機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第1章緒論

1、 柴鵬飛 太原理工大學(xué)長治學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第第1章章 緒緒 論論知識要素知識要素 1. 1. 中國機(jī)械發(fā)展簡史。中國機(jī)械發(fā)展簡史。 2. 2.本課程的性質(zhì)和研究對象、本課程的內(nèi)容和本課程的性質(zhì)和研究對象、本課程的內(nèi)容和任務(wù)及學(xué)習(xí)方法。任務(wù)及學(xué)習(xí)方法。 3. 3. 機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的基機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的基本概念及其相互之間的聯(lián)系與區(qū)別。本概念及其相互之間的聯(lián)系與區(qū)別。 4.4.機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求。機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求。 5.5.機(jī)械零件的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。機(jī)械零件的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn) 1.1.了解機(jī)器的

2、概念；了解機(jī)器的概念； 2. 2. 機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件聯(lián)系機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件聯(lián)系與區(qū)別；與區(qū)別； 3.3.了解機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求、失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)了解機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求、失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。則。 第第1章章 緒緒 論論 課程內(nèi)容介紹課程內(nèi)容介紹 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是機(jī)電工程科學(xué)的技是機(jī)電工程科學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科之一。該學(xué)科所涉及的知識與術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科之一。該學(xué)科所涉及的知識與技能不但為從事與機(jī)械工程相關(guān)工作的技技能不但為從事與機(jī)械工程相關(guān)工作的技術(shù)人員所必備，而且對人們的生活和工作術(shù)人員所必備，而且對人們的生活和工作中進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)有極大的幫助。機(jī)械中進(jìn)行創(chuàng)新

3、實(shí)踐活動(dòng)有極大的幫助。機(jī)械工程中的創(chuàng)新活動(dòng)與機(jī)械設(shè)計(jì)密切相關(guān)，工程中的創(chuàng)新活動(dòng)與機(jī)械設(shè)計(jì)密切相關(guān)，因此，本課程的學(xué)習(xí)對于學(xué)生在校學(xué)習(xí)階因此，本課程的學(xué)習(xí)對于學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段樹立創(chuàng)新思維觀念，激發(fā)創(chuàng)新欲望，了段樹立創(chuàng)新思維觀念，激發(fā)創(chuàng)新欲望，了解創(chuàng)新方法有很重要的啟發(fā)和指導(dǎo)作用。解創(chuàng)新方法有很重要的啟發(fā)和指導(dǎo)作用。 此外，學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，還將有此外，學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，還將有助于學(xué)生工程思想的建立；有助于科學(xué)助于學(xué)生工程思想的建立；有助于科學(xué)精神的培養(yǎng)；有助于增強(qiáng)解決實(shí)際工程精神的培養(yǎng)；有助于增強(qiáng)解決實(shí)際工程類問題的能力。類問題的能力。 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是研究機(jī)械工作原是研究機(jī)械

4、工作原理、機(jī)械構(gòu)成原理、機(jī)械零件功用和機(jī)理、機(jī)械構(gòu)成原理、機(jī)械零件功用和機(jī)械零件結(jié)構(gòu)及其工作可靠度的工程技術(shù)械零件結(jié)構(gòu)及其工作可靠度的工程技術(shù)科學(xué)?？茖W(xué)。 課程內(nèi)容介紹課程內(nèi)容介紹 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)由理論和實(shí)踐兩部分由理論和實(shí)踐兩部分組成。組成。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論是人們對機(jī)械與機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論是人們對機(jī)械與機(jī)械設(shè)計(jì)最基本、最普遍規(guī)律的認(rèn)識和概機(jī)械設(shè)計(jì)最基本、最普遍規(guī)律的認(rèn)識和概括。括。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐則則是人們掌握機(jī)械是人們掌握機(jī)械設(shè)計(jì)知識，形成工程技術(shù)能力的一種重要設(shè)計(jì)知識，形成工程技術(shù)能力的一種重要環(huán)節(jié)，是進(jìn)行機(jī)械工環(huán)節(jié)，是進(jìn)行機(jī)械工程實(shí)踐的基本技術(shù)能程實(shí)踐的基本技術(shù)

5、能力。力。 課程內(nèi)容介紹課程內(nèi)容介紹 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)階段一般處在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)階段一般處在從一般科學(xué)知識學(xué)習(xí)向?qū)I(yè)技術(shù)知識的過渡從一般科學(xué)知識學(xué)習(xí)向?qū)I(yè)技術(shù)知識的過渡期，因此本課程既具有機(jī)械工程知識普及教期，因此本課程既具有機(jī)械工程知識普及教育的功能，同時(shí)也是一門具有實(shí)用價(jià)值的，育的功能，同時(shí)也是一門具有實(shí)用價(jià)值的，可以獨(dú)立設(shè)置的專業(yè)技術(shù)課。讓學(xué)生學(xué)習(xí)基可以獨(dú)立設(shè)置的專業(yè)技術(shù)課。讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本的機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識與技能，經(jīng)歷工程本的機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識與技能，經(jīng)歷工程實(shí)踐的探究過程，受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神實(shí)踐的探究過程，受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶；它是以提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、

6、的熏陶；它是以提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、工程技術(shù)素質(zhì)和職業(yè)道德修養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的工程技術(shù)素質(zhì)和職業(yè)道德修養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展為主要目標(biāo)的工程技術(shù)基礎(chǔ)課程。全面發(fā)展為主要目標(biāo)的工程技術(shù)基礎(chǔ)課程。 課程內(nèi)容介紹課程內(nèi)容介紹問：為什么我國的國徽上代表工人階級是問：為什么我國的國徽上代表工人階級是用齒輪？用齒輪？ n工人階級工人階級齒輪齒輪公元前公元前350350年前年前 中國機(jī)械發(fā)展簡史中國機(jī)械發(fā)展簡史 中國是世界上機(jī)械發(fā)展最早的國家之一。中國的機(jī)械工程中國是世界上機(jī)械發(fā)展最早的國家之一。中國的機(jī)械工程技術(shù)不但歷史悠久，而且成就十分輝煌，不僅對中國的物質(zhì)文技術(shù)不但歷史悠久，而且成就十分輝煌，不僅對中國

