机械设计总论讲解教学课件.ppt

1、1-1 研究对象机械：机器与机构的总称。构件：运动单元。零件：加工单元。运动副：两构件直接接触形成的可动联接。运动链：两个或多个构件以运动副联接而成的系统。机构：有一个机架的运动链。机架：相对静止的构件。=机架+原动件+从动件。机器：一个或一组有用的机构，由零部件组成。部件：装配单元。机件：功能单元，零件与部件的总称。1-1 研究对象机械：机器与机构的总称。构件：运动单元。零1-1 研究对象活塞的往复运动?曲轴的连续转动：凸轮的转动?排气阀的往复运动：两个齿轮在以上两个机构间传递运动：两个齿轮在以上两个机构间传递运动：协调动作的结果：燃料中的化学能?机器的机械能。曲柄滑块机构凸轮机构齿轮机构内

2、燃机 1-1 研究对象活塞的往复运动?曲轴的连续转动：凸轮的转动运动副分类及其表示平面运动副平面运动副运动副空间运动副空间运动副平面低副平面高副回转副回转副移动副移动副平面运动副的接触特征及符号表示方法运动副分类及其表示平面运动副运动副空间运动副平面低副平面高副回转副面接触回转副面接触移动副面接触移动副面接触高副点接触或线接触高副点接触或线接触1-1 研究对象机构：可以传递运动和力或改变运动形式。常用机构有：连杆机构凸轮机构齿轮机构其它机构有：槽轮机构 不完全齿轮机构万向联轴节 螺旋机构 棘轮机构凸轮式间歇运动机构电影放映机 1-1 研究对象机构：可以传递运动和力或改变运动形式。常用1-1 研

3、究对象机件：零件与部件的总称。螺栓键销销 1-1 研究对象机件：零件与部件的总称。螺栓键销1-1 研究对象机件：零件与部件的总称。弹簧轴联轴器轴承 1-1 研究对象机件：零件与部件的总称。弹簧轴联轴器轴承1-1 研究对象机器：用来传递或变换能量、物料和信息。洗衣机皮带（传动）电机（原动）定时器（控制）叶轮（工作）机器=动力系统+传动系统+执行部件+控制系统。1-1 研究对象机器：用来传递或变换能量、物料和信息。洗衣1-2 内容及目标内容：常用机构的工作原理、特点及应用常用机构的主要参数与设计方法通用零部件的工作原理、特点与应用通用零部件的主要特征参数与设计方法机械设计的一般原则与步骤目标：能够

4、完成一般传动装置与简单机械的分析、设能够完成一般传动装置与简单机械的分析、设计、使用与维护工作。1-2 内容及目标内容：常用机构的工作原理、特点及应用常用1-3 平面机构运动简图及自由度 1-3 平面机构运动简图及自由度1-3 平面机构运动简图及自由度 1-3 平面机构运动简图及自由度1-3 平面机构运动简图及自由度 1-3 平面机构运动简图及自由度1-3 平面机构运动简图及自由度平面机构运动简图的画法：画构件时应撇开构件外形，而只考虑运动副的性质。画构件时应撇开构件外形，而只考虑运动副的性质。找出运动平面；识别所有运动单元即构件；辨明所有直接接触的构件之间的相对运动，据此确定运动副；测量同一

5、构件上不同回转副之间的距离以及移动副的导轨方向角；选择适当比例在运动平面上投影绘制完成。有高副时要画出接触区域的曲线轮廓。1-3 平面机构运动简图及自由度平面机构运动简图的画法：画绘制偏心泵机构运动简图绘制偏心泵机构运动简图：偏心泵偏心泵1-3 平面机构运动简图及自由度1234绘制偏心泵机构运动简图：偏心泵 1-3 平面机构运动简图及自进料口进料口出料口出料口进料口出料口进料口进料口出料口出料口进料口出料口进料口进料口出料口出料口进料口出料口进料口进料口出料口出料口进料口出料口进料口进料口出料口出料口进料口出料口进料口进料口出料口出料口进料口出料口进料口进料口出料口出料口进料口出料口进料口进料

