第一章机械概述

机械设计基础(机工版)教案：第1章机械概述

由柔软的绳索、链条等构成的约束（假设其不可伸长）称为柔性约束。
其约束力为拉力，作用在接触点，方向沿绳索背离物体。
S
S1S1
GG
3）光滑柱鉸
约束物与被约束物以光滑圆柱面相联接。其中一个为约束物，另一个为被约束物，约束物不动时，称为固定铰链支座，简称固定支座。
约束力为过接触点K沿径向的压力，由于接触点在圆周上的位置不能预先确定，因此，通常用两个相互垂直的分力代替。
传动部分（传动装置）：
将原动机的运动和动力传递给工作机构。
操纵或控制部分：
显示、反映、控制机器的运行和工作。
(三)、金属材料的性能
金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能。
工艺性能：
金属材料在各种加工条件下所表现出来的性能。
使用性能：
金属零件在使用条件下材料所表现出来的性能。使用性能包括物理性能、化学性能和力学性能。
《机械设计基础》授课教案电气、机电班
课题：绪论第1章机械概述
一、教学目标及要求：
1、本课程的性质、内容、特点及学习方法
2、掌握机器的概念、术语及组成
3、掌握摩擦的概念、类型、磨损及磨损规律
4、掌握力的概念、基本性质、物体的受力分析
二、教学重点、难点：
1、机器的概念和术语
2、力的概念、基本性质、物体的受力分析及计算
三、教学方式：
教师课堂讲解重点内容，教具演示、师生互动。
课型：课堂讲解配合多媒体
四、教学过程简要说明;
激发兴趣引入主题，综述本门课学习内容及要求，强调学习方法。
1、课程的性质：机械专业的综合基础课
2、课程内容：包括工程力学、机械工程材料学、机械零件、机械传动与液压传动等方面的基础知识。
适当补充机械识图知识。

机械设计第1章设计概论

来越广泛和深入，由传统机械向机电一体化、智能化发展，已成为机械产品发展的大趋势。
3、机械设计的实验研究技术有了很大的发展和提高,
实验与理论相互结合相互促进
1. 2
机械零件设计概述
1.2.1机械零件的应满足的要求及设计步骤
1．要求１）工作可靠２）成本低廉
2．零件设计的一般步骤
1）根据零件的工作条件
2）含有重要的新技术 3 ）具有完全创新的功能
2．优化
１）于经验的优化设计。（人工判断
寻优设计者根据自己的经验通过直观判断，对事物进行优化）
2 ）基于计算机的枚举寻优（利用
用于机械设计中的参数设计）。
计算机计算结合人工判断对事物进行优化。）
3 ）数学规划寻优（是量化的优化方法，适 4 ）人工智能寻优（根据专家系统技术，实

2
机械设计的基本要求
１）使用要求：指机器能有效地执行预期的全部职
能。
２) 经济性要求（设计经济性和使用经济性）３）安全性要求４）其他要求：环保要求
外观要求体积重量要求
3．机械设计的一般程序 1）产品规划阶段

根据市场需求、用户反映及本单位的技术情况，制定设计对象的功能要求、有关指标及限定条件，完成设计任务书。
凸轮机构
齿轮机构
间歇机构
机构中独立运动的物体称为构件
连杆是内燃机中的一个构件，它由连杆体1、连杆盖2、轴瓦3、4和5以及螺栓6、螺母7、开口销8等零件构成。
构件（运动的整体）零件（制造的单元）
机械零件
齿轮实物
实物
螺纹连接件实物
通用零部件
专用零部件
机械部件
滑动轴承部件
滚动轴承部件

第一章机械设计概论.doc

第一章机械设计概论（一）教学要求了解机械设计一般步骤和方法，掌握机械零件常见失效形式和计算准则（二）教学的重点与难点失效形式和计算准则（三）教学内容§1—1 机械设计课程的性质与任务一、本课程的研究对象机械系统-主体机架零件电气系统各种机构部件通用零件机器（机械）机械零件液压气动系统构件零件专用零件控制监测系统标准零件机械零件，“三化”一系列化、标准化、通用化—三化程度是衡量产品优劣的非标准件重要指标机械设计：是为了机器的某些特定功能要求而进行的创造性工作。

