機(jī)械設(shè)計(jì)第0章緒論

1、湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 機(jī)機(jī) 械械 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 主主 講：劉強(qiáng)講：劉強(qiáng) 答答 疑疑 ：隨堂：隨堂 電話：電話： 6248湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 教教 學(xué)學(xué) 安安 排排課程課程 ：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)授課授課 時(shí)間：時(shí)間：3月月6日日5月月25日日 共共48學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 講課學(xué)時(shí)講課學(xué)時(shí)42 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)6 考核方式：考考核方式：考 試（期末考試平時(shí)作業(yè)試（期末考試平時(shí)作業(yè) 實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)） 期末考試期末考試 70%； 平時(shí)作業(yè)、平時(shí)作業(yè)、 考勤考勤 20 %； 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 10 %。湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 主要參考書1、楊可楨，

2、程光蘊(yùn)主編楊可楨，程光蘊(yùn)主編. .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ). .高等教育出版社高等教育出版社2、東南大學(xué)機(jī)械學(xué)學(xué)科組鄭文緯，吳克堅(jiān)主編機(jī)械原東南大學(xué)機(jī)械學(xué)學(xué)科組鄭文緯，吳克堅(jiān)主編機(jī)械原理第理第7 7版北京：高等教育出版社，版北京：高等教育出版社，200020003 3、孫桓，陳作模主編機(jī)械原理孫桓，陳作模主編機(jī)械原理 第第6版北京：高等教版北京：高等教育出版社，育出版社，19964 4、邱宣懷主編機(jī)械設(shè)計(jì)第邱宣懷主編機(jī)械設(shè)計(jì)第4版北京：高等教育出版版北京：高等教育出版社，社，19975、濮良貴，紀(jì)名剛主編機(jī)械設(shè)計(jì)第、濮良貴，紀(jì)名剛主編機(jī)械設(shè)計(jì)第7版北京：版北京： 高高等教育出版社，等教育出版社

3、，2001 湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 第第0章章 緒緒 論論01 本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容02 本課程在教學(xué)中的地位本課程在教學(xué)中的地位03 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 顧名思義，本課程研究對(duì)象為：顧名思義，本課程研究對(duì)象為：機(jī)械機(jī)械機(jī)械機(jī)械機(jī)器機(jī)器斜面斜面任何機(jī)械都經(jīng)歷了：任何機(jī)械都經(jīng)歷了：簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單復(fù)雜的發(fā)展過程。復(fù)雜的發(fā)展過程。機(jī)械機(jī)械人造的用來減輕或替代人類勞動(dòng)的多件實(shí)物人造的用來減輕或替代人類勞動(dòng)的多件實(shí)物 的組合體。的組合體。 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) （包括：龍門吊、鶴式吊、汽車吊、（包括：龍

4、門吊、鶴式吊、汽車吊、卷揚(yáng)機(jī)、叉車、電梯電腦控制）。卷揚(yáng)機(jī)、叉車、電梯電腦控制）。一般而言， 機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱杠桿杠桿 起重轱轆起重轱轆 滑輪組滑輪組 手動(dòng)手動(dòng)(電動(dòng))葫蘆葫蘆現(xiàn)代起重機(jī)現(xiàn)代起重機(jī)起重機(jī)的發(fā)展歷程：起重機(jī)的發(fā)展歷程：01 本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容本課程研究的對(duì)象和內(nèi)容湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 機(jī)器機(jī)器根據(jù)某種具體使用要求而設(shè)計(jì)的多件實(shí)物的組根據(jù)某種具體使用要求而設(shè)計(jì)的多件實(shí)物的組 合體。合體。機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)能夠用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力或改變運(yùn)動(dòng)形式的多件能夠用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力或改變運(yùn)動(dòng)形式的多件 實(shí)物的組合體。如：實(shí)物的組合體。如：連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)、 齒輪

5、機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)等。等。種類有限如如: : 縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、各類機(jī)床、運(yùn)輸車輛、農(nóng)用縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、各類機(jī)床、運(yùn)輸車輛、農(nóng)用機(jī)器、起重機(jī)機(jī)器、起重機(jī)等。等。 機(jī)器的種類繁多，結(jié)構(gòu)、性能和用途等各不相同，但機(jī)器的種類繁多，結(jié)構(gòu)、性能和用途等各不相同，但具有具有相同的基本特征。相同的基本特征。湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)器的分析：典型機(jī)器的分析：1.內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)組成：組成：65438712910汽缸體汽缸體1、活塞活塞2、進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥3、排氣閥排氣閥4、 連桿連桿5、曲軸曲軸6、凸輪凸輪7、頂桿頂桿8、齒輪齒輪9、10工作原理：工作原理：1.活塞下行，進(jìn)氣閥開啟，混合氣

