機(jī)械設(shè)計(jì)：00-1++機(jī)械設(shè)計(jì)序言(2012)

1、機(jī)械設(shè)計(jì),2. 教材,機(jī)械設(shè)計(jì) 北京航空航天大學(xué)出版社 內(nèi)容： 緒論 第一篇 （第1章第3章） 第二篇 （第4章第5章） 第三篇 （第6章第8章,實(shí)驗(yàn) 6學(xué)時(shí),減速器拆裝， 軸系拆裝，帶傳動(dòng)、螺栓、滑動(dòng)軸承性能測(cè)試驗(yàn)證等 具體時(shí)間分組安排，教務(wù)處另行通知,課內(nèi)學(xué)時(shí) 50,講課、習(xí)題課 緒論 軸 齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、帶傳動(dòng) 螺紋連接、軸類(lèi)連接件 滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承 軸系設(shè)計(jì),4. 考試方式,閉卷考試，考期（100分制） 總評(píng)成績(jī) 卷面90%（90分） 平時(shí)成績(jī)10%。作業(yè)，實(shí)驗(yàn)（10分） 7章作業(yè)，3次實(shí)驗(yàn),機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械的定義,5. 課程介紹,5-1. 機(jī)械,machine；machinery

2、 利用力學(xué)原理構(gòu)成的裝置。 機(jī)械（machine） 源自于希臘語(yǔ)之mechine及拉丁文mecina 原指“巧妙的設(shè)計(jì),機(jī)械 機(jī)器 機(jī)構(gòu) 構(gòu)件 零件,由許多機(jī)件組合而成 各機(jī)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或做有用的機(jī)械功的裝置,由許多機(jī)件組合而成 各機(jī)件之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng),在機(jī)構(gòu)中作為整體運(yùn)動(dòng)的機(jī)件 運(yùn)動(dòng)的單元,不能再拆分的機(jī)件 制造的單元,機(jī)構(gòu)（mechanism） 機(jī)器（machine） 的總稱(chēng),術(shù)語(yǔ),機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱(chēng),機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成的 機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件組成的 構(gòu)件是由零件組成的 零件是不可再分的單元 構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元 零件是制造的單元,機(jī)翼 機(jī)身 尾翼 起落裝置 動(dòng)力裝

3、置 飛行控制系統(tǒng),機(jī)器1飛機(jī),動(dòng)力裝置,推進(jìn)系統(tǒng)、起動(dòng)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)固定裝置、推力方向控制系統(tǒng)和滅火設(shè)備,發(fā)動(dòng)機(jī),燃燒的氣體熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 重要的零件：葉片 高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子 滾動(dòng)軸承,機(jī)翼、機(jī)身、尾翼,起落裝置,桿）機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu),飛行控制系統(tǒng) 機(jī)載設(shè)備 作戰(zhàn)飛機(jī)的武器系統(tǒng)（武器和彈藥、火力控制系統(tǒng)、武器裝掛和發(fā)射裝置,機(jī)器2汽車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī),電氣設(shè)備,車(chē)身部分,底盤(pán)部分,四個(gè)基本部分組成,工作原理：汽車(chē)的動(dòng)力源，在五大系統(tǒng)的配合下，通過(guò)兩大機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，將往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的動(dòng)力裝置 （原動(dòng)機(jī),曲

4、軸,正時(shí)皮帶 正時(shí)鏈條,螺紋連接,軸承支承,飛輪兼起動(dòng)齒輪,燃料供給系統(tǒng),潤(rùn)滑系統(tǒng),液壓 電磁,傳動(dòng)系,行駛系,轉(zhuǎn)向系,制動(dòng)系,底盤(pán)部分,底盤(pán)的組成,傳動(dòng)系包括：離合器，變速器，萬(wàn)向傳動(dòng)裝置，主減速器及差速器，半軸等部分 行駛系包括：車(chē)架，車(chē)橋，懸架和車(chē)輪等部分 轉(zhuǎn)向系包括：轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分 制動(dòng)系包括：制動(dòng)器、制動(dòng)傳動(dòng)裝置?，F(xiàn)代汽車(chē)制動(dòng)系中還裝設(shè)了制動(dòng)防抱死裝置,5,8,7,6,軸、軸承、齒輪、鍵、螺紋連接、連軸器,變速器,由變速器殼、變速器蓋、第一軸、第二軸、中間軸、倒檔軸、齒輪、軸承和操縱機(jī)構(gòu)等機(jī)件構(gòu)成，用于汽車(chē)變速和變輸出扭矩,手動(dòng)變速器,卡車(chē)的主減速器,主減速

