機械設計基礎

多媒體教學1教學環節：1、課堂授課（64學時）2、實驗教學（8學時）3、課程設計（2周，結課后進行）考核：1、平時成績（學習態度+作業+實驗）2、全年級統考2第3章

平面機構的組成和運動簡圖內容提要第一講

第1章機械設計基礎概論1.1本課程研究的對象、內容和任務

1.2機械設計的基本要求及一般程序

3.1平面機構的組成

31、明確本課程的研究對象、研究內容和任務2、重點是弄清“機器與機構”、“構件與零件”及“通用零件與專用零件”的區別與聯系以及平面機構的組成要素3、難點是“構件的概念”學習提示：41.1.1基本概念1、機械

機器和機構的總稱。（機床、汽車、發電機、攪面機、內燃機等均是機器）

第1章機械設計基礎概論1.1本課程研究的對象、內容和任務

56《工作原理》

當曲柄轉動時，攪面棒上的E點處便能模仿人工攪面，同時,容器繞Z軸轉動，從而將面粉攪拌均勻。組成情況1—固定件2—曲柄3—攪面棒4—搖桿

5-容器ZZE攪面機7《內燃機的組成》

1—缸體（機架）2—活塞3—連桿4—曲軸5—推桿6—凸輪7、8—大、小齒輪9、10—進、排氣閥

8當缸體1內燃燒的氣體膨脹時，推動活塞2作往復移動，經過連桿3轉變為曲軸的連續轉動

凸輪軸上的齒輪7，曲軸上的齒輪8和缸體1組成傳動部分，曲軸轉動通過齒輪將運動傳給凸輪軸凸輪軸轉動，使得氣閥以一定的規律按時啟閉，分別控制進氣（吸入燃氣）和排氣（排出尾氣）

<內燃機工作原理〉9

1.主體部分：“活塞2、連桿3、曲軸4、缸體1”（平面連桿機構）3.進排氣控制部分：“缸體1、凸輪6、推桿5”→（凸輪機構）2.傳動部分：“缸體1、齒輪7，8”→（齒輪機構）10機器的特征：1．人為的實物組合2．各運動實體之間具有確定的相對運動

（能夠實現預期的機械運動）3．能代替或減輕人類的勞動做有用功、變換或傳遞能量、物料和信息完成有用功的機器——工作機

（機床、起重機、軋鋼機、紡織機、攪拌機等）將其他形式的能量轉換為機械能的機器——原動機

（內燃機、蒸汽機、電動機等）

傳遞或變換信息（照相機、打字機、錄音機、計算機等

）11機器——是執行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料和信息。機構：只具有機器的前兩個特征12

“連桿機構”（主體機構）內燃機

→“齒輪機構”（傳動機構）“凸輪機構”（控制機構）攪面機→“連桿機構”（主體機構）機構常用機構：連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等其他機構：組合機構、廣義機構（含有電磁元件、氣動液壓元件、光敏元件、熱敏元件的機構）13⒉

零件和部件零件：是機械中制造的單元

是機器的基本組成要素通用零件：在各種機器中都能用到的零件

齒輪、軸、軸承、螺母、螺栓、螺釘、鍵等專用零件：在特定類型的機器中才能用到的零件

內燃機中的活塞、曲軸，起重機中的吊鉤等14本課程研究對象：常用機構與通用零件部件：

是機械中裝配的單元

（滾動軸承、聯軸器、減速器及自行車的腳踏等)

為了裝配方便，先將完成共同任務的一組協同工作的零件分別裝配和制造成一個組合體，然后再裝配整機，此種組合體稱為部件15

常用機構和通用零件的工作原理、結構特點、使用和維護、標準和規范及其設計計算的基本理論和方法1.1.2本課程的內容、性質和任務

研究內容16性質是一門重要的技術基礎課為有關專業的學生學習專業機械提供必要的理論基礎《主要任務和基本要求》

1.掌握常用機構的結構、運動特性，初步具有分析和設計基本機構的能力。2.掌握通用零件的工作原理、特點、維護和設計計算的基本知識，初步具有設計簡單機械的能力3.具有運用機械設計有關標準、規范、手冊和圖冊等技術資料的能力17⒈

構件及其分類

第3章平面機構的組成和運動簡圖3.1平面機構的組成3.1.1構

件

構件：是機構中參加運動的單元（內燃機連桿、曲軸、齒輪-凸輪軸、氣缸等）18構件可是單一整體，也可以是多個元件的組合1—連桿體2—螺栓3—螺母4—防松元件5—連桿蓋19構件的分類：（以攪面機構為例）原動件—（曲柄2）從動件—（攪面棒3、搖桿4）機架—（固定件1）自由度

—構件可能出現的獨立運動約束—對構件的獨立運動所加的限制⒉

構件的自由度及其約束20YX（平面運動剛體的自由度）剛體TK213.1.2運動副及其分類1、運動副

兩構件直接接觸，并具有確定的相對運動的聯接平面運動副

(兩構件只能做相對“平面運動”)

例如：活塞與缸體、活塞與連桿等222、運動副的分類1）低副：凡通過面接觸構成的運動副回轉副（鉸鏈）232）高副：凡通過點、線接觸構成的運動副移動副例如：活塞與缸體例如：齒輪副、凸輪副、車輪與鋼軌等2425小結：1組成機構的要素：

構件和運動副構件——機構運動的單元運動副——兩構件直接接觸并能產生一定的相對運動的聯接回轉副低副運動副移動副高副26機構：

是用運動副將構件彼此聯接起來的，有一個構件為機架的、具有確定相對運動的構件系統。2機器的組成27從結構上劃分機器