機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第0章緒論

1、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 第第0章章 緒緒 論論01 本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容02 本課程在教學(xué)中的地位本課程在教學(xué)中的地位03 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過(guò)程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過(guò)程中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 顧名思義，本課程研究對(duì)象為：顧名思義，本課程研究對(duì)象為：機(jī)械機(jī)械機(jī)械機(jī)械機(jī)器機(jī)器斜面斜面任何機(jī)械都經(jīng)歷了：簡(jiǎn)單任何機(jī)械都經(jīng)歷了：簡(jiǎn)單到到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程。復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程。機(jī)械機(jī)械人造的用來(lái)減輕或替代人類(lèi)勞動(dòng)的多件實(shí)物人造的用來(lái)減輕或替代人類(lèi)勞動(dòng)的多件實(shí)物 的組合體。的組合體。 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) （包括：龍門(mén)吊、鶴式吊、汽車(chē)吊、（包括：龍門(mén)吊、鶴式吊、汽

2、車(chē)吊、卷?yè)P(yáng)機(jī)、叉車(chē)、電梯電腦控制）。卷?yè)P(yáng)機(jī)、叉車(chē)、電梯電腦控制）。 杠桿杠桿 起重轱轆起重轱轆 滑輪組滑輪組 手動(dòng)手動(dòng)(電動(dòng))葫蘆葫蘆 現(xiàn)代起重機(jī)現(xiàn)代起重機(jī)起重機(jī)的發(fā)展歷程：起重機(jī)的發(fā)展歷程：01 本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 機(jī)器機(jī)器根據(jù)某種具體使用要求而設(shè)計(jì)的多件實(shí)物的組根據(jù)某種具體使用要求而設(shè)計(jì)的多件實(shí)物的組 合體。合體。機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)能夠用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力或改變運(yùn)動(dòng)形式的多件能夠用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和力或改變運(yùn)動(dòng)形式的多件 實(shí)物的組合體。如：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、實(shí)物的組合體。如：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、 齒輪機(jī)構(gòu)等。齒輪機(jī)構(gòu)等。 如如: : 縫紉機(jī)、洗衣

3、機(jī)、各類(lèi)機(jī)床、運(yùn)輸車(chē)輛、農(nóng)用縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、各類(lèi)機(jī)床、運(yùn)輸車(chē)輛、農(nóng)用機(jī)器、起重機(jī)等。機(jī)器、起重機(jī)等。 機(jī)器的種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)、性能和用途等各不相同，但機(jī)器的種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)、性能和用途等各不相同，但具有相同的基本特征。具有相同的基本特征。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)器的分析：典型機(jī)器的分析：1.內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)組成：組成：65438712910汽缸體汽缸體1、活塞活塞2、進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥3、排氣閥排氣閥4、連桿連桿5、曲軸曲軸6、凸輪凸輪7、頂桿頂桿8、齒輪齒輪9、10工作原理：工作原理：1.活塞下行，進(jìn)氣閥開(kāi)啟，混合氣體活塞下行，進(jìn)氣閥開(kāi)啟，混合氣體 進(jìn)入汽缸；進(jìn)入汽缸；2.

4、活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮，活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮， 在頂部點(diǎn)在頂部點(diǎn) 火燃燒；火燃燒；3.高壓燃燒氣體推動(dòng)活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；高壓燃燒氣體推動(dòng)活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；4.活塞上行，排氣閥開(kāi)啟，廢氣體被排出汽缸。活塞上行，排氣閥開(kāi)啟，廢氣體被排出汽缸。循環(huán)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，使曲軸輸出連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮爆炸爆炸排氣排氣內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程：內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程：活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合體稱(chēng)為：軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合體稱(chēng)為：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲

5、柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪和頂桿用來(lái)啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱(chēng)為：凸輪和頂桿用來(lái)啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱(chēng)為：凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)兩個(gè)齒輪用來(lái)保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)兩個(gè)齒輪用來(lái)保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)作，稱(chēng)為：作，稱(chēng)為：齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)各部分各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作協(xié)調(diào)動(dòng)作的結(jié)果：的結(jié)果： 化學(xué)能化學(xué)能 機(jī)械能機(jī)械能中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 機(jī)器的共有特征：機(jī)器的共有特征： 人造的實(shí)物組合體；人造的實(shí)物組合體；各部分有各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；代替或減輕人類(lèi)勞動(dòng)代替或減輕人類(lèi)勞動(dòng)完成有用功完成有用功或或?qū)崿F(xiàn)能量實(shí)現(xiàn)能量 的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換 機(jī)器的作用 機(jī)器的分類(lèi)：機(jī)器的分類(lèi)： 原動(dòng)機(jī)原動(dòng)