7、的物質(zhì)文化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用，而且對世界技術(shù)化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用，而且對世界技術(shù)文明的進(jìn)步做出了重大貢獻(xiàn)。中國機(jī)械發(fā)展史可分為六個(gè)時(shí)期：文明的進(jìn)步做出了重大貢獻(xiàn)。中國機(jī)械發(fā)展史可分為六個(gè)時(shí)期： 中國機(jī)械發(fā)展簡史中國機(jī)械發(fā)展簡史復(fù)興時(shí)期，解放后的發(fā)展時(shí)期。復(fù)興時(shí)期，解放后的發(fā)展時(shí)期。形成和積累時(shí)期，從遠(yuǎn)古到西周時(shí)期。形成和積累時(shí)期，從遠(yuǎn)古到西周時(shí)期。迅速發(fā)展和成熟時(shí)期，從春秋時(shí)期到東漢末年。迅速發(fā)展和成熟時(shí)期，從春秋時(shí)期到東漢末年。全面發(fā)展和鼎盛時(shí)期，從三國時(shí)期到元代中期。全面發(fā)展和鼎盛時(shí)期，從三國時(shí)期到元代中期。緩慢發(fā)展時(shí)期，從元代后期到清代中期。緩慢發(fā)展時(shí)

8、期，從元代后期到清代中期。轉(zhuǎn)變時(shí)期，從清代中后期到解放前的發(fā)展時(shí)期。轉(zhuǎn)變時(shí)期，從清代中后期到解放前的發(fā)展時(shí)期。每個(gè)時(shí)期又可分為不同的發(fā)展階段。每個(gè)時(shí)期又可分為不同的發(fā)展階段。 我國古代人民在這方面有著光輝的成就，在商代就我國古代人民在這方面有著光輝的成就，在商代就利用杠桿原理制成了取水的工具利用杠桿原理制成了取水的工具桔槔桔槔，至今在一些水，至今在一些水淺的地區(qū)還在使用，或利用這一原理來向上吊起重物。漢淺的地區(qū)還在使用，或利用這一原理來向上吊起重物。漢朝張衡朝張衡(78-139)(78-139)在天文儀器（在天文儀器（侯風(fēng)地動(dòng)儀侯風(fēng)地動(dòng)儀）上就利用了杠）上就利用了杠桿的原理。西漢時(shí)期的桿的原理

9、。西漢時(shí)期的指南車指南車和和記里鼓車記里鼓車就采用了輪系機(jī)就采用了輪系機(jī)構(gòu)、元朝的黃道婆把曲柄、滑塊、連桿、飛輪等零件應(yīng)用構(gòu)、元朝的黃道婆把曲柄、滑塊、連桿、飛輪等零件應(yīng)用在在織布機(jī)織布機(jī)上（現(xiàn)在農(nóng)村還有使用這種老式的織布機(jī)）。上（現(xiàn)在農(nóng)村還有使用這種老式的織布機(jī)）。 還有宋朝的還有宋朝的水運(yùn)儀象臺(tái)水運(yùn)儀象臺(tái)、秦朝的秦朝的銅車馬銅車馬等。等。 中國機(jī)械發(fā)展簡史中國機(jī)械發(fā)展簡史三星堆圖片1三星堆介紹三星堆介紹 1986 1986年年7 7月至月至9 9月，三星堆兩個(gè)大型祭祀坑的發(fā)現(xiàn)，是本月，三星堆兩個(gè)大型祭祀坑的發(fā)現(xiàn)，是本世紀(jì)以來最為重要的考古發(fā)現(xiàn)。大宗精品文物洋洋灑灑橫空世紀(jì)以來最為重要的考古

10、發(fā)現(xiàn)。大宗精品文物洋洋灑灑橫空出世，成為舉世轟動(dòng)的重大新聞，三星堆從此名揚(yáng)四海。在出世，成為舉世轟動(dòng)的重大新聞，三星堆從此名揚(yáng)四海。在這批古蜀秘寶中，有許多光怪陸離、奇異詭譎的各類青銅造這批古蜀秘寶中，有許多光怪陸離、奇異詭譎的各類青銅造型：威儀凜然的青銅大立人、神奇怪異的青銅面具和型：威儀凜然的青銅大立人、神奇怪異的青銅面具和通天通天徹地徹地的青銅神樹等，均堪稱獨(dú)一無二的曠世神品。而以流的青銅神樹等，均堪稱獨(dú)一無二的曠世神品。而以流光溢彩的金杖為代表的金器，以滿飾圖案的邊璋為代表的玉光溢彩的金杖為代表的金器，以滿飾圖案的邊璋為代表的玉器，亦多屬前所未見的稀世珍寶器，亦多屬前所未見的稀世珍寶。

11、 三星堆圖片2三星堆圖片3三星堆圖片4三星堆圖片5河南博物館文物河南博物館文物萬噸水壓機(jī)萬噸水壓機(jī) 1961年年12月，江南造船月，江南造船廠成功地建成國內(nèi)第一臺(tái)廠成功地建成國內(nèi)第一臺(tái)12000噸水壓機(jī)，萬噸壓力噸水壓機(jī)，萬噸壓力的水壓機(jī)總高的水壓機(jī)總高23.65米，總米，總長長33.6米，最寬處米，最寬處8.58米，米，全機(jī)由全機(jī)由44700多個(gè)零件組成，多個(gè)零件組成，機(jī)體全重機(jī)體全重2213噸，其中最大噸，其中最大的部件下橫梁重的部件下橫梁重260噸，工噸，工作液體的壓力有作液體的壓力有350個(gè)大氣個(gè)大氣壓。能夠鍛造壓。能夠鍛造250噸重的鋼噸重的鋼錠。錠。 解放后，我國的機(jī)械制造業(yè)和其他

12、行業(yè)一樣得到了很大解放后，我國的機(jī)械制造業(yè)和其他行業(yè)一樣得到了很大的發(fā)展，尤其是黨的十一屆三中全會(huì)以來，發(fā)展速度更快，的發(fā)展，尤其是黨的十一屆三中全會(huì)以來，發(fā)展速度更快，很多先進(jìn)技術(shù)和科研成果達(dá)到或超過了世界先進(jìn)水平。目很多先進(jìn)技術(shù)和科研成果達(dá)到或超過了世界先進(jìn)水平。目前，我國已建立起了比較完整的機(jī)械制造工業(yè)體系，為我前，我國已建立起了比較完整的機(jī)械制造工業(yè)體系，為我國的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)打下了雄后的物質(zhì)基礎(chǔ)。所以，國的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)打下了雄后的物質(zhì)基礎(chǔ)。所以，我國的機(jī)械制造事業(yè)發(fā)展速度是相當(dāng)快的，當(dāng)然也應(yīng)該看我國的機(jī)械制造事業(yè)發(fā)展速度是相當(dāng)快的，當(dāng)然也應(yīng)該看到我國的機(jī)械制造業(yè)起點(diǎn)低、發(fā)展

