機(jī)械設(shè)計(jì)緒論P(yáng)PT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1機(jī)械設(shè)計(jì)緒論機(jī)械設(shè)計(jì)緒論本課程學(xué)習(xí)對象本課程學(xué)習(xí)對象1-2機(jī)器的基本組成要素機(jī)器的基本組成要素 機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)=機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu) + 驅(qū)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)動(dòng)力 + 檢測與控制檢測與控制 一臺(tái)機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)總是由一些機(jī)構(gòu)組成的，每個(gè)機(jī)一臺(tái)機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)總是由一些機(jī)構(gòu)組成的，每個(gè)機(jī)構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種機(jī)器中構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種機(jī)器中常用的，稱之為常用的，稱之為通用零件通用零件；有些零件只有在特定的機(jī)；有些零件只有在特定的機(jī)器中才用到，稱之為器中才用到，稱之為專用零件專用零件。 通用零件包括：通用零件包括：齒輪、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)；齒輪、鏈傳

2、動(dòng)、帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)； 軸、聯(lián)軸器、離合器；滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承；軸、聯(lián)軸器、離合器；滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承； 螺栓、鍵、花鍵、銷；鉚、焊、膠結(jié)構(gòu)件；螺栓、鍵、花鍵、銷；鉚、焊、膠結(jié)構(gòu)件；彈簧、機(jī)架、箱體等。彈簧、機(jī)架、箱體等。 專用零件，例如專用零件，例如葉片、犁鏵、槍栓葉片、犁鏵、槍栓等。等。通用零件是本課程的主要學(xué)習(xí)對象，而專用零件的設(shè)計(jì)方法應(yīng)在有關(guān)專業(yè)課中學(xué)習(xí)。第1頁/共20頁本課程的主要內(nèi)容：本課程的主要內(nèi)容：本課程中本課程中“設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)”的含義是指的含義是指: :1-3本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)；學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)；學(xué)習(xí)一般

3、尺寸和參數(shù)的通用零件設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí)一般尺寸和參數(shù)的通用零件設(shè)計(jì)方法。機(jī)械裝置的實(shí)體設(shè)計(jì)機(jī)械裝置的實(shí)體設(shè)計(jì); ;涉及零件的應(yīng)力、強(qiáng)度的分析計(jì)算涉及零件的應(yīng)力、強(qiáng)度的分析計(jì)算; ;材料的選擇材料的選擇; ;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì); ;考慮加工工藝性考慮加工工藝性; ;標(biāo)準(zhǔn)化以及經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)化以及經(jīng)濟(jì)性; ;環(huán)境保護(hù)等環(huán)境保護(hù)等。第2頁/共20頁 機(jī)械機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)果的表現(xiàn)形式為：設(shè)計(jì)結(jié)果的表現(xiàn)形式為： 機(jī)械工程圖、說明書和計(jì)算機(jī)程序機(jī)械工程圖、說明書和計(jì)算機(jī)程序。本課程所涉及的先修課程有：本課程所涉及的先修課程有：工程材料：工程材料：非金屬材料、金屬材料及熱處理。非金屬材料、金屬材料及熱處理。工程制圖：工程制

4、圖：設(shè)計(jì)的圖形表達(dá)。設(shè)計(jì)的圖形表達(dá)。機(jī)械制造基礎(chǔ)：機(jī)械制造基礎(chǔ)：冷加工工藝，熱加工工藝。冷加工工藝，熱加工工藝。公差配合與技術(shù)測量：公差配合與技術(shù)測量：解決精度設(shè)計(jì)問題。解決精度設(shè)計(jì)問題。理論力學(xué)：理論力學(xué)：解決力分析與動(dòng)力計(jì)算。解決力分析與動(dòng)力計(jì)算。材料力學(xué)：材料力學(xué)：解決強(qiáng)度分析問題。解決強(qiáng)度分析問題。機(jī)械原理：機(jī)械原理：解決機(jī)械的方案設(shè)計(jì)。解決機(jī)械的方案設(shè)計(jì)。第3頁/共20頁本課程的幾個(gè)特點(diǎn)本課程的幾個(gè)特點(diǎn): : 涉及面廣涉及面廣 體現(xiàn)為5多 實(shí)踐性強(qiáng)實(shí)踐性強(qiáng)只有理論知識(shí)不行，要多聯(lián)系實(shí)際，要只有理論知識(shí)不行，要多聯(lián)系實(shí)際，要注重實(shí)踐性環(huán)節(jié)。注重實(shí)踐性環(huán)節(jié)。 設(shè)計(jì)結(jié)果不唯一設(shè)計(jì)結(jié)果不唯一

