1、1,机 械 设 计 基 础,主 讲 郑治川,联系方式 电 话： 13194353780 Email： 工 作 室 水工楼二楼 勘工系,2,绪 论,一、本课程的主要内容 1、性质：本科程是一门培养学生具有一定 机械设计能力的技术基础课。 2、基本内容 A、机械原理机械原理是一门研究机构和机器的科学。它包括两部分内容。,3,绪 论,a.机构的结构和运动学分析机构的结构是为了研究机构运动 的可能性和确定性，并进一步讨论机构的 组成原理；机构的运动学不考虑力对机构 运动的影响，而是从几何的观点来研究机 构各点的轨迹、位移、速度和加速度的求 法，以及按已知条件设计新机构的方法。,4,绪 论,b.机构和
2、机器的动力学研究机器运动过程中作用在各构件上的力的求法和确定机械效率的方法；并研究在已知力作用下机械的真实运动规律；以及作用力、运动构件的质量和这些构件运动的关系，既机械的运转和调速问题，以及惯性力的平衡问题。（以理论力学为基础）,5,绪 论,B、机械零件研究螺纹联接件、螺旋传动、齿轮传动、蜗杆蜗轮传动、带传动、链传动、轴、轴承、联轴器、离合器、弹簧等通用零件的工作原理、结构、基本设计理论和计算方法。（以材料力学、机械制图、金属工艺学、机械原理等为基础）,6,绪 论,二、学习的意义 本课程是机械工程中一门非常重要的技术基础课，国民经济各部门都需要机械设备来武装，因此本课程的重要性是不言而喻的。
3、在勘察工程领域也离不开机械装备，比如各种新型钻机、钻具、及其零部件的设计、制造、维修、设备的改造以及新的工艺方法的设计和实施，都需要机械设计方面的知识。,7,绪 论,机器的种类繁多，其结构、性能和用途各不相同，但他们确有一些共同的特征。如图0-1所示的内燃机。,8,绪 论,特征：1、他们都是一种人为的实物组合；2、它们各部分之间形成（相对独立）的运动单元。各单元之间具有确定的相对运动。在一般情况下，既当其中一件的运动一定时，则其余各件的运动也就跟着确定了。3、采用机器可以提高劳动效率，降低劳动强度。,9,绪 论,10,绪 论,2、机构人们发现（大多数情况下）机器还不是能实现预期动作的最基本的组
4、合体。在内燃机中，活塞、连杆、曲轴和气缸体组合起来可将活塞的往复移动变成曲轴的连续转动（曲柄滑块机构）而凸轮、顶杆和汽缸体的组合可将连续转动转变成顶杆的按另一种预期规律的往复移动（凸轮机构）；而两个齿轮与汽缸体组合在一起后又可将转动变快或变慢，甚至改变转动方向。（齿轮机构）人们将这些具有各自特点的，能变换运动的基本组合体统称为机构。,11,绪 论,机构只具备机器的前两个特征，以示研究重点的区别。但从结构和运动的观点看，机构和机器是没有区别的。机械一词是机构和机器的总称，机械原理就是机构和机器原理的简称。机器的主体是由机构组成的。一部机器可以包含一个或若干机构。,12,绪 论,3、构件和零件机构
5、是由各个具有确定相对运动的运动单元组成的。这些运动单元我们称之为构件。构件可以是一个单一的整体，也可以是有几个最基本的实物（通常称为零件）组成的刚性结构。因此，构件和零件的区别在于：构件是运动单元，而零件是制造单元。,13,绪 论,机械原理着重研究机构和机器的运动学和动力学而不是研究机械零件的设计，所以在机械原理中构件是我们研究的基本单元。,14,绪 论,机械中支持运动构件的构件称为机架。在一个工作着的机构中，驱动机构的外力所作用的构件称为原动件或主动件，而其余被推动的构件为从动件。,15,绪 论,机械中的零件可以分为两类:一类为通用零件，在各种机械中都能遇到，如轴、轴承、齿轮 、链、链轮、带
6、、带轮、弹簧 、螺钉、 螺母 、垫圈等。其中轴承、链、带、螺钉、螺母、垫圈等由专业厂家按国家标准批量生产，称为标准件。另一类称为专用零件，它只在某些机械中使用，如汽车的轮子、挖掘机的挖斗、汽轮机的叶片等。,16,绪 论,四、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对原有机械的性能进行改进。 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,在预定寿命期内安全可靠、操作方便、便于维修、造型美观。,17,绪 论,机械设计的一般过程,18,绪 论,五、本课程的特点 1、运用基础课和本课内容进行设计的基础课； 2、公式中系数较多实验与实际运用的修正值； 3、常用试算法因有时几参数未知，则先假设一个或几个，然后试算看是否合适； 4、设计零件的规律分析零件失效形式明确设计准则选用材料（包括热处理）用试算或类比法定尺寸和结构画出零件图,19,绪 论,六、学习方法 1、 理论联系实际理解运用公式 2、 结合理论力学 、材料力学、机械制图、金属工艺学等知识 3、多解题增加对机构、零件特点的了解，并注意结构设计 4、 运用设计手册、标准、网络等 5、 结合实际问题，多搞设计，提高能力,