13、時(shí)間短，在某些方面和到我國的機(jī)械制造業(yè)起點(diǎn)低、發(fā)展時(shí)間短，在某些方面和世界先進(jìn)水平相比，還存在一些差距，這就要求我們要學(xué)世界先進(jìn)水平相比，還存在一些差距，這就要求我們要學(xué)好機(jī)械，熱愛機(jī)械制造業(yè)，將來為我國的機(jī)械工業(yè)發(fā)展做好機(jī)械，熱愛機(jī)械制造業(yè)，將來為我國的機(jī)械工業(yè)發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。出應(yīng)有貢獻(xiàn)。 中國機(jī)械發(fā)展簡史中國機(jī)械發(fā)展簡史 本課程是一門介于基礎(chǔ)課和本課程是一門介于基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的較重要的設(shè)計(jì)性的專業(yè)課之間的較重要的設(shè)計(jì)性的技術(shù)基礎(chǔ)課，起著技術(shù)基礎(chǔ)課，起著“從理論過渡從理論過渡到實(shí)際、從基礎(chǔ)過渡到專業(yè)到實(shí)際、從基礎(chǔ)過渡到專業(yè)”的的承先啟后的橋梁作用。承先啟后的橋梁作用。 本課程研究的對象

14、本課程研究的對象 本課程研究的對象是本課程研究的對象是機(jī)械機(jī)械 機(jī)械機(jī)械是機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱是機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱 本課程研究的對象本課程研究的對象機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的重要標(biāo)機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的重要標(biāo)志。志。機(jī)器是代替人們體力和部分腦力勞動(dòng)的工具，機(jī)器既能承機(jī)器是代替人們體力和部分腦力勞動(dòng)的工具，機(jī)器既能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。只有使用機(jī)器，才能便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化

15、和通只有使用機(jī)器，才能便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，尤其是便于實(shí)現(xiàn)高度的機(jī)械化、電氣化和自動(dòng)化。用化，尤其是便于實(shí)現(xiàn)高度的機(jī)械化、電氣化和自動(dòng)化。機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供裝備和促進(jìn)技術(shù)機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重任。改造的重任。大量地設(shè)計(jì)制造和廣泛采用各種先進(jìn)的機(jī)器，可大大加強(qiáng)大量地設(shè)計(jì)制造和廣泛采用各種先進(jìn)的機(jī)器，可大大加強(qiáng)促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度加速我國的現(xiàn)代化建設(shè)。促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度加速我國的現(xiàn)代化建設(shè)。 本課程研究的對象本課程研究的對象傳統(tǒng)機(jī)器的定義傳統(tǒng)機(jī)器的定義： 人為的實(shí)物組合體；人為的實(shí)物組合體；各實(shí)體間具有確定的相對運(yùn)動(dòng)；各實(shí)

16、體間具有確定的相對運(yùn)動(dòng)；能代替人類做有用的機(jī)械功或進(jìn)行能能代替人類做有用的機(jī)械功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。量轉(zhuǎn)換。機(jī)器的實(shí)例如：機(jī)器的實(shí)例如：汽車汽車、車床車床、洗衣機(jī)洗衣機(jī)等。等。 本課程研究的對象本課程研究的對象 現(xiàn)代機(jī)器的內(nèi)涵還應(yīng)包括機(jī)器能現(xiàn)代機(jī)器的內(nèi)涵還應(yīng)包括機(jī)器能進(jìn)行信息處理、影像處理等功能。進(jìn)行信息處理、影像處理等功能。如如照相機(jī)照相機(jī)、CTCT機(jī)等。機(jī)等。 本課程研究的對象本課程研究的對象機(jī)器的組成機(jī)器由一般由三大部分組成：機(jī)器由一般由三大部分組成： 原動(dòng)部分原動(dòng)部分 傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分 執(zhí)行部分執(zhí)行部分 本課程研究的對象本課程研究的對象圖示轎車除原動(dòng)機(jī)部分、傳動(dòng)部分和執(zhí)行部分外，還包含了控

17、制系統(tǒng)和其它輔助系統(tǒng)圖示轎車除原動(dòng)機(jī)部分、傳動(dòng)部分和執(zhí)行部分外，還包含了控制系統(tǒng)和其它輔助系統(tǒng) 轎車的組成自動(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)機(jī)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)減速器減速器波輪波輪 人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)和生活的需要，研制了類型繁多、人們?yōu)榱藵M足生產(chǎn)和生活的需要，研制了類型繁多、功能各異的機(jī)器。尤其是蒸汽機(jī)出現(xiàn)之后，使機(jī)器具有功能各異的機(jī)器。尤其是蒸汽機(jī)出現(xiàn)之后，使機(jī)器具有了完整的形態(tài)。了完整的形態(tài)。 一臺(tái)完整的機(jī)器的組成如下：一臺(tái)完整的機(jī)器的組成如下：原動(dòng)機(jī)部分原動(dòng)機(jī)部分傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分執(zhí)行部

18、分執(zhí)行部分潤滑、顯示、照明等輔助部分潤滑、顯示、照明等輔助部分控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器 本課程研究的對象本課程研究的對象原動(dòng)部分原動(dòng)部分機(jī)器完成預(yù)定功能的動(dòng)力源，最常見的是機(jī)器完成預(yù)定功能的動(dòng)力源，最常見的是 內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)。 執(zhí)行部分執(zhí)行部分完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。 傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部分的中間部分。聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行部分的中間部分。 控制部分控制部分保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。傳感部分傳感部分將機(jī)器的工作參數(shù)，如位移、速度、加速將機(jī)器的工作參數(shù)

19、，如位移、速度、加速 度、溫度、壓力等反饋給控制部分。度、溫度、壓力等反饋給控制部分。輔助部分輔助部分包括機(jī)器的潤滑、顯示、照明等。也是保包括機(jī)器的潤滑、顯示、照明等。也是保 證機(jī)器正常工作不可缺少的部分證機(jī)器正常工作不可缺少的部分 本課程研究的對象本課程研究的對象機(jī)構(gòu)的定義機(jī)構(gòu)的定義： 具有確定的相對運(yùn)動(dòng)；具有確定的相對運(yùn)動(dòng)；能實(shí)現(xiàn)一定運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的實(shí)物組合體。能實(shí)現(xiàn)一定運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的實(shí)物組合體。 本課程研究的對象本課程研究的對象機(jī)構(gòu)實(shí)例機(jī)構(gòu)實(shí)例內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)功能功能：內(nèi)燃機(jī)是：內(nèi)燃機(jī)是將燃?xì)馊紵龝r(shí)的將燃?xì)馊紵龝r(shí)的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械裝置能的機(jī)械裝置 組成：組成：見右圖見右圖氣缸體氣缸

