華科機械設(shè)計緒論

機械設(shè)計

主

講

張衛(wèi)國

聯(lián)系方式電話－mail：wgzhang@辦公室：先進制造大樓西樓B612室第一章機械設(shè)計概述一、“設(shè)計”的重要性第一章概述1、市場競爭歸根結(jié)底是設(shè)計和制造能力的競爭設(shè)計和制造是將科技成果轉(zhuǎn)化為財富的最后環(huán)節(jié)好的設(shè)計是使產(chǎn)品具有市場競爭力的保證中小批量、個性化、多品種、柔性生產(chǎn)模式2、機械制造業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變提高了對設(shè)計的要求大批量、單一性、流水作業(yè)生產(chǎn)模式第一章概述基本車型生產(chǎn)臺數(shù)型號數(shù)臺數(shù)/型號A

63000

3700

17B

204000

16400

12C

53000

4500

12D

44000

7500

6合計

364000

32100

11豐田公司某年三個月內(nèi)汽車生產(chǎn)情況：3、設(shè)計在生產(chǎn)中的地位設(shè)計是影響機械產(chǎn)品性能、質(zhì)量和成本的主要因素設(shè)計占成本

5%設(shè)計決定成本

75%第一章概述現(xiàn)代企業(yè)的三大部分：將核心工作放在本企業(yè)，兩頭在內(nèi)，中間在外開發(fā)設(shè)計制造市場銷售第一章概述二、機械系統(tǒng)的組成1、動力系統(tǒng)提供動力、實施能量轉(zhuǎn)換水輪機：電動機：機械能水能電能2、傳動系統(tǒng)是將動力和運動傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置功能：減速變速傳遞動力改變運動規(guī)律多驅(qū)動3、執(zhí)行系統(tǒng)完成工藝動作的機構(gòu)或工作機4、操縱及控制系統(tǒng)使各部分協(xié)調(diào)動作5、支承、連接及輔助裝置如機架、冷卻、潤滑、記數(shù)、照明機械能加熱爐工件輸送機車床各分系統(tǒng)第一章概述以汽車為例－機械系統(tǒng)的組成第一章概述動力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)操縱及控制系統(tǒng)支承、連接及輔助裝置底盤、懸架、車身、MAZDA新車型設(shè)計冷卻、潤滑、記數(shù)、照明第一章概述三、機械產(chǎn)品的開發(fā)過程產(chǎn)品規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案設(shè)計原理方案設(shè)計總體設(shè)計施工設(shè)計試制、批量生產(chǎn)、銷售可行性報告設(shè)計任務(wù)書原理方案圖結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖總裝配圖部裝圖、零件圖技術(shù)文檔機械設(shè)計步驟：方案設(shè)計參數(shù)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙、文檔第一章概述四、機械設(shè)計方法傳統(tǒng)設(shè)計方法：理論設(shè)計（半經(jīng)驗設(shè)計）根據(jù)理論公式進行常規(guī)設(shè)計。類比設(shè)計與已有的同類產(chǎn)品進行比較來設(shè)計新產(chǎn)品。這種方法在工程實際中用得較多，特點是節(jié)省時間，較可靠。經(jīng)驗設(shè)計根據(jù)實踐中歸納出的經(jīng)驗公式和經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行設(shè)計，缺乏創(chuàng)新。模型實驗設(shè)計用于大型、復(fù)雜零部件的設(shè)計。第一章概述現(xiàn)代設(shè)計方法：

優(yōu)化設(shè)計對工程實際問題進行抽象，建立數(shù)學(xué)模型，用優(yōu)化方法求解，得出最佳設(shè)計結(jié)果。

計算機輔助設(shè)計（CAD）包括設(shè)計、繪圖、工程分析及仿真。

概率設(shè)計（可靠性設(shè)計）將概率論與數(shù)理統(tǒng)計理論運用于機械設(shè)計。

有限元設(shè)計

并行設(shè)計

虛擬設(shè)計數(shù)字化設(shè)計第一章概述五、本課程的主要內(nèi)容、性質(zhì)及要求1、課程內(nèi)容機械——機器與機構(gòu)的總稱討論通用機械零部件的設(shè)計方法，如零部件的工作原理、工作能力、參數(shù)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝等關(guān)系：機械設(shè)計——參數(shù)設(shè)計和結(jié)構(gòu)方案設(shè)計機械原理——原理方案設(shè)計組成機械的基本單元：機構(gòu)——運動單元→

