概论 机械设计基础课件.ppt

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1、第一章概论第一节绪论第二节机械零件材料学基础第三节机械设计中的摩擦学基础第一节绪论一、课程的内容、性质和任务二、机械设计的一般过程简介三、机械零件的设计准则一、课程的内容、性质和任务1.课程内容2.课程性质3.课程任务具体研究内容研究机械中常用机构和通用机械零部件（各种机械中普遍使用的零部件）的工作原理、结构特点、基本设计理论和设计方法。机器若干个机构组合而成的具有确定运动的运动装置，能实现能量的转化或传递能量、物料或信息，实现预期的工作。如内燃机、电动机、起重汽车、金属切削机床、电话机和计算机等。机构是机器的组成部分，是由两个或两个以上的构

2、件通过可动联接构成的运动确定的系统，用来传递运动和力。构件是由若干零件刚性联接而成，是机器运动的最小单元。零件是机器加工制造的最小单元。机器的组成由原动机、工作机、传动系统等组成。1.课程内容常用机构设计连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构（棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构）等。常用通用零部件设计传动零件：齿轮传动、蜗杆传动、带传动、链传动、螺旋传动、摩擦传动等。联接零件:螺纹联接、键联接、销联接等。轴系零件：轴、轴承（滑动轴承、滚动轴承）、联轴器等  。机械系统的调速与回转件的平衡机械系统设计（运动方案设计及结构设计）现代设计法方法简介具体内

3、容传动零件齿轮传动蜗杆传动带传动传动零件圆柱平摩擦轮传动（a）滑动螺旋;(b）滚动螺旋;（c）静压螺旋链传动螺旋传动(a)(b)(c)联接零件螺纹联接键联接销联接轴滑动轴承滚动轴承联轴器轴系零件机器图数控立式升降台铣床电机起重机连杆曲柄内燃机实物图1-气缸体；2-活塞；3-连杆；4-曲轴；5、6-齿轮；7-凸轮；8-进气阀顶杆1234曲柄滑块机构156齿轮机构178凸轮机构机器的组成原动机：驱动机器完成预定功能的动力源工作机：完成机器预定功能的组成部分传动系统：传递运动和动力。有机械传动、电力传动和液力传动等。原动机传动系统工作机控制系统辅助

4、系统（润滑、显示、照明等（实例）本课程只研究机械传动。原动机：汽油机和柴油机。传动系统：离合器、变速箱、传动轴和差速器。工作机：车轮、悬挂系统和底盘。控制系统：方向盘和转向系统、排档杆、刹车及其踏板、离合器及其油门。辅助系统：油量表、速度表、里程表、润滑油温度表及蓄电平电流表、电压表等为显示系统；后视镜、车门锁、刮油器等为其它辅助系统；前后灯、仪表盘灯为照明系统；转向信号灯和车尾红灯为信号系统。机器组成实例2.课程性质综合性、应用性很强的培养学生设计能力的专业技术基础课。课前应具有必要的基础理论和金属加工工艺知识。必要的先修课程有高等数学几何

5、精度规范学机械制图金属材料学工程力学金工实习3.课程任务（1）获得认识、使用和维护机械设备的一些基本知识。（2）运用有关设计手册、图册、标准、规范等有关设计资料的能力。（3）掌握常用机构和通用零、部件的设计理论和方法。（4）通过课程设计的训练，了解机器设计原则和主要内容,用所学的有关知识设计机械传动装置和简单机械的能力。（5）掌握典型零件的实验方法和培养实验技能。（6）了解常用的现代设计方法及机械发展动向。二、机械设计的一般过程简介1.产品规划根据社会的需要和市场的需求，确定所设计机械（机器）的功能范围和性能指标，拟订设计任务书。2.方案设计

6、按设计任务书的要求，尽量构思出多种可行的设计方案，通过对比、筛选，优选出一种功能满足要求、工作原理可靠、结构设计合理、制造成本低廉的最优方案。3.技术和施工图设计对已选定的设计方案进行分析计算，确定机构和零件的工作参数以及机械（机器）的主要结构尺寸，完成每一个零件的结构设计，按照国家标准，绘制出整台机器的设计总图和全部零、部件的施工图，编写有关技术文件。4.试制、调试、鉴定进行样机试制，对样机进行试验、测定，从技术上、经济上作出评定，提出改进意见。1、机械零件的主要失效形式2、机械零件的设计准则三、机械零件的设计准则失效：在规定的工作条件下机

7、械零件失去了正常工作能力。断裂：零件在拉、弯、扭载荷作用下，当或时，就可能发生断裂，属强度不合格。疲劳断裂　过载断裂变形过大：时发生,属刚度不合格。振动过大甚至共振：振幅超过了许用值。零件表面失效：过大接触应力作用造成。胶合失效（黏着磨损）、点蚀（疲劳磨损）、磨损失效（磨粒磨损）、塑性变型。在化学腐蚀介质的接触和作用下产生腐蚀失效。1、机械零件的主要失效形式保证机械零件在要求的寿命内不出现各种失效。强度准则，刚度准则挠度偏转角扭转角振动稳定性准则使受激振作用的各个零件的固有频率f与激振源的频率fp错开。通常应保证fp0.85f或fp1.1

8、5f磨擦学准则验算压强p≤[p]验算pvpv≤[pv]验算速度v≤[v]2、机械零件的设计准则第二节机械零件材料学基础一、金属材料二、非金属材料三、复合材料四、钢的