機械設(shè)計基礎(chǔ)緒論

緒論一、課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)1.課程內(nèi)容2.課程性質(zhì)3.課程任務(wù)

具體研究內(nèi)容

研究機械中常用機構(gòu)和通用機械零部件（各種機械中普遍使用的零部件）的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、基本設(shè)計理論和設(shè)計方法。機器

若干個機構(gòu)組合而成的具有確定運動的運動裝置，能實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或傳遞能量、物料或信息，實現(xiàn)預(yù)期的工作。如內(nèi)燃機、電動機、起重汽車、金屬切削機床、電話機和計算機等。機構(gòu)

是機器的組成部分，是由兩個或兩個以上的構(gòu)件通過可動聯(lián)接構(gòu)成的運動確定的系統(tǒng)，用來傳遞運動和力。構(gòu)件是由若干零件剛性聯(lián)接而成，是機器運動的最小單元。零件

是機器加工制造的最小單元。機器的組成

由原動機、工作機、傳動系統(tǒng)等組成。

1.課程內(nèi)容

曲柄滑塊機構(gòu)，將活塞往復移動轉(zhuǎn)化為曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動；齒輪機構(gòu)，改變轉(zhuǎn)速大小和轉(zhuǎn)向；凸輪機構(gòu)，將凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U往復移動。機器實例：內(nèi)燃機1、功能：內(nèi)燃機是將燃氣燃燒時的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。2、組成包含三種機構(gòu)：一、機械、機器和機構(gòu)氣缸體1活塞2進氣閥3排氣閥4連桿5曲軸6凸輪7頂桿8齒輪92、研究對象活塞下行，進氣閥打開，燃氣被吸入汽缸活塞上行，進氣閥關(guān)閉，壓縮燃氣點火后燃氣燃燒膨脹，推動活塞下行，經(jīng)連桿帶動曲軸輸出轉(zhuǎn)動活塞上行，排氣閥打開，排出廢氣3、工作過程：4、運動分析：原動件：活塞—由燃氣推動（驅(qū)動力所作用的構(gòu)件）主運動：將活塞的往復直線運動→曲軸的回轉(zhuǎn)運動輔助運動：配氣——啟閉進排氣閥機器：既能實現(xiàn)確定的機械運動，又能完成有用的機械功，或者能傳遞或轉(zhuǎn)換能量、物料、信息等。如車床——實現(xiàn)確定的機械運動，又作有用的機械功內(nèi)燃機——轉(zhuǎn)換能量機械手——傳遞物料照相機——傳遞信息機構(gòu)：僅能傳遞或轉(zhuǎn)換運動。如齒輪機構(gòu)——傳遞運動凸輪機構(gòu)——轉(zhuǎn)換運動機械：是機器和機構(gòu)的總稱。總結(jié)：二、機械的特征1）人為的實物組合——由人工組合的構(gòu)件系統(tǒng)2）各實物間具有確定的相對運動3）實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或完成有效的機械功如內(nèi)燃機：熱能→機械能發(fā)電機：機械能→電能電動機：電能→機械能1、機器的特征活塞—缸體：往復運動曲軸—缸體：轉(zhuǎn)動連桿—曲軸：擺動如具有以上三個特征——機器凸輪機構(gòu)（配氣機構(gòu)）：把回轉(zhuǎn)運動→直線運動曲柄滑塊機構(gòu)：將活塞的直線運動→曲柄的回轉(zhuǎn)運動如機器是由一種或多種機構(gòu)組成的。只具有機器的前兩個特征——機構(gòu)2、機構(gòu)的特征3、機器和機構(gòu)的關(guān)系三、構(gòu)件和零件1.機器由機構(gòu)組成:3.構(gòu)件：機構(gòu)的基本運動單元，是機器中獨立運動的單元體，由一個或幾個零件組成。單一零件曲軸多個零件剛性組合連桿2.機構(gòu)是人工組合的構(gòu)件系統(tǒng)，必須滿足兩點:若干構(gòu)件的組合；這些構(gòu)件具有確定的相對運動。4.零件是組成機器最基本的單元體，是機械制造的單元體。

專用零件：特定機器中所使用的零件，如活塞、曲軸、葉片通用零件：各類機器中普遍使用的零件，如齒輪、軸、螺栓等

5.部件：若干個零件的裝配體

常用機構(gòu)設(shè)計

連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)（棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)）等。

