第1章 绪论 《机械设计基础（第3版）》教案.doc

PAGE PAGE 6 绪 论 基本要求：了解本课程的性质、目的、任务；了解本课程的主要学习内容、学习要求、学习方法、和教学手段。 重 点：本课程的性质、目的、任务。 难 点：机器、机构、构件、零件的概念。 学 时：课堂教学：3学时。 教学方法：多媒体结合板书。 1.1　本课程研究的对象和内容 1.1.1研究对象 1、机器：根据某种使用要求而设计的一种执行机械运动的装置，可用来变换或传递能量、物料和信息。 2、机构：一种用来传递运动和动力的可动的装置。 很显然，机器和机构最明显的区别是：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能实现预期的机械运动。两者之间也有联系，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。 3、机械：机器和机构的统称。 1.1.2 本课程研究的主要内容 1、各种常用机构及机器动力学的基本知识； 2、通用零件的工作原理的工作原理、设计理论和计算方法； 3、扼要介绍国家标准和有关规范。 1.2 机械设计的基本要求和一般程序 1.2.1 基本要求： 物美：功能性要求； 价廉：经济性要求。 1.2.2机械设计的一般过程 市场调研可行性研究； 原理方案设计； 3、技术设计； 4、试制试验； 5、小批生产试销； 6、投产。 1.3 机械零件的常用材料及选择 1.3.1 械零件的常用材料 1、钢和铸铁（黑色金属） 碳钢与合金钢：应用最广泛 铸钢：铸造性比铸铁差，但比锻钢和轧制钢好。强度性比铸铁好，但比锻钢和轧制钢差。 铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁 2、有色金属 铝合金——重量轻、导热导电性较好、塑性好、抗氧化性好，高强度铝合金强度可与碳素钢相近； b) 铜合金——黄铜：Cu与Zn合金 青铜：Cu与Sn的合金 无锡青铜：Cu与铝、硅、锰、镍的合金。 3、非金属材料 塑料——轻、易加工成形、减摩性好，强度低，可作为普通机械零件、绝缘体 陶瓷——电热性好，硬度高 橡胶——弹性、绝缘性好，常用作弹性元件和密封元件、减震元件 4、复合材料 1.3.2机械零件材料选用的原则 零件的工作情况； 结构和加工工艺性； 3、材料的经济性； 4、材料供应情况。 1.4　机械零件的计算准则及一般设计步骤 1.4.1 机械零件的计算准则 机械零件的失效形式： 失效：零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能； 失效形式：强度失效、刚度失效、磨损失效、振动、噪声失效、精度失效、可靠性失效。 计算准则——以防止产生各种可能失效为目的而拟定的零件工作能力计算依据的基本原则。 1、强度准则 零件在载荷作用下抵抗破坏的能力。 2、刚度准则 零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。 3、寿命准则 寿命：正常工作的时间。 4、振动稳定性准则 1.4.2 机械零件设计的一般步骤 1）根据零件的使用要求（如功率、转速等），选择零件的类型和结构形式。 2）根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。 3）根据零件的工作条件，选择合适的材料及热处理方法。 4）分析零件的主要失效形式，选择相应的计算准则，计算零件的基本尺寸。 5）按结构工艺性及标准化要求，进行零件的结构设计。 6）必要时进行详细的校核计算。 7）绘制零件工作图，并写出计算说明书。 1.5　机械零件的结构工艺性及标准化 1.5.1机械零件的结构工艺性 的基本要求 1．选择合理的毛坯； 2．结构简单、便于加工； 3．便于装拆和维修。 1.5.2机械零件设计中的标准化 标准化:指对零件的类型、规格、性能指标、检验方法、设计方法、制图要求等制定标准并加以实施。 标准化含义：标准化、尺寸规格的系列化 和通用化。 标准按层次分为：国家标准（GB）、行业标准（JB、YB）和企业（公司）标准； 按使用的强制性程度分为：必须执行的（GB）和推荐使用的（GB/T）。 本章小结 1.本课程研究的对象是：机械。 2.机械零件材料选用的原则：安全、合理、经济。 3.机械零件的设计计算准则 ：强度准则；刚度准则；寿命准则；稳定性准则。 4. 机械零件设计的一般步骤：根据零件的使用要求，选择零件的类型；计算作用在零件上的载荷；选择合适的材料及热处理方法；分析零件的主要失效形式，计算零件的基本尺寸；按结构工艺性要求，进行零件的结构设计；绘制零件工作图。 作 业 1-1 机器的特征是什么？机器和机构有何区别？ 1-2 构件和零件的区别是什么？ 1-3 机械零件常用的材料有哪几类？ 1-4 机械零件的主要计算准则有哪些？ 1-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些？