机械设计基础第一章概述.ppt

**********************************************************************************近代：18世纪中叶－20世纪中叶动力的变革材料的变革加工手段的变革生产模式的变革机构与传动的变革机械理论和设计方法的建立第48页,共71页，星期六，2024年，5月近代—动力的变革蒸汽机给人类带来了强大的动力，各种由动力驱动的产业机械—纺织机、车床等，如雨后春笋般出现。首先是动力的变革推动了机械的飞速发展和广泛应用。1765年，瓦特（Watt）改良了蒸汽机。揭开了第一次工业革命的序幕。古代机械的动力：人力、畜力和水力。动力制约了机械的发展。第49页,共71页，星期六，2024年，5月蒸汽机无法实现小型化，所以在当时的工厂里采用集中驱动的方式。蒸汽机时代的纺织工厂蒸汽机皮带天轴皮带生产机械2皮带生产机械1皮带生产机械3……第50页,共71页，星期六，2024年，5月19世纪，第二次工业革命电动机和内燃机发明为汽车、飞机的出现提供了可能性。电力代替了蒸汽。集中驱动被抛弃了，每台机器都安装了独立的电动机。第51页,共71页，星期六，2024年，5月与此同时，戴姆勒也发明出了他的第一辆四轮汽车。1886年，本茨发明的汽油发动机为动力的三轮车被授予专利。第52页,共71页，星期六，2024年，5月莱特兄弟1903第53页,共71页，星期六，2024年，5月19世纪中叶，发明了炼钢法，从那时一直到现在，钢铁始终是制造机械最主要的材料。18世纪末，现代车床的雏形在英国问世;19世纪中叶,通用机床的各种类型已大体齐备；19世纪末，自动机床、大型机床出现。近代—材料的变革近代—加工手段的变革近代—生产模式的变化社会需求日益增长。20世纪初叶，机械制造进入了大批量生产模式的时代。第54页,共71页，星期六，2024年，5月进行大批量生产的要求。近代—机构与传动的变革提高生产率的需要。基于动力的变革，大幅度提高机器的速度成为可能。机器速度的提高是几百年来未曾停遏的发展趋势。高速化自动化精密化提高产品质量的需要。基于加工水平的提高，提高机器的精度成为可能。近代机械的发展趋向要求不断完善已有的机构，并发明出新的机构第55页,共71页，星期六，2024年，5月例如：18世纪，欧拉（Euler）首次提出采用渐开线作为齿轮的齿廓，从而使高速、大功率的机械传动成为可能。20世纪各种大传动比、结构紧凑的新型传动，高速的步进机构，精密的滚动螺旋传动，………机构的创新一直到今天也没有停止。第56页,共71页，星期六，2024年，5月机器的发展，呼唤着机械的理论和设计方法。牛顿经典力学的建立则为此准备了理论基础。近代—机械理论和设计方法的建立第57页,共71页，星期六，2024年，5月材料学强度理论运动学静力学动力学牛顿经典力学机构结构学机构运动学机器静力学机器要运动、要传递力，因此，最先发展起来的是：第58页,共71页，星期六，2024年，5月材料学强度理论运动学静力学动力学牛顿经典力学机构结构学机构运动学机器静力学随着机器运转速度的不断提高，机器的振动、速度波动等问题引起了人们的重视，机械动力学发展起来。机器动力学第59页,共71页，星期六，2024年，5月材料学强度理论运动学静力学动力学牛顿经典力学机构结构学机构运动学机器静力学机器动力学机械零件设计到20世纪上半叶，机械设计的方法已基本形成。工程图学但是，这些方法都基于图解和手工计算。第60页,共71页，星期六，2024年，5月现代：20世纪中叶－计算机的发明－科学技术发展史上划时代的大事。现代机器的出现计算机使机械设计方法面目一新第61页,共71页，星期六，2024年，5月现代：机器人的出现随着计算机和伺服电机的出现，机器人作为现代机器的代表走上了历史舞台。工业机器人特种机器人工业机器人：在工业生产中越来越广泛地应用。用于搬运、装配、焊接、喷漆、凿岩等工作。第