5、體現(xiàn)個(gè)性化，沒有最好，只有更體現(xiàn)個(gè)性化，沒有最好，只有更好。好。關(guān)系多關(guān)系多因與諸多先修課關(guān)系密切。因與諸多先修課關(guān)系密切。要求多要求多強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝、重量、安全、強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝、重量、安全、 經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性。 門類多門類多各類零件，各有特點(diǎn)，設(shè)計(jì)方法各異。各類零件，各有特點(diǎn)，設(shè)計(jì)方法各異。公式多公式多有解析式、半解析式、經(jīng)驗(yàn)式、半經(jīng)驗(yàn)式有解析式、半解析式、經(jīng)驗(yàn)式、半經(jīng)驗(yàn)式 以及定義式的。以及定義式的。 圖表多圖表多結(jié)構(gòu)圖、分析圖、原理圖、示意圖、曲線結(jié)構(gòu)圖、分析圖、原理圖、示意圖、曲線圖、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)數(shù)表。圖、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)數(shù)表。第4頁/共20頁注意處理好幾個(gè)關(guān)系注意處理好幾個(gè)關(guān)系

6、 零件的設(shè)計(jì)與選用零件的設(shè)計(jì)與選用零件設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要途徑。零件設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要途徑。 設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)決非只是計(jì)算，更應(yīng)重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)決非只是計(jì)算，更應(yīng)重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。 性能要求與經(jīng)濟(jì)性性能要求與經(jīng)濟(jì)性永遠(yuǎn)是一對矛盾，應(yīng)學(xué)會(huì)合理地解決這一對矛盾永遠(yuǎn)是一對矛盾，應(yīng)學(xué)會(huì)合理地解決這一對矛盾。 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)二者均重要，前者是后者的基礎(chǔ)。二者均重要，前者是后者的基礎(chǔ)。 具體的設(shè)計(jì)方法與一般的設(shè)計(jì)能力具體的設(shè)計(jì)方法與一般的設(shè)計(jì)能力 前者是學(xué)習(xí)的形式，后者是學(xué)習(xí)的目的。前者是學(xué)習(xí)的形式，后者是學(xué)習(xí)的目的。第5頁/共20頁在學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程之初，有

7、必要對機(jī)械的組成、機(jī)械的基本要素有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。下面先看幾個(gè)例子。典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：機(jī)械控制式機(jī)械控制式電氣控制式電氣控制式模糊控制式模糊控制式除了控制方式以外，上述三種洗衣機(jī)的主要傳動(dòng)系統(tǒng)除了控制方式以外，上述三種洗衣機(jī)的主要傳動(dòng)系統(tǒng)沒有很大的差別。沒有很大的差別。全自動(dòng)洗衣機(jī)；全自動(dòng)洗衣機(jī)； 減速器；減速器； 工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人。1-4典型機(jī)械簡介典型機(jī)械簡介潘存云教授研制全自動(dòng)洗衣機(jī)；全自動(dòng)洗衣機(jī)；第6頁/共20頁潘存云教授研制自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：上蓋上蓋控制面板控制面板進(jìn)水口進(jìn)水口排水管排水管外箱體外箱體盛水桶盛水桶支撐拉桿支撐拉桿脫水桶脫水桶電動(dòng)機(jī)電動(dòng)

8、機(jī)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)減速器減速器波輪波輪第7頁/共20頁潘存云教授研制洗滌：洗滌：A A制動(dòng)，制動(dòng)，B B放開，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、中心齒輪放開，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、中心齒輪、行星輪、行星架、帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn)。、行星輪、行星架、帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn)。脫水：脫水：A A放開，放開，B B制動(dòng)，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、內(nèi)齒圈（脫制動(dòng)，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、內(nèi)齒圈（脫水桶）、中心齒輪、行星架，波輪與脫水桶等速旋轉(zhuǎn)水桶）、中心齒輪、行星架，波輪與脫水桶等速旋轉(zhuǎn)。AB洗衣機(jī)系統(tǒng)簡圖洗衣機(jī)系統(tǒng)簡圖帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)脫水桶脫水桶波輪波輪自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理：自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理：第8頁/共20頁典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：減速器

