《机械设计基础》第一章-绪论课件

机械设计基础TheoryandDesignofMechanismsandMachines《机械设计基础》第一章-绪论课件1课程性质：技术基础课作用：承前启后本课程的特点：是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学、材料力学等理论知识和实践技能的综合运用。同时，通过本课程的学习，可为今后学习诸如化工机械设备、食品机械设备等专业课程打下基础，通过本课程的学习和课程设计实践，可以培养同学们初步具备运用手册设计简单机械装备的能力，为今后操作、维护、管理、革新机械装备创造条件。1、本课程在教学中的地位课程性质：技术基础课作用：承前启后本课程的特点：2什么是机械设计？机械设计:规划和设计实现预期功能的新机械或改进原有机械的性能。基本要求：在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本低、安全可靠、操作方便、维修简单和造型美观。什么是机械设计？机械设计:规划和设计实现预期3机械设计的内容：1.确定机械的工作原理，选择合宜的机构；2.拟定设计方案；3.进行运动分析和动力分析，计算各构件上的载荷；4.进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。机械设计的内容：1.确定机械的工作原理，选择合宜的机构；24第1章绪论机械的组成、分类与发展

内容提要

认识机器

机器的分类和组成机械发展历程概述

第1章绪论内容提要认识机器5一、

认识机器典型的机器：内燃机牛头刨床汽车电池自动分拣机通用工业机器人一、

认识机器典型的机器：6内燃机：主要由以下机构组成：·活塞、连杆、曲轴和机架组成连杆机构；·大齿轮、小齿轮和机架组成齿轮机构；·凸轮、推杆和机架组成凸轮机构。内燃机：主要由以下机构组成：7工件自动装卸装置：工件自动装卸装置：8二、

机器的分类和组成

机器和它的分类机器的组成机器中的几个基本概念返回二、

机器的分类和组成

机器和它的分类机器的9什么是机器呢？机器和它的分类

机器：

是人为实物的组合体，具有确定的机械运动，可以用来转换能量、完成有用功或处理信息，以代替或减轻人的劳动。什么是机器呢？机器和它的分类机器：10根据用途的不同，机器可分为动力机器加工机器运输机器信息机器根据用途的不同，机器可分为动力机器11动力机器其用途是转换机械能。其他形式的能量机械能原动机如蒸汽机、内燃机、电动机换能机机械能其他形式的能量返回如空气压缩机动力机器其他形式的能量机械能原动机如蒸汽机、内燃机、电动机换12加工机器尺寸形状性质状态用来改变被加工对象的如:加工机床轧钢机纺织机包装机等。返回加工机器尺寸用来改变被如:返回13运输机器用来搬运物品和人。如汽车、飞机、起重机、运输机。返回返回14信息机器其功能是处理信息。例如复印机、打印机、绘图机等。信息机器虽然也作机械运动，但其目的是处理信息，而不是完成有用的机械功，因而其所需的功率甚小。信息机器15动力机器加工机器运输机器信息机器转换机械能完成机械功作功很小动力机器转换机械能16现代机器的出现使机器按功能的分类变得模糊：机器人：进行焊接和装配，是加工机器；用来搬运物品，也是运输机械；而且是按照一定的信息来搬运；也是信息机械。电池分拣机：实现了电池的搬运，但它是根据电池的质量信息来进行分拣后的搬运。返回现代机器的出现使机器按功能的分类变得模糊：返回17

机构

在认知机器的实践中，我们已经初步认识了几种机构：

机器中的几个基本概念什么是机构呢？

连杆机构、凸轮机构、棘轮机构、螺旋机构、齿轮机构机器中的几个基本概念什么是机构呢？连18内燃机连杆机构活塞的往复移动曲轴的转动内燃机连杆机构活塞的往复移动曲轴的转动19牛头刨床圆盘的转动滑枕的往复移动连杆机构牛头刨床圆盘的转动滑枕的往复移动连杆机构20

内燃机何牛头刨床中的连杆机构的共同点：

构件间都形成可相对转动或相对移动的活动连接。

都是实现运动形式的变换。

它们都属于连杆机构。

凸轮机构、齿轮机构和棘轮机构实现的运动转换与连杆机构不同，构件之间的连接形式也不同，构件的形状也不同。内燃机何牛头刨床中的连杆机构的共同点：凸轮机构、齿轮21因此，可给出机构的如下定义：机构：人为实物的组合体，具有确定的机械运动，可以用来传递和转换运动。机器：人为实物的组合体，具有确定的机械运动，可以用来转换能量、完成有用功或处理信息，以代替或减轻人的劳动。因此，可给出机构的如下定义：机器：22机器是由机构组成的。简单的机器，可能只含有一个机构,但一般都含有多个机构。机械:

机器和机构的总称。机器机构机器中的单个机构不具有转换能量或完成有用功的功能。机器是由机构组成的。机械:机器机构机器中的单个23在各种机械中广泛使用的一些机构称为常用机构。如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构。常用机构在各种机械中广泛使用的一些机构称为常用机构。常用机构24活塞、连杆、曲轴、滑枕等都是构件。构件是组成机构的有确定运动的单元。构件构件是运动的单元，而零件是制造的单元。构件零件构件构件是运动的单元，而零件是制造的单元。构件零件25各种机械中广泛使用的零件称为通用零件。如螺栓、轴、齿轮、弹簧等。只在某一类机械中使用的零件称为专用零件。如内燃机中的活塞、曲轴等。通用零件中主要包括三大类零件：传动零件（齿轮、带、链等）联接零件（螺栓、键等）轴系零件（轴、轴承等）此外:弹簧等零件。通用零件与专用零件返回各种机械中广泛使用的零件称为通用零件。通用零件与专用零件返回26机器的组成传统机器都包含如下三个部分：驱动装置传动装置执行装置常称为原动机，是机器的动力来源。常用：电动机、内燃机、液压缸和气动缸，以各种电动机的应用最为普遍。处于整个传动路线的终端，按照工艺要求完成确定的运动，是直接完成机器功能的部分。执行装置随机器的用途不同而不同，它属于各种专业机械课程研究的内容。如牛头刨床、空气压缩机机器的组成传统机器都包含如下三个部分：驱动装置传动装置执27驱动装置传动装置执行装置将原动机的运动和动力传递给执行装置，并实现运动速度和运动形式的转换。运动速度的转换运动形式的转换驱动装置传动装置执行装置将原动机的运动和动力传递给执行装置，28运动速度的转换传动装置解决原动机速度和执行装置速度不匹配的问题。一般的普通交流电动机速度是固定的。一般机器执行部分速度低于原动机的转速,需要减速。（也有相反的情况，需要增速）。许多机器还需要执行装置有多种不同的速度。鼠笼式交流电动机的同步转速（r/min）600750100015003000带、链传动各种齿轮传动减速器例如自行车链传动例如汽车、机床的变速器运动速度的转换传动装置解决原动机速度和执行装置速度不匹配的问29运动形式的转换机器执行部分可能有各种运动形式：一般的原动机作回转运动变速回转往复摆动往复移动间歇运动特定轨迹转换运动形式的各种机构

间歇运动机构连杆机构连杆机构连杆机构凸轮机构凸轮机构连杆机构运动形式的转换机器执行部分可能一般的原动机变速回转往复摆动往30随着20世纪后半叶以来现代科学技术的发展，特别是控制理论的发展和计算机在工业上的应用，机器的组成更复杂了。驱动装置传动装置执行装置控制装置检测伺服电机的输出转角检测执行装置的运动输出由程序给定运动规律前馈控制反馈控制传感器传感器控制装置的作用是控制机器各部分的运动。测量运动构件真实运动情况，并将测量结果随时反馈给控制系统发出指令调节伺服电机的运动随着20世纪后半叶以来现代科学技术的发展，特别是控制31驱动装置传动装置执行装置控制装置驱动装置传动装置执行装置传统机器现代机器普通车床牛头刨床空气压缩机起重机掘土机皮带运输机……机器人数控机床……心脏躯干，臂手脑眼返回驱动装置传动装置执行装置控制装置驱动装置传动装置执行装置传统32机械设计基础TheoryandDesignofMechanismsandMachines《机械设计基础》第一章-绪论课件33课程性质：技术基础课作用：承前启后本课程的特点：是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学、材料力学等理论知识和实践技能的综合运用。同时，通过本课程的学习，可为今后学习诸如化工机械设备、食品机械设备等专业课程打下基础，通过本课程的学习和课程设计实践，可以培养同学们初步具备运用手册设计简单机械装备的能力，为今后操作、维护、管理、革新机械装备创造条件。1、本课程在教学中的地位课程性质：技术基础课作用：承前启后本课程的特点：34什么是机械设计？机械设计:规划和设计实现预期功能的新机械或改进原有机械的性能。基本要求：在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本低、安全可靠、操作方便、维修简单和造型美观。什么是机械设计？机械设计:规划和设计实现预期35机械设计的内容：1.确定机械的工作原理，选择合宜的机构；2.拟定设计方案；3.进行运动分析和动力分析，计算各构件上的载荷；4.进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。机械设计的内容：1.确定机械的工作原理，选择合宜的机构；236第1章绪论机械的组成、分类与发展

内容提要

认识机器

机器的分类和组成机械发展历程概述

第1章绪论内容提要认识机器37一、

认识机器典型的机器：内燃机牛头刨床汽车电池自动分拣机通用工业机器人一、

认识机器典型的机器：38内燃机：主要由以下机构组成：·活塞、连杆、曲轴和机架组成连杆机构；·大齿轮、小齿轮和机架组成齿轮机构；·凸轮、推杆和机架组成凸轮机构。内燃机：主要由以下机构组成：39工件自动装卸装置：工件自动装卸装置：40二、

