機(jī)械設(shè)計(jì)第01章：新改緒論

機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)電學(xué)院設(shè)計(jì)工程系磁懸浮應(yīng)用技術(shù)研究所周瑾辦公室：15B220E-mail:zhj@

主要內(nèi)容1.課程的主要研究對象2.本課程的地位3.學(xué)完本課程具備的能力4.本課程的教學(xué)內(nèi)容安排5.本課程的性質(zhì)與學(xué)習(xí)方法6.本課程的目的第01章緒論10機(jī)械發(fā)展的歷史回顧

當(dāng)今社會(huì)高度的物質(zhì)文明是以近代機(jī)械工業(yè)的飛速發(fā)展為基礎(chǔ)建立起來的，人類生活的不斷改善也與機(jī)械工業(yè)的發(fā)展緊密相連。

機(jī)械是人類用以轉(zhuǎn)換能量和借以減輕體力勞動(dòng)、提高生產(chǎn)率的主要工具。機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱工業(yè)之一。機(jī)械工業(yè)是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

0機(jī)械發(fā)展的歷史回顧五千年前已開始使用簡單的紡織機(jī)械；晉朝時(shí)在連機(jī)椎和水碾中應(yīng)用了凸輪原理；西漢時(shí)應(yīng)用輪系傳動(dòng)原理制成了指南車和記里鼓車；東漢張衡發(fā)明的候風(fēng)地動(dòng)儀是世界上第一臺(tái)地震儀。目前許多機(jī)械中仍在采用的青銅軸瓦和金屬人字圓柱齒輪，在我國東漢年代的文物中都可以找到它們的原始形態(tài)。

我國古代在機(jī)械研制方面有許多杰出的發(fā)明創(chuàng)造。0機(jī)械發(fā)展的歷史回顧18世紀(jì)初以蒸汽機(jī)的出現(xiàn)為代表產(chǎn)生了第一次產(chǎn)業(yè)革命，人們開始設(shè)計(jì)制造各種各樣的機(jī)械，例如紡織機(jī)、火車、汽輪船。哈格里沃斯發(fā)明的

“珍妮紡紗機(jī)”法國陸軍技術(shù)軍官古諾發(fā)明了世界上第一輛蒸汽動(dòng)力車0機(jī)械發(fā)展的歷史回顧19世紀(jì)到20世紀(jì)初的第二次產(chǎn)業(yè)革命，隨著內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)，促進(jìn)了汽車、飛機(jī)等運(yùn)輸工具的出現(xiàn)和發(fā)展。1898年問世的“雷諾”牌汽車“圣路易斯精神”號飛機(jī)1927年美國人林德伯格駕駛著它完成了人類首次不著陸飛越大西洋的壯舉。0機(jī)械發(fā)展的歷史回顧20世紀(jì)中后期，以機(jī)電一體化技術(shù)為代表，在機(jī)器人，航空航天，海洋艦船等領(lǐng)域開發(fā)出了眾多高新機(jī)械產(chǎn)品，如火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、航空母艦、深海探測器等國際太空站航天飛機(jī)正在利用機(jī)械臂施放哈勃空間望遠(yuǎn)鏡0機(jī)械發(fā)展的歷史回顧展望剛剛到來的21世紀(jì)，智能機(jī)械、微型機(jī)構(gòu)、仿生機(jī)械的蓬勃發(fā)展，將促進(jìn)材料、信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化等領(lǐng)域的交叉與融合，進(jìn)一步豐富和發(fā)展機(jī)械基礎(chǔ)學(xué)科知識。用光刻技術(shù)做成的微米尺寸的微機(jī)械蜘蛛形探雷機(jī)器人0機(jī)械發(fā)展的歷史回顧機(jī)械科學(xué)與技術(shù)發(fā)展或許是我們限定思維所難以展望的，但人們在機(jī)械創(chuàng)新的漫漫征程中所積累的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識為我們提供了認(rèn)識和改造客觀世界的基礎(chǔ)。動(dòng)力系統(tǒng)：為機(jī)械系統(tǒng)提供動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)：傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng) 帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、

蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)核心機(jī)構(gòu)：完成規(guī)定的動(dòng)作

連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)連接部件：螺紋連接、焊接鉚接等減磨部件：滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承其他部件：軸（支承齒輪等盤形零件）、彈簧控制系統(tǒng)：協(xié)調(diào)各部件的工作，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能

課程主要研究對象2機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)

課程主要研究對象發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)后驅(qū)布局前驅(qū)布局3機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)

課程主要研究對象汽車傳動(dòng)系統(tǒng)4

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)5

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)6

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)7

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)8牛頭刨床中的組合機(jī)構(gòu)

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)9

課程主要研究對象本課程僅研究齒輪機(jī)構(gòu)、蝸桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)10

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)4、連接部件11

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)4、連接部件研究螺紋連接、鉚接、鍵連接的設(shè)計(jì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)12

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)4、連接部件研究螺紋連接、鉚接、鍵連接的設(shè)計(jì)13

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)5、減磨部件14

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)5、減磨部件滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)15

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件7、控制系統(tǒng)6、其他部件軸主要研究軸、彈簧（儲(chǔ)能、減振）的設(shè)計(jì)16

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件7、控制系統(tǒng)6、其他部件主要研究軸、彈簧（儲(chǔ)能、減振）的設(shè)計(jì)17

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件7、控制系統(tǒng)6、其他部件主要研究軸、彈簧（儲(chǔ)能、減振）的設(shè)計(jì)從動(dòng)件凸輪用于復(fù)位的彈簧用于儲(chǔ)能的彈簧18

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)離合器，控制發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)合與分離19蒸汽機(jī)工作原理問題：如果蒸汽多（少）轉(zhuǎn)速就快（慢）如何保持轉(zhuǎn)速恒定不變？

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)20機(jī)械的控制系統(tǒng)既包括機(jī)械部分又包括電子控制部分磁懸浮技術(shù)工作原理

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)21機(jī)械的控制系統(tǒng)既包括機(jī)械部分又包括電子控制部分

課程主要研究對象機(jī)械的基本組成1、動(dòng)力系統(tǒng)2、傳動(dòng)系統(tǒng)3、核心機(jī)構(gòu)4、連接部件5、減磨部件6、其他部件7、控制系統(tǒng)22機(jī)械——機(jī)器、機(jī)構(gòu)的總稱組成機(jī)械的基本單元： 機(jī)構(gòu)——運(yùn)動(dòng)單元→機(jī)械原理； 零件——制造單元→機(jī)械設(shè)計(jì)。

討論機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)方法，如零部件的工作能力、參數(shù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝等第一章緒論

課程主要研究對象只設(shè)計(jì)通用機(jī)械零部件不設(shè)計(jì)具體的裝備、產(chǎn)品能力：什么機(jī)械都能設(shè)計(jì)有些內(nèi)容似曾相識在“機(jī)械原理”課程中學(xué)過與“機(jī)械原理”課程的區(qū)別？動(dòng)力系統(tǒng)：為機(jī)械系統(tǒng)提供動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)：傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng) 帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、

蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)核心機(jī)構(gòu)：完成規(guī)定的動(dòng)作

連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)連接部件：螺紋連接、焊接鉚接等減磨部件：滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承其他部件：軸（支承齒輪等盤形零件）、彈簧控制系統(tǒng)：協(xié)調(diào)各部件的工作，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能“原理”研究基本準(zhǔn)則/原理“設(shè)計(jì)”把基本準(zhǔn)則/原理變成現(xiàn)實(shí)可用的裝備區(qū)別23

課程主要研究對象區(qū)別“原理”研究基本準(zhǔn)則/原理“設(shè)計(jì)”把基本準(zhǔn)則/原理變成現(xiàn)實(shí)可用的裝備24

課程主要研究對象區(qū)別“原理”研究基本準(zhǔn)則/原理“設(shè)計(jì)”把基本準(zhǔn)則/原理變成現(xiàn)實(shí)可用的裝備25

主要內(nèi)容1.課程的主要研究對象2.本課程的地位3.學(xué)完本課程具備的能力4.本課程的教學(xué)內(nèi)容安排5.本課程的性質(zhì)與學(xué)習(xí)方法6.本課程的目的第01章緒論26本課程的地位—設(shè)計(jì)性技術(shù)基礎(chǔ)課，綜合性強(qiáng)基礎(chǔ)課機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課—機(jī)械設(shè)計(jì)是影響機(jī)械產(chǎn)品性能、質(zhì)量和成本的主要因素。