5、器,機(jī)械零件,汽車(chē)車(chē)身,車(chē)身安裝在底盤(pán)的車(chē)架上，用以駕駛員、旅客乘坐或裝載貨物。 轎車(chē)、客車(chē)的車(chē)身一般是整體結(jié)構(gòu) 貨車(chē)車(chē)身一般是由駕駛室和貨箱兩部分組成 汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)主要包括： 車(chē)身殼體(白車(chē)身)、車(chē)門(mén)、車(chē)窗、車(chē)前鈑制件、車(chē)身內(nèi)外裝飾件和車(chē)身附件、座椅以及通風(fēng)、暖氣、冷氣、空氣調(diào)節(jié)裝置等等 在貨車(chē)和專(zhuān)用汽車(chē)上還包括車(chē)箱和其它裝備,電氣設(shè)備,由電源和用電設(shè)備兩大部分組成 電源包括蓄電池和發(fā)電機(jī) 用電設(shè)備包括發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系、汽油機(jī)的點(diǎn)火系和其它用電裝置,主電機(jī)及變速機(jī)構(gòu),掛輪箱,床頭箱,進(jìn)給箱,卡盤(pán),中心架,溜板箱,尾架,絲桿,光桿,機(jī)器3車(chē)床,軸、軸承、齒輪、鍵、螺紋連接,機(jī)器4 工業(yè)機(jī)器人,搬

6、運(yùn)晶圓機(jī)器人,碼垛/拆垛工作站,電子行業(yè)點(diǎn)膠機(jī)器人,KUKA出品的Titan-泰坦6軸工業(yè)機(jī)器人，最大負(fù)載1000kg，將應(yīng)用于高負(fù)重的自動(dòng)化場(chǎng)合中。首批Titan已經(jīng)落戶(hù)德國(guó)的一家玻璃生產(chǎn)廠(chǎng)，主要用于搬運(yùn)重達(dá)700kg的玻璃片。由于Titan出色的載重能力，很多汽車(chē)生產(chǎn)商目前也對(duì)Titan表示了濃厚的興趣。由于傳統(tǒng)的汽車(chē)底盤(pán)需要2個(gè)或者多個(gè)機(jī)器人聯(lián)動(dòng)才能提起，現(xiàn)在Titan一臺(tái)就解決問(wèn)題了，不但節(jié)約了場(chǎng)地也提高了效率,視頻,機(jī)械工業(yè),為各行各業(yè)提供技術(shù)裝備 是國(guó)家現(xiàn)代化水平的主要標(biāo)志之一 能承擔(dān)人力不能或不便的工作 改善產(chǎn)品質(zhì)量 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 改善勞動(dòng)條件 標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、高度機(jī)械

