机械设计基础全套教学课件.pptx

全套可编辑PPT课件第一章绪论本章内容1本课程的研究对象2本课程的内容和学习方法3机械设计的基本要求及一般过程4机械零件设计的基本要求及一般方法【本章导读】机械设计是根据机械的使用要求对其工作原理、结构、运动方式，零件的材料、几何形状等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。1.1本课程的研究对象在学习本课程之前,我们首先要了解一些基础知识，如机器、机构、机械、零件、部件和构件等，这些基础知识也是本课程的研究对象。1.1.1引言在我国，机械的创造、发展及其使用有着悠久的历史。三千年前出现了简单的纺织机，两千年前已将绳轮、凸轮、连杆机构等用于生产中。汉代以后的指南车及记里鼓车中利用了齿轮和齿轮系传动。据《后汉书·杜诗传》记载，公元31年，东汉劳动人民已发明用水排以鼓风炼铁，如图1-1所示。图1-1水排以鼓风炼铁东汉张衡将杆机构巧妙地使用在人类第一台地震仪上，根据地动仪内部机构的推测图，如图1-2所示。图1-2候风地动仪内部推测图1.1.2机器、机构与机械机器、机构与机械之间既有联系，又有区别，下面我们进行一一讲解。1.机器在人们的生产和生活中广泛地使用着各种类型的机器，如内燃机、机床、汽车、火车、发电机、洗衣机等。为了加深对机器的理解，先以图1-3所示的单缸内燃机为例进行分析。图1-3单缸内燃机结构原理图内燃机是由机架(缸体)1、曲轴2、连杆3、活塞4、进气阀5、排气阀6、推杆7、凸轮8、齿轮9和10等组成。以下三部分共同将热能转换为曲轴的机械能。活塞、连杆、曲轴和缸体组成主体部分，燃气推动活塞作往复移动，经连杆转变为曲轴的连续转动;01凸轮、进排气阀推杆和缸体组成进排气的控制部分，凸轮转动，推动气阀按时启闭，分别控制进气和排气;02曲轴上的齿轮和凸轮轴上的齿轮与缸体组成传动部分，曲轴转动，通过齿轮将运动传给凸轮轴。03此外，尽管机器种类繁多，形状各异，但就其功能而言，一般的机器主要由五个部分组成，如图1-4所示。图1-4机器的组成2.机构由若干构件采用一定方式连接，其中一个构件为机架，用来传递力、运动或转换运动形式的系统，称为机构。大多数机器都由若干基本机构组成，如内燃机的主体部分是曲柄滑块机构，进排气控制部分是凸轮机构，传动部分是齿轮机构。3.机械从运动的观点来看，机器与机构之间并没有区别。因此，习惯上将机器和机构统称为机械。1.1.3零件、部件和构件从制造角度看，若干个零件组成了机构，若干个机构组成了机器，因此零件是机器的制造单元，是机器的基本组成要素。1.零件在各种机械中经常使用的零件，如螺母、螺栓、齿轮、轴、键、弹簧等。概括地讲机械零件可分为通用零件和专用零件两大类。通用零件:仅在某些类型的机械设备中使用的零件,如内燃机中的曲轴，起重机中的吊钩等。专用零件:2.部件部件是指由一组协同工作的零件组成的独立制造装配的组合件，它是机械中的装配单元，如减速器、离合器等。3.构件从机械实现预期运动和功能角度看，机构中形成相对运动的各个运动单元称为构件。构件可以是由单一的零件，也可以是由若干零件组成的运动单元。组成机构的构件按运动性质可分为原动件、从动件和机架三类。又称主动件，是指运动规律已知的活动构件。它的运动是由外界输入的，可以按照给定的运动规律作独立的运动。原动件:从动件:构件中除原动件以外，随原动件运动而运动的可动构件。是指构件中固定不动的构件，用于支撑运动构件。一个机构中有且只有一个机架。机架:1.2本课程的内容和学习方法1.2.1本课程的内容机器由若干机构及零部件组成，机器的功能指标取决于机构类型及零部件的工作能力。为此，本课程内容在简要介绍有关整部机器设计的基本知识的基础上，重点讨论常用机构的运动规律、设计准则、设计计算等基本知识；重点讨论通用机械零件在一般工作条件下的结构特点、设计准则及设计计算等问题。本课程的主要内容包括以下几点:1绪论部分———本课程的研究对象、机械设计的基本要求及一般过程、机械零件设计的基本要求及一般过程等。2常用机构部分———平面连杆机构、凸轮机构和间歇机构等。3传动部分———带传动、链传动和齿轮传动等。4连接部分———螺纹连接、键和销连接等。5轴系部分———轴、滚动轴承、滑动轴承、联轴器和离合器等。6其他部分———减速器等。1.2.2本课程的学习方法本课程综合运用了工程力学、金属工艺学、机械制图、公差配合等先修基础课程知识，解决常用机构及通用零部件的设计问题，较之以往的先修课程更接近工程实际，因此学生在学习本课程时必须在学习方法上有所改变。1.3机械设计的基本要求