本课程的研究对象：为一般参数的通用零件的设计理论与设计方法本课程的性质：是以一般通用零件的设计计算为核心的设计性课程，是一门设计性、综合性和实践性都很强的技术基础课。

见教材本课程的任务：1）树立正确的设计思想2）掌握通用机械零部件的设计原理、方法和一般规律。

3）掌握一定的设计技能（查阅资料，运用标准、规范。

）4）掌握典型机械零件的实验方法，获得基本的实验技能。

5）了解机械设计的最新动态。

学习本课程的注意事项：1）注意理论联系实际，将机械零件的设计放到整个机械系统中加以考虑。

2）注意掌握零部件的共性3）掌握机械零部件设计的一般思路§1—2 机械设计的基本要求及设计程序一、机械设计的基本要求1、对机械设计的要求a) 对机器使用功能方面的要求要注意协调、平衡！b) 对机器经济性的要求设计经济性，阶段目标使用经济性要有最佳的性能价格比2、对机械零件设计的基本要求a) 在预定工作期限内正常、可靠地工作，保证机器的各种功能b) 要尽量降低零件的生产、制造成本对机器的设计要求和对机械零件的要求、两者相互联系、相互影响二、机械设计的一般程序1、机器设计的一般程序，如表1-1设计任务书定出最佳方案装配图零件图样机评价考核工艺性产品及其它技术文件改进收集用户意见销售对具体的机器，其设计程序可能各不相同。

2、机械零件设计的一般步骤1）建立零件的受力模型，确定零件的计算载荷KP P ca —名义载荷（公称载荷、额定载荷） K ——载荷系数2）选择零件的类型与结构3）选择零件的材料4）按可能的失效形式确定零件的计算准则．．．．，并确定零件的基本尺寸，并加于标准化和圆整5）零件的结构设计6）绘制零件的工作图，并编写计算说明书。

机械原理与机械设计 (上册) 第4版第1章机械的组成、分类与发展

连杆机构凸轮机构
间歇运动机构
变速回转往复摆动往复移动间歇运动
连杆机构
特定轨迹
别控各是制部随控装分着制置的2理0的运世论作动纪的用。后发是半展控叶和制以计机来算器现机代在科工学业技上术的的应发用展，，机特器
的组成更复杂了。
传感器
发出指驱动装置
令调节
传动装置
传
执行装置
感
器
伺服电机的运动
都是实现运动形式的变换。它们都属于连杆机构。
凸轮机构、齿轮机构和棘轮机构实现的运动转换与连杆机构不同，构件之间的连接形式也不同，构件的形状也不同。
因此，可给出机构的如下定义：机构：人为实物的组合体，具有确定的机械运动，可以用来传递和转换运动。
机器：
人为实物的组合体，具有确定的机械运动，可以用来转换能量、
驱动装置
传动装置
执行装置
将原动机的运动和动力传递给执行装置，并实现运动速度和运动形式的转换。
运动速度的转换
运动形式的转换
运动速度的转换
传动装置解决原动机速度和执行装置速度不匹配的问题。
一般的普通交流电动机速度是固定的。
一般机器执行部分速度低于原动机的转速, 需要减速。
鼠笼式交流电动机的
同步转速（r/min）
返回
机器中的几个基本概念
什
么
机构
是
在认知机器的实践中，我们已经初步认识了
机构
几种机构：
呢
？
连杆机构、凸轮机构、
棘轮机构、螺旋机构、齿轮机构
内燃机
连杆机构活塞的往复移动
曲轴的转动
牛头刨床
圆盘的转动
连杆机构
滑枕的往复移动

