机械设计基础—绪论(杨可桢第六版)

机械设计基础授课教师：朱超联系电话：[phone]几点要求：一.上课实行点名制度；迟到扣1分，旷到扣3分。二.考试严格按照学校的规定，平时成绩占30％，共30分；期末成绩占70％，共70分。三.惹我不开心的同学59分！0-1研究对象和内容0-2目的和地位0-3基本要求和设计过程0-4机械设计方法简介第0章绪论机械设计基础——绪论1-1研究对象和内容一、研究对象机械:机器和机构的总称•机器：原动机、工作机–由制造单元经装配而成的组合体—结构–各实物之间具有确定的相对运动—运动–能完成机械功或转换能量—能量•机构：平面机构、空间机构–由制造单元经装配而成的组合体—结构–各实物之间具有确定的相对运动—运动•机器可以由一个机构组成，也可以由若干个机构组合而成举例说明机械设计基础——绪论机械手电力装置控制器（计算机）液压站工业机器人1.工业机器人机械设计基础——绪论2.鄂式粉碎机组成：电动机1、带轮2、4、偏心轴5、动鄂板6、肘板7……运动：电动机的转动通过带传动带动偏心轴转动，进而使动鄂板产生平面运动，与定鄂板一起实现压碎物料的功能。将电能→机械能→完成机械功3.单缸四冲程内燃机组成：汽缸体、活塞、进（排）气阀、连杆、曲柄、凸轮、顶杆、齿轮……动作：吸气→压缩→作功→排气凸轮和顶杆是用来启闭进、排气阀的，三个齿轮保证进排气阀、活塞之间形成有一定节奏的动作，以上各件实物的协同工作，便能使燃气的热能转换为曲柄转动的机械能（动、势能）。内燃机内燃机：（构件）气缸、活塞、连杆、曲轴、齿轮、凸轮、推杆内燃机：（机构）连杆机构（气缸、活塞、连杆、曲轴）齿轮机构（齿轮）凸轮机构（气缸、凸轮、推杆）气缸体活塞连杆曲轴齿轮凸轮推杆机械设计基础——绪论4.常用机构机械设计基础——绪论机械：机器（三个特征）：①人为的实物组合（不是天然形成的）；②各运动单元具有确定的相对运动；③必须能作有用功，完成物流、信息的传递及能量的转换。机构：仅具备有①②两特征。机器和机构的总称5.概念构件：运动单元体零件：制造单元体构件可由一个或几个零件组成。机架：机构中相对不动的构件原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。→输入构件从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。→输出构件机构：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。二、研究内容常用机构的运动特性、结构分析及设计方法连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、间歇运动机构、组合机构机械动力学设计通用机械零件的工作能力的验算与设计通用机械零件的结构设计机械设计基础——绪论1-2目的和地位一、课程特点是一门具有工程特色的、极为重要的技术基础课联系工程实际紧密、讨论共性问题二、先修课程高等数学普通物理机械制图工程力学、机械制造基础课技术基础课专业课机械设计基础比基础课更接近工程实际承上启下比专业课有更宽的研究面和更广的适应性机械设计基础——绪论三、学习本课程的目的为后续课打好理论基础为机械产品的创新设计打下良好基础为现有机械的合理使用和革新改造打基础培养综合考虑问题的能力机械设计基础——绪论四、机械设计在国民经济中的地位1经济竞争归根结底是设计和制造能力竞争工业化国家的财富60~80%是制造业创造的制造是将科技转化为财富的最后环节各发达国家重新重视制造业2机械制造业生产管理模式的转变中小批量、个性化、柔性生产管理模式大批量、单一化、流水作业生产管理模式机械设计基础——绪论3制造业市场竞争围绕TQCSF展开上市时间Time质量Quality产品成本Cost服务Service灵活性Flexible4竞争的焦点之一是设计成功的设计赢得了市场设计是科技成果转化为生产力的纽带设计是引进技术实现国产化的重要环节没有现代化设计就没有现代化产品竞争的焦点创新设计机械设计基础——绪论5设计在生产中的地位设计是影响产品技术与经济指标的关键020406080设计占成本5%设计决定成本75%开发设计制造市场销售机械设计基础——绪论1-3基本要求和设计过程一、课程任务学习一些机械的机构、结构的知识学习从实际结构抽象数学模型的技巧学习如何应用数学、力学知识解决具体的机械问题二、学习方法学习知识的同时，注重能力的培养注重逻辑思维的同时，加强形象思维能力的培养注重实践，多观察、分析与思考善于发现事物的共性、个性三、学习要求建立基本概念理解基本原理掌握基本方法了解国家规范机械设计基础——绪论四、机械设计的一般过程1机器的组成原动机部分传动部分控制系统执行部分辅助系统，例如：润滑、显示、照明等机械设计基础——绪论2设计过程产品是否具有创新性，很大程度上取决于原理方案设计，而这正是机械原理课程所研究的主要内容产品规划结构方案设计原理方案设计总体设计施工设计试制、批量生产、销售可行性报告设计任务书原理方案图结构设计草图总装配图部装图、零件图技术文档机械设计基础——绪论1-4机械设计方法简介一、基础设计理论和方法（传统方法）二、现代设计理论和方法三、数字化设计理论与技术机械设计基础——绪论一、基础设计方法摩擦学机械动力学机械的损伤和强度理论现代机构学典型零部件设计理论和方法机械结构损伤和强度理论机械结构应力分析与监控结构疲劳强度理论和寿命预测机械强度可靠性理论与试验技术系统可靠性分析与设计机械设计基础——绪论二、现代设计方法智能设计、优化设计、可靠性设计、并行设计、网络化协同设计、异地设计等激烈的竞争传统的手段手工绘图常规的计算方法简单的计算工具碰撞CAD机械设计基础——绪论三、数字化设计方法CAD/CAM基于网络的数字化设计基于虚拟现实的数字化设计CAD机械设计基础——绪论现实产品开发过程设计评价产品报废品报废品制造外在因素变化原料设备厂房人员试制原料设备厂房人员机械设计基础——绪论虚拟产品开发数据/信息产品实际制造设计虚拟样机评价虚拟加工虚拟装配虚拟检测反馈信息报废品原料设备厂房人员市场信息机械设计基础——绪论