常用通用零部件設(shè)計

傳動零件：齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動、鏈傳動、螺旋傳動、摩

擦傳動等。

聯(lián)接零件:螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接等。

軸系零件：軸、軸承（滑動軸承、滾動軸承）、聯(lián)軸器等

。

機械系統(tǒng)的調(diào)速與回轉(zhuǎn)件的平衡

機械系統(tǒng)設(shè)計（運動方案設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計）

現(xiàn)代設(shè)計法方法簡介具體內(nèi)容機構(gòu)：人為實物的組合體，具有確定的機械運動，可以用來傳遞和轉(zhuǎn)換運動。機器：人為實物的組合體，具有確定的機械運動，可以用來轉(zhuǎn)換能量、完成有用功或處理信息，以代替或減輕人的勞動。機器是由機構(gòu)組成的。簡單的機器，可能只含有一個機構(gòu),但一般都含有多個機構(gòu)。機械:

機器和機構(gòu)的總稱。機器機構(gòu)機器中的單個機構(gòu)不具有轉(zhuǎn)換能量或完成有用功的功能。我們已經(jīng)多次使用了“構(gòu)件”這個術(shù)語。活塞、連桿、曲軸、滑枕等都是構(gòu)件。構(gòu)件是組成機構(gòu)的有確定運動的單元。構(gòu)件構(gòu)件是運動的單元，而零件是制造的單元。構(gòu)件零件各種紅機械訂中廣律泛使孔用的灣零件險稱為通用革零件。如螺趴栓、白軸、府齒輪產(chǎn)、彈湯簧等鏟。只在匆某一摘類機溝械中步使用冒的零確件稱碗為專用杠零件。如內(nèi)莊燃機訊中的演活塞銅、曲蠟軸等集。通用從零件晴中主血要包切括三特大類舉零件舊：傳動末零件（齒蒼輪、涉帶、混鏈等角）聯(lián)接傅零件（螺凈栓、宮鍵等死）軸系憶零件（軸數(shù)、軸饅承等真）此外:彈簧等零量件。通用艱零件常與專播用零鎖件返回傳動牧零件齒輪收傳動蝸桿芽傳動帶傳睬動傳動珍零件圓柱拿平摩貴擦輪磁傳動（a）滑動腦螺旋;(b）滾動掠螺旋;（c）靜壓唇螺旋鏈傳吉動螺旋憲傳動(a品)(b光)(c喘)聯(lián)接絞零件螺紋叨聯(lián)接鍵聯(lián)照接銷聯(lián)來接軸滑動脫軸承滾動砍軸承聯(lián)軸洋器軸系秩零件機器溉圖數(shù)控立室式升異降臺龜銑床電機起重梅機連桿曲柄內(nèi)燃憶機實莖物圖1-氣缸階體；2-活塞蛙；3-連桿獵；4-曲軸福；5、6-齒輪解；7-凸輪鍬；8-進氣僑閥頂槽桿12知34曲柄盯滑塊徐機構(gòu)15澤6齒輪你機構(gòu)17甜8凸輪逐機構(gòu)機械膏的發(fā)肚展歷繪程概羊述機械的發(fā)展歷程機械設(shè)計及理論的發(fā)展歷程古凱代臂近吉代降現(xiàn)倆代簡單揮機械荒：杠暮桿、承車輪形、滑盆輪、勁斜面史、螺嘩旋等端。公元亭前30揮00年，津在修爹建金憶字塔勞的過塔程中維，就畢使用件了滾糧木來敵搬運煮巨石菊。阿基桌米德眉用螺珠旋將全水提鎮(zhèn)升至暮高處倉，那權(quán)就是易今天序的螺懷旋式框輸送額機的遍始祖尿。公元辟前77陳0年，士中國博開始逆使用裁失蠟玩鑄造其方法與鑄造墾青銅化器。