20、體1活塞活塞2進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥3排氣閥排氣閥4連桿連桿5曲軸曲軸6凸輪凸輪7頂桿頂桿8齒輪齒輪9點(diǎn)擊播放點(diǎn)擊播放 本課程研究的對象本課程研究的對象幾個(gè)術(shù)語：幾個(gè)術(shù)語： 零件零件制造的最小單元制造的最小單元 通用零件通用零件在各種機(jī)器中通用的零件在各種機(jī)器中通用的零件 專用零件專用零件只有在特定的機(jī)器中才用的零件只有在特定的機(jī)器中才用的零件 構(gòu)件構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的最小單元運(yùn)動(dòng)的最小單元 部件部件為實(shí)現(xiàn)確定的相對運(yùn)動(dòng)的實(shí)物組合體為實(shí)現(xiàn)確定的相對運(yùn)動(dòng)的實(shí)物組合體 本課程研究的對象本課程研究的對象零件數(shù)量舉例 長春汽車廠生產(chǎn)的解放牌長春汽車廠生產(chǎn)的解放牌CA-15CA-15型型（載重（載重5 5噸）汽車由噸）汽車

21、由 種，種， 個(gè)零件個(gè)零件組成。一般是裝成總成（部件），然后組成。一般是裝成總成（部件），然后再裝成汽車。再裝成汽車。 阿波羅飛船有零件阿波羅飛船有零件 個(gè)。個(gè)。 波音飛機(jī)波音飛機(jī)747747型有零件型有零件 個(gè)。個(gè)。（世界博覽（世界博覽86.11.86.11.第第1212頁，波音飛機(jī)占頁，波音飛機(jī)占世界飛機(jī)總量的世界飛機(jī)總量的57%57%）2086208687538753560560萬萬五億多五億多 大型的設(shè)備舉例3030米長的米長的汽車汽車3232米長的米長的汽車汽車載重載重154154噸的噸的汽車汽車載重載重400400噸的噸的汽車汽車A380A380飛機(jī)飛機(jī)山峽水庫截流使用的山峽水庫截

22、流使用的汽車汽車天下第一鐘天下第一鐘1 1、本課程的內(nèi)容包括二部分：、本課程的內(nèi)容包括二部分： 機(jī)械原理部分機(jī)械原理部分 機(jī)械零件部分機(jī)械零件部分 本課程研究的內(nèi)容和任務(wù)本課程研究的內(nèi)容和任務(wù) 2 2、本課程的任務(wù)：、本課程的任務(wù)： 懂基本理論懂基本理論 會(huì)設(shè)計(jì)常用機(jī)械會(huì)設(shè)計(jì)常用機(jī)械 本課程研究的內(nèi)容和任務(wù)本課程研究的內(nèi)容和任務(wù)1 1、本課程的特點(diǎn)：、本課程的特點(diǎn)：1 1）、與先修課的關(guān)系：機(jī)械制圖、理論力）、與先修課的關(guān)系：機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、金屬工藝學(xué)、公差配合與技術(shù)測學(xué)、材料力學(xué)、金屬工藝學(xué)、公差配合與技術(shù)測量。量。通過本課程的學(xué)習(xí)，可為今后學(xué)習(xí)機(jī)床夾具通過本課程的學(xué)習(xí)，可為今

23、后學(xué)習(xí)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)床、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)課程打下基設(shè)計(jì)、機(jī)床、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)課程打下基礎(chǔ)礎(chǔ) 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法 2 2）、本課程的特點(diǎn)）、本課程的特點(diǎn) 用基礎(chǔ)科學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)的區(qū)別進(jìn)行講解：用基礎(chǔ)科學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)的區(qū)別進(jìn)行講解：舉例：萬有引力重力破碎機(jī)舉例：萬有引力重力破碎機(jī) 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法舉例：螺釘舉例：螺釘 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法實(shí)踐性強(qiáng) 本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其研究對本課程是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，其研究對象是在生產(chǎn)實(shí)際中廣泛應(yīng)用的機(jī)械，所要象是在生產(chǎn)實(shí)際中廣泛應(yīng)用的機(jī)械，所要解決的問題大多數(shù)是工程中的實(shí)際問

24、題解決的問題大多數(shù)是工程中的實(shí)際問題（與理論力學(xué)的不同點(diǎn)），因此要求學(xué)生（與理論力學(xué)的不同點(diǎn)），因此要求學(xué)生加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練，如簡圖測繪、齒輪加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練，如簡圖測繪、齒輪參數(shù)測量等。要培養(yǎng)工程素養(yǎng)，作圖應(yīng)嚴(yán)參數(shù)測量等。要培養(yǎng)工程素養(yǎng)，作圖應(yīng)嚴(yán)格按要求進(jìn)行。要重視實(shí)驗(yàn)課。格按要求進(jìn)行。要重視實(shí)驗(yàn)課。 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法獨(dú)立性強(qiáng)獨(dú)立性強(qiáng)各章內(nèi)容彼此獨(dú)立，前后聯(lián)系不甚密各章內(nèi)容彼此獨(dú)立，前后聯(lián)系不甚密切。好處是前面的章節(jié)沒學(xué)好，不影響后切。好處是前面的章節(jié)沒學(xué)好，不影響后面的章節(jié)學(xué)習(xí)。不利之處是不容易形成完面的章節(jié)學(xué)習(xí)。不利之處是不容易形成完整的知識體系。因此，要

25、經(jīng)常復(fù)習(xí)前面已整的知識體系。因此，要經(jīng)常復(fù)習(xí)前面已學(xué)過的內(nèi)容，找出某些共同點(diǎn)，通過比較、學(xué)過的內(nèi)容，找出某些共同點(diǎn)，通過比較、歸納、整理等學(xué)習(xí)方法，將各部分的機(jī)械歸納、整理等學(xué)習(xí)方法，將各部分的機(jī)械設(shè)計(jì)知識互相聯(lián)系起來，以便形成比較完設(shè)計(jì)知識互相聯(lián)系起來，以便形成比較完整的機(jī)械設(shè)計(jì)體系。整的機(jī)械設(shè)計(jì)體系。 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法綜合性強(qiáng)綜合性強(qiáng) 本課程學(xué)習(xí)要綜合運(yùn)用已學(xué)過的知識，本課程學(xué)習(xí)要綜合運(yùn)用已學(xué)過的知識，先修課程的知識點(diǎn)對本課程的學(xué)習(xí)很有用先修課程的知識點(diǎn)對本課程的學(xué)習(xí)很有用處，要綜合運(yùn)用先修課的知識來學(xué)習(xí)本課處，要綜合運(yùn)用先修課的知識來學(xué)習(xí)本課程。除理論知識點(diǎn)外

