機械設(shè)計基礎(chǔ)—緒論(楊可楨第六版)

1、機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ) 授課教師：朱超授課教師：朱超聯(lián)系電話：聯(lián)系電話點要求：幾點要求：一一. .上課實行點名制度；遲到扣上課實行點名制度；遲到扣1 1分，曠到扣分，曠到扣3 3分。分。二二. .考試嚴格按照學校的規(guī)定，平時成績占考試嚴格按照學校的規(guī)定，平時成績占3030，共，共3030分；期末成績占分；期末成績占7070，共，共7070分。分。三三. .惹我不開心的同學惹我不開心的同學5959分！分！0-1 研究對象和內(nèi)容0-2 目的和地位0-3 基本要求和設(shè)計過程0-4 機械設(shè)計方法簡介機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論一、研究對象一、研究對象v機械機械:機器和機構(gòu)的總稱機器和

2、機構(gòu)的總稱 機器機器：原動機、工作機：原動機、工作機由制造單元經(jīng)裝配而成的組合體由制造單元經(jīng)裝配而成的組合體 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)各實物之間具有確定的相對運動各實物之間具有確定的相對運動 運動運動能完成機械功或轉(zhuǎn)換能量能完成機械功或轉(zhuǎn)換能量 能量能量 機構(gòu)機構(gòu)：平面機構(gòu)、空間機構(gòu)：平面機構(gòu)、空間機構(gòu)由制造單元經(jīng)裝配而成的組合體由制造單元經(jīng)裝配而成的組合體 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)各實物之間具有確定的相對運動各實物之間具有確定的相對運動 運動運動 機器可以由一個機構(gòu)組成，也可以由若干個機構(gòu)組合而成機器可以由一個機構(gòu)組成，也可以由若干個機構(gòu)組合而成舉例說明舉例說明機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論機械手機械手電力裝置電力裝置控制器控制器（計

3、算機）（計算機）液壓站液壓站工業(yè)機器人工業(yè)機器人1.工業(yè)機器人工業(yè)機器人機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論2.2.鄂式粉碎機鄂式粉碎機組成：電動機組成：電動機1 1、帶輪、帶輪2 2、4 4、偏、偏心軸心軸5 5、動鄂板、動鄂板6 6、肘板、肘板7 7運動：電動機的轉(zhuǎn)動通過帶傳動帶動偏心軸轉(zhuǎn)動，進而使動鄂運動：電動機的轉(zhuǎn)動通過帶傳動帶動偏心軸轉(zhuǎn)動，進而使動鄂 板產(chǎn)生平面運動，與定鄂板一起實現(xiàn)壓碎物料的功能。板產(chǎn)生平面運動，與定鄂板一起實現(xiàn)壓碎物料的功能。將電能將電能機械能機械能完成機械功完成機械功3. 3. 單缸四沖程內(nèi)燃機單缸四沖程內(nèi)燃機組成：汽缸體、活塞、進（排）氣閥、連組成：汽缸體、活塞、進（排）氣閥、

4、連 桿、曲桿、曲柄、凸輪、頂桿、齒輪柄、凸輪、頂桿、齒輪動作：吸氣動作：吸氣 壓縮壓縮作功作功排氣排氣 凸輪和頂桿是用來啟閉進、排氣閥的，三個齒輪凸輪和頂桿是用來啟閉進、排氣閥的，三個齒輪保證進排氣閥、活塞之間形成有一定節(jié)奏的動作，以保證進排氣閥、活塞之間形成有一定節(jié)奏的動作，以上各件實物的協(xié)同工作，便能使燃氣的熱能轉(zhuǎn)換為曲上各件實物的協(xié)同工作，便能使燃氣的熱能轉(zhuǎn)換為曲柄轉(zhuǎn)動的機械能（動、勢能）。柄轉(zhuǎn)動的機械能（動、勢能）。內(nèi)燃機內(nèi)燃機v內(nèi)燃機：（構(gòu)件）內(nèi)燃機：（構(gòu)件）氣缸、活塞、連桿、氣缸、活塞、連桿、曲軸、齒輪、凸輪、曲軸、齒輪、凸輪、推桿推桿v內(nèi)燃機：（機構(gòu)）內(nèi)燃機：（機構(gòu)）連桿機構(gòu)（連

5、桿機構(gòu)（氣缸、活氣缸、活塞、連桿、曲軸塞、連桿、曲軸）齒輪機構(gòu)（齒輪機構(gòu)（齒輪齒輪）凸輪機構(gòu)（凸輪機構(gòu)（氣缸、凸氣缸、凸輪、推桿輪、推桿）氣缸體氣缸體活塞活塞連桿連桿曲軸曲軸齒輪齒輪凸輪凸輪推桿推桿機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論4.常用機構(gòu)常用機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論機械：機械：機器（三個特征）：機器（三個特征）：人為的實物組合（不是天然形成的）；人為的實物組合（不是天然形成的）；各運動單元具有確定的相對運動；各運動單元具有確定的相對運動；必須能作有用功，完成物流、信息的傳遞及能量的轉(zhuǎn)必須能作有用功，完成物流、信息的傳遞及能量的轉(zhuǎn)換換。機構(gòu)機構(gòu)：僅具備有兩特征。：僅具備有兩特征。機器和機構(gòu)的總稱機器和機構(gòu)的