制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家，往往是富裕之國。瑞士是個(gè)小國家，僅有700萬人口，但瑞士的制造業(yè)十分發(fā)達(dá)，瑞士生產(chǎn)世界上第一流的精密機(jī)床，每年瑞士精密機(jī)械產(chǎn)品的出口量是我國的8倍，瑞士的手表世界第一，連小小的．軍刀，也風(fēng)靡全球?，F(xiàn)在瑞士的年人均國民生產(chǎn)總值達(dá)到四萬美元以上，居世界第一。機(jī)械制造業(yè)不是“夕陽工業(yè)”本課程的地位美國4代戰(zhàn)機(jī)F35，未裝美國4代戰(zhàn)機(jī)F22，04年裝備中國4代戰(zhàn)機(jī)J20，5-10俄羅斯4代戰(zhàn)機(jī)T50，6-827本課程的地位2010年6-8月網(wǎng)上新聞2010年美韓軍演我國改造的瓦良格美國現(xiàn)有6個(gè)級別12艘航母第一艘“蘭利”于1922年服役我國才剛剛起步28本課程的地位2012年9月3日搜狐新聞釣魚島事件中國人民解放軍副總參謀長蔡英挺表示，2012.9.2搜狐新聞2012.8.15香港保釣勇士登島成功29本課程的地位設(shè)計(jì)的水平?jīng)Q定了裝備性能與水平的80%自主研制的昆侖發(fā)動(dòng)機(jī)1984開始02年定型/首次中巴聯(lián)合研制的梟龍戰(zhàn)機(jī)由于無自主發(fā)動(dòng)機(jī)出口受困30本課程的地位加工中心重型汽輪機(jī)，西氣東輸關(guān)鍵設(shè)備12100大金柜式空調(diào)格力柜式空調(diào)7599ipad2010.4-12銷1500萬臺(tái)2011年預(yù)計(jì)銷4500萬臺(tái)31

發(fā)展方向：高速、重載、高精度、高效率、低噪聲

學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大：上天、入地、下海、甚至鉆入人體內(nèi)。與其它學(xué)科的交叉滲透作用增強(qiáng)：與電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制工程、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)相互滲透，誕生了若干新學(xué)科。如機(jī)械電子學(xué)、仿生機(jī)械學(xué)、機(jī)器人機(jī)械學(xué)、機(jī)械CAD。

機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展—現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)1、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)思維的主動(dòng)性——?jiǎng)?chuàng)造學(xué)、設(shè)計(jì)方法學(xué)完成功能——人、機(jī)、環(huán)境協(xié)調(diào)強(qiáng)度準(zhǔn)則——（有限元法、斷裂力學(xué)強(qiáng)化）——摩擦學(xué)準(zhǔn)則——可靠性準(zhǔn)則——工業(yè)造型設(shè)計(jì)準(zhǔn)則——人機(jī)工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則——綠色設(shè)計(jì)準(zhǔn)則優(yōu)化時(shí)間短——優(yōu)化設(shè)計(jì)理論計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（3維－3維）摩擦學(xué)準(zhǔn)則1966英Jost——摩擦、磨損、潤滑摩擦導(dǎo)致的能量損失（1/3~1/2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)（30％）紡織機(jī)械（85％）2000年中國節(jié)約400億元/年，國民生產(chǎn)總值1.2%。摩擦學(xué)準(zhǔn)則汽車中的摩擦學(xué)問題發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)——?dú)飧妆谥鬏S承凸輪與頂桿氣閥與閥座車輛底盤輪胎與路面制動(dòng)器與離合器輪轂軸承本系的研究情況面齒輪磁懸浮軸承主要內(nèi)容1.課程的主要研究對象2.本課程的地位3.學(xué)完本課程具備的能力4.本課程的教學(xué)內(nèi)容安排5.本課程的性質(zhì)與學(xué)習(xí)方法6.本課程的目的第01章緒論32學(xué)完本課程具備的能力？33學(xué)完本課程具備的能力？34主要內(nèi)容1.課程的主要研究對象2.本課程的地位3.學(xué)完本課程具備的能力4.本課程的教學(xué)內(nèi)容安排5.本課程的性質(zhì)與學(xué)習(xí)方法6.本課程的目的第01章緒論35教學(xué)內(nèi)容安排1章 1.5h2章 3h3章 4h+2h 4章 2h5章 6h 6章 2h7章 3h+2h 8章自學(xué)9章 4h 10章4h11章 4h12章 2h13章 2.5h+2h14章自學(xué)習(xí)題 2h 復(fù)習(xí)2h共計(jì) 48h（局部有調(diào)整）36主要內(nèi)容1.課程的主要研究對象2.本課程的地位3.學(xué)完本課程具備的能力4.本課程的教學(xué)內(nèi)容安排5.本課程的性質(zhì)與學(xué)習(xí)方法6.本課程的目的第01章緒論37本課程的性質(zhì)與學(xué)習(xí)方法性質(zhì)：實(shí)踐性極強(qiáng)的一門課程堅(jiān)持“拳不離手曲不離口”的原則

加強(qiáng)實(shí)踐，尋找鍛煉機(jī)會(huì)注意結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)

注意標(biāo)準(zhǔn)與手冊的應(yīng)用參觀機(jī)械零件陳列室方法38學(xué)習(xí)方法1、掌握零件設(shè)計(jì)時(shí)的共性工作原理、結(jié)構(gòu)、類型、應(yīng)用場合受力分析、失效形式設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)計(jì)算2、不死記公式，理解并掌握基本概念著眼于分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。3、掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)解的不唯一性和設(shè)計(jì)過程的反復(fù)性。4、注