26、，還要有一定的生產(chǎn)程。除理論知識點(diǎn)外，還要有一定的生產(chǎn)實(shí)踐知識，要對觀察生產(chǎn)實(shí)踐中的機(jī)械設(shè)實(shí)踐知識，要對觀察生產(chǎn)實(shí)踐中的機(jī)械設(shè)備。備。 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法涉及面廣涉及面廣關(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、經(jīng)強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝、重量、安全、經(jīng)濟(jì)性。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。公式多公式多計(jì)算多，有解析式、半解析式、經(jīng)驗(yàn)的、半計(jì)算多，有解析式、半解析式、經(jīng)驗(yàn)的、半經(jīng)驗(yàn)的及定義式。經(jīng)驗(yàn)的及定義式。圖表多圖表多結(jié)構(gòu)圖、分析圖、原理圖、示意圖、

27、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。 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法2 2、本課程的學(xué)習(xí)方法：、本課程的學(xué)習(xí)方法： 1 1）著重搞清楚基本概念，理解基本原理，）著重搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握機(jī)構(gòu)分析與綜合的基本方法。掌握機(jī)構(gòu)分析與綜合的基本方法。2 2）注意把一般原理和方法與具體運(yùn)用密切）注意把一般原理和方法與具體運(yùn)用密切聯(lián)系起來。并用所學(xué)知識觀察日常生活聯(lián)系起來。并用所學(xué)知識觀察日常生活與生產(chǎn)遇到的各種機(jī)械。與生產(chǎn)遇到的各種機(jī)械。 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法3 3）注意培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)基本理論與方法去分注意培養(yǎng)

28、運(yùn)用所學(xué)基本理論與方法去分析和解決工程實(shí)際問題的能力。析和解決工程實(shí)際問題的能力。4) 4) 注意培養(yǎng)綜合分析、全面考慮問題的能注意培養(yǎng)綜合分析、全面考慮問題的能力。解決同一實(shí)際問題，往往有多種方力。解決同一實(shí)際問題，往往有多種方法和結(jié)果，要通過分析、對比、判斷和法和結(jié)果，要通過分析、對比、判斷和決策，做到優(yōu)中選優(yōu)。決策，做到優(yōu)中選優(yōu)。 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法5) 5) 注意培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作注意培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作作風(fēng)。在今后的工作中要與各種機(jī)械設(shè)備、風(fēng)。在今后的工作中要與各種機(jī)械設(shè)備、各種裝置打交道，稍有不慎，即可能造各種裝置打交道，稍有不慎，即可

29、能造成損失、損壞。成損失、損壞。 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法 除常規(guī)的學(xué)習(xí)方法外，注意三個(gè)問題：除常規(guī)的學(xué)習(xí)方法外，注意三個(gè)問題： 1 1）轉(zhuǎn)折）轉(zhuǎn)折-理論聯(lián)系實(shí)際；理論聯(lián)系實(shí)際； 2 2）明確）明確-設(shè)計(jì)并非計(jì)算；設(shè)計(jì)并非計(jì)算； 3 3）認(rèn)清）認(rèn)清-范例并非標(biāo)準(zhǔn)。范例并非標(biāo)準(zhǔn)。 本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法 機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求是：在滿足預(yù)期功能的前機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求是：在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效率高、成本低；在預(yù)定使用期限內(nèi)提下，性能好、效率高、成本低；在預(yù)定使用期限內(nèi)安全可靠，操作方便、維修簡單和造型美觀等。安全可靠，操作方便、維修簡單和造型美

30、觀等。 主要要求有：使用要求、經(jīng)濟(jì)要求、安全要求、主要要求有：使用要求、經(jīng)濟(jì)要求、安全要求、外觀要求。外觀要求。 此外還有：噪聲、起重、運(yùn)輸、衛(wèi)生、防腐蝕、此外還有：噪聲、起重、運(yùn)輸、衛(wèi)生、防腐蝕、防凍等。防凍等。 實(shí)質(zhì)上可歸納為二條：實(shí)質(zhì)上可歸納為二條： 1 1）避免失效；）避免失效； 2 2）提高總體效益。）提高總體效益。 1 1、機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求、機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述 機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作（機(jī)械零件由于某種原因不能正常工作（完完不成規(guī)定的功能或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的性能）不成規(guī)定的功能或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的性能）時(shí)，時(shí)，稱為稱為失效失效。破壞是失效

31、，但失效并不單純意味。破壞是失效，但失效并不單純意味著破壞。著破壞。 在不發(fā)生失效的條件下，零件所能安全工在不發(fā)生失效的條件下，零件所能安全工作的限度，稱為作的限度，稱為工作能力工作能力。此限度對載荷而言此限度對載荷而言時(shí)，又稱為時(shí)，又稱為承載能力承載能力。2、機(jī)械零件的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、機(jī)械零件的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械零件可能的失效形式歸納起來主要有以下幾種：機(jī)械零件可能的失效形式歸納起來主要有以下幾種：斷裂或塑性變形；過大的彈性變形；工作表面的過度磨損或斷裂或塑性變形；過大的彈性變形；工作表面的過度磨損或損傷；發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)；聯(lián)接的松弛；摩擦傳動(dòng)的打滑等。損傷；

32、發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)；聯(lián)接的松弛；摩擦傳動(dòng)的打滑等。當(dāng)周期性干擾力的頻率與軸的自振頻率相等或接近時(shí)，就會(huì)當(dāng)周期性干擾力的頻率與軸的自振頻率相等或接近時(shí)，就會(huì)發(fā)生發(fā)生共振共振，導(dǎo)致振幅急劇增大，這種現(xiàn)象稱為失去，導(dǎo)致振幅急劇增大，這種現(xiàn)象稱為失去振動(dòng)穩(wěn)定性振動(dòng)穩(wěn)定性。共振可能在短期內(nèi)使零件損壞，所以對于重要的、特別是高速共振可能在短期內(nèi)使零件損壞，所以對于重要的、特別是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)驗(yàn)算其振動(dòng)穩(wěn)定性。運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)驗(yàn)算其振動(dòng)穩(wěn)定性。機(jī)械零件雖然有多種可能的失效形式，但歸納起來最主要的機(jī)械零件雖然有多種可能的失效形式，但歸納起來最主要的為強(qiáng)度、剛度、耐磨性、穩(wěn)定性和溫度的影響等幾個(gè)方面的問為強(qiáng)度、剛

33、度、耐磨性、穩(wěn)定性和溫度的影響等幾個(gè)方面的問題。題。 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述 對于各種不同的失效形式，相應(yīng)地有各種工作能對于各種不同的失效形式，相應(yīng)地有各種工作能力判定條件。這種為防止失效而制定的判定條件，通力判定條件。這種為防止失效而制定的判定條件，通常稱為常稱為工作能力設(shè)計(jì)準(zhǔn)則工作能力設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有 強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度準(zhǔn)則是指零件中的應(yīng)力不得超過允許的限度，是指零件中的應(yīng)力不得超過允許的限度，即許用應(yīng)力，用公式表示為即許用應(yīng)力，用公式表示為 slim 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述式中：式中：limlim為極限應(yīng)力，為極限應(yīng)力，S S為安全系數(shù)為安全系數(shù) 零件的