7、化、電氣化、自動(dòng)化 機(jī)械設(shè)計(jì) 是機(jī)械學(xué)科的技術(shù)基礎(chǔ),原動(dòng)機(jī),傳動(dòng)裝置,工作機(jī),5-2. 機(jī)器的組成,電動(dòng)機(jī) 內(nèi)燃機(jī) 蒸汽機(jī),原動(dòng)機(jī),驅(qū)動(dòng)整部機(jī)器完成預(yù)定功能的動(dòng)力源。 把其它形式的能量轉(zhuǎn)換為可以利用的機(jī)械能,三相異步電動(dòng)機(jī) 交流電機(jī) 直流電機(jī) 伺服電機(jī) 步進(jìn)電機(jī),普通電機(jī)轉(zhuǎn)速 3000轉(zhuǎn)/分 1500轉(zhuǎn)/分 1000轉(zhuǎn)/分 750轉(zhuǎn)/分,功率（效率損失,速度變化轉(zhuǎn)矩變化,輸出功率相同 轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)尺寸,完成機(jī)器預(yù)定功能的組成部分 不同的機(jī)器 種類(lèi)繁多,工作機(jī),農(nóng)業(yè)機(jī)械，紡織機(jī)械，印刷機(jī)械，化工機(jī)械，加工機(jī)床，起重機(jī)，石油開(kāi)采機(jī)械，等等,有不同的運(yùn)動(dòng)形式、速度、載荷的要求,機(jī)械原理,機(jī)械傳動(dòng) 液

8、壓傳動(dòng) 氣體傳動(dòng),傳動(dòng)裝置,齒輪傳動(dòng) 帶傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng) 鏈傳動(dòng),普通齒輪傳動(dòng) 諧波齒輪傳動(dòng) 行星齒輪傳動(dòng) RV傳動(dòng),降低速度，增大轉(zhuǎn)矩,減速器,不同機(jī)器中的傳動(dòng)裝置，具有共性，由通用的機(jī)械零件組成,一級(jí)減速器,汽車(chē)變速器,汽車(chē)差速輪系,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展 在機(jī)器中所占比例越來(lái)越高,控制系統(tǒng),現(xiàn)在： 伺服電機(jī)調(diào)速 傳感器反饋,過(guò)去： 凸輪，槽輪，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械控制,傳動(dòng)裝置,原動(dòng)機(jī),工作機(jī),控制系統(tǒng),電動(dòng)機(jī),卡盤(pán)，刀具,自動(dòng)控制 手動(dòng)控制,機(jī)械,機(jī)器,機(jī)構(gòu),構(gòu)件,零件,機(jī)械零件 是組成機(jī)器的 最基本的單元,機(jī)械設(shè)計(jì),會(huì)正確地設(shè)計(jì)機(jī)械零件 合理地選用標(biāo)準(zhǔn)（零）件 合理設(shè)計(jì)零件與裝配零件

9、結(jié)構(gòu),5-3. 機(jī)械零件,機(jī)器,機(jī)構(gòu),構(gòu)件,零件,機(jī)械零件,主要零件,通過(guò)某種計(jì)算準(zhǔn)則確定其基本尺寸的零件,選擇材料，計(jì)算確定參數(shù)、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、繪制零件圖、加工自主設(shè)計(jì)零件,一般零件,根據(jù)結(jié)構(gòu)要求、加工和安裝工藝要求確定零件的形狀和尺寸的零件,標(biāo)準(zhǔn)零件（標(biāo)準(zhǔn)件,具有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的零件，設(shè)計(jì)者根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)則選用，應(yīng)盡量選用,外購(gòu)： 確定類(lèi)型、型號(hào)、規(guī)格，購(gòu)買(mǎi) 設(shè)計(jì)安裝結(jié)構(gòu),聯(lián)接用零件螺栓、鍵、銷(xiāo)、聯(lián)軸器 傳動(dòng)用零件-帶（帶輪）、齒輪、蝸桿 支承用零件-軸、軸承（滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承,用途分類(lèi),標(biāo)準(zhǔn)件,加工件 （標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),通用機(jī)械零件（8類(lèi),課程內(nèi)容,機(jī)器的基本組成要素是機(jī)械零件 一般尺寸和常用工作參數(shù)下的