工程机械第一章概论

时间，然后以不同的冷却速度冷却，以改变钢的内部组织结构，从而改变钢的性能的一种加工工艺。
二.常用的热处理方法
1.退火：加热、保温、随炉温冷
却。降低硬度。
2.正火：同上，在空气中冷却。
3.淬火：同上，在水、油中冷却
提供硬度。
4.回火：淬火后重新加热，消除内
应力，稳定组织。
调质处理：淬火加高温回火，钢的综合性能好
四.工程机械的参数
反映机械性能、适用范围、机械结构、产品经济性的指标。
如：起重机的起重量、起升高度压实机械的自重等。
五.机械传动参数
1.传动比:
i12
n1 n2
1 2
2.机械传动效率：
P2
P1
3.轴上的扭矩： T P
T2 T1i
第三节钢的热处理
一.热处理概念将钢在固态下加热、保温一段
第二节工程机械基础知识
一.工程机械类型 1.挖掘机 2.起重机械 3.铲土运输机械 4.压实机械 5.桩工机械 6.钢筋及预应力机械
7.混凝土机械 8.路面机械 9.装修机械 10～14岩石与气动机械、铁道机
械等
二.产品编号方法
汉语拼音字头＋主参数
例如：QT80
ZL40
T150
三.工程机械的组成
六.教材及参考书
《施工机械概论》
王进主编人民交通出版社2002
《工程机械概论》
张洪主编冶金工业出版社 2006
《工程机械概论》
杜海若主编西南交大出版社 2006
《土木工程机械》
黄士基主编中国建筑工程出版社2000
七.成绩评定方法
计划学时；28（36）平时成绩40﹪ 期末考试60 ﹪
工程机械

1.1采煤机械概述

第一章采煤机械§1.1采煤机械概述一、机械化采煤的主要设备（一）采煤机械采煤机械在机械化采煤工艺中承担落煤和装煤工序，我国目前使用最多的是滚筒式采煤机，也有少量刨煤机，滚筒式采煤机分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。

如图1-1所示，单滚筒采煤机有截割部、牵引部、电动机和辅助装置组成。

电动机是采煤机的动力源，通过传动机构将动力传递给截割部的工作机构和牵引部的牵引机构。

截割部由固定减速器4、摇臂减速器3、螺旋滚筒2和挡煤板1组成。

固定减速器和摇臂减速器是截割部的传动机构，用于将电动机的转速降低到螺旋滚筒要求的转速。

摇臂箱体也是使螺旋滚筒能根据采高要求实现升降的部件。

螺旋滚筒和挡煤板是工作机构，螺旋滚筒转动中，装在其上的截齿便将煤壁上的煤破碎下来，并由螺旋叶片和挡煤板将落下的煤装入输送机中。

牵引部由牵引部减速器5和牵引机构组成。

减速器将电动机转速降低到牵引机构要求的速度并实现调速。

牵引机构（链牵引）由主链轮6、辅助链轮7和锚链10组成。

锚链绕过主链轮和辅助链轮后，在工作面输送机的机头、机尾架上固定。

因次，当主链轮转动后，因锚链不能被带动，主链轮便带动采煤机在输送机槽帮上移动而实现牵引。

采煤机就是在牵引过程中由螺旋滚筒不断地将煤破落下来并装入输送机中的。

采煤机的辅助装置包括底托架11、电缆架9、喷雾冷却装置和防滑装置等。

双滚筒采煤机与单滚筒采煤机的主要区别是多了1个截割部，同时电动机可根据功率要求配置1台和2台，以及采用拖移电缆装置等，基本组成部分如图1-2所示。

可实现工作面落煤、装煤和运煤的机械化。

如图1-３所示，刨煤机主要由煤刨1、传动装置6、牵引机构（链轮5和牵引链4）和电气控制装置组成。

煤刨的刨头上安装若干刨刀，其掌板两端与牵引链连接，牵引链绕过两端链轮形成无极链，链轮转动后，通过牵引链拖动煤刨沿工作面输送机槽运行，刨刀则将一定厚度的煤（30mm-100mm ）破落下来，并由煤刨上的犁板将煤装入输送机槽内，随着煤刨的运行，推移装置将输送机推向新的煤壁，煤刨运行到工作面端头后，由行程控制器使之停止牵引。

