機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)第3版課件-第1章-總論-第一章第1節(jié)緒言

第1節(jié)緒言人類從打、磨石刀和石斧等簡單工具開始，演進(jìn)到設(shè)計制造機(jī)器人等復(fù)雜的現(xiàn)代機(jī)械，經(jīng)歷了漫長的歲月。今天，無論是人們的衣食住行，還是能源、材料、信息等工程領(lǐng)域的發(fā)展，都離不開機(jī)械。

一、機(jī)械1.機(jī)器的概念

機(jī)器：人們根據(jù)使用要求而設(shè)計的一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息，以代替或減輕人們的體力勞動和腦力勞動。總論第1節(jié)緒言人類從打、磨石刀和石斧等1圖1-1-1機(jī)械壓力機(jī)工作原理圖總論認(rèn)識機(jī)械壓力機(jī)如圖1-l-1所示，在電動機(jī)的驅(qū)動下，小帶輪依靠摩擦力使數(shù)根V帶運(yùn)行，并帶動大帶輪連同傳動軸和小齒輪轉(zhuǎn)動；當(dāng)離合器處于接合狀態(tài)、制動器處于非制動狀態(tài)時，小齒輪與大齒輪相嚙合，大齒輪帶動曲軸旋轉(zhuǎn)；圖1-1-1機(jī)械壓力機(jī)工作原理圖總論認(rèn)識機(jī)械壓2認(rèn)識機(jī)械壓力機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動通過連桿先變換為滑塊的直線下行，滑塊上的凸模與機(jī)架上的凹模共同對坯料進(jìn)行鍛壓加工；隨后，滑塊上行，不久離合器便處于分離狀態(tài)，小齒輪與大齒輪不再嚙合，而制動能則處于制動狀態(tài)，使滑塊停止在最高點附近，從而完成了一次工作循環(huán)，等待執(zhí)行下一次鍛壓任務(wù)。總論圖1-1-1機(jī)械壓力機(jī)工作原理圖認(rèn)識機(jī)械壓力機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動通過連桿先變換為滑塊32.機(jī)器的組成在機(jī)械壓力機(jī)中：機(jī)器主要由動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分和控制部分所組成。

由電動機(jī)供給機(jī)械能，它是機(jī)器的動力來源，稱為動力部分。凸模和凹模對坯料進(jìn)行鍛壓，直接完成工作任務(wù)，稱為執(zhí)行部分。

V帶及帶輪、齒輪、曲軸、連桿及滑塊等，是把動力部分的運(yùn)動和動力傳遞給執(zhí)行部分的中間裝置，稱為傳動部分。離合器、制動器、電動機(jī)開關(guān)等，能夠使機(jī)器的動力部分、傳動部分和執(zhí)行部分按一定的順序和規(guī)律實現(xiàn)運(yùn)動，完成給定的工作循環(huán)，稱為控制部分。總論2.機(jī)器的組成在機(jī)械壓力機(jī)中：機(jī)器主要由動4圖1-1-2機(jī)器各部分間關(guān)系總論圖1-1-2機(jī)器各部分間關(guān)系總論53.機(jī)器的結(jié)構(gòu)

（2）部件：在機(jī)器中，由若干零件裝配在一起，構(gòu)成具有獨立功能的部分。例如：軸承、離合器等。（1）零件：構(gòu)成機(jī)器的不可拆的制造單元。通用零件——在各種機(jī)器中普遍使用的零件。專用零件——只在某些機(jī)器中使用的零件。零件分類為簡便起見，一般用“零件”一詞泛指零件和部件?？傉摾纾簭椈?、齒輪、軸等。例如：機(jī)械壓力機(jī)中的滑塊、連桿等。3.機(jī)器的結(jié)構(gòu)（2）部件：在機(jī)器中，由若干零件裝配在一6（3）構(gòu)件：構(gòu)成機(jī)器的各個相對運(yùn)動單元。（4）機(jī)構(gòu)：用來傳遞運(yùn)動和力的構(gòu)件系統(tǒng)。構(gòu)件一般由若干個零件剛性聯(lián)接而成，也可能是單一的零件。包含多種機(jī)構(gòu)——復(fù)雜的機(jī)器。包含一種機(jī)構(gòu)——簡單的機(jī)器。機(jī)械:機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱?？傉摚?）構(gòu)件：構(gòu)成機(jī)器的各個相對運(yùn)動單元。（4）機(jī)構(gòu)：用來傳遞7機(jī)械壓力機(jī)傳動部分V帶帶輪帶傳動機(jī)構(gòu)齒輪傳動機(jī)構(gòu)小齒輪曲柄滑塊機(jī)構(gòu)電動機(jī)的等速轉(zhuǎn)動凸模的直線鍛壓運(yùn)動大齒輪曲軸連桿滑塊總論轉(zhuǎn)化機(jī)械壓力機(jī)傳動部分V帶帶輪帶傳動機(jī)構(gòu)齒輪傳動機(jī)構(gòu)小齒輪曲柄滑84.機(jī)械的類型分類動力機(jī)械加工機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械信息機(jī)械總論用途4.機(jī)械的類型分類動力機(jī)械加工機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械信息機(jī)械94.機(jī)械的類型動力機(jī)械：用來實現(xiàn)機(jī)械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)換。