6、總稱5.5.概念概念構(gòu)件構(gòu)件：運動單元體：運動單元體零件零件：制造單元體：制造單元體構(gòu)件可由一個或幾個零件組成。構(gòu)件可由一個或幾個零件組成。機架機架：機構(gòu)中相對不動的構(gòu)件：機構(gòu)中相對不動的構(gòu)件原動件原動件：驅(qū)動力（或力矩）所作用的構(gòu)件。：驅(qū)動力（或力矩）所作用的構(gòu)件。輸入構(gòu)件輸入構(gòu)件從動件從動件：隨著原動構(gòu)件的運動而運動的構(gòu)件。：隨著原動構(gòu)件的運動而運動的構(gòu)件。輸出構(gòu)件輸出構(gòu)件機構(gòu)機構(gòu)：能實現(xiàn)預期的機械運動的各構(gòu)件（包括機架）的基：能實現(xiàn)預期的機械運動的各構(gòu)件（包括機架）的基本組合體稱為機構(gòu)。本組合體稱為機構(gòu)。二、研究二、研究內(nèi)容內(nèi)容v常用機構(gòu)的運動常用機構(gòu)的運動特性、特性、結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析及

7、設(shè)計方法及設(shè)計方法連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、輪系、間歇運動機連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、輪系、間歇運動機構(gòu)、組合機構(gòu)構(gòu)、組合機構(gòu)v機械動力學設(shè)計機械動力學設(shè)計v通用通用機械機械零件的零件的工作能力的驗算與設(shè)計工作能力的驗算與設(shè)計v通用通用機械機械零件的零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論一、課程特點一、課程特點v是一門具有是一門具有工程特色工程特色的、極為重要的技術(shù)基礎(chǔ)課的、極為重要的技術(shù)基礎(chǔ)課v聯(lián)系工程實際緊密、討論共性問題聯(lián)系工程實際緊密、討論共性問題二、先修課程二、先修課程v高等數(shù)學高等數(shù)學 普通物理普通物理 機械制圖機械制圖 工程力學工程力學、機械制造、機械制造基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課技

8、術(shù)基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課專業(yè)課專業(yè)課機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)比基礎(chǔ)課更接比基礎(chǔ)課更接近工程實際近工程實際承上啟下承上啟下比專業(yè)課有更寬的研比專業(yè)課有更寬的研究面和更廣的適應性究面和更廣的適應性機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論三、學習本課程的目的三、學習本課程的目的v為后續(xù)課打好理論基礎(chǔ)為后續(xù)課打好理論基礎(chǔ)v為機械產(chǎn)品的為機械產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計打下良好基礎(chǔ)打下良好基礎(chǔ)v為現(xiàn)有機械的合理使用和革新改造打基礎(chǔ)為現(xiàn)有機械的合理使用和革新改造打基礎(chǔ)v培養(yǎng)綜合考慮問題的能力培養(yǎng)綜合考慮問題的能力機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論四、機械設(shè)計在國民經(jīng)濟中的地位四、機械設(shè)計在國民經(jīng)濟中的地位1 經(jīng)濟競爭歸根結(jié)底是設(shè)計和制造能力競爭經(jīng)濟競爭歸

9、根結(jié)底是設(shè)計和制造能力競爭v工業(yè)化國家的財富工業(yè)化國家的財富6080%是制造業(yè)創(chuàng)造的是制造業(yè)創(chuàng)造的v制造是將科技轉(zhuǎn)化為財富的最后環(huán)節(jié)制造是將科技轉(zhuǎn)化為財富的最后環(huán)節(jié)v各發(fā)達國家重新重視制造業(yè)各發(fā)達國家重新重視制造業(yè)2 機械制造業(yè)生產(chǎn)管理模式的轉(zhuǎn)變機械制造業(yè)生產(chǎn)管理模式的轉(zhuǎn)變中小批量、個性化、中小批量、個性化、 柔性柔性生產(chǎn)管理模式生產(chǎn)管理模式大批量、單一化、流水作業(yè)大批量、單一化、流水作業(yè)生產(chǎn)管理模式生產(chǎn)管理模式機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論3 制造業(yè)市場競爭圍繞制造業(yè)市場競爭圍繞 TQCSF 展開展開v上市時間上市時間 Timev質(zhì)量質(zhì)量 Qualityv產(chǎn)品成本產(chǎn)品成本 Costv服務服務 Servi