6、體活塞下行，進(jìn)氣閥開啟，混合氣體 進(jìn)入汽缸；進(jìn)入汽缸；2.活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮，活塞上行，氣閥關(guān)閉，混合氣體被壓縮， 在頂部點(diǎn)在頂部點(diǎn) 火燃燒；火燃燒；3.高壓燃燒氣體推動(dòng)活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；高壓燃燒氣體推動(dòng)活塞下行，兩氣閥關(guān)閉；4.活塞上行，排氣閥開啟，廢氣體被排出汽缸。活塞上行，排氣閥開啟，廢氣體被排出汽缸。循環(huán)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，使曲軸輸出連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)：潘存云進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮爆炸爆炸排氣排氣內(nèi)燃機(jī)的工作過程：內(nèi)燃機(jī)的工作過程：活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合體稱為：軸的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，該組合

7、體稱為：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：內(nèi)燃機(jī)各部分的作用：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱為：凸輪和頂桿用來啟閉進(jìn)氣閥和排氣閥；稱為：凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)兩個(gè)齒輪用來保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)兩個(gè)齒輪用來保證進(jìn)、排氣閥與活塞之間形成協(xié)調(diào)動(dòng)作，稱為：作，稱為：齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)各部分各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作協(xié)調(diào)動(dòng)作的結(jié)果：的結(jié)果： 化學(xué)能化學(xué)能 機(jī)械能機(jī)械能湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 機(jī)器的共有特征：機(jī)器的共有特征： 人造的實(shí)物組合體；人造的實(shí)物組合體；各部分有各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；代替或減輕人類勞動(dòng)代替或減輕人類勞動(dòng)完成有用功完成有用功或或?qū)崿F(xiàn)能量實(shí)現(xiàn)能

8、量 的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換 機(jī)器的作用 機(jī)器的分類：機(jī)器的分類： 原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換（如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)（如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)）種類有限工作機(jī)工作機(jī)完成有用功（如機(jī)床等）完成有用功（如機(jī)床等） 種類繁多湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 工作機(jī)的組成：工作機(jī)的組成：原動(dòng)部分原動(dòng)部分是工作機(jī)動(dòng)力的來源，最常見的是電動(dòng)是工作機(jī)動(dòng)力的來源，最常見的是電動(dòng) 機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。 工作部分工作部分完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。完成預(yù)定的動(dòng)作，位于傳動(dòng)路線的終點(diǎn)。 傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分。聯(lián)接原動(dòng)機(jī)和工作部分的中間部分。 控制部分控制部分保證機(jī)器的

9、啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。保證機(jī)器的啟動(dòng)、停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作。 其關(guān)系如下機(jī)械機(jī)械機(jī)器機(jī)器機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)傳動(dòng) 工作工作 控制控制 原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)工作機(jī)工作機(jī)湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 控制器控制器(控制控制)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(原動(dòng)原動(dòng))帶帶(傳動(dòng)傳動(dòng))減速器減速器(傳動(dòng)傳動(dòng))波輪波輪(工作工作)分析自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：分析自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 同理，通過對(duì)典型機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析可知： 機(jī)構(gòu)的共有特征：機(jī)構(gòu)的共有特征： 人造的實(shí)物組合體；人造的實(shí)物組合體；各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；各部分有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；用來傳遞力或?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。用來傳遞力或?qū)崿F(xiàn)

10、運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。機(jī)構(gòu)的分類：機(jī)構(gòu)的分類：通用機(jī)構(gòu)通用機(jī)構(gòu)和和專用機(jī)構(gòu)專用機(jī)構(gòu)。 通用機(jī)構(gòu)通用機(jī)構(gòu)用途廣泛，如用途廣泛，如齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)等。等。專用機(jī)構(gòu)專用機(jī)構(gòu)只能用于特定場(chǎng)合，如鐘表的只能用于特定場(chǎng)合，如鐘表的擒縱機(jī)構(gòu)擒縱機(jī)構(gòu)。機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系：由兩個(gè)實(shí)例推廣到一般 任意復(fù)雜的機(jī)器都是由若干組機(jī)構(gòu)按一定規(guī)律組任意復(fù)雜的機(jī)器都是由若干組機(jī)構(gòu)按一定規(guī)律組合而成的。合而成的。實(shí)際機(jī)器的種類有成千上萬種，但機(jī)構(gòu)的種類確有限。類似關(guān)系：化合物與化學(xué)元素 由機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共有特征可知：由機(jī)器與機(jī)構(gòu)的共有特征可知：機(jī)器與機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方面并無區(qū)別（僅作用不機(jī)器與機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和

