機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 緒論 機(jī)械設(shè)備 生產(chǎn)設(shè)備 生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化培養(yǎng)機(jī)械工程技術(shù)人員培養(yǎng)機(jī)械工程技術(shù)人員捆抄機(jī)捆抄機(jī)第一章概第一章概 1.1 機(jī)械的組成及機(jī)械的組成及本課程研究對(duì)象本課程研究對(duì)象 1電動(dòng)機(jī)； 2v帶傳動(dòng)； 3蝸桿減速器； 4螺旋傳動(dòng)； 5活動(dòng)壓頭； 6壓緊紙幣。1電動(dòng)機(jī)；2聯(lián)軸器；3蝸桿；4蝸輪；5、6齒輪；7、9連桿；8搖桿；10推塊；11機(jī)架；加熱爐工件運(yùn)送機(jī)加熱爐工件運(yùn)送機(jī) 原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置 工作機(jī)控制裝置機(jī)械的組成機(jī)械的組成內(nèi)燃機(jī)減速器主要概念機(jī)械、機(jī)器、零件、部件、構(gòu)件、機(jī)構(gòu)機(jī)械、機(jī)器、零件、部件、構(gòu)件、機(jī)構(gòu)機(jī)械零部件 定義：機(jī)械零件是機(jī)械制造中不可拆的 最小單元。機(jī)械部件

2、是完成同一目的而協(xié)同工作的零件的組合體。 通用零部件：在各類機(jī)械中都能用到的零部件。 專用零部件：只有在特定機(jī)械中才能用到零部件。機(jī)械零件機(jī)械部件滾動(dòng)軸承部件滑動(dòng)軸承部件通用零部件專用零部件構(gòu)件與機(jī)構(gòu) 構(gòu)件：機(jī)械中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元體稱為構(gòu)件。 機(jī)構(gòu)：具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組合體稱為機(jī)構(gòu)。常用構(gòu)件常用機(jī)構(gòu)（1）平面連桿機(jī)構(gòu)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)（2）凸輪機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)機(jī)器與機(jī)械機(jī)器：具有特定運(yùn)動(dòng)，并能夠作功或?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換功能的構(gòu)件組合體。機(jī)器的三個(gè)特征:(1)人為的實(shí)體組合(2)確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(3)變換和傳遞能量 機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。常用機(jī)器實(shí)例抽油機(jī)機(jī)器與機(jī)構(gòu)區(qū)別 機(jī)器：具有傳遞運(yùn)動(dòng)和

3、動(dòng)力的作用。 機(jī)構(gòu)：是構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的組合體，只用來傳遞運(yùn)動(dòng)。 從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度分析，機(jī)器和機(jī)構(gòu)之間并無區(qū)別，都是具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各種實(shí)物的組合，所以，通常將機(jī)通常將機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。零件與構(gòu)件的區(qū)別：零件與構(gòu)件的區(qū)別： 零件零件是組成機(jī)器的最小單元，也是機(jī)器的制造單元，機(jī)器是由若干個(gè)不同的零件組裝而成的。 各種機(jī)器經(jīng)常用到的零件稱為通用零件。 特定的機(jī)器中用到的零件稱為專用零件。 構(gòu)件構(gòu)件是機(jī)器的運(yùn)動(dòng)單元，一般由若干個(gè)零件剛性聯(lián)接而成，也可以是單一的零件。若從運(yùn)動(dòng)的角度來講，可以認(rèn)為機(jī)器是由若干個(gè)構(gòu)件組裝而成的。本課程研究對(duì)象及主要內(nèi)容本課程研究對(duì)象及主要內(nèi)容 研究

4、對(duì)象： 常用機(jī)構(gòu)和一般機(jī)械通用零部件。 主要內(nèi)容： 機(jī)械中常用機(jī)構(gòu)的組成、運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析。一般工作條件和常用參數(shù)范圍內(nèi)的通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)計(jì)算方法。課程性質(zhì)和學(xué)習(xí)目的課程性質(zhì)和學(xué)習(xí)目的 課程性質(zhì)：課程性質(zhì)：設(shè)計(jì)性的技術(shù)基礎(chǔ)課。 學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的： 樹立設(shè)計(jì)思想、掌握設(shè)計(jì)理論方法、了解設(shè)計(jì)一般規(guī)律、培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力、學(xué)會(huì)運(yùn)用已有技術(shù)資料、掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能。三 、機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求及一般過程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求及一般過程一般過程一般過程 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求：機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求： 機(jī)械設(shè)計(jì)的目的是為了滿足社會(huì)生產(chǎn)和生活需求，機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)是應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新方法