6、機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換（如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動(dòng)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換（如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)機(jī)）種類(lèi)有限工作機(jī)工作機(jī)完成有用功（如機(jī)床等）完成有用功（如機(jī)床等） 種類(lèi)繁多中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 工作機(jī)的組成：工作機(jī)的組成：原動(dòng)部分原動(dòng)部分是工作機(jī)動(dòng)力的來(lái)源，最常見(jiàn)的是電動(dòng)是工作機(jī)動(dòng)力的來(lái)源，最常見(jiàn)的是電動(dòng) 機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。 工作部分工作部分完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。 傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分。聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分。 控制部分控制部分保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。 其關(guān)系

7、如下機(jī)械機(jī)械機(jī)器機(jī)器機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)傳動(dòng) 工作工作 控制控制 原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)工作機(jī)工作機(jī)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 控制器控制器(控制控制)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(原動(dòng)原動(dòng))帶帶(傳動(dòng)傳動(dòng))減速器減速器(傳動(dòng)傳動(dòng))波輪波輪(工作工作)分析自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：分析自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 同理，通過(guò)對(duì)典型機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析可知： 機(jī)構(gòu)的共有特征：機(jī)構(gòu)的共有特征： 人造的實(shí)物組合體；人造的實(shí)物組合體；各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；用來(lái)傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。用來(lái)傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：通用機(jī)構(gòu)通用機(jī)構(gòu)和和專(zhuān)用機(jī)構(gòu)專(zhuān)用機(jī)構(gòu)。 通

8、用機(jī)構(gòu)通用機(jī)構(gòu)用途廣泛，如用途廣泛，如齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)等。等。專(zhuān)用機(jī)構(gòu)專(zhuān)用機(jī)構(gòu)只能用于特定場(chǎng)合，如鐘表的只能用于特定場(chǎng)合，如鐘表的擒縱機(jī)構(gòu)擒縱機(jī)構(gòu)。機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：由兩個(gè)實(shí)例推廣到一般 任意復(fù)雜的機(jī)器都是由若干組機(jī)構(gòu)按一定規(guī)律組任意復(fù)雜的機(jī)器都是由若干組機(jī)構(gòu)按一定規(guī)律組合而成的。合而成的。實(shí)際機(jī)器的種類(lèi)有成千上萬(wàn)種，但機(jī)構(gòu)的種類(lèi)確有限。類(lèi)似關(guān)系：化合物與化學(xué)元素 由機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共有特征可知：由機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共有特征可知：機(jī)器與機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方面并無(wú)區(qū)別（僅作用不機(jī)器與機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方面并無(wú)區(qū)別（僅作用不同）同） ，故統(tǒng)稱(chēng)為，故統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械機(jī)械。人造的組合體

9、、有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 課程性質(zhì)：課程性質(zhì)： 技術(shù)基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課 作用作用： 承前啟后承前啟后 本課程的特點(diǎn)：是本課程的特點(diǎn)：是工程制圖、工程材料及機(jī)械制造工程制圖、工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)、理論力學(xué)，材料力學(xué)、金工實(shí)習(xí)基礎(chǔ)、理論力學(xué)，材料力學(xué)、金工實(shí)習(xí)等理論知識(shí)等理論知識(shí)和實(shí)踐技能的綜合運(yùn)用。和實(shí)踐技能的綜合運(yùn)用。作為一名工程技術(shù)人員，同學(xué)們?cè)诮窈蟮墓ぷ鲘徫簧蠈?huì)接觸各種各樣的通用或?qū)Ｓ脵C(jī)械，因此必須掌握機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識(shí)。 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)同學(xué)們初步具備運(yùn)用手通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)同學(xué)們初步具備運(yùn)用手冊(cè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械裝備的能力，為今后操作、維護(hù)、冊(cè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)

10、單機(jī)械裝備的能力，為今后操作、維護(hù)、管理創(chuàng)造條件。管理創(chuàng)造條件。02 本課程在教學(xué)中的地位本課程在教學(xué)中的地位中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)用 作者： 潘存云教授 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的新機(jī)械或改規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的新機(jī)械或改 進(jìn)原有機(jī)械的性能。進(jìn)原有機(jī)械的性能?；疽螅夯疽螅涸跐M足預(yù)期功能的前提下，在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效性能好、效率高、成本低、安全可靠、操作方便、維修簡(jiǎn)單和率高、成本低、安全可靠、操作方便、維修簡(jiǎn)單和造型美觀。造型美觀。機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容：機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容：1.1.確定確定機(jī)械的工作原理，選擇合宜的機(jī)構(gòu)；機(jī)械的工作原理，選擇合宜的機(jī)構(gòu)；2. 擬定設(shè)計(jì)方案；擬定設(shè)計(jì)方案；3. 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，計(jì)算各構(gòu)件上的載荷；進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，計(jì)算各構(gòu)件上的載荷；4. 進(jìn)行零部件工作能力計(jì)算、總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。進(jìn)行零部件工作能力計(jì)算、總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。03 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過(guò)程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過(guò)程中國(guó)地質(zhì)大學(xué)專(zhuān)