机械设计基础

机械设计基础机械设计基础第1页本课程教学步骤1.课堂讲授；2.课后作业和习题课；3.3个基础试验；4.综合训练步骤；

撰写综述类小论文。1)机构运动简图测绘；2)机构运动参数测定；3)刚性回转件动平衡。5.课堂小测验；6.网上交流与讨论。机械设计基础第2页本课程成绩评定方法综合成绩计算表序号考评项目成绩备注1期末考试70%100分制闭卷考试x70％2实验10%10分制，由试验老师评定3小论文及考勤10％10分制，在论文成绩基础上，每缺勤1次扣1分4课堂小测验10％10分制，每次测验约2个小时，测验1～2次机械设计基础第3页本课程参考文件1.《MECHANISMSANDMACHINETHEORY》，YeZhonghe(叶仲和)，LanZhaohui（蓝兆辉），M.R.Smith，HIGHEREDUCATIONPRESS。2.《机械设计基础（上）》，王华坤，范元勋，兵器工业出版社。3.《机械原理》，郑文纬，吴克坚，高等教育出版社。4.《机械原理习题集》，南京理工大学印制。机械设计基础第4页Chapter1IntroductionChapter2StructuralAnalysisofPlanarMechanismsChapter3KinematicAnalysisofMechanismsChapter4PlanarLinkageMechanismsChapter5CamMechanismsChapter6GearMechanismsChapter7GearTrainsChapter8OtherMechanismsinCommonUseChapter9BalancingofMachineryChapter10MotionofMechanicalSystemsandItsRegulationChapter11EfficiencyofMachine机械设计基础第5页1.1StudyObject(研究对象)1.2SeveralConceptsAboutThisCourse1.3StudyContent（研究内容）1.4Purpose（目标）机械设计基础第6页1.1StudyObject:Machine（机器）Mechanism（机构）Machinery(机械)——Machine（机器）andMechanism(机构):机械设计基础第7页heatenergyfromfuelmechanicalenergyofthecrank

Single-cylinderFour-strokeInternalCombustionEngine(单缸四冲程内燃机)机械设计基础第8页1——Cylinder缸体

orFrame机架2——Piston活塞3——Coupler连杆4——Crank曲柄4'——Pinion小齿轮4"——Flywheel飞轮5——Gear大齿轮5'——Inletcam进气凸轮5''——Outletcam排气凸轮6——Inletvalve进气阀7——Outletvalve排气阀机械设计基础第9页普通车床Lathe机械设计基础第10页数控车床Numerical-controlledLathe机械设计基础第11页美国西科斯基企业生产B1ackHawk

(黑鹰)Helicopter(直升机)主旋翼尾旋翼MainRotorTailRotor机械设计基础第12页“神舟五号”(the5thofDivineBoat

)发射机械设计基础第13页机器（三个特征）：人为实物组合（不是天然形成）；各运动单元含有确定相对运动；必须能作有用功，完成物流、信息传递及能量转换。WhatisMachine?Machine(机器)isamechanicalsystemwhichcantransmitortransformenergy,materialsorinformation.机械设计基础第14页机构：含有机器前两个特征WhatisMachanism?人为实物组合（不是天然形成）；各运动单元含有确定相对运动；

Mechanism(机构)isabasicsystemoflinks(构件)whichcantransform(转换)ortransmit(传递)forceandmotion.机械设计基础第15页ExamplesofMechanismSlider-crankGearCam

mechanismmechanismmechanism

曲柄滑块机构齿轮机构凸轮机构机械设计基础第16页Composition(组成)ofmachine原动机-PrimeMover：机械动力起源，如内燃机、蒸汽机、电动机等

一台经典当代化机器是由四个个别组成，即原动机、传动机构、执行机构和控制系统。机械设计基础第17页工作机—WorkingMachine：能完成机械预期动作，如机器人手爪、起重机等该机器人手爪协调运动夹持球体实现任意运动，这是一个智能型机器人。机械设计基础第18页传动个别——TransmissionSystem：把原动机运动和功率传递给工作机中间步骤圆柱齿轮减速器ReducingDevicewithCylinderGears锥齿轮减速器ReducingDevicewithBevelGears机械设计基础第19页自动控制个别（AutomaticControlSystem）

——用于实现机器执行机构之间工作协调，或者各机器之间工作协调。机械设计基础第20页1.2SevralConceptsAboutThisCourse构件（Link）零件(MachineElement)主动件(DrivingMember)——输入构件从动件(DrivenMember)——输出构件

机架(Frame)机械设计基础第21页Link(构件)——运动单元TheBasicElementinKinematicsAnalysis机械设计基础第22页主动件(DrivingMember)——输入构件驱动力（或力矩）所作用构件从动件(DrivenMember)——输出构件

伴随原动构件运动而运动构件机架(Frame)——机构中相对不动构件机械设计基础第23页MachineElement(零件)——制造单元

theBasicElementofManufacture（制造）构件可由一个或几个零件组成。机构：能实现预期机械运动各构件（包含机架）基础组合体。机械设计基础第24页1.3StudyContent（研究内容）Analysis(分析)andsynthesis（综合）—mostcontentofthelesson结构和运动学(kinematics)动力学(kineticsdynamics)

③分析运动规律。①机构组成；②机构运动可能性和确定性；力——运动关系·F=ma功——能Analysis机械设计基础第25页要求：处理二类问题：分析（Analysis）：结构分析，运动分析，动力分析综合（Synthesis

）：①运动要求，②功效要求,设计新机器。Synthesis(综合)istheprocessofdeterminingonlythekinematicsdimensionsofamechanismrequiredtoproduceaparticular(特定)motion.机械设计基础第26页1.4PurposeItishopedthat,afterstudyingthistextbook,thestudentwillgraspthebasictheoryandobtainthebasicknowledgeandskillsneededinmechanismssynthesis(综合)andkinematic(运动学)anddynamic(动力学)analysisofmachinery.

Theknowledgetobeobtainedfromthistextbookisthereforefundamental(基础)inanalyzingexisting(现有)machinesanddesigningnewones.机械设计基础第27页TheBasisCourses先修课程：

HigherMathematics高等数学

Physics普通物理

MechanicalDrawing机械制图

RationalMechanics理论力学

etc.机械设计基础第28页CONCEPTS: