機械設計 唐林

機械設計唐林第1頁/共55頁2章節(jié)目錄1.1機械設計與現(xiàn)代科技產品1.2課程研究對象及內容1.3機械設計的基本要求和一般程序第2頁/共55頁3章節(jié)學習要求機器機構構件零件通用零件專用零件弄清概念第3頁/共55頁41.1機械設計與現(xiàn)代科技產品已有的或即將見睹應用的微型機械研究成果有：

210μm×100μm的滑塊直徑為60μm的靜電電機由原子直接排列而成的納米齒輪供情報收集的微型機械飛行蟲微型人造衛(wèi)星在人的血管中爬行的機器人進行眼科手術的微型機械手第4頁/共55頁5納米齒輪第5頁/共55頁6微型機械飛行蟲機械蠅蚊子機器人微型飛行器第6頁/共55頁7人造衛(wèi)星第7頁/共55頁8六足微型機器人第8頁/共55頁9在人體動脈內游動的微型機器人第9頁/共55頁10脊椎手術機器人第10頁/共55頁11太空醫(yī)生第11頁/共55頁121.1機械設計與現(xiàn)代科技產品仿生機構研究研究人的肢體(手指、手腕、手臂和腿關節(jié)等)，研制出各種類型多自由度的機械假肢；研制仿生機器人探測管道故障；研制魚游機構解決深水探測問題；研制各種類型的兩足、四足、六足步行機，完成各種地形甚至是其他星球表面的探測任務。第12頁/共55頁13肌電假臂肌電假指第13頁/共55頁14仿生手指及手臂第14頁/共55頁15機械假肢第15頁/共55頁16吹笛機器人演奏豎琴的機器人第16頁/共55頁17蛇形機器人第17頁/共55頁18蛇形機器人第18頁/共55頁19螞蟻形機器人第19頁/共55頁20機器金槍魚第20頁/共55頁21魚形機器人第21頁/共55頁22魚形機器人第22頁/共55頁23雙足機器人第23頁/共55頁24雙足步行機第24頁/共55頁25升降式步行機第25頁/共55頁26四足步行機第26頁/共55頁27五足步行機第27頁/共55頁28六足步行機器人第28頁/共55頁291.2

課程研究對象及內容機器種類有：

內燃機汽車機床縫紉機包裝機

……組成、功用、性能和運動特征各不相同

機械設計研究機器設計的共性理論，必須對機器進行概括和抽象。第29頁/共55頁301.2

課程研究對象及內容機器

執(zhí)行機械運動的裝置原動機工作機機構

傳遞運動和力的構件系統(tǒng)

構件

機構中的運動單元(如:曲軸、連桿)零件

組成構件的元件，制造單元通用零件—具有同一功用和性能專用零件—用于特定機械上的零件1機械的組成第30頁/共55頁31內燃機組成汽缸體排氣閥活塞進氣閥頂桿凸輪齒輪連桿曲軸第31頁/共55頁32內燃機組成部分曲柄滑塊機構(活塞、連桿、曲軸)第32頁/共55頁33內燃機組成進氣、排氣機構(凸輪、頂桿)第33頁/共55頁34內燃機組成齒輪機構第34頁/共55頁35內燃機進氣第35頁/共55頁36壓縮燃氣第36頁/共55頁37燃氣燃燒膨脹第37頁/共55頁38內燃機排氣第38頁/共55頁39內燃機燃氣的熱能→曲軸轉動的機械能第39頁/共55頁40洗衣機電動機的電能→波輪轉動的機械能控制器電動機帶傳動(帶輪、帶)減速器波輪第40頁/共55頁41蛋糕切片機電動機的電能→切片刀具的機械能第41頁/共55頁42玩具雞電動機的電能→小雞跳躍的機械能第42頁/共55頁43烏龜爬行電動機的電能→烏龜爬行的機械能第43頁/共55頁44機械具有特征1許多實物(機件)的組合體2各組成部分(實物)間有確定的相對運動（內燃機，爬行烏龜）3工作時能夠轉換機械能，或做有效的機械功第44頁/共55頁45原動機將非機械能轉變?yōu)闄C械能

電動機

發(fā)電機

內燃機

第45頁/共55頁46工作機改變被加工物料的位置、形狀、性能、尺寸和狀態(tài)的機器。汽車起重機機床第46頁/共55頁47構件曲軸連桿第47頁/共55頁48連桿連桿體連桿蓋螺栓螺母軸瓦第48頁/共55頁491.2

課程研究對象及內容2研究對象和內容常用機構和通用零件的工作原理結構特點基本設計理論和計算方法

標準零件的選用原則和計算方法第49頁/共55頁501.3

機械設計的基本要求和一般步驟1基本要求1.1運動和動力性能要求根據(jù)運動、載荷要求，確定機械的工作原理執(zhí)行機構傳動方案第50頁/共55頁511.2工作可靠性要求

強度載荷作用下零件抵抗斷裂或塑性變形的能力

剛度載荷作用下零件抵抗彈性變形的能力

耐磨性載荷作用下兩個相對運動零件接觸面的抗磨損能力1.3

機械設計的基本要求和一般步驟第51頁/共55頁52耐熱性零件抗氧化、抗熱變形和抗蠕變的能力避免共振防止零件自振頻率接近外界干擾頻率1.3

機械設計的基本要求和一般步驟第52頁/共55頁531.3

機械設計的基本要求和一般步驟1.3經濟性要求

正確選擇零件材料

合理確定零件尺寸

盡量采用標準化零件1.4操作安全、方便1.5