9、減速器 潘存云教授研制第9頁/共20頁典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人第10頁/共20頁潘存云教授研制典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人第11頁/共20頁典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：潘存云教授研制工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人第12頁/共20頁典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：潘存云教授研制工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人第13頁/共20頁典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：潘存云教授研制工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人第14頁/共20頁典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：潘存云教授研制工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人第15頁/共20頁潘存云教授研制潘存云教授研制 示教盒用于輸入控制命令或控制程序。示教盒用于輸入控制命令或控制程序

10、?？刂葡到y(tǒng)用于控制操作機(jī)各關(guān)節(jié)內(nèi)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)用于控制操作機(jī)各關(guān)節(jié)內(nèi)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人的組成工業(yè)機(jī)器人的組成 操作手在控制系統(tǒng)的指揮下，完成各種復(fù)雜的作業(yè)。操作手在控制系統(tǒng)的指揮下，完成各種復(fù)雜的作業(yè)。示教盒（編程器）示教盒（編程器）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 操作手操作手 第16頁/共20頁典型機(jī)械實(shí)例：典型機(jī)械實(shí)例：全自動(dòng)洗衣機(jī)；全自動(dòng)洗衣機(jī)；減速器；減速器；工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人由以上實(shí)例，可歸納得出以下幾點(diǎn)：由以上實(shí)例，可歸納得出以下幾點(diǎn)： 1. 一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)包含著機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)包含著機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)、統(tǒng)、檢測與控制系統(tǒng)檢測與控制系統(tǒng)；2. 現(xiàn)代機(jī)

11、器不僅可以代替人類的體力勞動(dòng)，還可以現(xiàn)代機(jī)器不僅可以代替人類的體力勞動(dòng)，還可以代替部分腦力勞動(dòng)。代替部分腦力勞動(dòng)。3. 一臺(tái)機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)總是由一些機(jī)構(gòu)組成的，每一臺(tái)機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)總是由一些機(jī)構(gòu)組成的，每個(gè)機(jī)構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種個(gè)機(jī)構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種機(jī)器中常用的，稱之為通用零件，如機(jī)器中常用的，稱之為通用零件，如螺釘、齒輪、螺釘、齒輪、軸承軸承等；有些零件只有在特定的機(jī)器中才用到，稱等；有些零件只有在特定的機(jī)器中才用到，稱之為專用零件，如洗衣機(jī)中的之為專用零件，如洗衣機(jī)中的波輪波輪、工業(yè)機(jī)器人的、工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器末端執(zhí)行器、軍械中的、軍械中的槍栓

12、槍栓等。等。第17頁/共20頁機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的新機(jī)械或改規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的新機(jī)械或改 進(jìn)原有機(jī)械的性能。進(jìn)原有機(jī)械的性能?；疽螅夯疽螅涸跐M足預(yù)期功能的前提下，在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效性能好、效率高、成本低、安全可靠、操作方便、維修簡單和率高、成本低、安全可靠、操作方便、維修簡單和造型美觀。造型美觀。機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容：機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容：1.1.確定確定機(jī)械的工作原理，選擇合宜的機(jī)構(gòu)機(jī)械的工作原理，選擇合宜的機(jī)構(gòu)；2. 擬定設(shè)計(jì)方案；擬定設(shè)計(jì)方案；3. 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，計(jì)算各構(gòu)件上的載荷；進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，計(jì)算各構(gòu)件上的載荷；4. 進(jìn)行零部件工作能力計(jì)算、總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。進(jìn)行零部件工作能力計(jì)算、總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1-5機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程第18頁/共20頁 (3)仔細(xì)觀察實(shí)物和模型，歡迎到實(shí)驗(yàn)室參觀，并動(dòng)手仔細(xì)觀察實(shí)物和模型，歡迎到實(shí)驗(yàn)室參觀，并動(dòng)手 組裝各種機(jī)構(gòu)。組裝各種