《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)緒論》PPT課件

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1、第一章緒論第一節(jié)機(jī)械的組成第二節(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)概述第三節(jié)本課程主要內(nèi)容、任務(wù)及其學(xué)習(xí)方法第一節(jié)機(jī)械的組成機(jī)械是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。單缸內(nèi)燃機(jī)一、機(jī)器與機(jī)構(gòu)機(jī)器具有以下三個(gè)共同特征：1.都是人為的各種實(shí)物的組合。例如電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)變換能量;起重運(yùn)輸機(jī)傳遞物料,計(jì)算機(jī)變換傳遞信息.2.組成機(jī)器的各種實(shí)物間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3.能夠變換或傳遞能量,物料和信息.輔助系統(tǒng)(例如潤(rùn)滑、顯示、照明等)原動(dòng)部分傳動(dòng)部分執(zhí)行部分控制部分機(jī)械傳動(dòng)液壓傳動(dòng)電傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)傳遞動(dòng)力、扭矩改變運(yùn)動(dòng)參數(shù)及運(yùn)動(dòng)方式螺旋齒輪蝸桿帶鏈離合器機(jī)器的組成機(jī)器的四個(gè)組成部分1.原動(dòng)部分:機(jī)器工作的動(dòng)力源4.控制部分:控制機(jī)器的開動(dòng)和停止,

2、改變運(yùn)動(dòng)的速度和方向等等2.工作部分:直接完成機(jī)器預(yù)定功能的部分3.傳動(dòng)部分:機(jī)器中將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給工作部分的中間部分,大多為機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)大門示意圖組成：電動(dòng)機(jī)（原動(dòng)機(jī)）減速器（傳動(dòng)系統(tǒng)）連桿機(jī)構(gòu)ABCD（工作執(zhí)行系統(tǒng)）電氣控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)根據(jù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式（往復(fù)移動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等）的機(jī)件的外形特點(diǎn)，把相應(yīng)機(jī)件的組合稱為機(jī)構(gòu)常見的機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)機(jī)械的各個(gè)部分都是由機(jī)構(gòu)組合而成這種內(nèi)燃機(jī)可視為下列三種機(jī)構(gòu)的組合:①曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由活塞4、連桿3、曲軸2和機(jī)架1構(gòu)成，作用是將活塞的往復(fù)移動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng);②齒輪機(jī)構(gòu)，由齒輪9、10和機(jī)架1構(gòu)成

3、，作用是改變轉(zhuǎn)速的大小和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向;③凸輪機(jī)構(gòu)，由凸輪8、推桿7和機(jī)架1構(gòu)成，作用是將凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U有規(guī)律的間歇往復(fù)移動(dòng)。二、構(gòu)件與零件構(gòu)件組成機(jī)械的各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件,是機(jī)械的運(yùn)動(dòng)單元.如汽車的輪子,車床的主軸.專用零件:只在某些機(jī)器中使用.如氣輪機(jī)中的葉片.起重機(jī)的吊鉤.通用零件:機(jī)器中普遍使用的零件,如齒輪,軸.螺釘零件機(jī)械的制造單元.如螺釘,螺母,軸等可能是由一個(gè)零件構(gòu)成，但通常是由若干個(gè)零件剛性聯(lián)接而成。由若干零件組成的構(gòu)件——連桿12341--連桿體2--螺栓3--螺母4--連桿蓋機(jī)械的各個(gè)部分都是由機(jī)構(gòu)組合而成機(jī)構(gòu)由若干個(gè)構(gòu)件通過動(dòng)聯(lián)結(jié)組合而成機(jī)構(gòu)具有機(jī)器的1、2特征

