《机械设计基础》 课件全套 王宁侠 第1--13章 总论、平面机构的运动简图及其自由度 ----机械创新设计理论及方法.ppt

第一章总论

§1.1“机械设计基础”课程研究的对象和内容

§1.2机械设计的基本要求和一般步骤

§1.3现代设计理论及方法简介

§1.4机械零件的常用材料及钢的热处理概念

§1.5机械零件的强度

1.1“机械设计基础”课程研究的对象和内容

“机械设计基础”研究的对象是机械或机器。

进气阀3

机器实例1：

内燃机

功能：内燃机是将燃气排气阀4

活塞2

燃烧时的热能转化为机气缸体1

顶杆8

械能的机器

连杆5

组成：见右图

曲轴6

齿轮9

凸轮7

1.1“机械设计基础”课程研究的对象和内容

1.1“机械设计基础”课程研究的对象和内容

机械的特征

1）人为的实物组合——由人工组合的构件系统

2）各实物间具有确定的相对运动如活塞—缸体：往复运动

曲轴—缸体：转动

3）实现能量转换或完成有效的机械功连杆—曲轴：摆动

刨头—床身：往复直线

如内燃机：热能→机械能

发电机：机械能→电能

电动机：电能→机械能

具有以上三个特征——机器

只具有机器的前两个特征——机构

可见，机器与机构的关系：机器是由一种或多种机构组成的

1.1“机械设计基础”课程研究的对象和内容

1.一般机器的组成：发动机、传动机构和工作机构。

2.机器由机构组成:机构——人工组合的构件系统

构件：组成机器的各个相对运动的实物。

是机器中独立运动的单元体，由一个或几个零件组成

单一零件——曲轴多个零件的刚性组合——连杆

构件是机械中运动的单元体，

零件是机械中制造的单元体。

1.1“机械设计基础”课程研究的对象和内容

3.零件是组成机器最基本的单元体

零件：机械中不可拆的制造单元体。

零件可分为两类：

专用零件：特定机器中所使用的零件，如活塞、曲轴、叶片

通用零件：各类机器中普遍使用的零件，如齿轮、轴、螺栓等

部件：若干个零件的装配体

机械设计基础的研究对象是常用机构和通用零部件的工作原理、

运动特点、结构特点、设计计算的基本理论和方法及有关标准规范

1.2机械设计的基本要求和一般步骤

一、机械设计的基本要求

1.运动和动力性能要求

2.工作可靠性要求

⑴强度:衡量零件抵抗破坏的能力；工作应力不得超过许

用应力(强度计算准则)。

⑵刚度：衡量零件抵抗弹性变形的能力；零件工作时的弹

性变形量不超过机械工作性能所允许的极限值(刚度计算

准则)。

⑶耐磨性：零件抵抗磨损的能力；磨损计算准则。

⑷耐热性：抗氧化，抗热变形和抗蠕变的能力；热平衡准

则。

⑸振动稳定性：共振失效。

1.2机械设计的基本要求和一般步骤

3.经济性要求

4.劳动保护要求

5.其他特殊要求

1.2机械设计的基本要求和一般步骤

二、机械设计的一般步骤

1.提出设计要求

2.调查研究、分析对比、确定设计模型与方案

3.结构设计

4.试验分析

5.使用与考核

1.2机械设计的基本要求和一般步骤

讨论：①例举3－5种把回转运动转为直线运动、

两种直线运动转为回转运动的机构；

1.3现代设计理论及方法简介

一、现代设计方法的特点和范畴

二、现代设计方法简介

1.机械优化设计9.设计方法学设计

2.计算机辅助设计10.基于实例设计

3.可靠性设计11.质量驱动设计

4.变型产品设计12.参数化设计