机械设计绪论剖析课件

机械设计机械设计 杨婉婷杨婉婷一、课程介绍一、课程介绍课程名称：机械设计课程名称：机械设计学时：学时：7575（40/3540/35）课程性质：专业主干课课程性质：专业主干课课程类别：专业必修课程课程类别：专业必修课程考核方式：考试考核方式：考试 总成绩总成绩=平时成绩平时成绩50%+期末成绩期末成绩50%二、平时成绩二、平时成绩出勤：出勤：10 10 分分 笔记：笔记：3 3分分 作业：作业：2 2分分测验：测验：1515分分 创业团队：创业团队：4040分分 成果：成果：3030分分任务分配任务分配小小组汇报评分分 抢分分01020304三、课程地位三、课程地位 课程突出对学生职业能力的培养，突出实践在课程突出对学生职业能力的培养，突出实践在课程中的主体地位，用工作任务来引领理论，使课程中的主体地位，用工作任务来引领理论，使理论从属于实践，以汽车维修工程岗位分析和具理论从属于实践，以汽车维修工程岗位分析和具体工作过程为导向进行课程开发。本课程为学生体工作过程为导向进行课程开发。本课程为学生学习后续课程和培养毕业后从事岗位需要的职业学习后续课程和培养毕业后从事岗位需要的职业能力，以及提高适应汽车技术发展所须具有的继能力，以及提高适应汽车技术发展所须具有的继续学习能力，奠定了良好的基础。续学习能力，奠定了良好的基础。四、课程目标四、课程目标（一）基本知识教学目标（一）基本知识教学目标1 1、掌握一般汽车中常用机构和通用零件的、掌握一般汽车中常用机构和通用零件的工作原理、工作原理、组成、性能特点组成、性能特点，初步掌握，初步掌握选用和设计选用和设计方法。方法。2 2、具有对汽车中常见机构和零件进行、具有对汽车中常见机构和零件进行分析计算分析计算的能的能力、一定的力、一定的制图制图能力和能力和使用技术资料使用技术资料的能力。的能力。3 3、能综合运用所学知识和实践技能，具有、能综合运用所学知识和实践技能，具有设计设计简单简单汽车机械和简单传动装置及分析、解决一般工程汽车机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力。问题的初步能力。（二）职业能力培养目标（二）职业能力培养目标1 1、培养学生的机械设计能力。、培养学生的机械设计能力。2 2、善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解、善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解决有关工程实际问题。决有关工程实际问题。3 3、养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习、养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。习惯。4 4、学生应具有求真务实、吃苦耐劳、团结协作的工、学生应具有求真务实、吃苦耐劳、团结协作的工作作风和良好的职业道德。作作风和良好的职业道德。（三）思想教育目标（三）思想教育目标1 1、具有谦虚、好学、追求上进的态度；、具有谦虚、好学、追求上进的态度；2 2、具有创新精神；、具有创新精神；3 3、具有良好的职业道德观念。、具有良好的职业道德观念。五、课程模块五、课程模块汽汽车中常中常见构件构件的受力分析的受力分析（1414）机械机械传动系系统（1818）0105对汽汽车中常用机中常用机构的构的认识（1212）齿轮系的系的认识（6 6）0206汽汽车零部件的零部件的轴向拉伸与向拉伸与压缩（6 6）轴和和轴承及承及润滑滑（4 4）0307 联接的基本接的基本认知（知（8 8）其他常用零部件其他常用零部件的的认知（知（7 7）0408学习要点学习目标1 1、对机械的基本认识、对机械的基本认识2 2、力、质点、刚体的基本概念、力、质点、刚体的基本概念3 3、力的基本原理、力的基本原理4 4、力的投影、力的投影5 5、力矩、力矩6 6、受力分析、受力分析1 1、能能基基本本区区分分零零件件和和构构件件、机机器器和和机机构构2 2、理解力学的基本概念、理解力学的基本概念3 3、了解力在坐标轴上的投影、了解力在坐标轴上的投影4 4、理解约束与约束反力的分析方法、理解约束与约束反力的分析方法5 5、掌掌握握物物体体的的受受力力分分析析基基本本方方法法和和具具体步骤，会画受力图体步骤，会画受力图项目一项目一 汽车中常见构件的受力分析汽车中常见构件的受力分析（1414）学习要点学习目标1 1、平面机构的运动简图、平面机构的运动简图2 2、平面机构的自由度、平面机构的自由度3 3、平面连杆机构、平面连杆机构4 4、凸轮机构、凸轮机构1 