机械设计基础 绪论

Email：tigerltw@163.com2、主讲教材：《机械设计基础》李继庆李育锡主编高等教育出版社

3、参考书目：《机械设计基础》陈秀宁主编浙江大学出版社二、教学安排与要求

1、讲课：

51学时（课堂教学、实验教学、考试等）。

2、答疑：每周一次集中答疑；时间：周二第6~7节；地点：X5224。

3、平时作业：按教学要求交。三、成绩评定

1、课程成绩以期末考试成绩为主，所占比例为70%

。

2、考勤、作业、实验、期中考试等作为平时成绩，所占比例为30%。（课堂教学、实验教学、平时作业不能缺，否则影响成绩评定）基础课—→

技术基础课

—→

专业课一、课程性质◆机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志。◆机械工业肩负着为国民经济各个部门提供装备和促进技术改造的重任。◆大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器，可大大加强促进国民经济发展的力度加速我国的现代化建设。§2课程的性质、对象、内容、特点与任务

《工业设计机械基础》是非机械类相关专业的一门技术基础课，是初步掌握机械传动及其设计中的基础知识的必然环节。掌握机械设计的基础知识；培养、掌握设计机器的初步能力。二、研究对象机械

机构：构件间运动规律

机器：转换机械能，或用机械能作功。天然工具—→

简单机器—→

工业革命—→

现代机器机械设计设计：为了满足特定功能要求而进行的创造过程。机械：机器和机构的总称

设计（Design）定义：由拉丁文（designare）衍生而来：“是将指定的任务转化为满足该任务要求的技术系统的一种活动。实际的目的是实现产品的功能，建立性能好、成本低、价值高的系统和结构。”设计的本质：创造和革新。创新是设计的一个极重要原则。设计是一个创造性决策的过程，用于解决人类的需求。机械：机器和机构的总称。

机械设计（Mechanicaldesign）：就是根据某种客观需求，借助已经掌握的各种信息及技术资源，经过反复的判断和决策，设计出能实现预期目的、质高价廉的机械产品和机械结构。

本课程中“设计”的含义是指机械装置的实体设计，涉及零部件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计，考虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等。

机器组成：如：轿车组成原动机

控制系统辅助系统（如仪表、照明等）传动装置工作机轿车组成：尽管机械的形式、构造和用途不同，但都具有以下的共同特征：

1、它们是许多人为实体的组合；

2、各实体间具有确定的相对运动；

3、在工作时能转换机械能（如发电机等）或做有效的机械功。凡同时具有上述三个特征的机械称为机器；仅有前两个特征的机械称为机构。

但就其实体的组合和运动来说，机器和机构两者之间并无区别。故：通常以机械作为机构和机器的通称。构件：零件：组成机器的不可拆的基本单元。组成机械的每一个人为实体。它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构。构件是运动的基本单元；零件是制造的基本单元。区别：

任何机器都是由许多零件组合而成的。部件：为完成同一使命而协同工作的许多零件的组合。零件：组成机器的不可拆的基本单元（即制造的基本单元）。如：滚动轴承、联轴器。零件按其用途不同，可分为通用零件和专用零件。如：曲轴如：螺栓、齿轮如：螺栓、滚动轴承等。标准件：制定了国家标准，并由专门工厂生产的零部件。专用零部件：通用零部件：只在一定类型机器中使用的零件；各种机器中普遍使用的零部件。三、课程内容

绪论机械零件的常用材料和结构工艺性机械零件工作能力计算的理论基础机构运动简图及平面机构自由度平面连杆机构凸轮机构齿轮传动（含蜗杆传动）轮系带传动和链传动连接轴及轴承（滑动轴承、滚动轴承）联轴器、离合器和制动器四、课程特点

1、综合性：综合运用先修课程的知识来解决机械零、部件的设计问题；

2、实践性：机械设计题目来源于生产实践，其设计成果又要直接用于生产实践；

3、繁杂性：本课程要分门别类地论述各种通用零部件，表现为关系多、门类多、要求多、公式多、图形多、表格多等。五、课程任务

1、了解机械的发展、使用、维护和管理的基础知识；

2、掌握机械中常用的机构、零件的工作原理、特点、选用及其简单的设计计算方法；

3、初步具有分析、设计机械传动装置和简单机械的能力。一、设计机器时应满足的基本要求§3设计机器的基本原则、方法和程序1、使用要求实现预定功能，工作可靠。2、经济性要求三方面：生产成本低、使用消耗小、维护费用低。措施：1）设计中采用“三化”零部件；标准化、系列化、通用化2）应用成熟的新技术、新材料；3）选用高效率设备，减少动力、燃料消耗。3、外观造型要求颜色、造型、人机工程等。4、环保要求噪音、废气、废液。如：CNG汽车。设计任务总体设计试验修改小批生产调研样机试制技术设计正式投产生产设计销售服务三、机械设计的一般程序

机械设计是一个创新与借鉴相结合的过程，一般程序如下：二、机械设计的一般方法利用现有方案部分经验、部分未知新原理、新技术内插式：外推式：开发性设计：§4机械设计新发展一、机器的发展史

远古时期：人类为了生存使用石块、木棒、蚌壳和兽骨制成的简单工具可以储存能量的弓箭—→

专用工具犁、刀、锄—→

先进的复杂的古代机械；公元前5世纪到16世纪：中国在多种机械的发明创造方面居于世界前列（罗盘、石磨、地动仪、指南车、纺纱机、河渠闸门、火箭火炮等）；

17、18、19世纪：西方国家进入资本主义时代：

第一次工业革命（蒸汽机的发明，使能源、交通、冶金等发生了巨大的变化）；

第二次工业革命（电动机、发电机等的重大发明带来机床、制造技术、测试技术等的飞速发展）；

20世纪以后：微电子技术、信息技术等使机电一体化技术成为实现机械工业高效、自动化、柔性化发展的焦点。改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。如：火车发展：蒸汽机车—→

内燃机车—→

电力机车—→

磁浮列车（常导—→

高温超导）—→

高速列车轿车发展：红旗、上海—→

桑塔纳、捷达、富康、夏利—→

别克、本田、福特—→

奥迪、宝马、奔驰2、静态设计—→机械系统“动态设计”3、新设计方法：优化设计、可靠性设计、虚拟设计、逆向设计、工业设计等4、设计技术发展：人工—→

计算机辅助设计（CAD）AutoCAD、SolidEdge、UG、SolidWork、Pr