華科機(jī)械設(shè)計(jì)緒論

機(jī)械設(shè)計(jì)

主

講

張衛(wèi)國(guó)

聯(lián)系方式電話－mail：wgzhang@辦公室：先進(jìn)制造大樓西樓B612室第一章機(jī)械設(shè)計(jì)概述一、“設(shè)計(jì)”的重要性第一章概述1、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底是設(shè)計(jì)和制造能力的競(jìng)爭(zhēng)設(shè)計(jì)和制造是將科技成果轉(zhuǎn)化為財(cái)富的最后環(huán)節(jié)好的設(shè)計(jì)是使產(chǎn)品具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的保證中小批量、個(gè)性化、多品種、柔性生產(chǎn)模式2、機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變提高了對(duì)設(shè)計(jì)的要求大批量、單一性、流水作業(yè)生產(chǎn)模式第一章概述基本車型生產(chǎn)臺(tái)數(shù)型號(hào)數(shù)臺(tái)數(shù)/型號(hào)A

63000

3700

17B

204000

16400

12C

53000

4500

12D

44000

7500

6合計(jì)

364000

32100

11豐田公司某年三個(gè)月內(nèi)汽車生產(chǎn)情況：3、設(shè)計(jì)在生產(chǎn)中的地位設(shè)計(jì)是影響機(jī)械產(chǎn)品性能、質(zhì)量和成本的主要因素設(shè)計(jì)占成本

5%設(shè)計(jì)決定成本

75%第一章概述現(xiàn)代企業(yè)的三大部分：將核心工作放在本企業(yè)，兩頭在內(nèi)，中間在外開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)制造市場(chǎng)銷售第一章概述二、機(jī)械系統(tǒng)的組成1、動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力、實(shí)施能量轉(zhuǎn)換水輪機(jī)：電動(dòng)機(jī)：機(jī)械能水能電能2、傳動(dòng)系統(tǒng)是將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置功能：減速變速傳遞動(dòng)力改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律多驅(qū)動(dòng)3、執(zhí)行系統(tǒng)完成工藝動(dòng)作的機(jī)構(gòu)或工作機(jī)4、操縱及控制系統(tǒng)使各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作5、支承、連接及輔助裝置如機(jī)架、冷卻、潤(rùn)滑、記數(shù)、照明機(jī)械能加熱爐工件輸送機(jī)車床各分系統(tǒng)第一章概述以汽車為例－機(jī)械系統(tǒng)的組成第一章概述動(dòng)力系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)操縱及控制系統(tǒng)支承、連接及輔助裝置底盤、懸架、車身、MAZDA新車型設(shè)計(jì)冷卻、潤(rùn)滑、記數(shù)、照明第一章概述三、機(jī)械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程產(chǎn)品規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)原理方案設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)試制、批量生產(chǎn)、銷售可行性報(bào)告設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)原理方案圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖總裝配圖部裝圖、零件圖技術(shù)文檔機(jī)械設(shè)計(jì)步驟：方案設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙、文檔第一章概述四、機(jī)械設(shè)計(jì)方法傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法：理論設(shè)計(jì)（半經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)）根據(jù)理論公式進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)。類比設(shè)計(jì)與已有的同類產(chǎn)品進(jìn)行比較來(lái)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品。這種方法在工程實(shí)際中用得較多，特點(diǎn)是節(jié)省時(shí)間，較可靠。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)踐中歸納出的經(jīng)驗(yàn)公式和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，缺乏創(chuàng)新。模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用于大型、復(fù)雜零部件的設(shè)計(jì)。第一章概述現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法：

優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象，建立數(shù)學(xué)模型，用優(yōu)化方法求解，得出最佳設(shè)計(jì)結(jié)果。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）包括設(shè)計(jì)、繪圖、工程分析及仿真。

概率設(shè)計(jì)（可靠性設(shè)計(jì)）將概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)。

有限元設(shè)計(jì)

并行設(shè)計(jì)

虛擬設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)第一章概述五、本課程的主要內(nèi)容、性質(zhì)及要求1、課程內(nèi)容機(jī)械——機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱討論通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)方法，如零部件的工作原理、工作能力、參數(shù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝等關(guān)系：機(jī)械設(shè)計(jì)——參數(shù)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)機(jī)械原理——原理方案設(shè)計(jì)組成機(jī)械的基本單元：機(jī)構(gòu)——運(yùn)動(dòng)單元→