5、開發(fā)適應(yīng)社會(huì)需求的各種新的機(jī)械產(chǎn)品，以及對(duì)原有機(jī)械進(jìn)行改造，從而改變或提高原有機(jī)械的性能，任何機(jī)械產(chǎn)品都始于設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，關(guān)系到產(chǎn)品的成本和價(jià)格,機(jī)械設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開發(fā)中起著非常關(guān)鍵的作用。為此，要在設(shè)計(jì)中合理確定機(jī)械系統(tǒng)功能，增強(qiáng)可靠性，提高經(jīng)濟(jì)性，確保安全性。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾方面的基本要求。 實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能設(shè)計(jì)的機(jī)器應(yīng)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，并在規(guī)定的工作條件下、規(guī)定的工作期限內(nèi)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為此，必須正確選擇機(jī)器的工作原理、機(jī)構(gòu)的類型和機(jī)械傳動(dòng)方案，合理設(shè)計(jì)零件，滿足強(qiáng)度、剛度、耐磨性等方面的要求。 2.滿足可靠性要求滿足可靠性要求機(jī)械產(chǎn)品的可靠性是

6、由組成機(jī)械的零、部件的可靠性保證的。只有零、部件的可靠性高，才能使系統(tǒng)的可靠性高。機(jī)械系統(tǒng)的零、部件越多，其可靠度越低。為此，要盡量減少機(jī)械系統(tǒng)的零件數(shù)目，并對(duì)系統(tǒng)可靠性有關(guān)鍵影響的零件，必須保證其必要的可靠性。 3.符合經(jīng)濟(jì)合理性要求符合經(jīng)濟(jì)合理性要求 設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品應(yīng)先進(jìn)、功能強(qiáng)、生產(chǎn)效率高、成本低、使用維護(hù)方便、在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)用最低的成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)定 4.確保安全性要求確保安全性要求 要能保證操作者的安全和機(jī)械設(shè)備的安全，以及保證設(shè)備對(duì)周圍環(huán)境無危害，要設(shè)置過載保護(hù)安全互鎖等裝置。 功能。 5.推行標(biāo)準(zhǔn)化要求推行標(biāo)準(zhǔn)化要求 設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品規(guī)格、參數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，零部件應(yīng)最大限度的與同

7、類產(chǎn)品互換通用，產(chǎn)品應(yīng)成系列發(fā)展，推行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，提高標(biāo)準(zhǔn)化程度和水平。 6.6.體現(xiàn)工藝造型美觀要求體現(xiàn)工藝造型美觀要求 重視產(chǎn)品的工藝造型設(shè)計(jì)，不僅要功能強(qiáng)、價(jià)格低，而且外型美觀、實(shí)用，使產(chǎn)品在市場(chǎng)上富有競(jìng)爭(zhēng)力機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性工作，需要考慮的因素較多，解答的方案也不止一個(gè)，下面用框圖簡(jiǎn)要介紹機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般過程。 產(chǎn)品規(guī)劃技術(shù)設(shè)計(jì)階 方案設(shè)計(jì)階段施工、設(shè)計(jì)、文件編制 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般方法機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般方法通用機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般方法可概括為：.根據(jù)零件的功能及使用要求，選擇零件類型并擬定計(jì)算簡(jiǎn)圖；.分析零件的受力狀況，考慮各種因素對(duì)

8、載荷的影響，確定計(jì)算載荷；.根據(jù)零件的工作條件，合理選擇材料及熱處理方法，并確定許用應(yīng)力； 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般方法機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般方法通用機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般方法可概括為：.分析零件可能的失效形式，確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定零件的基本尺寸；.確定零件的主要參數(shù)和幾何尺寸，確定零件結(jié)構(gòu)；.繪制零件工作圖，擬定技術(shù)要求。 機(jī)械零件的材料選用機(jī)械零件的材料選用 選擇材料時(shí)所需研究的考慮的因素是多方面的，如強(qiáng)度、剛度、耐磨、耐腐蝕性、加工工藝性等等 機(jī)械零件常用的材料種類1金屬材料 鑄鐵：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、 可鍛鑄鐵鑄鋼鑄造性比鑄鐵差，但比鍛鋼和軋制鋼好。 強(qiáng)度性比鑄鐵好，但比鍛鋼和軋制鋼差機(jī)械零件的材料選用機(jī)械零件的材料選用1金屬材料 碳鋼與合金鋼應(yīng)用最廣泛a) 鋁合金重量輕、導(dǎo)熱導(dǎo)電性較好、塑性好、抗氧化性好，高強(qiáng)度鋁合金強(qiáng)度可與碳素鋼相近b) 銅合金黃銅：cu與zn合金 青銅：cu與sn的合金 無錫青銅：cu與鋁、硅、錳、鎳的合金。 機(jī)械零件的材料選用機(jī)械零件的材料選用 2非金屬材料塑料輕、易加工成形、減摩性好，強(qiáng)度低，可作為普通機(jī)械零件、絕緣體 陶瓷電熱性好，硬度高 橡膠彈性、絕緣性好，常用作彈性元件和密封元件、減震元件 3、復(fù)合材料機(jī)械零件的使用條件及要求 1.使用條件：1）承受交變載荷，沖擊載荷時(shí)，選擇抗疲勞強(qiáng)度高的材料。2）承受的載荷大且尺寸小時(shí)，選擇強(qiáng)度高的材料如