1、理解平面机构运动简图的绘制方法、理解平面机构运动简图的绘制方法2 2、掌握平面机构的自由度的计算方法、掌握平面机构的自由度的计算方法3 3、了了解解平平面面连连杆杆机机构构的的特特点点和和类类型型；了了解解平面连杆机构的运动特性和传力特性平面连杆机构的运动特性和传力特性4 4、了解其它常用运动机构的特性、了解其它常用运动机构的特性5 5、理解推杆常用运动规律、理解推杆常用运动规律6 6、掌握直动推杆盘形凸轮机构的设计方法、掌握直动推杆盘形凸轮机构的设计方法项目二项目二 对汽车中常用机构的认识（对汽车中常用机构的认识（1212）学习要点学习目标1 1、拉压杆的应力与变形、拉压杆的应力与变形2 2、材料拉伸和压缩的力学性能、材料拉伸和压缩的力学性能3 3、轴向拉伸和压缩的强度计算、轴向拉伸和压缩的强度计算1 1、理理解解拉拉压压杆杆的的应应力力和和变变形形的的基基础础知识知识2 2、了了解解塑塑性性、脆脆性性材材料料拉拉伸伸和和压压缩缩的力学性能的力学性能3 3、理理解解轴轴向向拉拉伸伸和和压压缩缩的的强强度度计计算算方法方法项目三项目三 汽车零部件的轴向拉伸与压缩汽车零部件的轴向拉伸与压缩（6 6）学习要点学习目标1 1、键联接、键联接2 2、花花键键联联接接、销销联联接接、无无键键联联接接的类型和特点的类型和特点3 3、螺纹联接：、螺纹联接：1 1、掌掌握握平平键键联联接接的的强强度度计计算算方方法法和和步步骤；骤；2 2、了了解解花花键键联联接接、无无键键联联接接的的类类型型和和特点等基本知识；特点等基本知识；3 3、了了解解单单个个螺螺栓栓联联接接的的强强度度计计算算方方法法；了了解解提提高高螺螺栓栓联联接接强强度度的的措措施施和和常常用用方法；方法；4 4、理解螺纹的类型、主要参数，螺纹、理解螺纹的类型、主要参数，螺纹项目四项目四 联接的基本认知（联接的基本认知（8 8）学习要点学习目标1 1、带传动、带传动2 2、链传动、链传动3 3、齿轮传动、齿轮传动4 4、蜗杆传动、蜗杆传动1 1、了解带传动的类型和特点、工况、了解带传动的类型和特点、工况2 2、了解链传动的类型和特点、组成、了解链传动的类型和特点、组成3 3、了了解解渐渐开开线线斜斜齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮、直直齿齿圆圆锥齿轮传动的基本知识锥齿轮传动的基本知识4 4、理解齿廓啮合的基本定律、理解齿廓啮合的基本定律4 4、掌掌握握渐渐开开线线标标准准直直齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮的的各各部分名称和主要几何尺寸的计算部分名称和主要几何尺寸的计算项目五项目五 机械传动系统（机械传动系统（1818）学习要点学习目标1 1、轮系传动比的计算、轮系传动比的计算2 2、齿轮系的应用、齿轮系的应用3 3、减速器的类型、特点和结构、减速器的类型、特点和结构1 1、理解周转轮系传动比的计算方法、理解周转轮系传动比的计算方法2 2、掌握定轴轮系传动比的计算方法、掌握定轴轮系传动比的计算方法3 3、了解齿轮系的实际应用、了解齿轮系的实际应用 4 4、了了解解减减速速器器的的类类型型、特特点点和和结结构构等等知识；知识；项目六项目六 齿轮系的认识（齿轮系的认识（6 6）学习要点学习目标1 1、轴的功用和分类、轴的功用和分类2 2、轴的结构设计、轴的结构设计3 3、滚滚动动轴轴承承的的组组成成、类类型型、特特点；点；4 4、摩擦与润滑、密封装置、摩擦与润滑、密封装置1 1、了解轴的简单功用和分类、了解轴的简单功用和分类2 2、理解轴的简单结构设计、理解轴的简单结构设计3 3、了解轴的简单功用和分类、了解轴的简单功用和分类4 4、理解摩擦、润滑方式和密封装置、理解摩擦、润滑方式和密封装置项目七项目七 轴和轴承及润滑（轴和轴承及润滑（4 4）学习要点学习目标1 1、了了解解联联轴轴器器、离离合合器器的的分分类类和和应用；应用；2 2、理理解解联联轴轴器器、离离合合器器的的结结构构特特点和区别。点和区别。1 1、了解联轴器的分类和应用；、了解联轴器的分类和应用；2 2、理解联轴器的结构特点和区别；、理解联轴器的结构特点和区别；3 3、了解离合器的分类和应用；、了解离合器的分类和应用；4 4、理解离合器的结构特点和区别。、理解离合器的结构特点和区别。项目八项目八 其他常用零部件的认知（其他常用零部件的认知（7 7）绪绪 论论我国古代在机械研制方面有我国古代在机械研制方面有许多杰出的多杰出的发明明创造。造。指南车地动仪水碾机械发展的历史是一部创新的历史。