10、 通用零件的設(shè)計(jì),課程性質(zhì),技術(shù)基礎(chǔ)課 研究問(wèn)題具有工程性質(zhì) 工程實(shí)際問(wèn)題（影響因素眾多）合理假設(shè)（簡(jiǎn)化）找到解決方法（運(yùn)用基本理論,課程目的,1）樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想 2）掌握普通工作條件下，一般參數(shù)的通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)原理、方法和一般規(guī)律。 3）掌握一定的設(shè)計(jì)技能（查閱資料，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范） 。 學(xué)習(xí)本課程的注意： 1）注意理論聯(lián)系實(shí)際，將機(jī)械零件的設(shè)計(jì)放到整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中加以考慮； 2）課程難度不高、但內(nèi)容繁雜，注意掌握零部件的共性、基本結(jié)構(gòu)形式； 3）掌握機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的一般思路和流程,培養(yǎng)機(jī)械工程設(shè)計(jì)能力,6. 機(jī)械設(shè)計(jì)先修課程,機(jī)械工程材料（力學(xué)性能） 金屬工藝學(xué)（熱處理、機(jī)械加工）

11、 強(qiáng)度 剛度 摩擦學(xué) 畫(huà)法幾何 機(jī)械制圖,理論力學(xué) 材料力學(xué) 接觸力學(xué) 彈性力學(xué) 等,做好機(jī)械設(shè)計(jì)，需要,1. 會(huì)選擇材料 2.會(huì)進(jìn)行理論分析計(jì)算（尺寸，參數(shù)） 3.會(huì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)，潤(rùn)滑，密封） 4.懂加工的工藝（能加工，精度，成本,機(jī)械設(shè)計(jì),材 料,結(jié) 構(gòu),力 學(xué),加 工,性 能,靜力學(xué) 動(dòng)力學(xué) 疲勞 振動(dòng) 彈性力學(xué) 摩擦學(xué) 傳熱學(xué),熱 處 理,熱 處 理,冷 加 工,靜強(qiáng)度 疲勞強(qiáng)度 摩擦性能 溫度 振動(dòng),退火 正火 淬火 調(diào)制 發(fā)藍(lán) 表面處理 等,車(chē) 銑 刨 磨 鉆 鏜 電火花 線(xiàn)切割 數(shù)控 等,彈性模量 屈服強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 剪切模量 沖擊強(qiáng)度 疲勞極限 硬度 溫度 潤(rùn)滑,CAXA

12、 AutoCAD SolidWork UG CATIA,工 具,機(jī) 械 制 圖,國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn) 解析 ANSYS ADINA MSC ABAQUS,安裝 連接 密封 等,7.參考資料,機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 濮良貴 主編 高等教育出版社 機(jī)械設(shè)計(jì)（第2版） 清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械設(shè)計(jì)工程研究所 吳宗澤 高志 主編 高等教育出版社 機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版） 邱宣懷主編 高等教育出版社,注意,計(jì)算公式：基本原理是一樣的，系數(shù)會(huì)有不同，從簡(jiǎn)單復(fù)雜，系數(shù)多，系數(shù)少。 系數(shù)的值，1 附近,機(jī)械設(shè)計(jì)-機(jī)械類(lèi) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-近機(jī)械類(lèi) 機(jī)械基礎(chǔ)（概論）-非機(jī)械類(lèi),8. 機(jī)械零

13、件的應(yīng)用實(shí)例,軸流式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,軸，滾動(dòng)軸承,轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué),軸，滾動(dòng)軸承,離心式渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī),齒輪箱，軸，滾動(dòng)軸承,渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),起動(dòng)機(jī),氣動(dòng)渦輪組件 齒輪傳動(dòng)組件 輸出自動(dòng)脫開(kāi)組件,在起動(dòng)機(jī)內(nèi)部有三道比較重要的油封：渦輪盤(pán)內(nèi)側(cè)的軸承封嚴(yán)、空氣渦輪組件與齒輪傳動(dòng)組件之間的封嚴(yán)墊片、輸出軸與殼體之間的碳封嚴(yán),飛機(jī),傳動(dòng) 軸 滾動(dòng)軸承 密封（篦齒，刷，氣膜） 潤(rùn)滑,圓柱齒輪減速器,齒輪,軸,滾動(dòng)軸承,鍵,密封,蝸輪蝸桿減速器,蝸桿,蝸輪,錐齒輪減速器,小錐齒輪,大 錐 齒 輪,一 級(jí) 減 速 器 裝 配 圖,內(nèi)燃機(jī)車(chē),高速列車(chē),汽

