机械工程技术综合实践教学课件作者郑勐主编课件.doc

工程技术综合实践课程 教案 西安理工大学工程训练中心 郑勐 徐谨 2014.5.12  教材：《机械工程技术综合实践》（第1版） 郑勐主编 机械工业出版社 总学时：54学时、其中教学：14学时，实践：40学时 学时分配： 第一章 原理设计 8学时，其中教学2学时，实践6学时 第二章 总体结构的设计10学时，其中教学2学时，实践8学时 第三章 零件设计10学时，其中教学2学时，实践8学时， 第四章 机械加工基础知识6学时，其中教学2学时，实践4学时 第五章 机械加工工艺编排及装配工艺简介8学时，其中教学2学时，实践6学时 第六章 金属零件表面防锈处理的基本知识6学时，其中教学1学时，实践5学时 第七章 工艺方案技术经济分析6学时，其中教学1学时，实践5学时 第一讲 原理设计 本章要点： 1、设计的基本原则 2、机械设计的基本类型 3、运动简图的绘制 4、机构原理的选择 学习方法：讲课，阅读教材，查阅有关手册，参观展柜及中的各种机构模型和具体机构的应用，并根据老师布置项目内容，完成原理设计，画出原理图。 计划学时：8学时，其中讲课2学时，实践6学时。 教学内容： 1 设计的基本原则 1.1满足用户要求的原则 （1）动力或运动要求。如功率、转矩、力、速度、行程、运动轨迹或表征系统“能力”的其他参数。 （2）使用方便、可靠、安全、寿命长。 （3）体积小、重量轻。 （4）价格低、使用和维修费用少。 （5）造型美观，色彩宜人。 （6）满足环保要求。 1.2 满足技术接口要求原则 1.3绿色设计原则 （1）绿色设计的概念 机械产品绿色设计是一种基于产品整个生命周期，并以产品的环境资源属性为核心的现代设计理念和方法，在设计中，除考虑产品的功能、性能、寿命、成本等技术和经济属性外，还要重点考虑产品在生产、使用、废弃和回收的过程中，对环境和资源的影响。 （2）绿色设计的具体应用 ①有良好的拆卸性能和回收性能。 ②绿色材料选择是绿色设计的基础，它包括选用材料的经济性，材料对环境的影响以及材料的加工性等。 ③产品在生命周期对资源的消耗以及制造该产品的资源消耗。 ④产品使用过程中对环境的影响。 1．2机械设计的基本类型 （1）创新设计 创新设计就是开发性设计，在工作原理、结构等完全不知的情况下，设计者通过应用已经成熟的科学技术，设计出迄今尚无的新型机械。 （2.）适应性设计 在原理基本不变的前提下，对现有产品仅仅局部的变更或者增加新部件，以扩展产品的某些功能，提高产品技术性能和经济效益。 （3）变形设计 工作原理和功能结构都不变化的情况下，变更现有产品的结构配置和尺寸，形成系列产品，以适应不同的要求。 1.3运动简图的绘制 各种符号的熟悉和使用（举例） 1.4机构原理的选择 一个机器或设备的原理，它体现了设计者的设计思想和设计理念，也决定了机器或者设备的制造成本、制造方法、材料、使用、维修甚至回收利用。 1.4.1把回转运动转变成直线运动的方法 （1）齿轮齿条机构 其特点是传递的功率大，结构简单，位移的精确度较高，特别是当原动力是伺服电动机或者是步进电动机时，可以达到一定的控制精度。见教材图1-2、1-3、1-4。 一是齿条固定，齿轮和原动力件移动。 另一种方式是齿轮固定而齿条移动。 （2）曲柄滑块机构 曲柄滑块机构是平面四杆机构的演化形式，在生产实践中是把旋转运动转化成直线运动的重要机构之一。特点是结构简单，运动可靠，变化形式较多。教材图1-6、1-7、1-8。 （3）凸轮机构 凸轮机构按凸轮的形状，可以将其分为三种：盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮。盘形凸轮是凸轮的最基本形式，凸轮是一个绕着固定轴线转动并具有变化半径的盘形零件。而从动件随着凸轮半径的变化移动。移动凸轮是把直线运动转化成直线运动的机构，后面再介绍。 将移动凸轮卷成圆柱体即成圆柱凸轮。教材图1-9、1-10、1-11、1-12 。 （4）丝杠螺母机构 丝杠螺母机构也叫螺旋传动机构，是生产实践中应用广泛的传动机构之一。它主要用来传递力、运动和调整距离。螺旋传动的应用非常广泛，例如普通加工机床的车床、铣床等的进给机构都是螺旋传动。 而滚珠丝杠主要是把丝杠螺母副中的滑动摩擦副转变成滚动摩擦副，减小了传动摩擦力和传动间隙，使传动摩擦力更小，传动更加省力，运动精度更高。教材图1-14 。 1.4.2回转运动传递的方法 回转运动的传递形式是：输入是回转运动，输出也是回转运动。有平行轴回转运动的传递和交叉轴回转运动的传递，主要是一些常用的机构，或者这些机构的组合。 （1）齿轮机构 齿轮机构是应用最广泛的传动机构之一。由于它传递的功率范围广、效率高、传动比稳定、寿命长、工