10、cev靈活性靈活性 Flexible4 競爭的焦點之一是競爭的焦點之一是設(shè)計設(shè)計v成功的設(shè)計贏得了市場成功的設(shè)計贏得了市場v設(shè)計是科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的紐帶設(shè)計是科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的紐帶v設(shè)計是引進技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化的重要環(huán)節(jié)設(shè)計是引進技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化的重要環(huán)節(jié)v沒有現(xiàn)代化設(shè)計就沒有現(xiàn)代化產(chǎn)品沒有現(xiàn)代化設(shè)計就沒有現(xiàn)代化產(chǎn)品競爭的焦點競爭的焦點創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論5 設(shè)計在生產(chǎn)中的地位設(shè)計在生產(chǎn)中的地位設(shè)計是影響產(chǎn)品技術(shù)與經(jīng)濟指標的關(guān)鍵設(shè)計是影響產(chǎn)品技術(shù)與經(jīng)濟指標的關(guān)鍵設(shè)計占成本設(shè)計占成本 5%設(shè)計決定成本設(shè)計決定成本 75%75%開發(fā)設(shè)計開發(fā)設(shè)計制造制造市場銷售市場銷售機械設(shè)計基礎(chǔ)

11、緒論一、課程任務一、課程任務學習一些機械的機構(gòu)、結(jié)構(gòu)的知識學習一些機械的機構(gòu)、結(jié)構(gòu)的知識學習從實際結(jié)構(gòu)抽象數(shù)學模型的技巧學習從實際結(jié)構(gòu)抽象數(shù)學模型的技巧學習如何應用數(shù)學、力學知識解決具體的機械問題學習如何應用數(shù)學、力學知識解決具體的機械問題二、學習方法二、學習方法學習知識的同時，注重能力的培養(yǎng)學習知識的同時，注重能力的培養(yǎng)注重邏輯思維的同時，加強形象思維能力的培養(yǎng)注重邏輯思維的同時，加強形象思維能力的培養(yǎng)注重實踐注重實踐，多觀察多觀察、分析與思考分析與思考善于善于發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)事物的共性事物的共性、個性個性三、學習要求三、學習要求建立基本概念建立基本概念理解基本原理理解基本原理 掌握基本方法掌握基本

12、方法了解國家規(guī)范了解國家規(guī)范機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論四、機械設(shè)計的一般過程四、機械設(shè)計的一般過程1 機器的組成機器的組成原動機部分原動機部分傳動部分傳動部分控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)執(zhí)行部分執(zhí)行部分輔助系統(tǒng)，例如：潤滑、顯示、照明等輔助系統(tǒng)，例如：潤滑、顯示、照明等機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論2 設(shè)計過程設(shè)計過程產(chǎn)品是否具有產(chǎn)品是否具有創(chuàng)新性創(chuàng)新性，很大，很大程度上取決于程度上取決于原理方案設(shè)計，原理方案設(shè)計，而這正是機械而這正是機械原理課程所研原理課程所研究的主要內(nèi)容究的主要內(nèi)容產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案設(shè)計結(jié)構(gòu)方案設(shè)計原理方案設(shè)計原理方案設(shè)計總體設(shè)計總體設(shè)計施工設(shè)計施工設(shè)計試制、批量生產(chǎn)、銷售試制、批量生產(chǎn)、銷售可行

13、性報告可行性報告設(shè)計任務書設(shè)計任務書原理方案圖原理方案圖結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖總裝配圖總裝配圖部裝圖、零件圖部裝圖、零件圖技術(shù)文檔技術(shù)文檔機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論一、基礎(chǔ)設(shè)計理論和方法（傳統(tǒng)方法）二、現(xiàn)代設(shè)計理論和方法三、數(shù)字化設(shè)計理論與技術(shù)機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論一、一、基礎(chǔ)設(shè)計方法基礎(chǔ)設(shè)計方法v摩擦學摩擦學v機械動力學機械動力學v機械的損傷和強度理論機械的損傷和強度理論v現(xiàn)代機構(gòu)學現(xiàn)代機構(gòu)學v典型零部件設(shè)計理論和方法典型零部件設(shè)計理論和方法機械結(jié)構(gòu)損傷和強度理論機械結(jié)構(gòu)損傷和強度理論機械結(jié)構(gòu)應力分析與監(jiān)控機械結(jié)構(gòu)應力分析與監(jiān)控結(jié)構(gòu)疲勞強度理論和壽命預測結(jié)構(gòu)疲勞強度理論和壽命預測機械強度可靠性理論與試驗技術(shù)機械強度可靠性理論與試驗技術(shù)系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論二、現(xiàn)代設(shè)計方法二、現(xiàn)代設(shè)計方法v智能設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、并行設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)智能設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、并行設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計、異地設(shè)計等同設(shè)計、異地設(shè)計等激烈的競爭激烈的競爭傳統(tǒng)的手段傳統(tǒng)的手段手工繪圖手工繪圖常規(guī)的計算常規(guī)的計算方法方法簡單的計算簡單的計算工具工具碰撞碰撞CAD機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論三、數(shù)字化設(shè)計方法三、數(shù)字化設(shè)計方法vCAD/CAMv基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化設(shè)計基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化設(shè)計v基于虛擬現(xiàn)實的數(shù)字化設(shè)計基于虛擬現(xiàn)實的數(shù)字化設(shè)計CAD機械設(shè)計基礎(chǔ) 緒論現(xiàn)實