機械原理零件——制造單元→

機械設(shè)計第一章概述零件通用零件專用零件傳動件連接件支承件其他—齒輪、蝸桿、帶、鏈—螺紋、鍵、花鍵、銷—軸、軸承—聯(lián)軸器、彈簧、機架—水輪機葉片、活塞、曲軸機器是由機械零部件組成的整體，各個零件之間有緊密聯(lián)系。學(xué)習(xí)時應(yīng)有整體的設(shè)計觀念。本課程重點討論通用機械零部件的設(shè)計方法。研究方法：化整為零→

集零為整第一章概述要學(xué)習(xí)的內(nèi)容：第一章

機械設(shè)計概述

★★第二章

機械設(shè)計中的約束分析

★★★第三章

齒輪傳動設(shè)計

★★★★★第四章

蝸桿傳動設(shè)計

★★★★★第五章

撓性傳動設(shè)計

★★★★★第六章

軸和軸轂連接設(shè)計

★★★★★第七章

滑動軸承設(shè)計

★★★★第八章

滾動軸承的選擇與校核

★★★★★第九章

聯(lián)軸器、離合器

★★★第十章

連接設(shè)計

★★★★★第十一章

彈簧設(shè)計

★★★第十二章

結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和準(zhǔn)則

★★第十三章

典型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計

★★★★第十四章

潤滑與密封

★★第十六章

機械系統(tǒng)的總體方案設(shè)計★第一章概述2、課程性質(zhì)—設(shè)計性的技術(shù)基礎(chǔ)課，綜合性強基礎(chǔ)課機械設(shè)計專業(yè)課3、學(xué)習(xí)要求（1）掌握通用機械零部件的設(shè)計方法和步驟；（2）初步具備設(shè)計機械傳動裝置及簡單機械的能力；（3）能在設(shè)計中運用各種技術(shù)資料（標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊）第一章概述工作原理、結(jié)構(gòu)、類型、應(yīng)用場合受力分析、失效形式設(shè)計準(zhǔn)則、設(shè)計計算（2）不死記公式，理解并掌握基本概念著眼于分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。（3）掌握機械設(shè)計的特點解的不唯一性和設(shè)計過程的反復(fù)性。4、學(xué)習(xí)方法（1）掌握機械零部件設(shè)計時的共性問題第一章概述教材及實驗指導(dǎo)書1、機械設(shè)計（第3版）吳昌林等主編，華中大出版社2、機械設(shè)計課程設(shè)計(第4版)

唐增寶等主編,華中大出版社3、機械設(shè)計現(xiàn)場教學(xué)指導(dǎo)書，自編，東一樓101＃周曉安4、機械設(shè)計實驗指導(dǎo)書，自編，東一樓101＃周曉安成績評定方法平時成績(30％)－作業(yè)、實驗、小測驗、考勤、課堂表現(xiàn)考試成績(70％)－閉卷考試要求：不無故缺課，不遲到、不早退；按時交作業(yè)、杜絕抄襲、認真規(guī)范第一章概述課堂講授：48學(xué)時教學(xué)安排現(xiàn)場教學(xué)：4學(xué)時（兩次）●傳動件現(xiàn)場教學(xué)，東一樓401＃，第2周實驗：4學(xué)時（兩次）●帶傳動實驗，東一樓101＃，第7周●傳動方案綜合實驗，東一樓205＃，第9周●支承、連接件現(xiàn)場教學(xué)，東一樓405＃，第4周第一章概述現(xiàn)場教學(xué)及實驗的具體安排第一次現(xiàn)場教學(xué)（東一樓401#）：第2周周四3～4節(jié)：1004班＋1006班前12人；第2周周四晚19點：1005班＋1006班后12人。第4周周四3～4節(jié)：1004班＋1006班前12人；第4周周四晚19點：1005班＋1006班后12人。第一次實驗（東一樓101#）：第7周周四1～2節(jié)：1004；第7周周四3～4節(jié)：1005；第7周周四9～10節(jié)：1006。第二次現(xiàn)場教學(xué)（東一樓405#）：第二次實驗（東一樓205#）：第9周周四1～2節(jié)：10