机器的分类和组成

机器和它的分类机器的组成机器中的几个基本概念返回二、

机器的分类和组成

机器和它的分类机器的41什么是机器呢？机器和它的分类

机器：

是人为实物的组合体，具有确定的机械运动，可以用来转换能量、完成有用功或处理信息，以代替或减轻人的劳动。什么是机器呢？机器和它的分类机器：42根据用途的不同，机器可分为动力机器加工机器运输机器信息机器根据用途的不同，机器可分为动力机器43动力机器其用途是转换机械能。其他形式的能量机械能原动机如蒸汽机、内燃机、电动机换能机机械能其他形式的能量返回如空气压缩机动力机器其他形式的能量机械能原动机如蒸汽机、内燃机、电动机换44加工机器尺寸形状性质状态用来改变被加工对象的如:加工机床轧钢机纺织机包装机等。返回加工机器尺寸用来改变被如:返回45运输机器用来搬运物品和人。如汽车、飞机、起重机、运输机。返回返回46信息机器其功能是处理信息。例如复印机、打印机、绘图机等。信息机器虽然也作机械运动，但其目的是处理信息，而不是完成有用的机械功，因而其所需的功率甚小。信息机器47动力机器加工机器运输机器信息机器转换机械能完成机械功作功很小动力机器转换机械能48现代机器的出现使机器按功能的分类变得模糊：机器人：进行焊接和装配，是加工机器；用来搬运物品，也是运输机械；而且是按照一定的信息来搬运；也是信息机械。电池分拣机：实现了电池的搬运，但它是根据电池的质量信息来进行分拣后的搬运。返回现代机器的出现使机器按功能的分类变得模糊：返回49

机构

在认知机器的实践中，我们已经初步认识了几种机构：

机器中的几个基本概念什么是机构呢？

连杆机构、凸轮机构、棘轮机构、螺旋机构、齿轮机构机器中的几个基本概念什么是机构呢？连50内燃机连杆机构活塞的往复移动曲轴的转动内燃机连杆机构活塞的往复移动曲轴的转动51牛头刨床圆盘的转动滑枕的往复移动连杆机构牛头刨床圆盘的转动滑枕的往复移动连杆机构52

内燃机何牛头刨床中的连杆机构的共同点：

构件间都形成可相对转动或相对移动的活动连接。

都是实现运动形式的变换。

它们都属于连杆机构。

凸轮机构、齿轮机构和棘轮机构实现的运动转换与连杆机构不同，构件之间的连接形式也不同，构件的形状也不同。内燃机何牛头刨床中的连杆机构的共同点：凸轮机构、齿轮53因此，可给出机构的如下定义：机构：人为实物的组合体，具有确定的机械运动，可以用来传递和转换运动。机器：人为实物的组合体，具有确定的机械运动，可以用来转换能量、完成有用功或处理信息，以代替或减轻人的劳动。因此，可给出机构的如下定义：机器：54机器是由机构组成的。简单的机器，可能只含有一个机构,但一般都含有多个机构。机械:

机器和机构的总称。机器机构机器中的单个机构不具有转换能量或完成有用功的功能。机器是由机构组成的。机械:机器机构机器中的单个55在各种机械中广泛使用的一些机构称为常用机构。如：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构。常用机构在各种机械中广泛使用的一些机构称为常用机构。常用机构56活塞、连杆、曲轴、滑枕等都是构件。构件是组成机构的有确定运动的单元。构件构件是运动的单元，而零件是制造的单元。构件零件构件构件是运动的单元，而零件是制造的单元。构件零件57各种机械中广泛使用的零件称为通用零件。如螺栓、轴、齿轮、弹簧等。只在某一类机械中使用的零件称为专用零件。如内燃机中的活塞、曲轴等。通用零件中主要包括三大类零件：传动零件（齿轮、带、链等）联接零件（螺栓、键等）轴系零件（轴、轴承等）此外:弹簧等零件。通用零件与专用零件返回各种机械中广泛使用的零件称为通用零件。通用零件与专用零件返回58机器的组成传统机器都包含如下三个部分：驱动装置传动装置执行装置常称为原动机，是机器的动力来源。常用：电动机、内燃机、液压缸和气动缸，以各种电动机的应用最为普遍。处于整个传动路线的终端，按照工艺要求完成确定的运动，是直接完成机器功能的部分。执行装置随机器的用途不同而不同，它属于各种专业机械课程研究的内容。如牛头刨床、空气压缩机机器的组成传统机器都包含如下三个部分：驱动装置传动装置执59驱动装置传动装置执行装置将原动机的运动和动力传递给执行装置，并实现运动速度和运动形式的转换。运动速度的转换运动形式的转换驱动装置传动装置执行装置将原动机的运动和动力传递