4、。(1)它們都是人為實(shí)體(構(gòu)件)的組合(2)各個(gè)運(yùn)動(dòng)實(shí)體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。構(gòu)件由若干個(gè)零件通過靜聯(lián)結(jié)組裝而成機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別在于：機(jī)器能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換（如內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)），能代替人的勞動(dòng)去作有用的機(jī)械功。第二節(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)概述一.機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序1、基本要求滿足機(jī)器預(yù)定的工作要求，如機(jī)器工作部分的運(yùn)動(dòng)形式、速度、運(yùn)動(dòng)精度和平穩(wěn)性、需要傳遞的功率，以及某些使用上的特殊要求（如高溫、防潮等）。功能要求安全可靠性要求（1）使整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)和零件在規(guī)定的外載荷和規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)，能正常工作而不發(fā)生斷裂、過度變形、過度磨損、不喪失穩(wěn)定性。（2）能實(shí)現(xiàn)對(duì)操作人員的防護(hù)，保證人身安全和

5、身體健康。（3）對(duì)于周圍環(huán)境和人不造成危害和污染，同時(shí)要保證機(jī)器對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。要求便于加工、裝拆以及維護(hù)。結(jié)構(gòu)工藝性要求經(jīng)濟(jì)性在產(chǎn)品整個(gè)設(shè)計(jì)周期中，必須把產(chǎn)品設(shè)計(jì)、銷售及制造三方面作為一個(gè)系統(tǒng)工程來考慮，用價(jià)值工程理論指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，正確使用材料，采用合理的結(jié)構(gòu)尺寸和工藝，以降低產(chǎn)品的成本。設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)和零部件時(shí)，應(yīng)盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低制造成本。2.設(shè)計(jì)過程三階段:1.計(jì)劃階段:明確機(jī)器應(yīng)該具有的功能,制定設(shè)計(jì)任務(wù)書2.方案設(shè)計(jì)階段確定實(shí)現(xiàn)其功能的原理.從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面考慮,選擇一定的原動(dòng)機(jī)和各個(gè)其他部分.繪出原理圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.技術(shù)設(shè)計(jì)階段將原理方案具體化結(jié)

6、構(gòu)化.考慮機(jī)械總體布局和外形.繪制整機(jī)裝備草圖和部件裝備草圖.確定零件的形狀,尺寸,材料等.并對(duì)整機(jī)和零件進(jìn)行精度設(shè)計(jì)等明確設(shè)計(jì)要求（確定設(shè)計(jì)對(duì)象的預(yù)期功能、有關(guān)指標(biāo)及限制條件）提出設(shè)計(jì)方案（擬定粗線條的總體布置，進(jìn)行概略計(jì)算，得出可供比較評(píng)價(jià)的多種設(shè)計(jì)方案，從中選取最佳方案）總體設(shè)計(jì)（進(jìn)行分析計(jì)算和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，最后繪制總體設(shè)計(jì)圖）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（施工設(shè)計(jì)，完成施工所需的總裝圖，零件工作圖及技術(shù)文件）試制、鑒定（通過樣機(jī)試制，從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上作出全面評(píng)價(jià)）產(chǎn)品定型信息反饋二.機(jī)械零件設(shè)計(jì)的計(jì)算準(zhǔn)則和一般步驟1.計(jì)算準(zhǔn)則(1)強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度是零件體抗破裂和塑性變形的能力.它分體積強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度(2)剛度

7、準(zhǔn)則剛度是零件抵抗彈性變形的能力.就是要保證機(jī)器工作時(shí)零件彈性變形量不超過許用值(3)耐磨性準(zhǔn)則零件在工作中抵抗各種摩擦的能力.保證零件的磨損量不超過容許值(4)振動(dòng)穩(wěn)定性零件不發(fā)生共振.使零件的固有頻率與周期性外力的變化頻率錯(cuò)開還有耐熱性等等.失效分析磨損相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面因摩擦的存在，而導(dǎo)致零件表面材料的逐漸喪失。表面壓潰過量塑性變形打滑磨損疲勞點(diǎn)蝕膠合斷裂振動(dòng)失效過量彈性變形零件失效表面失效表面壓潰零件