机械原理第1章绪论

4.机械原理学科的发展
应用领域扩大——上天(太空探险)、入地(水平钻探)、下海(深海勘
探、打捞作业)、甚至钻入人体内(血管清理)
与其他学科的交叉渗透作用增强——与电子工程、计算机科学、控
机械原理学科的发展
制工程、材料科学、生物医学等相互渗透，诞生了若干新学科。如机械电子学、仿生机械学、机器人机械学、机械CAD
第
章一
章
绪
节
论
一
二一．．
本内章容重提点要、及难基点本
概念
单击此处添加大标题内容
1.1
内容提要及基本概念
机械原理又称机器理论与机构学。是机械工程各专业的一门重要的技术基础课程。本课程的理论知识对于机械的设计、制造、运行、维修等方面具有十分重要的作用。
1.1.1 内容提要
机械原理的研究对象
3）凸轮机构
1 为了改善凸轮机构的动力性能，凸轮曲线由等加-等减速运动规律、正弦加速度运动规律、余弦加速度运动规律改用改进正弦加速度运动规律、改进梯形加速度运动规律和代数多项式运动规律。
2 寻找高速运转时具有良好动力性能的凸轮曲线是一个重要的研究内容。按动力学要求设计凸轮廓线除了采用动力多项式凸轮曲线外，现在较多采用某些符合动力特性要求的凸轮曲线。这种曲线使凸轮从动件系统残留振动的振幅在全部工作速度范围内不超过某一极限值。
本章内容包括
机器的定义：由人为物体组成的具有确定机械运动的装置，完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。
实例：缝纫机、洗衣机、各类机床、运输车辆、农用机器、起重机等。
机器与机构之间的关系——机器是由机构组成的。例如图示单缸内燃机中就包含了三种常用机构：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。

机械概述标准版文档

利用率降低。
三金属的力学性能
2、塑性指断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。塑性判据是断后伸长率和断面收缩率。
力学性能又称为机械性能，是指材料在力作用下所显示的性能，主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
1）断后伸长率测定强度判据的方法是拉伸试验。
塑性判据是断后伸长率和断面收缩率。
常用的强度判据是断屈服后点（伸旧称长屈服率强度是、屈指服极试限）样和抗拉拉强断度。后的伸长与原始标距的百分比。
σ e
Fe Ao
MPa
式中Fe —试样产生完全弹性变形时所能承受的最大拉伸
力，单位N。
Ao—试样原始横截面积，单位mm2
1、强度
2）屈服点定义：是指试样在试验过程中力不增加还能继续伸长时的应力。
σ s
Fs Ao
MPa
式中 Fs —试样产生屈服现象时的拉伸力，单位N。 Ao—试样原始横截面积，单位mm2
20退火钢的拉伸试验
三金属的力学性能
1、强度拉伸曲线：拉伸力（F）和伸长量（l-lo）的关系曲线。
三金属的力学性能
1、强度材料受外力作用后，导致材料内部之间产生的相互作用力称为内力，其大小和外力相等、方向相反。单位面积上的内力称为应力，用符号σ表示。 1）弹性极限试样产生完全弹性变形时所能承受的最大应力。
第一章机械概述
三金属的力学性能
力学性能又称为机械性能，是指材料在力作用下所显示的性能，主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
1、强度强度是指金属抵抗永久变形（塑性变形）和断裂的能力。常用的强度判据是屈服点（旧称屈服强度、屈服极限）和抗拉强度。 l l 100% k o lo
三金属的力学性能

机械设计基础第1章概述PPT课件

3
古代中国
公元一世纪东汉 “水排”
用水力鼓风炼铁，其中应用了齿轮和连杆机构
4
晋代 “连磨”
用一头牛驱动八台磨盘，其中应用了齿轮系。
5
新中国的建立，特别是改革开放以来，为我国的科学技术发展开辟了广阔的道路。机械行业得到了迅猛的发展。
在机械制造方面，各种先进技术如数控技术、电火花技术、线切割技术、激光技术得到了大量的应用。
机械设计基础
1
整体概述
概述一
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概述二
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2
中国是世界上机械发展最早的国家之一
在中国古代时期的有些机械已具备了机器的基本组成要素，即原动机、传动机构和工作机构三个组成部分。
从三国时期到元代中期，我国的机械加工、农业机械、纺织机械、造船和仪器制造等多方面都组在了世界的前列不少机械传到了国外，对世界科学技术的发展产生了一定的影响。我国古代在机械方面的卓越成就由此可见一斑。
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2.可靠性要求
使整个技术系统和零件在规定的外载荷和规定的工作时间内，能正常工作而不发生断裂、过度变形、过度磨损、不丧失稳定性。
能实现对操作人员的防护，保证人身安全和身体健康。对于周围环境和人不造成危害和污染，同时要保证机器对环境的适应性。
机器的可靠性的高低用可靠度R来衡量。可靠度：在规定的使用时间（寿命）内和预定的环境条件下机器能够正常工作的概率。
执行部分
机液电气
械传动
压传动
传压动传
动
螺齿蜗
离
旋轮杆带链合
器
控制部分