機(jī)械原理零件——制造單元→

機(jī)械設(shè)計(jì)第一章概述零件通用零件專用零件傳動(dòng)件連接件支承件其他—齒輪、蝸桿、帶、鏈—螺紋、鍵、花鍵、銷—軸、軸承—聯(lián)軸器、彈簧、機(jī)架—水輪機(jī)葉片、活塞、曲軸機(jī)器是由機(jī)械零部件組成的整體，各個(gè)零件之間有緊密聯(lián)系。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)有整體的設(shè)計(jì)觀念。本課程重點(diǎn)討論通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)方法。研究方法：化整為零→

集零為整第一章概述要學(xué)習(xí)的內(nèi)容：第一章

機(jī)械設(shè)計(jì)概述

★★第二章

機(jī)械設(shè)計(jì)中的約束分析

★★★第三章

齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)

★★★★★第四章

蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)

★★★★★第五章

撓性傳動(dòng)設(shè)計(jì)

★★★★★第六章

軸和軸轂連接設(shè)計(jì)

★★★★★第七章

滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)

★★★★第八章

滾動(dòng)軸承的選擇與校核

★★★★★第九章

聯(lián)軸器、離合器

★★★第十章

連接設(shè)計(jì)

★★★★★第十一章

彈簧設(shè)計(jì)

★★★第十二章

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和準(zhǔn)則

★★第十三章

典型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

★★★★第十四章

潤(rùn)滑與密封

★★第十六章

機(jī)械系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)★第一章概述2、課程性質(zhì)—設(shè)計(jì)性的技術(shù)基礎(chǔ)課，綜合性強(qiáng)基礎(chǔ)課機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課3、學(xué)習(xí)要求（1）掌握通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)方法和步驟；（2）初步具備設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置及簡(jiǎn)單機(jī)械的能力；（3）能在設(shè)計(jì)中運(yùn)用各種技術(shù)資料（標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)）第一章概述工作原理、結(jié)構(gòu)、類型、應(yīng)用場(chǎng)合受力分析、失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)計(jì)算（2）不死記公式，理解并掌握基本概念著眼于分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。（3）掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)解的不唯一性和設(shè)計(jì)過(guò)程的反復(fù)性。4、學(xué)習(xí)方法（1）掌握機(jī)械零部件設(shè)計(jì)時(shí)的共性問(wèn)題第一章概述教材及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)1、機(jī)械設(shè)計(jì)（第3版）吳昌林等主編，華中大出版社2、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(第4版)

唐增寶等主編,華中大出版社3、機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)指導(dǎo)書(shū)，自編，東一樓101＃周曉安4、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，自編，東一樓101＃周曉安成績(jī)?cè)u(píng)定方法平時(shí)成績(jī)(30％)－作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、小測(cè)驗(yàn)、考勤、課堂表現(xiàn)考試成績(jī)(70％)－閉卷考試要求：不無(wú)故缺課，不遲到、不早退；按時(shí)交作業(yè)、杜絕抄襲、認(rèn)真規(guī)范第一章概述課堂講授：48學(xué)時(shí)教學(xué)安排現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)：4學(xué)時(shí)（兩次）●傳動(dòng)件現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，東一樓401＃，第2周實(shí)驗(yàn)：4學(xué)時(shí)（兩次）●帶傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)，東一樓101＃，第7周●傳動(dòng)方案綜合實(shí)驗(yàn)，東一樓205＃，第9周●支承、連接件現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，東一樓405＃，第4周第一章概述現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)的具體安排第一次現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)（東一樓401#）：第2周周四3～4節(jié)：1004班＋1006班前12人；第2周周四晚19點(diǎn)：1005班＋1006班后12人。第4周周四3～4節(jié)：1004班＋1006班前12人；第4周周四晚19點(diǎn)：1005班＋1006班后12人。第一次實(shí)驗(yàn)（東一樓101#）：第7周周四1～2節(jié)：1004；第7周周四3～4節(jié)：1005；第7周周四9～10節(jié)：1006。第二次現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)（東一樓405#）：第二次實(shí)驗(yàn)（東一樓205#）：第9周周四1～2節(jié)：10