哈格里沃斯哈格里沃斯发明的明的“珍妮珍妮纺纱机机”法国法国陆军技技术军官古官古诺发明了世明了世界上第一界上第一辆蒸汽蒸汽动力力车1898年年问世的世的“雷雷诺”牌汽牌汽车“圣路易斯精神圣路易斯精神”号号飞机机1927年美国人林德伯格年美国人林德伯格驾驶着它完成了人着它完成了人类首次不着首次不着陆飞越大西洋的壮越大西洋的壮举。国国际太空站太空站航天航天飞机正在利用机械臂施放哈勃空机正在利用机械臂施放哈勃空间望望远镜用光刻技用光刻技术做成的微米尺寸的微机械做成的微米尺寸的微机械蜘蛛形探雷机器人蜘蛛形探雷机器人 科科学学技技术术的的发发展展，使使得得机机械械设设计计不不断断向向宏宏观观、微观、智能、多学科交叉等领域延伸。微观、智能、多学科交叉等领域延伸。机器蟑螂视频机器恐龙视频I:绪论哈工大机器人表演千手观音,Last One Dance，纯属表演_标清.flv仿人机器人视频I:绪论哈工大机器人的表演，巨牛！_标清.flv 潘存云教授研制典型机器的分析：典型机器的分析：1.内燃机内燃机I:绪论内内燃机原理燃机原理动画画_标清清.flv组成：成：65438712910汽缸体汽缸体1、活塞活塞2、进气气阀3、排气排气阀4、连杆杆5、曲曲轴6、凸凸轮7、顶杆杆8、齿轮9、10工作原理：工作原理：1.活塞下行，活塞下行，进气气阀开启，混合气体开启，混合气体 进入汽缸；入汽缸；2.活塞上行，气活塞上行，气阀关关闭，混合气体被，混合气体被压缩，在在顶部点火燃部点火燃烧；3.高高压燃燃烧气体推气体推动活塞下行，两气活塞下行，两气阀关关闭；4.活塞上行，排气活塞上行，排气阀开启，开启，废气体被排出汽缸。气体被排出汽缸。潘存云教授研制设计：潘存云进气气压缩爆炸爆炸排气排气内燃机的工作内燃机的工作过程：程：活活塞塞的的往往复复运运动通通过连杆杆转变为曲曲轴的的连续转动，该组合体称合体称为：内燃机各部分的作用：内燃机各部分的作用：曲柄滑曲柄滑块机构机构凸凸轮和和顶杆用来启杆用来启闭进气气阀和排气和排气阀；称；称为：凸凸轮机构机构两个两个齿轮用来保用来保证进、排气、排气阀与活塞之与活塞之间形成形成协调动作作，称，称为：齿轮机构机构各部分各部分协调动作的作的结果：果：化学能化学能 机械能机械能动力部分力部分传动部分部分执行部分行部分控制部分控制部分一、一、机器的组成机器的组成：（一）（一）从从功能功能上：上：四个基本组成部分四个基本组成部分动力部分动力部分机器完成预定功能的动力源，最常见的是内机器完成预定功能的动力源，最常见的是内燃机、电动机。燃机、电动机。执行部分执行部分完成预定的动作，位于传动路线的终点。完成预定的动作，位于传动路线的终点。传动部分传动部分联接原动机和执行部分的中间部分。联接原动机和执行部分的中间部分。控制部分控制部分保证机器的启动、停止和正常协调动作。保证机器的启动、停止和正常协调动作。（二）（二）从从制造制造上：上：零件零件组成（例：齿轮、轴组成（例：齿轮、轴 、轴承）、轴承）零件零件基本基本的制造单元的制造单元构件构件基本基本的的运动运动单元单元 构件构件与与零件零件的区别及关系：构件可以是由一个或的区别及关系：构件可以是由一个或几几个个零件组成的零件组成的刚性结构刚性结构。二、二、机器机器有以下三个共同的特征有以下三个共同的特征：（一）（一）它们都是由一系列的相对运动单元体所组成。它们都是由一系列的相对运动单元体所组成。（二二）组组成成机机器器的的各各运运动动单单元元体体之之间间都都具具有有确确定定的的相相对运动。对运动。（三三）它它们们均均能能转转换换机机械械能能或或完完成成有有用用的的机机械械功功以以代代替或减轻人们的劳动。替或减轻人们的劳动。具有以上1、2两个特征的实体称为机构的实体称为机构连杆体1连杆体234螺栓连杆体1连杆体234螺栓连杆体1连杆体2轴套34螺栓螺母垫圈7连杆体1连杆体2轴套34螺栓螺母垫圈7零件机器中的制造单元体3434344343构件零件连接而成的刚性体。三三、通用机械零件通用机械零件 各种机械中都能用到的零件各种机械中都能用到的零件 如螺栓、齿轮、键等如螺栓、齿轮、键等.四、常见机构四、常见机构（一）连杆机构（一）连杆机构（二）凸轮机构（二）凸轮机构（三）齿轮机构（三）齿轮机构连杆机构步进式搬运机连杆曲线e凸轮机构1132e1132e1132e1132e132e132e132e132e132e132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh3机架2从动件eh1凸轮高副eh凸轮机构凸轮机构 由凸轮，从动件由凸轮，从动件和机架构成的三杆高副机构和机架构成的三杆高副机构。m=2m=2齿轮机构m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2m=2谢谢观赏谢谢观赏