1、机械设计基础机械设计基础主讲：陈留群机械加工教研室15036672597学时：88机械设计基础机械设计基础机机 械械 原原 理理机机 械械 设设 计计设计：设计：是将来自市场的需求，经过技术人员的创造性思是将来自市场的需求，经过技术人员的创造性思 维、规划和决策过程，最终形成可用于制造的各维、规划和决策过程，最终形成可用于制造的各 种信息。种信息。机械原理：机械原理：研究机械如何组成及如何运动。研究机械如何组成及如何运动。机械设计：机械设计：研究机械各组成部分受载以后强度、刚度及研究机械各组成部分受载以后强度、刚度及 工作能力的问题。工作能力的问题。为什么要研究机械呢？为什么要研究机械呢？简单
2、的工具和机械简单的工具和机械 新石器、铁器、新石器、铁器、（石器、杠杆、滚动推物（石器、杠杆、滚动推物力车）力车）手工业时代手工业时代 蒸汽机蒸汽机 第一次工业革命第一次工业革命（汽车、火车、轮船、纺机）（汽车、火车、轮船、纺机）蒸汽机时代蒸汽机时代 内燃机内燃机（内燃机车、汽车、轮船）（内燃机车、汽车、轮船）电气自动化电气自动化(电驱电控机械）电驱电控机械）电气化时代（第二次）电气化时代（第二次）机器人（智能机械）机器人（智能机械）微电子信息时代（第三次）微电子信息时代（第三次）0-1 机械的组成及特征0-2 本课程的内容、性质及任务0-3 机械设计的基本要求和一般过程0-4 机械设计方法简
3、介本节内容本节内容机械机械:机器与机构的总称机器与机构的总称机械机构机器构件零件机构构件（由若干零件组成）零件一、一、机器机器机器机器:一个机构或多个机构的组合体。一个机构或多个机构的组合体。颚式破碎机曲柄双连杆机构曲柄双连杆机构内燃机曲柄滑块机构曲柄滑块机构凸轮机构凸轮机构齿轮机构齿轮机构运动由往复直线运动由往复直线变换成整周转动变换成整周转动运动由转动转运动由转动转换成直线移动换成直线移动传递回转运动传递回转运动机器的组成机器的组成:原动部分原动部分 传动部分传动部分执行部分执行部分 控制系统控制系统 辅助系统（润滑、显示辅助系统（润滑、显示 、照明等、照明等)机械系统机械系统机器主体机器
4、主体 本课程研究对象本课程研究对象 从组成及运动学方面来看从组成及运动学方面来看,机器的共同特征：机器的共同特征：是若干个人为实物的组合是若干个人为实物的组合 组成组成各实物之间具有确定的相对运动各实物之间具有确定的相对运动 运动特性运动特性能完成有用的机械功或转换机械能能完成有用的机械功或转换机械能 功、能关系功、能关系二、二、机构机构 机构机构Mechanism：平面机构、空间机构：平面机构、空间机构是若干个人为实物的组合是若干个人为实物的组合 组成组成各实物之间具有确定的相对运动各实物之间具有确定的相对运动 运动运动 机器可以由一个机构组成，也可以由若干个机构组机器可以由一个机构组成，也
5、可以由若干个机构组合而成合而成常用机构常用机构曲柄摇杆机构凸轮机构齿轮机构三、三、构件和零件构件和零件零件组成机器的基本制造单元，不可再分。构件具有各自特定运动的运动单元，若干零件的刚性组合。构件构件单一零件。如：单一零件。如：曲轴曲轴多个零件的刚性组合体。如：多个零件的刚性组合体。如：连杆连杆零件零件通用零件。如：通用零件。如：螺栓、螺母螺栓、螺母等等专用零件。如：专用零件。如：活塞、曲轴活塞、曲轴等等内燃机连杆套筒连杆体螺栓垫圈螺母轴瓦连杆盖内燃机中的连杆连杆装配机械机械组成组成组成组成组成组成零件零件构件构件机构机构机器机器机器、机构、构件、零件的关系：机器、机构、构件、零件的关系：抽油
6、机动画抽油机动画牛头刨床动画牛头刨床动画自动装卸装置自动装卸装置机器人装配机器人装配机器人焊接机器人焊接1 1、常用机构常用机构的基本设计理论与设计方法的基本设计理论与设计方法（连杆、凸（连杆、凸轮、齿轮轮、齿轮.）2 2、通用零部件通用零部件的基本设计理论与设计方法的基本设计理论与设计方法（螺栓、（螺栓、轴承、轴轴承、轴）一、一、内容内容二、二、性质性质基础课基础课技术基础课技术基础课专业课专业课机械设计基础机械设计基础比基础课更接比基础课更接近工程实际近工程实际承上启下承上启下比专业课有更宽的研比专业课有更宽的研究面和更广的适应性究面和更广的适应性 介于基础课程与专业课程之间的主干课程、介
