机械设计cai教程

第一章绪论Generalconsiderations课程的地位和作用研究对象和研究内容本课程的特点与学习方法机械设计学科的新发展主要内容1.了解“机械设计”课程的地位和作用；2.了解“机械设计”课程的研究对象、研究内容和学习方法；3.明确机械设计在现代化建设中的作用，了解机械设计学科的最新发展。教学目标:教学重点:本课程的研究对象和研究内容§1课程地位和作用Functionofthecourse一、课程地位：二、课程作用：培养独立机械设计能力。例：运输机设计动画演示技术基础课一、机械零部件Machineelementsandparts§2、研究对象和研究内容Subjectandcontentsinvestigated1、机械零件Machineelements：组成机器的不可拆的基本单元。2、机械部件Machineparts：为完成同一使命、在结构上组合在一起的一组协同工作的零件。二、分类Typesofmachineelementsandparts（Accordingtoapplications根据应用情况）§2、研究对象和研究内容Subjectandcontentsinvestigated1.通用零件Generalelements：多数机器中普遍使用的零件；2.专用零件Specialelements：少数机器中才使用的零件。三、研究对象Subjectinvestigated普通工作条件下，一般参数的通用零部件。通用零部件根据功用分为：1、联接件Jointelements；2、传动件Powertransmissionelements；3、支承件Rotatingelements；4、其它件Otherelements。§2、研究对象和研究内容Subjectandcontentsinvestigated四、研究内容Contentsinvestigated：§2、研究对象和研究内容Subjectandcontentsinvestigated通用机械零部件的设计理论和设计方法。动画演示五、本课程所涉及的先修课程工程材料：非金属材料，金属材料及热处理。工程制图：设计的图形表达。机械制造基础：冷加工工艺，热加工工艺。公差配合与技术测量：解决精度设计问题。理论力学：解决力分析与动力计算。材料力学：解决强度分析问题。机械原理：解决机械的方案设计。§2、研究对象和研究内容Subjectandcontentsinvestigated§3、本课程的特点与学习方法characteristicsandstudymethods涉及面广关系多─因与诸多先修课关系密切。要求多─强度、刚度、寿命、工艺、重量、安全、经济性。门类多─各类零件，各有特点，设计方法各异。公式多─计算多，有解析式、半解析式、经验的、半经验的及定义式。图表多─结构图、分析图、原理图、示意图、曲线图、标准、经验数表。实践性强─不仅读懂书就行，要多联系实际，要注重实践性环节。无重点又都是重点─设计工作必须详尽，细小的疏忽也会导致严重事故。设计问题无统一答案─更多地谈论谁设计得更好，要注意发展求异思维。几个特点:学习方法§3、本课程的特点与学习方法characteristicsandstudymethods从理论课程过渡到结合工程实际的设计性课程，从基础课程过渡到专业课程”的作用，必须认清这个“过渡”对学习方法提出的特殊要求。由于本课程是一门实践性很强的设计性课程，因此，除了要努力学好各个教学环节的内容外，还要积极主动地联系实际，多观察和分析各种机械装置，多做练习和设计，以便掌握各种基本方法，切实提高自己的设计能力和实践能力。学习本课程时，应注意把主要精力用于钻研机械零件的结构、选材、制造方法、使用场合、工作情况分析、受力及应力状态、失效形式及其机理、设计准则、参数选择、设计方法与步骤，以及可能出现的问题和相应的对策上，而对公式的推导、经验数据的取得、某些曲线的来历等，只需做一般的了解，不必反复深钻，以免偏离重点。注意处理好几个关系:零件的设计与选用──零件设计的两个主要途径。设计计算与结构设计──设计决非只是计算，同学更应重视结构设计的学习。性能要求与经济性──永远是一对矛盾，应学会合理地解决这一对矛盾。经验设计与现代设计──二者均重要，前者是后者的基础。具体的设计方法与一般的设计能力──前者是学习的形式，后者是学习的目的。§3、本课程的特点与学习方法characteristicsandstudymethods§4、机械设计学科新发展Recentadvancesofthemachinedesignfield设计方法更新优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、稳健设计等。应用新理论、新技术和新方法有限元法、边界元法、摩擦学机电液一体化新型机械传动研究小结实例某机械厂下料车间需将一批10m长的钢管截成3m和4m两种长度规格的管子，要求各不少于100根。问：怎样截法用料最省？