實例：電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、液壓泵、壓縮機(jī)?？傉摲诸惣庸C(jī)械運(yùn)輸機(jī)械信息機(jī)械用途動力機(jī)械4.機(jī)械的類型動力機(jī)械：用來實現(xiàn)機(jī)械能與其他形式能量之間的104.機(jī)械的類型加工機(jī)械：用來改變物料的狀態(tài)、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和形狀。

應(yīng)用：金屬切削機(jī)床、粉碎機(jī)、壓力機(jī)、織布機(jī)、軋鋼機(jī)?？傉摲诸悇恿C(jī)械運(yùn)輸機(jī)械信息機(jī)械用途加工機(jī)械4.機(jī)械的類型加工機(jī)械：用來改變物料的狀態(tài)、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和114.機(jī)械的類型運(yùn)輸機(jī)械：用來改變?nèi)嘶蛭锪系目臻g位置。應(yīng)用：汽車、機(jī)車、纜車、輪船、飛機(jī)、電梯、起重機(jī)。總論分類動力機(jī)械加工機(jī)械信息機(jī)械用途運(yùn)輸機(jī)械4.機(jī)械的類型運(yùn)輸機(jī)械：用來改變?nèi)嘶蛭锪系目臻g位置。應(yīng)用124.機(jī)械的類型信息機(jī)械：用來獲取或處理各種信息。應(yīng)用：復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)、傳真機(jī)、數(shù)碼相機(jī)。總論分類動力機(jī)械加工機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械用途信息機(jī)械4.機(jī)械的類型信息機(jī)械：用來獲取或處理各種信息。應(yīng)用：復(fù)135.對機(jī)械的基本要求（1）使用功能要求①機(jī)械的工作原理應(yīng)當(dāng)正確，機(jī)構(gòu)組合需合理，以保證運(yùn)動性能的要求；②機(jī)械所需的功率和各機(jī)構(gòu)及零件上的載荷應(yīng)當(dāng)計算準(zhǔn)確，以保證動力性能的要求；③機(jī)械中的零件一般都應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和壽命，不致因斷裂、變形、磨損等原因?qū)е聶C(jī)械喪失工作能力或降低機(jī)械的工作質(zhì)量，具有在規(guī)定的使用時間和預(yù)定的環(huán)境條件下正常地完成其功能的可靠性?？傉?.對機(jī)械的基本要求（1）使用功能要求14（2）經(jīng)濟(jì)性要求

①機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性貫穿在設(shè)計、制造、使用等多方面。采用先進(jìn)的設(shè)計方法，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，精確設(shè)計結(jié)果，加快設(shè)計進(jìn)度，降低設(shè)計成本；②推廣產(chǎn)品的系列化、部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化；③合理選材，減少制造工時，完善加工和裝配結(jié)構(gòu)工藝；④正確使用和保養(yǎng)，才卻適宜的潤滑與密封措施，提高機(jī)械效率，降低動力和燃料消耗等，都有利于提高經(jīng)濟(jì)性?？傉摚?）經(jīng)濟(jì)性要求①機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性貫穿在設(shè)15（3）勞動保護(hù)和環(huán)境保護(hù)要求

①機(jī)械的運(yùn)動部分應(yīng)盡可能位于封閉的結(jié)構(gòu)中；②外露運(yùn)動構(gòu)件和灼熱介質(zhì)必須加裝防護(hù)罩；③盡量采用安全、連鎖及信號報警裝置；④操作手柄及按鈕的位置應(yīng)相對集中，數(shù)量適當(dāng)，方便省力，程序簡化，符合習(xí)慣；⑤盡可能使機(jī)械的噪聲降低在70dB~80dB以下，有效地排除廢氣、廢料及粉塵，保持工作環(huán)境安靜、空氣清新；⑥機(jī)械的造型應(yīng)當(dāng)美觀，色澤應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)，賞心悅目，符合人機(jī)工程學(xué)要求?？傉摚?）勞動保護(hù)和環(huán)境保護(hù)要求①機(jī)械的運(yùn)動部分應(yīng)盡可能位于16（4）特殊要求

不同用途的機(jī)械都有其特殊的要求。例如：要求金屬切削機(jī)床長期保持精度；要求食品和藥品加工機(jī)械不污染產(chǎn)品；要求運(yùn)輸機(jī)械減輕自重；要求信息機(jī)械快速準(zhǔn)確等。

總論（4）特殊要求不同用途的機(jī)械都有其特殊的要17二、機(jī)械設(shè)計1.機(jī)械設(shè)計的概念

作用：機(jī)械設(shè)計是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一道工序，將對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動形態(tài)、受力狀況、能量傳遞、裝配關(guān)系、潤滑密封以及各個零件的材料、形狀和尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算，并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為工程圖樣和技術(shù)文件，作為機(jī)械制造和機(jī)械使用的依據(jù)。機(jī)械設(shè)計：根據(jù)對機(jī)械產(chǎn)品提出的任務(wù)，結(jié)合生產(chǎn)的具體情況，應(yīng)用當(dāng)代各種先進(jìn)的技術(shù)成果，求得一個技術(shù)完善，經(jīng)濟(jì)性好，操作安全，減少污染，造型美觀，并能集中反映先進(jìn)生產(chǎn)力的研制機(jī)械產(chǎn)品的方案和手段?？傉摱?、機(jī)械設(shè)計1.機(jī)械設(shè)計的概念作用：機(jī)械設(shè)計是機(jī)械產(chǎn)品生182.機(jī)械設(shè)計的程序（1）可行性研究階段

（2）方案設(shè)計階段（3）技術(shù)設(shè)計階段

（4）改進(jìn)設(shè)計階段

經(jīng)過上述四個階段，即完成了機(jī)械設(shè)計的一段程序。在每個設(shè)計階段都應(yīng)安排檢查、修改和審查，各個設(shè)計階段之間應(yīng)有及時的信息反饋，如此反復(fù)交叉地對比和改進(jìn)、協(xié)調(diào)設(shè)計，才能實現(xiàn)預(yù)期的設(shè)計任務(wù)。注意總論2.機(jī)械設(shè)計的程序（1）可行性研究階段（2）方案設(shè)計階段19（1）可行性研究階段

主要任務(wù)：對產(chǎn)品的需求分析、市場預(yù)測、工作條件和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行充分而細(xì)致的研究，確定制約條件和設(shè)計參數(shù)，給出詳細(xì)的設(shè)計任務(wù)書，作為設(shè)計、評價和決策的依據(jù)。作用：本階段要提出設(shè)計、工藝方面需要解決的關(guān)鍵問題，在現(xiàn)有條件下開發(fā)的可行性及準(zhǔn)備采取的措施，對整個設(shè)計過程具有指導(dǎo)作用。需求分析：包括對原料市場和銷售市場的分析，如消費(fèi)者對產(chǎn)品功能、質(zhì)量、數(shù)量、價格的具體要求，競爭對手在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場方面的優(yōu)勢與不足等。圖1-3所示為產(chǎn)品的銷售壽命、成本和利潤曲線，應(yīng)選擇處于成長期的而不應(yīng)選擇處于衰退期的產(chǎn)品投入市場。總論（1）可行性研究階段主要任務(wù)：對產(chǎn)品的需求20圖1-1-3產(chǎn)品銷售壽命、成本和利潤曲線

總論圖1-1-3產(chǎn)品銷售壽命、成本和利潤曲線總論21（2）方案設(shè)計階段主要任務(wù)：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析和工作原理確定，完成工藝動作的構(gòu)思和分解，初步擬定各執(zhí)行構(gòu)件動作的相互協(xié)調(diào)配合關(guān)系，提出機(jī)械運(yùn)動方案，對眾多的方案中技術(shù)上可行者進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)保等方面的評價，決策后確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評價時，要綜合考慮設(shè)計制造費(fèi)用和使用費(fèi)用，如圖1-4所示，總費(fèi)用最低處所對應(yīng)的機(jī)械復(fù)雜程度即為最優(yōu)復(fù)雜程度，相應(yīng)的機(jī)械總體可能方案就是經(jīng)濟(jì)最佳方案。

作用：根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的工藝動作過程選用合適的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的功能，事關(guān)產(chǎn)品的水平和競爭能力，是整個設(shè)計過程中最富有創(chuàng)造性的階段?？傉摚?）方案設(shè)計階段主要任務(wù)：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書22圖1-1-4機(jī)械經(jīng)濟(jì)性—費(fèi)用曲線

總論圖1-1-4機(jī)械經(jīng)濟(jì)性—費(fèi)用曲線總論23（3）技術(shù)設(shè)計階段主要任務(wù)：是將機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖具體化為機(jī)械及零部件的合理結(jié)構(gòu)，完成機(jī)械產(chǎn)品的總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計，完成全套的零件圖、部件圖和總裝配圖，編制設(shè)計說明書等技術(shù)文件。一般從草圖設(shè)計開始，確定出各主要零部件的外形及基本尺寸。為此，要依次進(jìn)行機(jī)械的運(yùn)動學(xué)設(shè)計，求出各運(yùn)動構(gòu)件的運(yùn)動參數(shù)；進(jìn)行機(jī)械的動力學(xué)的計算，求出各主要零件所受的公稱載荷；進(jìn)行零件的工作能力設(shè)計，決定零部件的基本尺寸。本階段要以技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的觀點作周密的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算，涉及材料、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，摩擦、磨損、潤滑、密封，形狀、尺寸、精度、體積、質(zhì)量，溫度、噪聲、腐蝕，可靠性，控制，實用、安全、價格以及維修等諸多要素，是具體體現(xiàn)設(shè)計意圖的階段。總論（3）技術(shù)設(shè)計階段主要任務(wù)：是將機(jī)構(gòu)運(yùn)動24（4）改進(jìn)設(shè)計階段本階段的主要任務(wù)，是根據(jù)加工制造、樣機(jī)試驗、技術(shù)檢測、使用操作、鑒定分析和市場反饋等環(huán)節(jié)所反映出的問題，做出相應(yīng)的技術(shù)完善工作，以確保產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。作用：本階段可有效地提高產(chǎn)品的競爭力和生命力，是整個設(shè)計過程不可分割的部分。

總論（4）改進(jìn)設(shè)計階段本階段的主要任務(wù)，是根253.機(jī)械設(shè)計的類型（1）新型設(shè)計（占25%）從對機(jī)械產(chǎn)品的新的功能要求出發(fā)，設(shè)計過去還沒有過的機(jī)械。（2）繼續(xù)設(shè)計（占55%）已有同類機(jī)械產(chǎn)品可供參考，但需要按附加要求對性能參數(shù)等方面進(jìn)行設(shè)計更新，追求最佳性能、最低造價、最小尺寸、最低消耗、最高可靠性、最小環(huán)境污染等指標(biāo)，但上述指標(biāo)往往相互矛盾，要統(tǒng)籌兼顧，權(quán)衡取舍。（3）變型設(shè)計（占20%）已有樣機(jī)，公在設(shè)計參數(shù)上加以改變，以適應(yīng)新的要求。總論3.機(jī)械設(shè)計的類型（1）新型設(shè)計（占25%）26三、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)1.本課程的內(nèi)容共性部分

機(jī)械和機(jī)械設(shè)計的基本概念平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)械的強(qiáng)度、材料與結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械零件的幾何精度分析機(jī)械的摩擦、磨損與潤滑、密封機(jī)械的調(diào)速與平衡機(jī)械創(chuàng)新思維方法、機(jī)構(gòu)的基本功能及實現(xiàn)、機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新途徑總論三、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)1.本課程的內(nèi)容共性27個性部分

連接零件傳動零件常用機(jī)構(gòu)軸系零件工作原理結(jié)構(gòu)特點能力校驗設(shè)計計算型號選用使用維護(hù)總論個性部分連接零件傳動零件常用機(jī)構(gòu)軸系零件工作原理結(jié)構(gòu)特點能282.本課程的性質(zhì)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程是工科高職高專機(jī)械類、機(jī)電類各專業(yè)必修的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課。3.學(xué)習(xí)本課程后應(yīng)達(dá)到的要求

1）掌握機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律，為學(xué)習(xí)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。2）具有與本課程有關(guān)的解題、運(yùn)算、繪圖、執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、使用手冊和圖冊等技術(shù)資料的技能。與基礎(chǔ)課程相比，本課程更加結(jié)合工程實際；與專業(yè)課程相比，本課程更具有普遍意義；與其他技術(shù)基礎(chǔ)課程相比，本課程更突出綜合性、實踐性和創(chuàng)新性。總論2.本課程的性質(zhì)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程是工科高職293）具備設(shè)計或選用通用零部件、常用機(jī)構(gòu)、簡單機(jī)械及傳動裝置的能力。4）初步具有測繪、拆裝、調(diào)整、使用和維護(hù)一般機(jī)械裝置，分析和處理一般機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中問題的能力。5）了解與本課程相關(guān)的技術(shù)政策和法規(guī)。6）具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊意識?？傉?）具備設(shè)計或選用通用零部件、常用機(jī)構(gòu)、簡單30第1節(jié)緒言人類從打、磨石刀和石斧等簡單工具開始，演進(jìn)到設(shè)計制造機(jī)器人等復(fù)雜的現(xiàn)代機(jī)械，經(jīng)歷了漫長的歲月。今天，無論是人們的衣食住行，還是能源、材料、信息等工程領(lǐng)域的發(fā)展，都離不開機(jī)械。

一、機(jī)械1.機(jī)器的概念

機(jī)器：人們根據(jù)使用要求而設(shè)計的一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息，以代替或減輕人們的體力勞動和腦力勞動?？傉摰?節(jié)緒言人類從打、磨石刀和石斧等31圖1-1-1機(jī)械壓力機(jī)工作原理圖總論認(rèn)識機(jī)械壓力機(jī)如圖1-l-1所示，在電動機(jī)的驅(qū)動下，小帶輪依靠摩擦力使數(shù)根V帶運(yùn)行，并帶動大帶輪連同傳動軸和小齒輪轉(zhuǎn)動；當(dāng)離合器處于接合狀態(tài)、制動器處于非制動狀態(tài)時，小齒輪與大齒輪相嚙合，大齒輪帶動曲軸旋轉(zhuǎn)；圖1-1-1機(jī)械壓力機(jī)工作原理圖總論認(rèn)識機(jī)械壓32認(rèn)識機(jī)械壓力機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動通過連桿先變換為滑塊的直線下行，滑塊上的凸模與機(jī)架上的凹模共同對坯料進(jìn)行鍛壓加工；隨后，滑塊上行，不久離合器便處于分離狀態(tài)，小齒輪與大齒輪不再嚙合，而制動能則處于制動狀態(tài)，使滑塊停止在最高點附近，從而完成了一次工作循環(huán)，等待執(zhí)行下一次鍛壓任務(wù)?？傉搱D1-1-1機(jī)械壓力機(jī)工作原理圖認(rèn)識機(jī)械壓力機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動通過連桿先變換為滑塊332.機(jī)器的組成在機(jī)械壓力機(jī)中：機(jī)器主要由動力部分、傳動部分、執(zhí)行部分和控制部分所組成。

由電動機(jī)供給機(jī)械能，它是機(jī)器的動力來源，稱為動力部分。凸模和凹模對坯料進(jìn)行鍛壓，直接完成工作任務(wù)，稱為執(zhí)行部分。

V帶及帶輪、齒輪、曲軸、連桿及滑塊等，是把動力部分的運(yùn)動和動力傳遞給執(zhí)行部分的中間裝置，稱為傳動部分。離合器、制動器、電動機(jī)開關(guān)等，能夠使機(jī)器的動力部分、傳動部分和執(zhí)行部分按一定的順序和規(guī)律實現(xiàn)運(yùn)動，完成給定的工作循環(huán)，稱為控制部分?？傉?.機(jī)器的組成在機(jī)械壓力機(jī)中：機(jī)器主要由動34圖1-1-2機(jī)器各部分間關(guān)系總論圖1-1-2機(jī)器各部分間關(guān)系總論353.機(jī)器的結(jié)構(gòu)

（2）部件：在機(jī)器中，由若干零件裝配在一起，構(gòu)成具有獨立功能的部分。例如：軸承、離合器等。（1）零件：構(gòu)成機(jī)器的不可拆的制造單元。通用零件——在各種機(jī)器中普遍使用的零件。專用零件——只在某些機(jī)器中使用的零件。零件分類為簡便起見，一般用“零件”一詞泛指零件和部件?？傉摾纾簭椈?、齒輪、軸等。例如：機(jī)械壓力機(jī)中的滑塊、連桿等。3.機(jī)器的結(jié)構(gòu)（2）部件：在機(jī)器中，由若干零件裝配在一36（3）構(gòu)件：構(gòu)成機(jī)器的各個相對運(yùn)動單元。（4）機(jī)構(gòu)：用來傳遞運(yùn)動和力的構(gòu)件系統(tǒng)。構(gòu)件一般由若干個零件剛性聯(lián)接而成，也可能是單一的零件。包含多種機(jī)構(gòu)——復(fù)雜的機(jī)器。包含一種機(jī)構(gòu)——簡單的機(jī)器。機(jī)械:機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱?？傉摚?）構(gòu)件：構(gòu)成機(jī)器的各個相對運(yùn)動單元。（4）機(jī)構(gòu)：用來傳遞37機(jī)械壓力機(jī)傳動部分V帶帶輪帶傳動機(jī)構(gòu)齒輪傳動機(jī)構(gòu)小齒輪曲柄滑塊機(jī)構(gòu)電動機(jī)的等速轉(zhuǎn)動凸模的直線鍛壓運(yùn)動大齒輪曲軸連桿滑塊總論轉(zhuǎn)化機(jī)械壓力機(jī)傳動部分V帶帶輪帶傳動機(jī)構(gòu)齒輪傳動機(jī)構(gòu)小齒輪曲柄滑384.機(jī)械的類型分類動力機(jī)械加工機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械信息機(jī)械總論用途4.機(jī)械的類型分類動力機(jī)械加工機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械信息機(jī)械394.機(jī)械的類型動力機(jī)械：用來實現(xiàn)機(jī)械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)換。

實例：電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、液壓泵、壓縮機(jī)?？傉摲诸惣庸C(jī)械運(yùn)輸機(jī)械信息機(jī)械用途動力機(jī)械4.機(jī)械的類型動力機(jī)械：用來實現(xiàn)機(jī)械能與其他形式能量之間的404.機(jī)械的類型加工機(jī)械：用來改變物料的狀態(tài)、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和形狀。

應(yīng)用：金屬切削機(jī)床、粉碎機(jī)、壓力機(jī)、織布機(jī)、軋鋼機(jī)?？傉摲诸悇恿C(jī)械運(yùn)輸機(jī)械信息機(jī)械用途加工機(jī)械4.機(jī)械的類型加工機(jī)械：用來改變物料的狀態(tài)、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和414.機(jī)械的類型運(yùn)輸機(jī)械：用來改變?nèi)嘶蛭锪系目臻g位置。應(yīng)用：汽車、機(jī)車、纜車、輪船、飛機(jī)、電梯、起重機(jī)?？傉摲诸悇恿C(jī)械加工機(jī)械信息機(jī)械用途運(yùn)輸機(jī)械4.機(jī)械的類型運(yùn)輸機(jī)械：用來改變?nèi)嘶蛭锪系目臻g位置。應(yīng)用424.機(jī)械的類型信息機(jī)械：用來獲取或處理各種信息。應(yīng)用：復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)、傳真機(jī)、數(shù)碼相機(jī)?？傉摲诸悇恿C(jī)械加工機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械用途信息機(jī)械4.機(jī)械的類型信息機(jī)械：用來獲取或處理各種信息。應(yīng)用：復(fù)435.對機(jī)械的基本要求（1）使用功能要求①機(jī)械的工作原理應(yīng)當(dāng)正確，機(jī)構(gòu)組合需合理，以保證運(yùn)動性能的要求；②機(jī)械所需的功率和各機(jī)構(gòu)及零件上的載荷應(yīng)當(dāng)計算準(zhǔn)確，以保證動力性能的要求；③機(jī)械中的零件一般都應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和壽命，不致因斷裂、變形、磨損等原因?qū)е聶C(jī)械喪失工作能力或降低機(jī)械的工作質(zhì)量，具有在規(guī)定的使用時間和預(yù)定的環(huán)境條件下正常地完成其功能的可靠性?？傉?.對機(jī)械的基本要求（1）使用功能要求44（2）經(jīng)濟(jì)性要求

①機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性貫穿在設(shè)計、制造、使用等多方面。采用先進(jìn)的設(shè)計方法，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，精確設(shè)計結(jié)果，加快設(shè)計進(jìn)度，降低設(shè)計成本；②推廣產(chǎn)品的系列化、部件通用化和零件標(biāo)準(zhǔn)化；③合理選材，減少制造工時，完善加工和裝配結(jié)構(gòu)工藝；④正確使用和保養(yǎng)，才卻適宜的潤滑與密封措施，提高機(jī)械效率，降低動力和燃料消耗等，都有利于提高經(jīng)濟(jì)性。總論（2）經(jīng)濟(jì)性要求①機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性貫穿在設(shè)45（3）勞動保護(hù)和環(huán)境保護(hù)要求

①機(jī)械的運(yùn)動部分應(yīng)盡可能位于封閉的結(jié)構(gòu)中；②外露運(yùn)動構(gòu)件和灼熱介質(zhì)必須加裝防護(hù)罩；③盡量采用安全、連鎖及信號報警裝置；④操作手柄及按鈕的位置應(yīng)相對集中，數(shù)量適當(dāng)，方便省力，程序簡化，符合習(xí)慣；⑤盡可能使機(jī)械的噪聲降低在70dB~80dB以下，有效地排除廢氣、廢料及粉塵，保持工作環(huán)境安靜、空氣清新；⑥機(jī)械的造型應(yīng)當(dāng)美觀，色澤應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)，賞心悅目，符合人機(jī)工程學(xué)要求?？傉摚?）勞動保護(hù)和環(huán)境保護(hù)要求①機(jī)械的運(yùn)動部分應(yīng)盡可能位于46（4）特殊要求

不同用途的機(jī)械都有其特殊的要求。例如：要求金屬切削機(jī)床長期保持精度；要求食品和藥品加工機(jī)械不污染產(chǎn)品；要求運(yùn)輸機(jī)械減輕自重；要求信息機(jī)械快速準(zhǔn)確等。

總論（4）特殊要求不同用途的機(jī)械都有其特殊的要47二、機(jī)械設(shè)計1.機(jī)械設(shè)計的概念

作用：機(jī)械設(shè)計是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一道工序，將對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動形態(tài)、受力狀況、能量傳遞、裝配關(guān)系、潤滑密封以及各個零件的材料、形狀和尺寸等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計算，并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為工程圖樣和技術(shù)文件，作為機(jī)械制造和機(jī)械使用的依據(jù)。機(jī)械設(shè)計：根據(jù)對機(jī)械產(chǎn)品提出的任務(wù)，結(jié)合生產(chǎn)的具體情況，應(yīng)用當(dāng)代各種先進(jìn)的技術(shù)成果，求得一個技術(shù)完善，經(jīng)濟(jì)性好，操作安全，減少污染，造型美觀，并能集中反映先進(jìn)生產(chǎn)力的研制機(jī)械產(chǎn)品的方案和手段?？傉摱?、機(jī)械設(shè)計1.機(jī)械設(shè)計的概念作用：機(jī)械設(shè)計是機(jī)械產(chǎn)品生482.機(jī)械設(shè)計的程序（1）可行性研究階段