6、口出料口出料口进料口出料口进料口进料口出料口出料口进料口出料口进料口进料口出料口出料口进料口出料口1-3 平面机构运动简图及自由度机构运动简图的定义：简单线条和规定符号，按比例，构件，运动副的相对位置。（机构示意图）用途：表达机构的结构、组成，便于进行自表达机构的结构、组成，便于进行自由度计算、运动分析和力分析。画法及举例：偏心泵内燃机 1-3 平面机构运动简图及自由度机构运动简图的定义：简单线1-3 平面机构运动简图及自由度机构自由度（Freedom)：确定各构件相对位置所需的独立参数数目。主动件数目=自由度数目机构具有确定相对运动的条件：F=1F=2 1-3 平面机构运动简图及自由度机构自

7、由度（F r e e d o m1-3 平面机构运动简图及自由度yx12Syx12xy12R=2,F=1R=2,F=1R=1,F=2平面副两构件间的相对自由度3约束数平面机构的自由度计算公式：F=3n-2PL-PH 1-3 平面机构运动简图及自由度 y x 1 2 S y x 1 2 x y 11-3 平面机构运动简图及自由度HLPPnF?23104233?HLPPnF?23205243?1-3 平面机构运动简图及自由度H L P P n F?2 3 1 01-3 平面机构运动简图及自由度HLPPnF?23906273?HLPPnF?231010273?复合铰链：回转副数=构件数-1 1-3

8、平面机构运动简图及自由度H L P P n F?2 3 9 01-3 平面机构运动简图及自由度HLPPnF?23213233?HLPPnF?23112223?局部自由度：算前去掉。局部自由度：算前去掉。1-3 平面机构运动简图及自由度H L P P n F?2 3 21-3 平面机构运动简图及自由度HLPPnF?23006243?HLPPnF?23104233?HLPPnF?23123233?虚约束：算前去掉。用途:改善受力情况、提高机构刚性、消除运动不确定性。1-3 平面机构运动简图及自由度H L P P n F?2 3 0 01-3 平面机构运动简图及自由度HLPPnF?23137263?

9、1-3 平面机构运动简图及自由度H L P P n F?2 3 1 31-4 机件的失效及工作能力准则机件主要失效形式（工作能力准则）：塑性变形甚至断裂（强度：?）弹性变形过大（刚度：y y）表面磨损或胶合或打滑（耐磨性：pv pv）强烈振动（振动稳定性：f f）温升过高（耐热性：t t）安全系数及其确定：许用应力=极限应力/安全系数安全系数:S=S1S2 S3 1-4 机件的失效及工作能力准则机件主要失效形式（工作能力1-5 机件的常用材料及选用原则钢（强度高、塑性好、可热处理、最为常用）常用：Q235、45、40Cr、ZG270-500铸铁（抗压、耐磨、减振性较好、便宜、脆、常用）常用：H

10、T250、QT500-7有色金属（耐磨、滑动摩擦系数小、贵、鲜用）常用：黄铜、青铜、轴承合金、铝非金属材料（吸振、绝缘、轻、较常用）常用：塑料、橡胶、碳纤材料选用三因素：使用场合、工艺要求与经济性。1-5 机件的常用材料及选用原则钢（强度高、塑性好、可热处1-6 机械设计的一般程序1、明确任务使用场合、技术指标、加工条件、预期成本等2、总体设计动力系统+传动系统+执行部件+控制系统3、技术设计系统图、总装图、部件图、零件图等详细图纸4、试制定型样机试制、试车、测试、改进设计重试等 1-6 机械设计的一般程序1、明确任务使用场合、技术指标、1-7 方法及要求方法：*课堂为主，教材为辅。注重理解，不要死记。*记好笔记，回去整理。如有问题，课后答疑。要求：*准时到课，认真听讲。抽查缺课5次不准考试。*按时完成作业，以备抽查。1-7 方法及要求方法：*课堂为主，教材为辅。注重理解，不机械设计基础CAI教程李立新制作2005机械设计基础C A I 教程李立新制作2 0 0 51 总 论1-1 研究对象1-2 内容及目标1-3 平面机构运动简图及自由度1-4 机件的失效及工作能力准则1-5 机件的常用材料及选用原则1-6 机械设计的一般程序1-7 学习方法及要求1 总论 1-1 研究对象 1-2 内容及目标 1-3 平面