34、損壞將影響人身安全。以自行車為例，零件的損壞將影響人身安全。以自行車為例，如自行車的前叉、橫梁的生產(chǎn)，一般情況下保證不如自行車的前叉、橫梁的生產(chǎn)，一般情況下保證不出現(xiàn)問題；出現(xiàn)問題； 零件的損壞不造成人身事故，但對整個(gè)設(shè)備零件的損壞不造成人身事故，但對整個(gè)設(shè)備造成很大的影響。如自行車的腳蹬、鏈條等，不更造成很大的影響。如自行車的腳蹬、鏈條等，不更換就不能運(yùn)行，要基本保證不出現(xiàn)問題；換就不能運(yùn)行，要基本保證不出現(xiàn)問題； 零件的損壞不造成太大的設(shè)備事故，但影響零件的損壞不造成太大的設(shè)備事故，但影響正常運(yùn)行。如自行車內(nèi)胎破了，必須補(bǔ)好，不常出正常運(yùn)行。如自行車內(nèi)胎破了，必須補(bǔ)好，不常出現(xiàn)，但不能保證

35、不出現(xiàn)；現(xiàn)，但不能保證不出現(xiàn)； 零件的損壞不造成任何設(shè)備事故，要求最低。零件的損壞不造成任何設(shè)備事故，要求最低。如自行車的幅條斷了。如自行車的幅條斷了。安全系數(shù)的選取可以分為四種情況安全系數(shù)的選取可以分為四種情況 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述 當(dāng)然，安全系數(shù)選取很重要，選小了，容易當(dāng)然，安全系數(shù)選取很重要，選小了，容易造成零件的損壞，但選大了就會(huì)造成零件的結(jié)構(gòu)造成零件的損壞，但選大了就會(huì)造成零件的結(jié)構(gòu)龐大，浪費(fèi)材料和增加設(shè)備的成本。如為了保證龐大，浪費(fèi)材料和增加設(shè)備的成本。如為了保證自行車輪胎不破，可以使用平板車的輪胎；如為自行車輪胎不破，可以使用平板車的輪胎；如為了使自行車的幅條不斷，可用幾毫米

36、的鋼條來做了使自行車的幅條不斷，可用幾毫米的鋼條來做成輻條。這樣，雖然輪胎和輻條的可靠度大了，成輻條。這樣，雖然輪胎和輻條的可靠度大了，但重量也增加了，成本也大了，整個(gè)自行車的體但重量也增加了，成本也大了，整個(gè)自行車的體積就大了，自行車會(huì)因價(jià)格高、體積重而沒有銷積就大了，自行車會(huì)因價(jià)格高、體積重而沒有銷路。所以，不能單純地追求很高的可靠度。過高路。所以，不能單純地追求很高的可靠度。過高的追求安全就意味著存在浪費(fèi)。的追求安全就意味著存在浪費(fèi)。 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述 指零件在載荷作用下產(chǎn)生的彈性變形量不大指零件在載荷作用下產(chǎn)生的彈性變形量不大于允許值，用公式表示為于允許值，用公式表示為 yy

37、機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述1）機(jī)械系統(tǒng)一般的設(shè)計(jì)順序）機(jī)械系統(tǒng)一般的設(shè)計(jì)順序3 3、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法和一般步驟、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法和一般步驟 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述理論設(shè)計(jì)方法二種：理論設(shè)計(jì)方法二種：設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)-從頭作起，很少用；從頭作起，很少用；校核校核-先假設(shè)，再進(jìn)行校核計(jì)算。先假設(shè)，再進(jìn)行校核計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)-又稱為類比設(shè)計(jì)法，以一定又稱為類比設(shè)計(jì)法，以一定的實(shí)物為參考，設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品，實(shí)際上應(yīng)用這種的實(shí)物為參考，設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品，實(shí)際上應(yīng)用這種方法為多。方法為多。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2 2）設(shè)計(jì)方法）設(shè)計(jì)方法 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述3 3）設(shè)計(jì)步驟

38、）設(shè)計(jì)步驟（1 1）根據(jù)使用要求，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)；）根據(jù)使用要求，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)；（2 2）根據(jù)工作要求，計(jì)算零件上載荷；）根據(jù)工作要求，計(jì)算零件上載荷；（3 3）根據(jù)工作條件，選擇材料；）根據(jù)工作條件，選擇材料；（4 4）確定計(jì)算準(zhǔn)則，計(jì)算出零件的基本尺寸；）確定計(jì)算準(zhǔn)則，計(jì)算出零件的基本尺寸；（5 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（6 6）校核計(jì)算；）校核計(jì)算；（7 7）寫說明書。）寫說明書。 機(jī)械設(shè)計(jì)概述機(jī)械設(shè)計(jì)概述2.2.機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成通通用零件用零件專用零件專用零件部件部件零件零件構(gòu)件構(gòu)件實(shí)踐性強(qiáng)實(shí)踐性強(qiáng)獨(dú)立性強(qiáng)獨(dú)立性強(qiáng)綜合性強(qiáng)綜合性強(qiáng)涉及面廣涉及面廣3.3.本課程的特點(diǎn)

39、本課程的特點(diǎn) 知識小結(jié)知識小結(jié)1.1.機(jī)械機(jī)械 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)器 知識小結(jié)知識小結(jié)4.4.機(jī)械設(shè)機(jī)械設(shè) 計(jì)概述計(jì)概述 失效形式失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基本要求基本要求失效形式失效形式工作能力準(zhǔn)則工作能力準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟本 章 結(jié) 束桔槔桔槔 桔槔是在一根豎立的桔槔是在一根豎立的架子上加上一根細(xì)長的杠架子上加上一根細(xì)長的杠桿，當(dāng)中是支點(diǎn)，末端懸桿，當(dāng)中是支點(diǎn)，末端懸掛一個(gè)重物，前段懸掛水掛一個(gè)重物，前段懸掛水桶。當(dāng)人把水桶放入水中桶。當(dāng)人把水桶放入水中打滿水以后，由于杠桿末打滿水以后，由于杠桿末端的重力作用，便能輕易端的重力作用，便能輕易把水提拉至所需處。

