第1章緒論特別本電子教案中所有素材的創(chuàng)作者國(guó)防科技教授所

1、上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 第1章 緒 論11 機(jī)器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用12 機(jī)器的基本組成要素13 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)14 典型機(jī)械簡(jiǎn)介15 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過(guò)程上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 11 機(jī)器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用 機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)水平的重要標(biāo)志。 機(jī)器是代替人們體力勞動(dòng)和部分腦力勞動(dòng)的工具，機(jī)器既能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。 使用機(jī)器，便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，尤其是便于實(shí)現(xiàn)高度的機(jī)械化、電氣化和自動(dòng)化。 機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)

2、濟(jì)各個(gè)部門提供裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重任。 大量地設(shè)計(jì)制造和廣泛采用各種先進(jìn)的機(jī)器，可大大加強(qiáng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度，加速我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)。上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 本課程學(xué)習(xí)對(duì)象1-2機(jī)器的基本組成要素 機(jī)械系統(tǒng)=機(jī)械結(jié)構(gòu) + 驅(qū)動(dòng)動(dòng)力 + 檢測(cè)與控制 一臺(tái)機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)總是由一些機(jī)構(gòu)組成的，每個(gè)機(jī)構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種機(jī)器中常用的，稱之為通用零件；有些零件只有在特定的機(jī)器中才用到，稱之為專用零件。 通用零件包括：齒輪、鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)； 軸、聯(lián)軸器、離合器；滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承； 螺栓、鍵、花鍵、銷；鉚、焊、膠結(jié)構(gòu)件；彈簧、機(jī)架、箱體等。 專用零

3、件，例如葉片、犁鏵、槍栓等。通用零件是本課程的主要學(xué)習(xí)對(duì)象，而專用零件的設(shè)計(jì)方法應(yīng)在有關(guān)專業(yè)課中學(xué)習(xí)。上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 本課程的主要內(nèi)容：本課程中“設(shè)計(jì)”的含義是指:1-3本課程的內(nèi)容、性質(zhì)與任務(wù)學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)；學(xué)習(xí)一般尺寸和參數(shù)的通用零件設(shè)計(jì)方法。機(jī)械裝置的實(shí)體設(shè)計(jì);涉及零件的應(yīng)力、強(qiáng)度的分析計(jì)算;材料的選擇;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);考慮加工工藝性;標(biāo)準(zhǔn)化以及經(jīng)濟(jì)性;環(huán)境保護(hù)等。上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)果的表現(xiàn)形式為： 機(jī)械工程圖、說(shuō)明書(shū)和計(jì)算機(jī)程序。本課程所涉及的先修課程有：工程材料：非金屬材料、金屬材料及熱處理。工程制圖：設(shè)計(jì)的圖形表達(dá)。

4、機(jī)械制造基礎(chǔ)：冷加工工藝，熱加工工藝。公差配合與技術(shù)測(cè)量：解決精度設(shè)計(jì)問(wèn)題。理論力學(xué)：解決力分析與動(dòng)力計(jì)算。材料力學(xué)：解決強(qiáng)度分析問(wèn)題。機(jī)械原理：解決機(jī)械的方案設(shè)計(jì)。上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 本課程的幾個(gè)特點(diǎn): 涉及面廣 體現(xiàn)為5多 實(shí)踐性強(qiáng)只有理論知識(shí)不行，要多聯(lián)系實(shí)際，要 注重實(shí)踐性環(huán)節(jié)。 設(shè)計(jì)結(jié)果不唯一體現(xiàn)個(gè)性化，沒(méi)有最好，只有更 好。關(guān)系多因與諸多先修課關(guān)系密切。要求多強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝、重量、安全、 經(jīng)濟(jì)性。 門類多各類零件，各有特點(diǎn)，設(shè)計(jì)方法各異。公式多有解析式、半解析式、經(jīng)驗(yàn)式、半經(jīng)驗(yàn)式 以及定義式的。 圖表多結(jié)構(gòu)圖、分析圖、原理圖、示意圖、曲線 圖、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)

5、驗(yàn)數(shù)表。上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 注意處理好幾個(gè)關(guān)系 零件的設(shè)計(jì)與選用零件設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要途徑。 設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)決非只是計(jì)算，更應(yīng)重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。 性能要求與經(jīng)濟(jì)性永遠(yuǎn)是一對(duì)矛盾，應(yīng)學(xué)會(huì)合理地解決這一對(duì)矛盾。 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)二者均重要，前者是后者的基礎(chǔ)。 具體的設(shè)計(jì)方法與一般的設(shè)計(jì)能力 前者是學(xué)習(xí)的形式，后者是學(xué)習(xí)的目的。上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 在學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)課程之初，有必要對(duì)機(jī)械的組成、機(jī)械的基本要素有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。下面先看幾個(gè)例子。典型機(jī)械實(shí)例：機(jī)械控制式電氣控制式模糊控制式除了控制方式以外，上述三種洗衣機(jī)的主要傳動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有很大的差別。全自

6、動(dòng)洗衣機(jī)；減速器；工業(yè)機(jī)器人。1-4典型機(jī)械簡(jiǎn)介潘存云教授研制全自動(dòng)洗衣機(jī)；上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制自動(dòng)洗衣機(jī)的組成：上蓋控制面板進(jìn)水口排水管外箱體盛水桶支撐拉桿脫水桶電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)減速器波輪上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制洗滌：A制動(dòng)，B放開(kāi)，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、中心齒輪、行星輪、行星架、帶動(dòng)波輪旋轉(zhuǎn)。脫水：A放開(kāi)，B制動(dòng)，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、內(nèi)齒圈（脫水桶）、中心齒輪、行星架，波輪與脫水桶等速旋轉(zhuǎn)。AB洗衣機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖帶傳動(dòng)脫水桶波輪自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理：上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)械實(shí)例：減速器 潘存云教授研制上

7、海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)械實(shí)例：工業(yè)機(jī)器人上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制典型機(jī)械實(shí)例：工業(yè)機(jī)器人上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)械實(shí)例：潘存云教授研制工業(yè)機(jī)器人上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)械實(shí)例：潘存云教授研制工業(yè)機(jī)器人上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)械實(shí)例：潘存云教授研制工業(yè)機(jī)器人上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)械實(shí)例：潘存云教授研制工業(yè)機(jī)器人上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制 示教盒用于輸入控制命令或控制程序?？刂葡到y(tǒng)用于控制操作機(jī)各關(guān)節(jié)內(nèi)

8、伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人的組成 操作手在控制系統(tǒng)的指揮下，完成各種復(fù)雜的作業(yè)。示教盒（編程器）控制系統(tǒng) 操作手 上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 典型機(jī)械實(shí)例：全自動(dòng)洗衣機(jī)；減速器；工業(yè)機(jī)器人由以上實(shí)例，可歸納得出以下幾點(diǎn)： 1. 一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)包含著機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)、檢測(cè)與控制系統(tǒng)；2. 現(xiàn)代機(jī)器不僅可以代替人類的體力勞動(dòng)，還可以代替部分腦力勞動(dòng)。3. 一臺(tái)機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)總是由一些機(jī)構(gòu)組成的，每個(gè)機(jī)構(gòu)又是由若干零件組成的。有些零件是在各種機(jī)器中常用的，稱之為通用零件，如螺釘、齒輪、軸承等；有些零件只有在特定的機(jī)器中才用到，稱之為專用零件，如洗衣機(jī)中的波輪、工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器、軍械中的槍栓等。上海工程技術(shù)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 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 進(jìn)原有機(jī)械的性能?；疽螅涸跐M足預(yù)期功能的前提下，性能好、效率高