机械的组成和功能原理.ppt

机 械 设 计 基 础 教 学 课 件 课程主讲教师情况简介 郭仁生，教授，广东工业大学聘任“机械工程领域硕士研究生导师”。佛山市职业与成人教育评估专家组成员，佛山市机械工程学会副秘书长，企业兼职高级工程师和技术顾问。现任学院教学督导室副主任。 长期担任《机械设计基础》、《优化设计应用》和《MATLAB工程应用》等课程教学和机械工程师培训工作，是佛山职业技术学院精品课程《机械设计基础》负责人和主讲教师。 在机械工程专业期刊上发表了二十多篇专业技术论文和多篇教育教学论文，出版技术专著两部，编著和主编国家级和教育部规划教材叁部，主持完成企业应用技术研发项目多项。获得佛山职业技术学院教学成果一等奖一项、广东省中专教育优秀科研成果奖一项、佛山市自然科学优秀学术论文奖和优秀学术著作奖等四项。 配用：普通高等教育“十二五”规划教教材国家示范性高等职业院校成果教材 机械设计基础 （ 第 3 版 ） 郭仁生主编、魏宣燕副主编 张京辉、王军、黄晨华参编 清华大学出版社 第1章 机械设计概论 本章主要内容： 机械和机器等概念 机械设计发展概况 机械设计一般过程 机械功能原理 机械设计约束和机械结构设计 本课程的主要内容与教学特点 教学目标 1.知识目标 ⑴掌握机械的概念和组成。 ⑵熟悉机械设计的发展概况。 ⑶熟悉课程主要内容、基本要求和学习特点。 ⑷了解机械设计的过程。 ⑸熟悉机械功能原理设计（重点是动作功能和工艺功能）。 ⑹掌握机械设计约束的基本内容（重点是承载能力约束）。 ⑺熟悉机械结构设计的基本要求（重点是工艺性准则和强度刚度准则）。 2.能力目标 ⑴具有分析一般机械的组成和工作原理的能力。 ⑵具有分析一般机械功能结构的基本能力。 ⑶能够提出一般机械功能结构的求解思路。 ⑷具有合理运用加工和装配工艺性进行机械结构设计能力。 1.1 课程概论 1.1.1 机械的概念和组成 动力机械：用以实现机械能与其他形式能量之间转换，如电动机、内燃机、液压泵和压缩机等； 加工机械：用以改变物料的状态、性质、结构和形状，如金属切削机床、纺织机械、压力机和包装机等； 运输机械：用以改变物体空间位置，如自行车、摩托车、汽车、火车、飞机、轮船、缆车、电梯和输送机等； 信息机械：用以获取和处理各种信息，如复印件、打印机、传真机、绘图仪、数码照相机和数码摄影机等。 机器、机构和机械的概念: 从功能结构和实现运动的观点来看，机器和机构之间没有区别。 “机器”能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能，故机器是能转换机械能或完成有用机械功的机构。“机器”通常用来指机械的实体，例如自行车、拖拉机和内燃机等。 “机构”是由若干构件以一定方式联接组成，用以传递动力、运动或是转换运动形式的系统（例如连杆机构、凸轮机构和轮系等）。 “机械”则常用于更广泛和抽象的意义上，例如机械工业、农业机械化等。具体的某机械可能是机器，也可能是机构，还可能是兼有机器和机械两者。 机械的组成： 机器执行机械运动，用以变换或传递能量、物料或信息。从机械的功能结构来看，他们一般包括原动、执行、传动、控制和支撑等几部分，如图1-1所示。 能力训练案例1-1 ：试分析图1-2所示单缸内燃机的组成和工作原理。 能力训练案例1-2 ：试分析滚筒式绘图仪的组成和工作原理。 1.1.2 机械设计发展概述 由于现代产品对自身的功能、可靠性、效益等提出了更为严格的要求，新兴技术对机械产品的渗透和应用，现代机械产品正在朝着机械—电子—信息一体化技术方向发展。 现代科学技术和应用数学的飞跃发展，许多新的设计思想、方法和手段，如设计方法学、计算机辅助设计、优化设计、有限元、可靠性设计、反求工程等，促进了机械设计的革新和发展。随着科技的进步，试验手段的加强，设计水平发展很快。纵观整个机械的设计发展过程，设计从宏观走向微观，从静态走向动态，从单目标设计走向多目标综合设计。 1.1.3 本课程的内容、基本要求和学习特点 本课程的基本任务是： 掌握常用机构和通用机械零件的工作原理、结构特点、应用场合、技术规范、选用和设计等基本知识与基本理论，以及相应的计算、使用技术资料、计算机辅助设计和绘图等基本技能；初步具有设计和选用通用机械零部件和简单机械传动装置，分析生产实际中常用机构工作特性、通用机械零件失效以及结构方面问题的能力。为学习后续专业课程、进行技能实训和学习新的科学技术中有关机械的内容打下基础。 同时，适当了解现代设计法在有关方面的应用，以体现高等职业技术教育注重培养学生有比较强