11、運(yùn)動(dòng)方面并無區(qū)別（僅作用不同）同） ，故統(tǒng)稱為，故統(tǒng)稱為機(jī)械機(jī)械。人造的組合體、有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 零件：加工制造單元。零件：加工制造單元。 組成構(gòu)件的元件。組成構(gòu)件的元件。構(gòu)件：組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分。構(gòu)件：組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分。 它可以是單一的整體，也可以是幾個(gè)元它可以是單一的整體，也可以是幾個(gè)元件的剛性組合。件的剛性組合。二者的區(qū)別：構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，零件二者的區(qū)別：構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的單元，零件 是制造的單元。是制造的單元。內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 連桿體連桿體套筒套筒螺栓螺栓墊圈墊圈螺母螺母連桿蓋連桿蓋湖北汽車工業(yè)學(xué)

12、院專用 作者： 潘存云教授 課程性質(zhì)：課程性質(zhì)： 技術(shù)基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課 作用作用： 承前啟后承前啟后 本課程的特點(diǎn)：是本課程的特點(diǎn)：是工程制圖、工程材料及機(jī)械制造工程制圖、工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)、理論力學(xué)，材料力學(xué)、金工實(shí)習(xí)基礎(chǔ)、理論力學(xué)，材料力學(xué)、金工實(shí)習(xí)等理論知識(shí)等理論知識(shí)和實(shí)踐技能的綜合運(yùn)用。和實(shí)踐技能的綜合運(yùn)用。同時(shí)，通過本課程的學(xué)習(xí)，可為今后學(xué)習(xí)諸如自動(dòng)同時(shí)，通過本課程的學(xué)習(xí)，可為今后學(xué)習(xí)諸如自動(dòng)武器原理、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)床、機(jī)械制造工藝學(xué)武器原理、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)床、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)課程打下基礎(chǔ)，等專業(yè)課程打下基礎(chǔ)， 作為一名工程技術(shù)人員，同學(xué)們?cè)诮窈蟮墓ぷ鲘徫簧蠈?huì)接觸各種各

13、樣的通用或?qū)Ｓ脵C(jī)械，因此必須掌握機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識(shí)。通過本課程的學(xué)習(xí)和課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以培養(yǎng)同學(xué)通過本課程的學(xué)習(xí)和課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，可以培養(yǎng)同學(xué)們初步具備運(yùn)用手冊(cè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械裝備的能力，為們初步具備運(yùn)用手冊(cè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)械裝備的能力，為今后操作、維護(hù)、管理、革新武器裝備創(chuàng)造條件。今后操作、維護(hù)、管理、革新武器裝備創(chuàng)造條件。02 本課程在教學(xué)中的地位本課程在教學(xué)中的地位湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的新機(jī)械或改規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的新機(jī)械或改 進(jìn)原有機(jī)械的性能。進(jìn)原有機(jī)械的性能?；疽螅夯疽螅涸跐M足預(yù)期功能的前提下，在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好

14、、效性能好、效率高、成本低、安全可靠、操作方便、維修簡(jiǎn)單和率高、成本低、安全可靠、操作方便、維修簡(jiǎn)單和造型美觀。造型美觀。機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容：機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容：1.1.確定確定機(jī)械的工作原理，選擇合宜的機(jī)構(gòu)；機(jī)械的工作原理，選擇合宜的機(jī)構(gòu)；2. 擬定設(shè)計(jì)方案；擬定設(shè)計(jì)方案；3. 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，計(jì)算各構(gòu)件上的載荷；進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，計(jì)算各構(gòu)件上的載荷；4. 進(jìn)行零部件工作能力計(jì)算、總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。進(jìn)行零部件工作能力計(jì)算、總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。03 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程湖北汽車工業(yè)學(xué)院專用 作者： 潘存云教授 為了實(shí)現(xiàn)我國的國防現(xiàn)代化，必然要有大量的

15、機(jī)械化、自動(dòng)化的武器裝備于部隊(duì)，這些武器從何來？恐怕大多數(shù)只能靠我國自力更生解決，這是一項(xiàng)十分艱巨的任務(wù)，設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)現(xiàn)代化的武器裝備，需要大批的機(jī)械方面專業(yè)人才。在座的各位都是未來的工程師和部隊(duì)的主要技術(shù)骨干，掌握好本課程的有關(guān)知識(shí)，將為你們未來的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。最后希望我們共同努力，把這門課程教好學(xué)好。 3）仔細(xì)觀察實(shí)物和模型，歡迎到實(shí)驗(yàn)室參觀，并動(dòng)手）仔細(xì)觀察實(shí)物和模型，歡迎到實(shí)驗(yàn)室參觀，并動(dòng)手 組裝各種機(jī)構(gòu)。組裝各種機(jī)構(gòu)。 要求：要求： 1）作業(yè)必須按時(shí)完成，繪圖準(zhǔn)確，字跡工整，作業(yè)）作業(yè)必須按時(shí)完成，繪圖準(zhǔn)確，字跡工整，作業(yè) 量未達(dá)到規(guī)定者不能參加考試。量未達(dá)到規(guī)定者不能參加考試。 2）上課認(rèn)真聽講，