7、于基础课程与专业课程之间的主干课程、综合性应用性综合性应用性很强、是培养学生具有一定设计能力很强、是培养学生具有一定设计能力的技术基础课程。的技术基础课程。三、三、任务任务1 1、了解、了解常用机构常用机构和和通用零件通用零件工作原理、类型、特点工作原理、类型、特点及应用等基本知识。及应用等基本知识。2 2、掌握、掌握常用机构常用机构的基本理论、设计方法和的基本理论、设计方法和通用零件通用零件的失效形式、设计方法、维护等知识。的失效形式、设计方法、维护等知识。3 3、初步具有设计简单机械传动装置的基本技能。、初步具有设计简单机械传动装置的基本技能。4 4、具有运用标准、规范、手册，查阅相关技术
8、资料、具有运用标准、规范、手册，查阅相关技术资料能力。能力。机械设计的基本要求：机械设计的基本要求：（1 1）预定功能要求；）预定功能要求；（2 2）安全可靠与强度、寿命要求；）安全可靠与强度、寿命要求；（3 3）经济性要求；）经济性要求；（4 4）工艺性及标准化、系列化、通用化的要求；）工艺性及标准化、系列化、通用化的要求；（5 5）其他特殊要求。）其他特殊要求。总之，尽量做到总之，尽量做到结构上可靠、工艺上可能、经济上合理。结构上可靠、工艺上可能、经济上合理。产品是否具有产品是否具有创新性创新性，很大，很大程度上取决于程度上取决于原理方案设计，原理方案设计，而这正是机械而这正是机械原理课程
9、所研原理课程所研究的主要内容究的主要内容产品规划产品规划结构方案设计结构方案设计原理方案设计原理方案设计总体设计总体设计施工设计施工设计试制、批量生产、销售试制、批量生产、销售可行性报告可行性报告设计任务书设计任务书原理方案图原理方案图结构设计草图结构设计草图总装配图总装配图部装图、零件图部装图、零件图技术文档技术文档机械设计的一般过程：机械设计的一般过程：基础设计理论和方法（传统方法）基础设计理论和方法（传统方法）现代设计理论和方法现代设计理论和方法数字化设计理论与技术数字化设计理论与技术基础设计理论和方法：基础设计理论和方法：摩擦学摩擦学机械动力学机械动力学机械的损伤和强度理论机械的损伤和
10、强度理论现代机构学现代机构学典型零部件设计理论和方法典型零部件设计理论和方法现代设计方法：现代设计方法：激烈的竞争激烈的竞争传统的手段传统的手段手工绘图手工绘图常规的计算常规的计算方法方法简单的计算简单的计算工具工具碰撞碰撞CAD智能化设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、网络化协同智能化设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、网络化协同设计、异地设计等设计、异地设计等数字化设计方法：数字化设计方法：CAD/CAMCAD/CAM 基于网络的数字化设计基于网络的数字化设计 基于虚拟现实的数字化设计基于虚拟现实的数字化设计CAD现实产品开发过程现实产品开发过程设计设计评价评价产品产品报报废废品品报报废废品品制造制造外在因素变化外在因素变化原料原料设备设备厂房厂房人员人员试制试制原料原料设备设备厂房厂房人员人员虚拟产品开发虚拟产品开发数据数据/信息信息产产品品实际制造实际制造设计设计虚拟样机虚拟样机评价评价虚拟加工虚拟加工虚拟装配虚拟装配虚拟检测虚拟检测反反馈馈 信信息息报废品报废品原料原料设备设备厂房厂房人员人员市场信息市场信息1 1、机械的组成及特征、机械的组成及特征2 2、本课程的内容、性质及任务、本课程的内容、性质及任务3 3、机械设计的基本要求和一般过程、机械设计的基本要求和一般过程4 4、机械设计方法简介、机械设计方法简介
