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MOOC一起学机械设计基础(国家精品)

课程介绍与背景机械设计基础知识连杆机构设计凸轮机构设计齿轮传动系统设计轴系零部件设计总结与展望

01课程介绍与背景

MOOC（MassiveOpenOnlineCourse）即大规模开放在线课程，是一种面向全球学习者的在线教育模式。本课程《机械设计基础》采用MOOC形式，旨在为广大学习者提供系统、深入的机械设计基础知识。课程内容涵盖机械设计的基本概念、原理、方法和技术，结合实例和案例分析，帮助学习者掌握机械设计的核心思想和实际应用。MOOC课程概述

123机械设计是机械工程领域的基础学科，对于培养学习者的创新思维和实践能力具有重要意义。掌握机械设计基础知识，有助于理解机械设备的构造、工作原理和设计方法，为后续的专业课程学习和工程实践打下基础。在当今工业4.0和智能制造的时代背景下，机械设计基础知识对于培养高素质机械工程人才具有重要作用。机械设计基础重要性

本课程被评为国家精品课程，代表了国内机械设计基础教育的最高水平。采用先进的教学方法和手段，如多媒体教学、在线互动、小组讨论等，提高教学效果和学习者的学习兴趣。国家精品课程特色课程内容丰富、系统、深入，结合工程实际，注重培养学习者的创新思维和实践能力。课程团队由经验丰富的教授和专家组成，为学习者提供优质的学术指导和支持。

02机械设计基础知识

机构与机器组成原理机构与机器的定义机构是由两个或两个以上构件通过活动联接形成的构件系统，而机器则是用来变换或传递能量、物料、信息等的装置。机构组成要素机构由构件和运动副组成，其中构件是运动的单元，运动副则是构件之间的连接部分。机器组成原理机器由动力部分、传动部分、执行部分和控制部分组成，各部分协同工作以实现机器的功能。

机械设计应遵循功能性、经济性、可靠性、安全性和审美性等基本原则。设计基本原则机械设计可采用理论设计、经验设计和模型实验等方法，其中理论设计是基于力学、数学等理论进行计算和设计的方法。设计方法机械设计流程包括需求分析、方案设计、技术设计、施工设计和试验鉴定等阶段。设计流程机械设计基本原则与方法

平面连杆机构由若干构件用低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，具有运动副为面接触、构件形状较简单、便于润滑和制造等特点。由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构，可实现复杂的运动规律和要求。由齿轮副组成的传动机构，具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等优点。由蜗杆和蜗轮组成的交错轴齿轮机构，可实现大传动比、结构紧凑、传动平稳等要求。由螺杆和螺母组成的将旋转运动变为直线运动的机构，具有结构简单、工作平稳、易于自锁等特点。凸轮机构蜗杆蜗轮机构螺旋机构齿轮机构常用机构类型及特点

03连杆机构设计

由若干刚性构件通过低副（转动副或移动副）连接而成的机构。连杆机构定义连杆机构分类连杆机构特点根据构件之间的相对运动关系，可分为平面连杆机构和空间连杆机构。能够实现多种复杂的运动规律和轨迹，广泛应用于各种机械装置中。030201连杆机构基本概念及分类

由四个刚性构件通过四个转动副连接而成的平面连杆机构。平面四杆机构组成包括位置分析、速度分析和加速度分析，用于确定机构在任意时刻的位置、速度和加速度。运动特性分析根据连架杆的运动形式，可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等。平面四杆机构类型平面四杆机构运动特性分析

03设计要点在满足功能要求的前提下，力求结构简单、紧凑、轻便，同时考虑加工、装配和维修的方便性。01设计步骤明确设计任务和要求、选择机构类型、确定机构尺寸、进行运动分析和动力分析、校核和优化设计等。02实例解析通过具体的设计案例，详细解析连杆机构设计的全过程，包括设计思路、方法、步骤和注意事项等。连杆机构设计实例解析

04凸轮机构设计

由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。凸轮机构定义根据凸轮形状可分为盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮；根据从动件类型可分为尖底从动件、滚子从动件和平底从动件。凸轮机构分类凸轮机构基本概念及分类

等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律等。根据工作要求选择合适的从动件运动规律，确定凸轮的基圆半径、推程角、远休止角等参数，进行凸轮轮廓曲线的设计。从动件运动规律选择与设计方法设计方法从动件运动规律

通过建立数学模型，利用计算机编程求解凸轮轮廓曲线上的坐标点，进而绘制出凸轮轮廓曲线。解析法在直角坐标系中，根据从动件的运动规律和凸轮的基圆半径等参数，利用几何作图的方法绘制出凸轮轮廓曲线。图解法利用CAD/CAE软件建立凸轮机构的虚拟样机，进行运动仿真分析，得到凸轮轮廓曲线的形状和尺寸。仿真法凸轮轮廓曲线绘制技巧

05齿轮传动系统设计

齿轮传动的分类根据齿轮轴线相对位置，可分为平行轴线齿轮传动、相交轴线齿轮传动和交错轴线齿