整体，也可以是由 几个零件组成的刚性结构。零件：是独立的制造单元。12341-连杆体 2-螺栓3-螺母 4-连杆盖连杆构件通用零件：齿轮、螺钉、弹簧专用零件：气轮机的叶片 内燃机的活塞零件分为两大类：4、构件与零件的区别 机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法 。二、研究内容本书分为以下几个部分：1、第一章至第八章研究机械中常用机构（如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系和间歇机构）2、第九章及其后各章着重研究常用的联结，机械传动，轴系零、部件和弹簧等 。 机械设计基础如同

7、机械制图、电工学一样，是高等学校工科有关专业一门重要的技术基础课。 它为我们学习专业机械设备课程提供必要的理论基础。 使从事工艺、运行、管理的技术人员，在了解各种机械传动原理、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础知识。02 本课程在教学中的地位一、地位二、学习本课程的注意事项：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

8、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

9、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。03 机械设计的基本要求和一般过程一、机械设计的基本要求 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。二、机器设计的一般过程 市场调研可行性研究原理方案设计技术设 计试制试验小批生产试销投产设计任务书定出最佳方案装配图、零件图、技术