機械設計基礎第一講

機械設計基礎

多媒體教學1教學環(huán)節(jié)：1、課堂授課（64學時）2、實驗教學（8學時）3、課程設計（2周，結(jié)課后進行）考核：1、平時成績（學習態(tài)度+作業(yè)+實驗）2、全年級統(tǒng)考2第3章

平面機構(gòu)的組成和運動簡圖內(nèi)容提要第一講

第1章機械設計基礎概論1.1本課程研究的對象、內(nèi)容和任務

1.2機械設計的基本要求及一般程序

3.1平面機構(gòu)的組成

31、明確本課程的研究對象、研究內(nèi)容和任務2、重點是弄清“機器與機構(gòu)”、“構(gòu)件與零件”及“通用零件與專用零件”的區(qū)別與聯(lián)系以及平面機構(gòu)的組成要素3、難點是“構(gòu)件的概念”學習提示：41.1.1基本概念1、機械

機器和機構(gòu)的總稱。（機床、汽車、發(fā)電機、攪面機、內(nèi)燃機等均是機器）

第1章機械設計基礎概論1.1本課程研究的對象、內(nèi)容和任務

56《工作原理》

當曲柄轉(zhuǎn)動時，攪面棒上的E點處便能模仿人工攪面，同時,容器繞Z軸轉(zhuǎn)動，從而將面粉攪拌均勻。組成情況1—固定件2—曲柄3—攪面棒4—搖桿

5-容器ZZE攪面機7《內(nèi)燃機的組成》

1—缸體（機架）2—活塞3—連桿4—曲軸5—推桿6—凸輪7、8—大、小齒輪9、10—進、排氣閥

8當缸體1內(nèi)燃燒的氣體膨脹時，推動活塞2作往復移動，經(jīng)過連桿3轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動

凸輪軸上的齒輪7，曲軸上的齒輪8和缸體1組成傳動部分，曲軸轉(zhuǎn)動通過齒輪將運動傳給凸輪軸凸輪軸轉(zhuǎn)動，使得氣閥以一定的規(guī)律按時啟閉，分別控制進氣（吸入燃氣）和排氣（排出尾氣）

<內(nèi)燃機工作原理〉9

1.主體部分：“活塞2、連桿3、曲軸4、缸體1”（平面連桿機構(gòu)）3.進排氣控制部分：“缸體1、凸輪6、推桿5”→（凸輪機構(gòu)）2.傳動部分：“缸體1、齒輪7，8”→（齒輪機構(gòu)）10機器的特征：1．人為的實物組合2．各運動實體之間具有確定的相對運動

（能夠?qū)崿F(xiàn)預期的機械運動）3．能代替或減輕人類的勞動做有用功、變換或傳遞能量、物料和信息完成有用功的機器——工作機

（機床、起重機、軋鋼機、紡織機、攪拌機等）將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機械能的機器——原動機

（內(nèi)燃機、蒸汽機、電動機等）

傳遞或變換信息（照相機、打字機、錄音機、計算機等

）11機器——是執(zhí)行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料和信息。機構(gòu)：只具有機器的前兩個特征12

“連桿機構(gòu)”（主體機構(gòu)）內(nèi)燃機

→“齒輪機構(gòu)”（傳動機構(gòu)）“凸輪機構(gòu)”（控制機構(gòu)）攪面機→“連桿機構(gòu)”（主體機構(gòu)）機構(gòu)常用機構(gòu)：連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)等其他機構(gòu)：組合機構(gòu)、廣義機構(gòu)（含有電磁元件、氣動液壓元件、光敏元件、熱敏元件的機構(gòu)）13⒉

零件和部件零件：是機械中制造的單元

是機器的基本組成要素通用零件：在各種機器中都能用到的零件

齒輪、軸、軸承、螺母、螺栓、螺釘、鍵等專用零件：在特定類型的機器中才能用到的零件

內(nèi)燃機中的活塞、曲軸，起重機中的吊鉤等14本課程研究對象：常用機構(gòu)與通用零件部件：

是機械中裝配的單元

（滾動軸承、聯(lián)軸器、減速器及自行車的腳踏等)

為了裝配方便，先將完成共同任務的一組協(xié)同工作的零件分別裝配和制造成一個組合體，然后再裝配整機，此種組合體稱為部件15

常用機構(gòu)和通用零件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、使用和維護、標準和規(guī)范及其設計計算的基本理論和方法1.1.2本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務

研究內(nèi)容16性質(zhì)是一門重要的技術(shù)基礎課為有關專業(yè)的學生學習專業(yè)機械提供必要的理論基礎《主要任務和基本要求》

1.掌握常用機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運動特性，初步具有分析和設計基本機構(gòu)的能力。2.掌握通用零件的工作原理、特點、維護和設計計算的基本知識，初步具有設計簡單機械的能力3.具有運用機械設計有關標準、規(guī)范、手冊和圖冊等技術(shù)資料的能力17⒈

構(gòu)件及其分類

第3章平面機構(gòu)的組成和運動簡圖3.1平面機構(gòu)的組成3.1.1構(gòu)

件

構(gòu)件：是機構(gòu)中參加運動的單元（內(nèi)燃機連桿、曲軸、齒輪-凸輪軸、氣缸等）18構(gòu)件可是單一整體，也可以是多個元件的組合1—連桿體2—螺栓3—螺母4—防松元件5—連桿蓋19構(gòu)件的分類：（以攪面機構(gòu)為例）原動件—（曲柄2）從動件—（攪面棒3、搖桿4）機架—（固定件1）自由度

—構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨立運動約束—對構(gòu)件的獨立運動所加的限制⒉

構(gòu)件的自由度及其約束20YX（平面運動剛體的自由度）剛體TK213.1.2運動副及其分類1、運動副

兩構(gòu)件直接接觸，并具有確定的相對運動的聯(lián)接平面運動副

(兩構(gòu)件只能做相對“平面運動”)

例如：活塞與缸體、活塞與連桿等222、運動副的分類1）低副：凡通過面接觸構(gòu)成的運動副回轉(zhuǎn)副（鉸鏈）232）高副：凡通過點、線接觸構(gòu)成的運動副移動副例如：活塞與缸體例如：齒輪副、凸輪副、車輪與鋼軌等2425小結(jié)：1組成機構(gòu)的要素：

構(gòu)件和運動副構(gòu)件——機構(gòu)運動的單元運動副——兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定的相對運動的聯(lián)接回轉(zhuǎn)副低副運動副移動副高副26機構(gòu)：

是用運動副將構(gòu)件彼此聯(lián)接起來的，有一個構(gòu)件為機架的、具有確定相對運動的構(gòu)件系統(tǒng)。2機器的組成27從結(jié)構(gòu)上劃分機器