遠古時代公元包一世竟紀車東占漢“水半排”用水吊力鼓耳風煉賢鐵，商其中牲應(yīng)用了齒綢輪和獵連桿柴機構(gòu)古代中國晉聾代“連廣磨”用一第頭牛湊驅(qū)動村八臺廣磨盤訊，其中盟應(yīng)用書了齒家輪系陷。中世偽紀左歐洲用腳藏踏板粥驅(qū)動尺的加工藥木棒偷的車負床中世性紀邊歐洲利用左曲軸另的研此磨機13世紀毒以后懇，機寇械鐘則表在息歐洲驢發(fā)展衰起來愈。連桿奇機構(gòu)勇、齒揪輪機晉構(gòu)和閱凸輪效機構(gòu)榨等在雖古代壞機械紡中即閘已經(jīng)茄有所贏應(yīng)用由。在嗽達?芬奇滴時代強，現(xiàn)蘇在最漆常用蛋的一擦些機駱構(gòu)型奶式即亂已基繞本知疑曉。近代：18世紀中葉－20世紀中葉動力晨的變偵革材料聯(lián)的變誦革加工脖手段址的變未革生產(chǎn)惹模式栗的變帳革機構(gòu)蚊與傳顯動的亞變革機械言理論郊和設(shè)即計方槐法的許建立近代—動力的變革17示65年，嗚瓦特宿（Wa恨tt）發(fā)搞明了據(jù)蒸汽旺機。揭開瞇了第征一次皆工業(yè)路革命款的序蠶幕。蒸汽盯機給俯人類臣帶來代了強麗大的賭動力壓，各罰種由酬動力啞驅(qū)動湯的產(chǎn)牧業(yè)機館械—紡織述機、廈車床剃等，騎如雨今后春軍筍般稻出現(xiàn)肝。古代沙機械亡的動精力：餓人力爆、畜外力和饞水力生。動力蛙制約依了機子械的懼發(fā)展伯。首先形是動遣力的擇變革伸推動功了機吸械的旁飛速國發(fā)展忌和廣輩泛應(yīng)頂用。蒸汽泥機無路法實盜現(xiàn)小抵型化診，所啞以在母當時增的工喚廠里債采用獲集中礎(chǔ)驅(qū)動耽的方緣瑞式。蒸汽機時代的紡織工廠蒸汽機皮帶天軸皮帶生產(chǎn)機械2皮帶生產(chǎn)機械1皮帶生產(chǎn)機械3……19世紀館，第幣二次稱工業(yè)躍革命電動湖機和內(nèi)內(nèi)燃湊機發(fā)逆明為汽車、飛機的出現(xiàn)提供了可能性。電力代替了蒸汽。集中驅(qū)動被拋棄了，每臺機器都安裝了獨立的電動機。與此腹同時木，戴攀姆勒鈴也發(fā)誼明出其了他接的第鑒一輛枝四輪減汽車緞。18暮86年，盟本茨巴發(fā)明器的汽顏油發(fā)齡動機幻玉為動張力的低三輪待車被冷授予易專利弓。萊特蠻兄弟19荒0319世紀跟中葉吉，發(fā)門明了煉鋼陳法，從唇那時它一直灰到現(xiàn)怎在，導鋼鐵齊始終廊是制百造機擱械最警主要勿的材斷料。18世紀蜘末，渴現(xiàn)代車床的雛季形在電英國功問世;19世紀耍中葉,通用湯機床的各援種類孔型已坦大體產(chǎn)齊備悠；19世紀添末，自動耐機床讓、大獎型機遭床出現(xiàn)晃。近代—材料的變革近代—加工手段的變革近代—生產(chǎn)模式的變化社會挑需求慘日益繭增長毒。20世紀阿初葉棒，機似械制次造進伶入了大批席量生昨產(chǎn)模徑式的時摸代。鋤標志劣：美受國福肺特汽榮車的傭生產(chǎn)進行視大批糖量生柄產(chǎn)的柜要求跡。近代—機構(gòu)與傳動的變革提高樸生產(chǎn)餡率的愿需要壇?；诿矂恿z式的變獸革，版大幅隸度提因高機運器的棉速度白成為插可能限。機器輝速度撲的提島高是扯幾百粘年來蓬未曾央停遏野的發(fā)桃展趨崇勢。高速化自動化精密化提高閣產(chǎn)品金質(zhì)量視的需婦要?；谥患庸は魉侥氐奶岢谈?，艷提高條機器步的精凍度成服為可帳能。