机械原理与设计绪论.ppt

1、制作 杨德勇电电 子子 教教 案案机械工业出版社主编 马履中 谢俊 尹小琴（上册）（上册）绪绪 论论一、一、本课程研究的对象、内容、性质、方法本课程研究的对象、内容、性质、方法二、二、本课程相关学科的发展动向本课程相关学科的发展动向一、本课程研究的对象、内容、性质、方法一、本课程研究的对象、内容、性质、方法（一）本课程研究的对象（一）本课程研究的对象机械是机械是机器与机构的总称机器与机构的总称。机机械械机机 器器机机 构构机器的特征：（1）它是由构件及运动副组成的人为的实物组合体；（2）各运动单元之间具有确定的相对运动；（3）能完成有用的机械功或转换机械能。机构只具有前面两个特征。机构只具有前

2、面两个特征。机器执行机械运动的装置，它用来变换或传递能量、物料与信息。可将机器分为动力机器，工作机器和信息机器。作为一部完整的机器，按其功能来区分，由动力系统、主体执行机构系统、传动系统、机架、操纵控制系统及其他辅助系统等系统所组成。普通车床普通车床数控车床数控车床并联机床原型机并联机床原型机并联机床原型机轿轿 车车（二）本课程研究的内容（二）本课程研究的内容1、第一篇主要介绍“机械原理”内容。它以机构为主要研究对象。2、第二篇主要介绍“机械设计”内容。该篇主要研究对象是机械中的通用零、部件。3、第三篇介绍机械产品设计的全过程，讲解以产品实现过程为主线从产品构思到产品实现全过程的设计方法。生产

3、实践需要社会调研，可行性报告新产品构思方案设计拓扑结构设计运动学设计动力学设计零部件结构设计绿色设计零件强度设计可靠性设计优化设计计算机辅助设计(CAD)机械零部件绘制工艺路线制订产品生产制造进入市场销售用户使用，维修报废、回收经济核算改进设计制造产品实现过程（PRP）全过程 机器所作的机械运动，是由机器中的机构运动来实现的。机器所作的机械运动，是由机器中的机构运动来实现的。机器都是由一些机构所组成。机器都是由一些机构所组成。例：例：内燃机内燃机机构运动简图机构运动简图齿轮机构、曲柄滑块机构、凸轮机构齿轮机构、曲柄滑块机构、凸轮机构机械中的零件可分为两类：（1）通用零件在各种机械中能经常碰见。

4、如轴、轴承、齿轮、螺钉、弹簧等等。（2）专用零件只出现在一些专用机械中。如汽轮机叶片、内燃机活塞、农机犁铧等。机械类型很多，用途不同，各有特色，设计时需按其特殊要求进行设计。本课程第二篇机械设计部份，将讨论机械中通用零部件，讨论常用机械联接、机械传动、轴系零部件、弹簧等的设计方法。了解其工作原理、结构特点及其应用场合。（三）本课程的性质、地位、作用（三）本课程的性质、地位、作用本课程是研究机械中常用机构的性能、组成原理、运动特性、动力特性、机构和设计基本理论和方法，研究常用尺寸和参数下的通用零部件的工作原理、类型、结构特点、应用场合、基本设计理论和设计方法，研究产品从任务提出到产品生产、实现的

5、全过程常用方法的一门专业基础课程。掌握了本门课程内容，可为今后深入研究专业课程打下坚实基础，还可增强今后对各种机械领域设计的适应性。在培养学生创新设计的意识与能力、增强其素质方面，具有重要的作用。（四）本课程的学习方法（四）本课程的学习方法1）应注意回顾联系前面已学习过的有关课程。2）机构分析设计时，注意图解法与解析法相结合。3）记忆有关公式时，应尽量从其工程意义来记忆。4）平时注意积累工程实践知识。6）应注意总结各种机构、各类零件重要参数，设计方法的共同点。5）学习时应注意抓住各章重点与基本概念，再在此基础上进一步理解其他内容 7）独立完成各章习题，解例前先学习教材中有关例题将会有助于解题，

6、必要时同学之间相互讨论，也将有助于独立完成作业。8）重视实验课及课程设计这些实践性教学环节。9）从简单到复杂，从容易到难题，应打好基础，稳步前进，抓住要点，注意有关常用代号及表示方法 二、本课程相关学科的发展动向二、本课程相关学科的发展动向（一）传统机械的设计方法（一）传统机械的设计方法1）从任务提出到产品定型设计周期长，很难适应现在市场的快速更新节奏。2）设计产品性能好坏，主要取决于设计者的经验，很难实现优化设计。3）由于以手工设计为主，很难与现代加工数控机床、柔性制造系统相适应、匹配。传统的机械设计方法是运用力学、数学、实验等方法加上经验，运用机械原理及机械设计等公式、图表或者通过类比等方

7、法进行设计，所设计产品经过用户长期使用，不断发现问题，改进设计，不断完善。这种设计方法存在不少局限性，表现在：（二）现代机械设计方法（二）现代机械设计方法 现代机械设计将综合运用机械、计算机、信息、传感、电气、液压、气压等自然科学以及美学等艺术科学、社会科学等学科交叉有关知识，形成新的一些学科分支并将其应用到机械设计中。（1）从源头上给予创新 现代机械设计中十分强调创新的产品，即具有独立自主知识产权的设计产品、具有自主品牌的产品。在创新的产品中，从设计的源头开始创新是最基本的创新。机械原理的结构分析、机构组成等内容的学习最终是要求学生具有机构拓扑结构创新的思想及能力。这也是现代机械设计中最重要

8、的内容，是培养具有现代机械设计方法中的核心内容，要求学生自觉地向这一方向努力。（2）现代机械设计的理论和方法 现代机械设计的理论和方法正从硬件及软件两方面予以不断更新。1）现代机械设计方法学理论不断发展现代机械设计方法中有限元法、模态分析、专家系统有关理论及相应的优秀软件不断出现为高质量产品设计提供了必要手段。此外机械优化设计、可靠性设计、绿色产品设计、产品造型设计、人机工程学、计算机辅助设计等一系列与现代机械设计相关的理论不断发展，给产品设计的水平提高到了一个新的高度。2）由计算机辅助设计发展起来的现代设计方法计算机及其他多媒体、技术的不断发展，使设计手段不断更新。如：虚拟现实的虚拟方法；智能计算机辅助设计（CAD）专家系统；计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）的集成系统；基于并行工程的面向制造的设计技术（DFM）；基于信息技术的分布式网络CAD系统等。