機(jī)械設(shè)計(jì)唐林第1頁/共55頁2章節(jié)目錄1.1機(jī)械設(shè)計(jì)與現(xiàn)代科技產(chǎn)品1.2課程研究對(duì)象及內(nèi)容1.3機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序第2頁/共55頁3章節(jié)學(xué)習(xí)要求機(jī)器機(jī)構(gòu)構(gòu)件零件通用零件專用零件弄清概念第3頁/共55頁41.1機(jī)械設(shè)計(jì)與現(xiàn)代科技產(chǎn)品已有的或即將見睹應(yīng)用的微型機(jī)械研究成果有：

210μm×100μm的滑塊直徑為60μm的靜電電機(jī)由原子直接排列而成的納米齒輪供情報(bào)收集的微型機(jī)械飛行蟲微型人造衛(wèi)星在人的血管中爬行的機(jī)器人進(jìn)行眼科手術(shù)的微型機(jī)械手第4頁/共55頁5納米齒輪第5頁/共55頁6微型機(jī)械飛行蟲機(jī)械蠅蚊子機(jī)器人微型飛行器第6頁/共55頁7人造衛(wèi)星第7頁/共55頁8六足微型機(jī)器人第8頁/共55頁9在人體動(dòng)脈內(nèi)游動(dòng)的微型機(jī)器人第9頁/共55頁10脊椎手術(shù)機(jī)器人第10頁/共55頁11太空醫(yī)生第11頁/共55頁121.1機(jī)械設(shè)計(jì)與現(xiàn)代科技產(chǎn)品仿生機(jī)構(gòu)研究研究人的肢體(手指、手腕、手臂和腿關(guān)節(jié)等)，研制出各種類型多自由度的機(jī)械假肢；研制仿生機(jī)器人探測(cè)管道故障；研制魚游機(jī)構(gòu)解決深水探測(cè)問題；研制各種類型的兩足、四足、六足步行機(jī)，完成各種地形甚至是其他星球表面的探測(cè)任務(wù)。第12頁/共55頁13肌電假臂肌電假指第13頁/共55頁14仿生手指及手臂第14頁/共55頁15機(jī)械假肢第15頁/共55頁16吹笛機(jī)器人演奏豎琴的機(jī)器人第16頁/共55頁17蛇形機(jī)器人第17頁/共55頁18蛇形機(jī)器人第18頁/共55頁19螞蟻形機(jī)器人第19頁/共55頁20機(jī)器金槍魚第20頁/共55頁21魚形機(jī)器人第21頁/共55頁22魚形機(jī)器人第22頁/共55頁23雙足機(jī)器人第23頁/共55頁24雙足步行機(jī)第24頁/共55頁25升降式步行機(jī)第25頁/共55頁26四足步行機(jī)第26頁/共55頁27五足步行機(jī)第27頁/共55頁28六足步行機(jī)器人第28頁/共55頁291.2

課程研究對(duì)象及內(nèi)容機(jī)器種類有：

內(nèi)燃機(jī)汽車機(jī)床縫紉機(jī)包裝機(jī)

……組成、功用、性能和運(yùn)動(dòng)特征各不相同

機(jī)械設(shè)計(jì)研究機(jī)器設(shè)計(jì)的共性理論，必須對(duì)機(jī)器進(jìn)行概括和抽象。第29頁/共55頁301.2

課程研究對(duì)象及內(nèi)容機(jī)器

執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置原動(dòng)機(jī)工作機(jī)機(jī)構(gòu)

傳遞運(yùn)動(dòng)和力的構(gòu)件系統(tǒng)

構(gòu)件

機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)單元(如:曲軸、連桿)零件

組成構(gòu)件的元件，制造單元通用零件—具有同一功用和性能專用零件—用于特定機(jī)械上的零件1機(jī)械的組成第30頁/共55頁31內(nèi)燃機(jī)組成汽缸體排氣閥活塞進(jìn)氣閥頂桿凸輪齒輪連桿曲軸第31頁/共55頁32內(nèi)燃機(jī)組成部分曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(活塞、連桿、曲軸)第32頁/共55頁33內(nèi)燃機(jī)組成進(jìn)氣、排氣機(jī)構(gòu)(凸輪、頂桿)第33頁/共55頁34內(nèi)燃機(jī)組成齒輪機(jī)構(gòu)第34頁/共55頁35內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣第35頁/共55頁36壓縮燃?xì)獾?6頁/共55頁37燃?xì)馊紵蛎浀?7頁/共55頁38內(nèi)燃機(jī)排氣第38頁/共55頁39內(nèi)燃機(jī)燃?xì)獾臒崮堋S轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能第39頁/共55頁40洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電能→波輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能控制器電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)(帶輪、帶)減速器波輪第40頁/共55頁41蛋糕切片機(jī)電動(dòng)機(jī)的電能→切片刀具的機(jī)械能第41頁/共55頁42玩具雞電動(dòng)機(jī)的電能→小雞跳躍的機(jī)械能第42頁/共55頁43烏龜爬行電動(dòng)機(jī)的電能→烏龜爬行的機(jī)械能第43頁/共55頁44機(jī)械具有特征1許多實(shí)物(機(jī)件)的組合體2各組成部分(實(shí)物)間有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（內(nèi)燃機(jī)，爬行烏龜）3工作時(shí)能夠轉(zhuǎn)換機(jī)械能，或做有效的機(jī)械功第44頁/共55頁45原動(dòng)機(jī)將非機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能

電動(dòng)機(jī)

發(fā)電機(jī)

內(nèi)燃機(jī)

第45頁/共55頁46工作機(jī)改變被加工物料的位置、形狀、性能、尺寸和狀態(tài)的機(jī)器。汽車起重機(jī)機(jī)床第46頁/共55頁47構(gòu)件曲軸連桿第47頁/共55頁48連桿連桿體連桿蓋螺栓螺母軸瓦第48頁/共55頁491.2

課程研究對(duì)象及內(nèi)容2研究對(duì)象和內(nèi)容常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基本設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法

標(biāo)準(zhǔn)零件的選用原則和計(jì)算方法第49頁/共55頁501.3

機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟1基本要求1.1運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力性能要求根據(jù)運(yùn)動(dòng)、載荷要求，確定機(jī)械的工作原理執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案第50頁/共55頁511.2工作可靠性要求

強(qiáng)度載荷作用下零件抵抗斷裂或塑性變形的能力

剛度載荷作用下零件抵抗彈性變形的能力

耐磨性載荷作用下兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件接觸面的抗磨損能力1.3

機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟第51頁/共55頁52耐熱性零件抗氧化、抗熱變形和抗蠕變的能力避免共振防止零件自振頻率接近外界干擾頻率1.3

機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟第52頁/共55頁531.3

機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟1.3經(jīng)濟(jì)性要求

正確選擇零件材料

合理確定零件尺寸

盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化零件1.4操作安全、方便1.5