近代小機械固的發(fā)拾展趨汪向要求濫不斷瘦完善報已有疏的機價構(gòu)，并發(fā)店明出易新的你機構(gòu)例如河：18世紀蕩，歐憤拉（Eu溉le馬r）首次蹄提出蛇采用圈漸開臘線作鄭為齒壩輪的愁齒廓殼，從而編使高豈速、拜大功漂率的張機械童傳動似成為占可能輝。20世紀各種所大傳蹲動比黨、結(jié)淘構(gòu)緊剩湊的準新型估傳動疤，高速蘆的步爆進機諷構(gòu)，精密段的滾藏動螺蚊旋傳櫻動，…正…傅…機構(gòu)干的創(chuàng)袖新一佩直到川今天倍也沒驢有停主止。機器資的發(fā)強展，森呼喚園著機電械的惕理論字和設(shè)睡計方距法。牛頓猾經(jīng)典駐力學末的建左立則好為此柱準備陳了理癢論基華礎(chǔ)。近代—機械理論和設(shè)計方法的建立材料學強度理論運動學靜力學動力學牛頓經(jīng)典力學機構(gòu)結(jié)構(gòu)學機構(gòu)運動學機器靜力學機器現(xiàn)要運尋動、靜要傳需遞力四，因療此，撤最先凱發(fā)展撓起來閱的是燈：材料學強度理論運動學靜力學動力學牛頓經(jīng)典力學機構(gòu)結(jié)構(gòu)學機構(gòu)運動學機器靜力學機器動力學隨著叔機器膨運轉(zhuǎn)普速度辮的不室斷提崗高，暮機器燃的振粘動、罪速度市波動糾等問答題引栗起了流人們床的重慎視，散機械糊動力巖學發(fā)旁展起赤來。材料學強度理論運動學靜力學動力學牛頓經(jīng)典力學機構(gòu)結(jié)構(gòu)學機構(gòu)運動學機器靜力學機器動力學機械零件設(shè)計到20世紀上半葉，機械設(shè)計的方法已基本形成。但是魄，這缺些方匠法都灶基于涂圖解向和手柜工計敘算?，F(xiàn)代：20世紀中葉－計算然機的帶發(fā)明－科學重技術(shù)立發(fā)展膊史上剝劃時駐代的網(wǎng)大事堆。現(xiàn)代能機器雖的出樸現(xiàn)計算廚機使膠機械女設(shè)計遠方法鋸面目賤一新現(xiàn)代：機器人的出現(xiàn)隨著計算展機和伺服攏電機的出涌現(xiàn)，機器桿人作為舍現(xiàn)代等機器古的代娘表走江上了騾歷史摘舞臺陰。工業(yè)從機器趴人捧特川種機級器人工業(yè)攜機器微人：在孝工業(yè)稿生產(chǎn)駕中越蒼來越定廣泛盤地應(yīng)影用。片用于禁搬運達、裝報配、夸焊接殊、噴如漆、叉鑿巖感等工乘作。清洗拒飛機浮的機停器人隧道鑿巖的機器人第一鐵汽車夏制造峰廠的態(tài)汽車洋裝配奮生產(chǎn)謠線幾姐種工業(yè)裕機器帥人特種慘機器單人：在歷潛水齊、管努道修柴理、商外科升手術(shù)走、生哨物工話程、喚軍事甩、星循際探攏索等與領(lǐng)域韻應(yīng)用矛，承確擔著雄許多紛由人技的直篇接操付作無抄法完霞成的樣工作搏。水下掃雷機器人爬壁機器人幾種特種窄機器猜人軍用昆蟲機器人爬纜索機器人數(shù)控船車床數(shù)控譜加工醬中心計算呼機控究制系題統(tǒng)和牽伺服航電機膛被引激入到槐傳統(tǒng)暗機器扛中來嘆，使量其組屬成、爺面貌總和功捧能發(fā)境生了沒革命詳性的下變化弓?，F(xiàn)代筒機器魔向主邊動控腿制、救信息伍化和吵智能層化方辦向發(fā)性展，從這劈燕個意鵲義上村講，墻正如杏有的不學者堵所說乒：“今演后的柴機器攏都將密是機屯器人匯”?，F(xiàn)代：機械理論和設(shè)計方法面目一新20世紀叉最后30年，光計算磁機應(yīng)揪用的喪普及添極大浪地推吵動了臣機械繪分析筍與設(shè)得計方詞法的鴉革新裂。計算曲機計芝算代萍替了秩手工磚計算