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机械设计基础教学课件_图文

绪论 §0—1 引 言 机器: 产生:是人类为了提高劳动生产率而创造出来的主要工具。 标志:使用机器进行生产的水平是衡量一个国家的技术水平和 现代化程度的重要标志之一。 发展:大量的新机器也从传统的纯机械系统,演变成机电一体 化的机械设备。机器的设计、制造进入了智能化的新阶段。机器 的设计制造周期越来越短,对机器的性能、质量的要求也越来越 高,个性化要求越来越多,机械产品向着高速、精密、重载、智 能等方面发展。 学习目的:机械的种类繁多,性能、用途各异,但是他们有共 同的特征,我们从它的特征出发,剖析其结构,研究其组成原理, 以达到掌握、运用的目的。 机械设计基础 §0—2 机器的组成及其特征 一、举例说明 单缸内燃机 颚式破碎机 二、基本概念 1、机器特征: (1)都是人为的实物组合; (2)组成机器的各实物之间具有确定的相对运动; (3)能实现能量转换或完成有用的机械功。 2、机构: (1)都是人为的实物组合; (2)组成机器的各实物之间具有确定的相对运动; 注意:机构与机器联系与区别 3、机械:机器与机构的总称 3、构件:机器或机构中最小的运动单元 4、零件:机器或机构中最小的制造单元 注意:构件与零件联系与区别 关系: 零件 组成 构件 组成 组成 机构 机器 6机器的其他内容: (1)、 原动机 辅助系统 传动部分 机械 执行部分 控制系统 (2)、机器是执行机械传动的装置,用来变换或传递能量、物料、 信息,以代替或减轻人的体力和脑力劳动 (3)、按用途分:动力机器,加工机器,运输机器 (4)、自动机,自动线 (5)、机构类型:常用机构,液压机构,气压机构等 (6)、零件类型:通用零件,专用零件 (7)、部件:协同工作且完成共同任务的零件组合 通用部件:轴承,联轴器等 专用部件:汽车转向器 §0—3 机械设计的基本要求及一般程序 一、机械设计的基本要求 1、预定功能的要求:设计的基本出发点 功能要求:设计机器的功用和性能指标(运动性能,动力性能,技 术指标,外形结构要求) 必需正确选择机器的工作原理、机构类型和机械传动方案 2、安全可靠与强度、寿命的要求:机器正常工作的必要条件 3、经济性要求:成本低,效率高,维护方便等 综合性能指标:与设计,制造,使用都有关 良好工艺,合理选材,尽量三化(零件标准化,部件通用化,产品 系列化) 4、操作使用要求:操作简单,劳动强度低,环保 5、其他特殊要求(汽车安全性要求)。 二、机械设计的一般程序 1、提出和制定产品设计任务书 需求--确定功能指标--分析可能性—制定设计任务书(产品用途, 技术经济指标,使用条件,设计承担着,设计周期) 2、总体方案设计 设计任务书—调查研究—工作原理—总体设计方案—论证可行性— 绘制机构简图 3、技术设计 总体方案—确定结构尺寸(结构设计,工作能力计算)--画图 零件设计步骤: 确定类型结构—受力分析—失效分析—选材—尺寸设计—结构设 计—绘图 4、样机的试制与鉴定 5、产品的正式投产 §0—4 机械设计基础课程的内容、性质和任务 一、课程的内容 常用机构和通用零部件的工作原理,运动特点、结构特点、基本 的设计理论和计算方法。 二、课程的性质 性质:技术基础课 作用:承上启下 特点:科学性,综合性,实践性 三、课程的任务 1.了解常用机构的结构,运动特性,初步具有分析和设计常用机 构的能力。 2.掌握通用零件的工作原理、结构特点、设计计算和维护等知识。 并初步具有设计简单机械传动装置的能力。 3. 具有运用标准,规范,手册,查阅相关技术资料能力。 4.获得本学科实验技能的初步训练。 5.通过本课程的学习为后续专业课程打好基础。 第一章 平面机构的运动简图及自由度 1.平面机构的组成 2.机构具有确定相对运动的条件 3.机构运动简图的画法 4.机构自由度的计算 平面机构:各构件在同一平面或相互平行的平面内运动 空间机构:各构件不完全在同一平面或相互平行的平面 内运动 §1-1 平面机构的组成 一、机构的组成与分类 1、概念:机构是具有确定相对运动的构件的组合 构件:机构中的(最小)运动单元 一个或若干个零件刚性联接而成 2、机架:固定不动的构件 原动件:输入运动规律的构件 从动件:其它的活动构件 3、平面机构:各构件的相对运动平面互相平行 空间机构: 蜗杆传动 曲柄滑块机构 二、自由度 一个作平面运动的自由构件有三个独立运动的可能性。构件所具 有的这种独立运动的数目称为构件的自由度。所以一个作平面运动 的自由构件有三个自由度。 但当这些构件之间以 一定的方式联接起来 成为构件系统时,各 个构件不再是自由构 件。两相互接触的构 件间只能作一定的相 对运动,自由度减少。 这种对构件独立运动 所施加的限制称为约 束。 三、运动副及其分类 概念:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接 类型: (一) 低副 两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 根据两构件间的相对运动形式,低副又可分为转动副和移动副。 1.转动副 (或铰链) 两构件只能在一个平面内作相对转动 限制两个自由度: (两个移动) 保留一个自由度 (转动) 2.移动副 两构件只能沿某一方向作相对移动的运动副称为移动副。 限制两个自由度: (一个移动,一个转动) 保留一个自由度 (移动 ) (二) 高副 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。 限制一个自由度: (一个移动) 保留两个自由度 (一个移动,一个转动) §1-2 平面机构运动简图 1、机构运动简图:简明表示机构各构件之间相对运动关系的图形 (按比例,用特定的符号和线条) 和运动有关的:运动副的类型、数目、相对位置、构件数目 和运动无关的:构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、 运动副的具体构造 2、机构示意图:只需表明机构运动传递情况和构造特征,不必按 严格比例所画的图形 2、常用机构和运动副的表示方法:



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