1、1緒論緒論2緒論緒論機械設計基礎機械設計基礎在工程技術在工程技術中的地位和作用中的地位和作用機械概述機械概述該課程的性質、內容、任務和該課程的性質、內容、任務和學習方法學習方法31.1.機械設計基礎機械設計基礎在工在工 程技術中的地位和作用程技術中的地位和作用 該課程研究機械設計中的共性問題，是機該課程研究機械設計中的共性問題，是機械設計工程的技術基礎，應用廣泛。械設計工程的技術基礎，應用廣泛。 機械設計的程序，實際上是對機械設計的程序，實際上是對機械設計機械設計基礎基礎所研究內容的系統應用過程。所研究內容的系統應用過程。 工程上進行機械設計時，首先，將構件按工程上進行機械設計時，首先，將構件

2、按照機械的工作原理要求組成機構；其次，分析照機械的工作原理要求組成機構；其次，分析各構件的運動情況及構件在外力作用下的平衡各構件的運動情況及構件在外力作用下的平衡問題；第三，分析構件在外力作用下的承載能問題；第三，分析構件在外力作用下的承載能力問題，合理地選擇材料、熱處理，確定構件力問題，合理地選擇材料、熱處理，確定構件（零件）的形狀、具體結構、幾何尺寸、制造（零件）的形狀、具體結構、幾何尺寸、制造工藝；最后，繪制零件工作圖，待加工。工藝；最后，繪制零件工作圖，待加工。4 2.機械概述機械概述 （1）掌握名詞 機器和機構、構件和零件（2）機器的組成（3）機械的類型5機器機器 具有以下三個特征的

3、實物組合體稱為機器。 1.1.都是人為的各種實物的組合。都是人為的各種實物的組合。 2.2.組成機器的各種實物間具有確組成機器的各種實物間具有確 定的相對運動。定的相對運動。 3.3.可代替或減輕人的勞動，完成可代替或減輕人的勞動，完成 有用的機械功或轉換機械能有用的機械功或轉換機械能。6機構機構 它是具有確定相對運動的各種實物的組合，它只符合機器的前兩個特征。（如齒輪機構） 機構主要用來傳遞和變換運動。 機器主要用來傳遞和變換能量。 從結構和運動學的角度分析，機器和機構之間并無區別，都是具有確定相對運動的各種實物的組合，所以，通通常將機器和機構統稱為機械。常將機器和機構統稱為機械。7帶式輸送

4、機傳動簡圖帶式輸送機傳動簡圖8零件和構件零件和構件 零件零件是組成機器的最小單元，也是機器的制造單元，機器是由若干個不同的零件組裝而成的。 各種機器經常用到的零件稱為通用零件。 特定的機器中用到的零件稱為專用零件。 構件構件是機器的運動單元，一般由若干個零件剛性聯接而成，也可以是單一的零件。若從運動的角度來講，可以認為機器是由若干個構件組裝而成的。9機器的組成機器的組成 根據功能的不同，一部完整的機器由以下四部分組成： 1.原動部分：原動部分：機器的動力來源。 2.工作部分：工作部分：完成工作任務的部分。 3.傳動部分：傳動部分：把原動機的運動和動力傳遞給工作機。 4.控制部分：控制部分：使機

5、器的原動部分、傳動部分、工作部分按一定的順序和規律運動，完成給定的工作循環。10機械的類型機械的類型 根據用途不同，機械可分為：（1）動力機械動力機械實現機械能與其他形式能量間的轉換。（2）加工機械加工機械改變物料的結構形狀、性質及狀態。（3）運輸機械運輸機械改變人或物料的空間位置。（4）信息機械信息機械獲取或處理各種信息。113.3.本課程的性質、內容本課程的性質、內容 任務和學習方法任務和學習方法 （1）機械設計基礎是一門綜合性的技術基礎課，其研究對象和課程內容： 第一篇構件靜力分析第一篇構件靜力分析 第二篇構件承載能力計算第二篇構件承載能力計算 第三篇常用機構第三篇常用機構 第四篇常用機

6、械傳動第四篇常用機械傳動 第五篇通用機械零部件第五篇通用機械零部件 123.3.本課程的性質、內容本課程的性質、內容 任務和學習方法任務和學習方法（2）機械設計基礎課程的任務：w 能熟練地運用力系平衡條件求解簡單力系的平衡問題。w 掌握零部件的受力分析和強度計算方法。w 熟悉常用機構、常用機械傳動及通用零部件的工作原理、特點、應用、結構和標準，掌握常用機構、常用機械傳動和通用零部件的選用和基本設計方法，具備正確分析、使用和維護機械的能力，初步具有設計簡單機械傳動裝置的能力。w 具有與本課程有關的解題、運算、繪圖能力和應用標準、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。133.3.本課程的性質、內容本課程

7、的性質、內容 任務和學習方法任務和學習方法 （3）學習方法w抓好基本學習環節w學會綜合運用知識w學會知識技能的實際應用w學會總結歸納w學會創新14第一篇第一篇 構件靜力分析構件靜力分析 w研究對象：平衡狀態的剛體或剛體系統w研究內容：物體的受力分析；力系的簡化；物體在力系作用下處于平衡的條件及其在工程實踐中的應用。 151.1.靜力分析的基本概念靜力分析的基本概念w 力：物體間的相互機械作用，使物體的運動狀態或形狀尺寸發生改變。（外效應和內效應） 力的三要素及表示方法力的三要素及表示方法 力系與等效力系（合力和分力）力系與等效力系（合力和分力） 平衡與平衡力系平衡與平衡力系 w 剛體剛體：在外

8、力作用下，大小和形狀保持不變的物體。靜力學中研究的物體均可視為剛體。16力的三要素及表示方法力的三要素及表示方法 物體間機械作用的形式是多種多樣的，力對物體的效應取決于力的大小、方向和作大小、方向和作用點用點，這三者被稱為力的三要素。 力矢量力矢量用一條有向線段表示，線段的長度表示力的大小；線段的方位和箭頭表示力的方向；線段的起點或終點表示力的作用點，力的國際單位為牛頓（N）。172 2 靜力學公理靜力學公理 公理公理1 二力平衡公理二力平衡公理 作用在剛體上的兩個力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個力兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一條大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上直線

9、上。 對于變形體而言，二力平衡公理只是必要條件，但不是充分條件。 182 2 靜力學公理靜力學公理公理公理2 加減平衡力系公理：加減平衡力系公理：在已知力系上加上或者減去任意平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用。 推論推論1 1 力的可傳性原理力的可傳性原理 作用在剛體上某點的力，可以沿著它的作用線移動到剛體內任意一點，并不改變該力對剛體的作用效應。（如圖） 192 2 靜力學公理靜力學公理公理公理3 力的平行四邊形力的平行四邊形公理公理 作用在剛體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力。合力的作用點也在該點，合力的大小、方向，由這兩個力為邊構成的平行四邊形的對角線確定。 202 2 靜力學公理靜力學公理推論推論2 2 三力平衡匯交原理：三力平衡匯交原理：作用在剛體上三個相互平衡的力，若其中兩個力的作用線匯交于一點，則第三個力的作用線通過匯交點。 212 2 靜力學公理靜力學公理公理公理4 作用與反作用公理作用與反作用公理 兩物體間的作用力與反作用力總是同時存在，且大小相等、方向相反、沿同一條直線，分別作用在這兩個物體上。 作用力與反作用力互相依存、同