40、桔槔把水提拉至所需處。桔槔早在春秋時(shí)期就已相當(dāng)普早在春秋時(shí)期就已相當(dāng)普遍，而且延續(xù)了幾千年，遍，而且延續(xù)了幾千年，是中國農(nóng)村歷代通用的舊是中國農(nóng)村歷代通用的舊式提水器具。式提水器具。侯風(fēng)地動(dòng)儀侯風(fēng)地動(dòng)儀指南車指南車記里鼓車記里鼓車織布機(jī)織布機(jī) 水運(yùn)儀象臺(tái)水運(yùn)儀象臺(tái) 水運(yùn)儀象臺(tái)是以水為動(dòng)力來運(yùn)轉(zhuǎn)的水運(yùn)儀象臺(tái)是以水為動(dòng)力來運(yùn)轉(zhuǎn)的天文鐘。蘇頌和韓公廉于宋元祜元年（公天文鐘。蘇頌和韓公廉于宋元祜元年（公元元10861086年）開始設(shè)計(jì)，到元祜七年全部完年）開始設(shè)計(jì)，到元祜七年全部完成。臺(tái)高約成。臺(tái)高約1212米米, ,寬約寬約7 7米，最上層設(shè)置渾米，最上層設(shè)置渾儀且有可以開閉的屋頂，這已具現(xiàn)代天文儀

41、且有可以開閉的屋頂，這已具現(xiàn)代天文臺(tái)的雛型。中層是渾象臺(tái)的雛型。中層是渾象. .下層是報(bào)時(shí)系統(tǒng)。下層是報(bào)時(shí)系統(tǒng)。這三部分用一套傳動(dòng)裝置和一組機(jī)輪聯(lián)接這三部分用一套傳動(dòng)裝置和一組機(jī)輪聯(lián)接起來，用漏壺水沖動(dòng)機(jī)輪，帶動(dòng)渾儀、渾起來，用漏壺水沖動(dòng)機(jī)輪，帶動(dòng)渾儀、渾象、報(bào)時(shí)裝置一起轉(zhuǎn)動(dòng)?？赏ㄟ^控制勻速象、報(bào)時(shí)裝置一起轉(zhuǎn)動(dòng)?？赏ㄟ^控制勻速流動(dòng)的水來調(diào)節(jié)樞輪向某一方向等時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，流動(dòng)的水來調(diào)節(jié)樞輪向某一方向等時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使渾儀和渾象的轉(zhuǎn)動(dòng)與天體運(yùn)動(dòng)保持同步。使渾儀和渾象的轉(zhuǎn)動(dòng)與天體運(yùn)動(dòng)保持同步。在報(bào)時(shí)裝置中巧妙地利用了在報(bào)時(shí)裝置中巧妙地利用了160160多個(gè)小木多個(gè)小木人，鐘、鼓、鈴、鉦四種樂器，不僅可以人，鐘、

42、鼓、鈴、鉦四種樂器，不僅可以顯示時(shí)、刻，還能報(bào)昏、旦時(shí)刻和夜晚的顯示時(shí)、刻，還能報(bào)昏、旦時(shí)刻和夜晚的更點(diǎn)。水運(yùn)儀象臺(tái)的機(jī)械傳動(dòng)裝置，類似更點(diǎn)。水運(yùn)儀象臺(tái)的機(jī)械傳動(dòng)裝置，類似現(xiàn)代鐘表的擒縱器，被英國的李約瑟認(rèn)為現(xiàn)代鐘表的擒縱器，被英國的李約瑟認(rèn)為“很可能是歐洲中世紀(jì)天文鐘的直接祖很可能是歐洲中世紀(jì)天文鐘的直接祖先先”。秦陵二號銅車馬秦陵二號銅車馬 銅車馬說明銅車馬說明 19801980年冬，我國考古工作者在陜西臨潼縣東的秦始皇陵發(fā)掘出土年冬，我國考古工作者在陜西臨潼縣東的秦始皇陵發(fā)掘出土了兩乘大型彩繪銅車馬。二號銅車馬通長了兩乘大型彩繪銅車馬。二號銅車馬通長317cm317cm，車高，車高106

43、.2cm106.2cm。據(jù)。據(jù)研究，這兩乘大型彩繪銅車馬制作于公元前三世紀(jì)，車的結(jié)構(gòu)和系研究，這兩乘大型彩繪銅車馬制作于公元前三世紀(jì)，車的結(jié)構(gòu)和系駕關(guān)系完全模擬實(shí)物，與真車無異。銅車馬結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由駕關(guān)系完全模擬實(shí)物，與真車無異。銅車馬結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由34623462件件( (包包括金銀制零件括金銀制零件17201720件件) )個(gè)部件組合而成，采用了鑄造、焊接、鉚接、個(gè)部件組合而成，采用了鑄造、焊接、鉚接、銷釘固定、沖鑿、鏨刻、拋光等工藝，以及各種各樣的連接機(jī)構(gòu)。銷釘固定、沖鑿、鏨刻、拋光等工藝，以及各種各樣的連接機(jī)構(gòu)。銅車馬除采用部分金銀飾件外，其余全部為青銅鑄件，而且能按不銅車馬除采用部分金銀

44、飾件外，其余全部為青銅鑄件，而且能按不同的使用性能選用不同的合金比例。銅車馬結(jié)構(gòu)合理，工藝精湛，同的使用性能選用不同的合金比例。銅車馬結(jié)構(gòu)合理，工藝精湛，雖埋在地下兩千多年，但各部連接十分靈活，窗門啟閉自如，牽動(dòng)雖埋在地下兩千多年，但各部連接十分靈活，窗門啟閉自如，牽動(dòng)轅衡，帶動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可以載輿以行。銅車馬制作精美，比例恰當(dāng)轅衡，帶動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可以載輿以行。銅車馬制作精美，比例恰當(dāng)，裝飾華麗，是我國古代科技藝術(shù)與造型藝術(shù)完美結(jié)合的典范，是，裝飾華麗，是我國古代科技藝術(shù)與造型藝術(shù)完美結(jié)合的典范，是勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，充分顯示了我中華民族卓越的創(chuàng)造才能，在勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，充分顯示了我中華民族

45、卓越的創(chuàng)造才能，在中國和世界機(jī)械史上留下了極其光輝一頁。中國和世界機(jī)械史上留下了極其光輝一頁。 （摘自（摘自機(jī)械工程師進(jìn)修大學(xué)刊授教材機(jī)械工程師進(jìn)修大學(xué)刊授教材第一冊第一冊2020頁頁19841984年年） 青銅立人像高青銅立人像高172172厘米，底座高厘米，底座高9090厘米，通高厘米，通高262262厘米，厘米， 19861986年于年于四川四川廣漢廣漢三星堆三星堆遺址二號祭祀坑出土，整體由立人遺址二號祭祀坑出土，整體由立人像和臺(tái)座兩大部分接鑄而成。立人像頭戴像和臺(tái)座兩大部分接鑄而成。立人像頭戴蓮花蓮花狀（代表狀（代表日神日神）的獸面紋和回字紋高冠，后腦勺上鑄有一凹痕，可能原有發(fā)的獸面紋