14、車(chē),船舶,飛機(jī),運(yùn) 輸 機(jī) 械,加 工 中 心,機(jī)械手,膠 印 機(jī),加 工 制 造 機(jī) 械,水 壓 機(jī),壓 路 機(jī),起 重 機(jī),減 速 器,機(jī)器,火箭發(fā)動(dòng)機(jī),內(nèi)燃機(jī),燃?xì)廨啓C(jī) 水輪機(jī) 核電站,汽車(chē),變速箱,發(fā)動(dòng)機(jī),傳動(dòng)軸,軸承,聯(lián)接件,齒輪,皮帶,自行車(chē),軸-前、中、后，車(chē)把；軸碗-滾珠-滾動(dòng)軸承,彈簧,杠桿,鏈傳動(dòng),動(dòng)力、傳動(dòng)、執(zhí)行,行業(yè),農(nóng)業(yè)機(jī)械 紡織機(jī)械 印刷機(jī)械 化工機(jī)械 加工機(jī)械 起重機(jī)械 石油機(jī)械 礦山機(jī)械 食品機(jī)械,衣食住行 代替人力 提高效率 完成人力完不成的工作,通用零件,機(jī)械零件,齒輪,直齒圓柱輪,斜齒圓柱輪,機(jī)械零件,直齒錐齒輪,內(nèi)齒輪,弧面錐齒輪,蝸輪蝸桿,帶傳動(dòng) 平帶

15、,車(chē) 身 沖 壓 機(jī),帶傳動(dòng) 齒形帶,轎 車(chē) 發(fā) 動(dòng) 機(jī),機(jī)器人關(guān)節(jié),齒形帶,帶傳動(dòng),平帶傳動(dòng),電主軸,軸,曲 軸,滾動(dòng)軸承,螺紋聯(lián)接,鍵連接,彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,凸緣聯(lián)軸器,螺旋彈性聯(lián)軸器,彈性聯(lián)軸器,課程任務(wù),各種機(jī)械設(shè)備中，通用（常用） 機(jī)械零件 設(shè)計(jì)常用件（選擇材料（工藝），計(jì)算，結(jié)構(gòu)） 選用標(biāo)準(zhǔn)件（計(jì)算，結(jié)構(gòu),機(jī)器的設(shè)計(jì)階段是決定機(jī)器好壞的關(guān)鍵,9,技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程,明確設(shè)計(jì)任務(wù) 傳遞功率（工作負(fù)載、轉(zhuǎn)速,總體方案設(shè)計(jì) 選擇原動(dòng)機(jī)，確定傳動(dòng)方案，機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)主要零件 滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、結(jié)構(gòu)要求等等,完成裝配圖，零件圖,制造、安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)、報(bào)廢,機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法,運(yùn)用力學(xué)的基本原理，

16、將零件進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，推導(dǎo)出零件應(yīng)力的計(jì)算公式（掌握公式的運(yùn)用） 運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法，得到材料或零件的許用應(yīng)力（學(xué)會(huì)查手冊(cè)） 將二者進(jìn)行比較，設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的零件 解析的方法,發(fā)展中的機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程,計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 CAD,計(jì)算機(jī)繪圖,三維設(shè)計(jì),無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì),數(shù) 控 加 工,AUTOCAD CAXA,AUTOCAD CAXA UG PRO-E SOLIDWORK,CAE,有限元技術(shù) ANSYS，MARC，NASTRAN,未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì),數(shù)字化設(shè)計(jì) 智能設(shè)計(jì) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì) 虛擬設(shè)計(jì) 并行設(shè)計(jì) 綠色設(shè)計(jì) 產(chǎn)品全壽命周期設(shè)計(jì),1. 技術(shù)基礎(chǔ)課 2. 零件的工作原理 性能計(jì)算- 確定參數(shù) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 安裝、使用 3. 掌握工程設(shè)計(jì)思想、思路、方法 4