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1、机械设计基础主讲：王继荣主讲：王继荣 目目 录录 绪论第1章 平面机构的自由度和速度分析第2章 平面连杆机构第3章 凸轮机构第4章 齿轮机构第5章 轮系第6章 间歇运动机构第7章 机械运转速度波动的调节第8章 回转构件的平衡第9章 机械零件设计概论第10章 联接第11章 齿轮传动第12章 蜗杆传动第13章 带传动和链传动第14章 轴第15章 滑动轴承第16章 滚动轴承第17章 联轴器、离合器第18章 弹簧绪绪 论论01 本课程的研究对象和内容 02 本课程在教学中的地位03 机械设计的基本要求和一般过程 本章教学内容本章教学内容 001 1 本课程的研究对象和内容本课程的研究对象和内容 机机器
2、器:是执行机械运动的装置，可以用来变换或传递能量、物料与信息。如缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用机器、起重机等。机器的种类繁多，结构、性能和用途等各不相同，但具有相同的基本特征。机器的分类：机器的分类：原动机凡将其他形式能量变换为机械能的机器称为原动机（如内燃机、蒸汽机、电动机）种类有限工作机凡利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器称为工作机（如机床等）种类繁多一、研究对象一、研究对象 当燃气推动活塞在气缸内运动，通过连杆使曲柄作连续转动，从而燃料燃烧产生的热能转化为机械能，可燃混合气体定时进入气缸，废气定时排出气缸，是通过曲轴上的齿轮带动两个凸轮轴上两个齿轮，再由这两个齿轮分别
3、带动两个凸轮，控制气门启闭来实现的。典型机器的分析：典型机器的分析：内燃机内燃机机构定义：机构定义：常用机构：齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、间歇运动机构 机器的主体部分是有许多运动的构件组成的。用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统称为机构常用机构分析：常用机构分析：内燃机活塞的往复运动通过连杆变为曲轴的连续转动,该组合体称为：曲柄滑块机构凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀，该组合体称为：凸轮机构 两个齿轮用来保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作，该组合体称为：齿轮机构机器的组成（就功能而言）：动力部分是机器动力的来源（人力、畜力、风力、液力、电 力
4、、热力、磁力等）执行部分完成预定的动作，位于传动路线的终点。传动部分联接原动机和工作部分的中间部分。控制部分保证机器的启动、停止和正常协调动作。机器与机构的关系：机器是由机构组成的。机器可以有一机器是由机构组成的。机器可以有一个机构组成，或由几个机构组成个机构组成，或由几个机构组成机器与机构的区别在于机构只是一个构件系统，而机器除构件系统外，还包含电气、液压等其他装置。由机器与机构的定义可知：机器与机构在结构和运动方面并无区别（仅作用不同），故统称为机械。构件：从运动的角度来看，构件是运动单元。零件：从制造的角度来看，由各种材料作成的制造单元。通用零件-用途广泛，如齿轮、螺钉、轴等。专用零件-
5、只能用于特定场合，如汽轮机的叶片。零件与构件的关系：构件可以是单一零件，也可以是几个零件的刚性联接例：内燃机的连杆：连杆体、连杆盖、螺栓、螺母等几个 零件组成。机械中常用的机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机 构、轮系等）常用机构的分析与设计：对各种常用机构的类型、运动特点、功能及设计方法进行分析和研究 机器动力学（机械的调速和平衡）研究常用的联接（螺纹联接、键联接）、主要的机械传动、轴系零、部件的工作原理、设计理论和计算方法等二、本课程研究的基本内容二、本课程研究的基本内容002 本课程在教学中的地位本课程在教学中的地位课程性质技术基础课作用承前启后先修课程包括高数、工程材料、制图、理力，材力通
6、过本课程的学习，可培养学生初步具备运用手册设计机械传动装置和简单机械的能力。课程特点：1）实践性强。本课程是一门技术基础课，其研究对象是在生产实际中广泛应用的机械，所要解决的问题大多数是工程中的实际问题（与理论力学的不同点），因此要求学生加强基本技能的训练，如简图测绘、齿轮参数测量等。要培养工程素养，作图应严格按要求进行。要重视实验课。2）综合性强。本课程学习要综合运用已学过的知识，约有1/3的内容与理力材力有关。有些内容可以说是力学的延续与扩展（用理论力学的原理分析具体的机械）。因此，一定要复习力学中的有关内容，如运动学、摩擦学、轴的强度刚度等。3）独立性强。各章内容彼此独立，前后联系不甚密
7、切。因此，要经常复习前面已学过的内容，以免出现猴子扮苞米的现象。本课程有四多：内容多、概念、符号多、公式多。如何学习本课程？1）着重搞清楚基本概念，理解基本原理，掌握机构分析与综 合的基本方法。2）注意把一般原理和方法与具体运用密切联系起来。并用所 学知识观察日常生活与生产遇到的各种机械。3）注意培养运用所学基本理论与方法去分析和解决工程实际 问题的能力。5)注意培养科学严谨、一丝不苟的工作作风。在今后的工作 中要与各种机器装备打交道，稍有不慎，即可能造成损失。在机械原理和设计各领域，每年都有大量内容新颖文献资料出现。作为技术基础课程，只介绍一些最基本的原理和方法。4)注意培养综合分析、全面考虑问题的能力。解决同一实际 问题，往往有多种方法和结果，要通过分析、对比、判断 和决策，做到优中选优。003 3 机械设计的基本要求和一般过程机械设计的基本要求和一般过程 机械设计是指规划和设计实现预期功能的新机械或改进原有机的性能。设计机械应满足的基本要求是：在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、成本低，在预定使用期限内安全可靠、操作方便、维修简单和造型美观等。设计主要内容：确定工作原理，选择合宜的机构；拟定设计方案；进行运动分析和动力分析，计算作用在各构件上的载荷；进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。