46、和回字紋高冠，后腦勺上鑄有一凹痕，可能原有發(fā)簪之燈的飾物嵌于此。身著窄袖與半臂式右衽套裝上衣三件。簪之燈的飾物嵌于此。身著窄袖與半臂式右衽套裝上衣三件。最外一層為單袖半臂式連肩衣，衣上佩方格狀類，似編織而最外一層為單袖半臂式連肩衣，衣上佩方格狀類，似編織而成的成的 綬帶綬帶 ， 綬帶綬帶 兩端在背心處結(jié)襻，襻上飾物已脫。衣兩端在背心處結(jié)襻，襻上飾物已脫。衣左側(cè)有兩左側(cè)有兩 組相同的龍紋，每組為兩條，呈組相同的龍紋，每組為兩條，呈 已已 字相背狀。字相背狀。 衣服右衽前后兩邊各有豎行的兩組紋飾圖案，一組為橫衣服右衽前后兩邊各有豎行的兩組紋飾圖案，一組為橫倒的蟬紋，另一組為蟲紋和目紋（倒的蟬紋，另

47、一組為蟲紋和目紋（甲骨文甲骨文和和西周西周金文金文蜀字是蜀字是 由目和蟲組成）相間的紋飾。中間一層為由目和蟲組成）相間的紋飾。中間一層為V V形領(lǐng)，短袖。衣左形領(lǐng)，短袖。衣左背后有一卷龍紋。最里一層深衣分前后裾，前裾短而平整，背后有一卷龍紋。最里一層深衣分前后裾，前裾短而平整，后裾長，兩側(cè)擺角下垂近腳踝。在前后裾上后裾長，兩側(cè)擺角下垂近腳踝。在前后裾上 有頭戴鋸齒形冠有頭戴鋸齒形冠的獸面紋。腳戴鐲，赤足立于獸面臺(tái)座上。的獸面紋。腳戴鐲，赤足立于獸面臺(tái)座上。青銅立人像介紹青銅立人像介紹 金杖系用金條捶打成金皮后，再包卷在木杖金杖系用金條捶打成金皮后，再包卷在木杖上；出土?xí)r木杖已炭化，僅存金皮，金

48、皮內(nèi)還殘上；出土?xí)r木杖已炭化，僅存金皮，金皮內(nèi)還殘留有炭化的木渣。留有炭化的木渣。 在金杖一端，有長約在金杖一端，有長約4646厘米長的一段圖案，厘米長的一段圖案，圖案共分三組：靠近端頭的一組，合攏看為兩個(gè)圖案共分三組：靠近端頭的一組，合攏看為兩個(gè)前后對稱，頭戴五齒巫冠，耳飾三角形耳墜的人前后對稱，頭戴五齒巫冠，耳飾三角形耳墜的人頭像，笑容可掬。另外兩組圖案相同，其上下方頭像，笑容可掬。另外兩組圖案相同，其上下方分別皆是兩背相對的鳥與魚，在鳥的頸部和魚的分別皆是兩背相對的鳥與魚，在鳥的頸部和魚的頭部疊壓著一支箭狀物。頭部疊壓著一支箭狀物。 金杖的介紹金杖的介紹 青銅神樹樹干高青銅神樹樹干高38

49、4384厘米，通高厘米，通高396396厘米厘米 ，由樹，由樹座和樹干兩部分組成。樹座略呈圓錐狀，底座呈圓環(huán)座和樹干兩部分組成。樹座略呈圓錐狀，底座呈圓環(huán)形，上飾云氣紋，底座之上為三山相連狀，山上亦有形，上飾云氣紋，底座之上為三山相連狀，山上亦有云氣紋。樹干接鑄于山頂正中，干直，樹根外露。樹云氣紋。樹干接鑄于山頂正中，干直，樹根外露。樹干上有三層樹枝，每層為三枝丫，枝丫端部長有果實(shí)，干上有三層樹枝，每層為三枝丫，枝丫端部長有果實(shí)，一果枝上揚(yáng)，果上站立一鳥，兩果枝下垂。在樹椏和一果枝上揚(yáng)，果上站立一鳥，兩果枝下垂。在樹椏和果托下分別鑄有火輪。在樹的一側(cè)，有一條龍?jiān)畼涠邢路謩e鑄有火輪。在樹的一

50、側(cè)，有一條龍?jiān)畼涠拢埳沓兽p索狀馬面頭，劍狀羽翅。從造型來看，下，龍身呈辮索狀馬面頭，劍狀羽翅。從造型來看，該青銅神樹應(yīng)是代表東方的神木該青銅神樹應(yīng)是代表東方的神木“扶桑扶?！薄Ｇ嚆~神樹介紹青銅神樹介紹 在三星堆出土的眾多青銅面具中，造型最奇特、在三星堆出土的眾多青銅面具中，造型最奇特、最威風(fēng)的要算青銅縱目面具。縱目面具均出自二號最威風(fēng)的要算青銅縱目面具?？v目面具均出自二號祭祀坑，共祭祀坑，共3 3件，分大小兩型。其中件，分大小兩型。其中A A型型2 2件較小，件較小，B B型的型的1 1件則較大。件則較大。 B B型面具就是這件有型面具就是這件有“千里眼千里眼”、“順風(fēng)耳順風(fēng)耳”之之譽(yù)的大

51、型青銅縱目面具。其形象特征為：眉尖上挑，譽(yù)的大型青銅縱目面具。其形象特征為：眉尖上挑，雙眼斜長，眼球呈極度夸張，呈柱狀向前縱凸伸出雙眼斜長，眼球呈極度夸張，呈柱狀向前縱凸伸出達(dá)達(dá)1616厘米；雙耳向兩側(cè)充分展開；短鼻梁，鼻翼呈厘米；雙耳向兩側(cè)充分展開；短鼻梁，鼻翼呈牛鼻狀向上內(nèi)卷；口闊而深，口縫深長上揚(yáng)，似微牛鼻狀向上內(nèi)卷；口闊而深，口縫深長上揚(yáng)，似微露舌尖，作神秘微笑狀。其額部正中有一方孔，可露舌尖，作神秘微笑狀。其額部正中有一方孔，可能原補(bǔ)鑄有精美的額飾，可以想象，它原來的整體能原補(bǔ)鑄有精美的額飾，可以想象，它原來的整體形象當(dāng)更為精絕雄奇。形象當(dāng)更為精絕雄奇。 青銅縱目面具介紹青銅縱目面具介紹 三星堆出土三星堆出土 的的“玉邊璋玉邊璋”為商代文物，通長為商代文物，通長54.5