（2）方案設(shè)計階段（3）技術(shù)設(shè)計階段

（4）改進(jìn)設(shè)計階段

經(jīng)過上述四個階段，即完成了機(jī)械設(shè)計的一段程序。在每個設(shè)計階段都應(yīng)安排檢查、修改和審查，各個設(shè)計階段之間應(yīng)有及時的信息反饋，如此反復(fù)交叉地對比和改進(jìn)、協(xié)調(diào)設(shè)計，才能實現(xiàn)預(yù)期的設(shè)計任務(wù)。注意總論2.機(jī)械設(shè)計的程序（1）可行性研究階段（2）方案設(shè)計階段49（1）可行性研究階段

主要任務(wù)：對產(chǎn)品的需求分析、市場預(yù)測、工作條件和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行充分而細(xì)致的研究，確定制約條件和設(shè)計參數(shù)，給出詳細(xì)的設(shè)計任務(wù)書，作為設(shè)計、評價和決策的依據(jù)。作用：本階段要提出設(shè)計、工藝方面需要解決的關(guān)鍵問題，在現(xiàn)有條件下開發(fā)的可行性及準(zhǔn)備采取的措施，對整個設(shè)計過程具有指導(dǎo)作用。需求分析：包括對原料市場和銷售市場的分析，如消費(fèi)者對產(chǎn)品功能、質(zhì)量、數(shù)量、價格的具體要求，競爭對手在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場方面的優(yōu)勢與不足等。圖1-3所示為產(chǎn)品的銷售壽命、成本和利潤曲線，應(yīng)選擇處于成長期的而不應(yīng)選擇處于衰退期的產(chǎn)品投入市場?？傉摚?）可行性研究階段主要任務(wù)：對產(chǎn)品的需求50圖1-1-3產(chǎn)品銷售壽命、成本和利潤曲線

總論圖1-1-3產(chǎn)品銷售壽命、成本和利潤曲線總論51（2）方案設(shè)計階段主要任務(wù)：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行功能分析和工作原理確定，完成工藝動作的構(gòu)思和分解，初步擬定各執(zhí)行構(gòu)件動作的相互協(xié)調(diào)配合關(guān)系，提出機(jī)械運(yùn)動方案，對眾多的方案中技術(shù)上可行者進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)保等方面的評價，決策后確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評價時，要綜合考慮設(shè)計制造費(fèi)用和使用費(fèi)用，如圖1-4所示，總費(fèi)用最低處所對應(yīng)的機(jī)械復(fù)雜程度即為最優(yōu)復(fù)雜程度，相應(yīng)的機(jī)械總體可能方案就是經(jīng)濟(jì)最佳方案。

作用：根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的工藝動作過程選用合適的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的功能，事關(guān)產(chǎn)品的水平和競爭能力，是整個設(shè)計過程中最富有創(chuàng)造性的階段?？傉摚?）方案設(shè)計階段主要任務(wù)：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書52圖1-1-4機(jī)械經(jīng)濟(jì)性—費(fèi)用曲線

總論圖1-1-4機(jī)械經(jīng)濟(jì)性—費(fèi)用曲線總論53（3）技術(shù)設(shè)計階段主要任務(wù)：是將機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖具體化為機(jī)械及零部件的合理結(jié)構(gòu)，完成機(jī)械產(chǎn)品的總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計，完成全套的零件圖、部件圖和總裝配圖，編制設(shè)計說明書等技術(shù)文件。一般從草圖設(shè)計開始，確定出各主要零部件的外形及基本尺寸。為此，要依次進(jìn)行機(jī)械的運(yùn)動學(xué)設(shè)計，求出各運(yùn)動構(gòu)件的運(yùn)動參數(shù)；進(jìn)行機(jī)械的動力學(xué)的計算，求出各主要零件所受的公稱載荷；進(jìn)行零件的工作能力設(shè)計，決定零部件的基本尺寸。本階段要以技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的觀點作周密的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算，涉及材料、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，摩擦、磨損、潤滑、密封，形狀、尺寸、精度、體積、質(zhì)量，溫度、噪聲、腐蝕，可靠性，控制，實用、安全、價格以及維修等諸多要素，是具體體現(xiàn)設(shè)計意圖的階段?？傉摚?）技術(shù)設(shè)計階段主要任務(wù)：是將機(jī)構(gòu)運(yùn)動54（4）改進(jìn)設(shè)計階段本階段的主要任務(wù)，是根據(jù)加工制造、樣機(jī)試驗、技術(shù)