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机械设计基础,任课教师：屈澳林手机：13924987203QQ：498038533,1.1机械及其组成1.2本课程研究的对象、内容和任务1.3本课程的学习特点,第1章绪论,导言,人类为了满足生产和生活上的需要，创造了各种各样的机械，从而减轻了体力劳动，提高了生产效率，推动了社会进步。随着科学技术的飞速发展，使用机械进行生产的水平已经成为衡量一个国家技术水平和现代化程度的重要标志之一。,在我国，机械的创造、发展及使用有着悠久的历史（例如捣米这样的简单机构）。三千年前出现了简单的纺织机，两千年前，已将绳轮、凸轮、连杆机构等用于生产中。汉代以后的指南车及记里鼓车中利用了齿轮和轮系传动。东汉时已发明了用水排以鼓风炼铁，这对古代冶铁业的发展起了重要作用。东汉张衡将杆机构巧妙地使用在人类第一台地震仪上。北宋时出现了世界上第一座结构复杂的活动天文台“水运仪象台”，可用以观测天象和自动报时，它是近代钟表中重要机件。可是长期的封建制度和长年的战乱，阻碍了我国机械工业的发展。,1.1机械及其组成,在人们的生产和生活中广泛地使用着各种类型的机器。常见的如内燃机、机床、汽车、火车、发电机、洗衣机等等。什么是机器，其定义如何？下面分析两个实例：,1.内燃机,功用:内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器,组成：见右图,机械：是机器和机构的总称,活塞下行，进气阀打开燃气被吸入汽缸,点击上图观看动画,1.1机械及其组成,2.颚式破碎机,功用：压碎物料,组成：见右图,1.1机械及其组成,电动机,点击上图观看动画,1.1机械及其组成,机器：机器的种类繁多，各类机器的功用不同，并由此产生的工作原理和结构特点也不相同，但是各类机器都有着共同的特征：（1）都是人为的实物组合；（2）组成机器的各实物之间具有确定的相对运动；（3）能实现能量转换或完成有用的机械功、传递物料和处理信息。凡具备上述三个特征的实物组合就称为机器。,半自动钻床实现确定的机械运动，又作有用的机械功,内燃机转换能量,机械手传递物料,照相机传递信息,1.1机械及其组成,按照各部分实物体功能不同，一部完整的机器，通常都是由下面三个部分组成:(1）动力部分-它是驱动整个机器完成预定功能的动力源。如实例中的电动机、内燃机等。(2）工作部分-它是机器中直接完成工作任务的组成部分。如车床的刀架、起重机的吊钩、洗衣机的滚筒、鄂式破碎机的动鄂板等。(3）传动部分-它是介于动力机部分和工作部分之间，用以完成运动和动力的传递及转换的部分。利用它可以减速、增速、调速、改变转矩及分配动力等。,机构：机构只有机器的前两个特征，仅能传递或转换运动。如,齿轮机构传递运动,凸轮机构转换运动,1.1机械及其组成,构件：机构中形成相对运动的各个运动实物称为构件。构件可以是单一的零件，也可是由若干零件组成的运动单元即是一个构件。,零件：零件是制造单元，是机器的基本组成要素。,单一零件曲轴,多个零件的刚性组合连杆,构件是机械中运动的单元体，零件是机械中制造的单元体。,1.1机械及其组成,通用零件：,专用零件：,例如：齿轮、链传动、带传动、蜗杆传动、螺旋传动；轴、联轴器、离合器、滚动轴承、滑动轴承、螺栓、键、花键、销；铆、焊、胶结构件；弹簧、机架、箱体等。,例如：叶片、犁铧、枪栓等。,零件可分为两类：,部件：若干个零件的装配体,1.1机械及其组成,1.2本课程研究的对象、内容和任务,一、研究对象,机械中的常用机构和通用机械零件,二、研究内容,常用机构和通用机械零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法。,三、性质,本课程是一门技术基础课。,本课程综合运用数学、力学、制图、金属材料及热处理、互换性与技术测量等课程的知识，去解决常用机构和通用零部件的设计问题。涉及的知识面广，实践性强，侧重于工程实际。,四、任务,使学生初步具有分析和设计零部件的能力，为今后解决生产实际问题和技术改造工作建立基础，,使学生掌握常用机构的基本理论及设计方法，掌握通用零、部件的失效形式、设计准则与设计方法。为学习后继的专业课程和新的科学技术建立基础；,使学生在学习过程中，逐步树立起严谨求实的工作作风。,五、基本要求,掌握常用机构的工作原理、运动特性和应用，初步具备分析和设计常用机构的能力；掌握通用机械零件的工作原理、结构特点、标准、选用和设计计算的基本知识，初步具备设计简单机械的能力；具备运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。,1.2本课程研究的对象、内容和任务,1.3学习方法,本课程的学习是从理论性、系统性很强的基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点，学习时应注意几个特点：,1.本课程将多门先修课程的基本理论应用到实际中去。,3.学习通用机械零件时，均可按六个方面研究，其顺序为：1)工作原理；2)失效形式；3)常用材料；4)承载能力计算；5)参数选取；6)结构设计。,4.常采用很多经验公式、参数以及简化计算（条件性计算）。,5.计算步骤和计算结果不像基础课那样具有唯一性。,6.在本课程学到的理论和方法，必须通过实践环节加以巩固和提高。,2.机器和机构的主要特征是各个构件相互间都在作确定的运动，所以必须用动的观点来观察机器和机构的运动特点和规律。,7.本课程有着丰富的内容，也就有着广阔的创造机会。,1.4学习网站1、机械设计综合类网站：中国机械网（http:/www.china-,课后思考,机器具有什么特征？机构具有什么特征？什么是构件？举例说明。什么是零件？举例说明。,内燃机,机械手,半自动多轴钻床,凸轮机构,齿轮机构,照相机,零件装配,
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