机械设计基础第3版.PPT
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1、 xxx 机械设计基础机械设计基础绪绪 论论一、中国机械发展简史一、中国机械发展简史二、本课程性质和研究的对象二、本课程性质和研究的对象三、本课程的内容和任务三、本课程的内容和任务四、本课程的学习方法四、本课程的学习方法 课程内容介绍课程内容介绍 机械设计基础机械设计基础是机电工程科学的技是机电工程科学的技术基础学科之一。该学科所涉及的知识与术基础学科之一。该学科所涉及的知识与技能不但为从事与机械工程相关工作的技技能不但为从事与机械工程相关工作的技术人员所必备,而且对人们的生活和工作术人员所必备,而且对人们的生活和工作中进行创新实践活动有极大的帮助。机械中进行创新实践活动有极大的帮助。机械工程
2、中的创新活动与机械设计密切相关,工程中的创新活动与机械设计密切相关,因此,本课程的学习对于学生在校学习阶因此,本课程的学习对于学生在校学习阶段树立创新思维观念,激发创新欲望,了段树立创新思维观念,激发创新欲望,了解创新方法有很重要的启发和指导作用。解创新方法有很重要的启发和指导作用。此外,学习机械设计基础课程,还将有此外,学习机械设计基础课程,还将有助于学生工程思想的建立;有助于科学助于学生工程思想的建立;有助于科学精神的培养;有助于增强解决实际工程精神的培养;有助于增强解决实际工程类问题的能力。类问题的能力。机械设计基础机械设计基础是研究机械工作原是研究机械工作原理、机械构成原理、机械零件功
3、用和机理、机械构成原理、机械零件功用和机械零件结构及其工作可靠度的工程技术械零件结构及其工作可靠度的工程技术科学。科学。课程内容介绍课程内容介绍 机械设计基础机械设计基础由理论和实践两部分由理论和实践两部分组成。组成。机械设计基础理论是人们对机械与机械设计基础理论是人们对机械与机械设计最基本、最普遍规律的认识和概机械设计最基本、最普遍规律的认识和概括。括。机械设计基础实践是人们掌握机械设机械设计基础实践是人们掌握机械设计知识,形成工程技术能力的一种重要环计知识,形成工程技术能力的一种重要环节,是进行机械工节,是进行机械工程实践的基本技术能力。程实践的基本技术能力。机械设计基础课程的学习阶段一般
4、处在机械设计基础课程的学习阶段一般处在 课程内容介绍课程内容介绍 从一般科学知识学习向专业技术知识的过渡从一般科学知识学习向专业技术知识的过渡期,因此本课程既具有机械工程知识普及教期,因此本课程既具有机械工程知识普及教育的功能,同时也是一门具有实用价值的,育的功能,同时也是一门具有实用价值的,可以独立设置的专业技术课。让学生学习基可以独立设置的专业技术课。让学生学习基本的机械设计方面的知识与技能,经历工程本的机械设计方面的知识与技能,经历工程实践的探究过程,受到科学态度和科学精神实践的探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶;它是以提高全体学生的科学素养、的熏陶;它是以提高全体学生的科学素养、工
5、程技术素质和职业道德修养,促进学生的工程技术素质和职业道德修养,促进学生的全面发展为主要目标的工程技术基础课程。全面发展为主要目标的工程技术基础课程。课程内容介绍课程内容介绍问:为什么我国的国徽上代表工人阶级是问:为什么我国的国徽上代表工人阶级是用齿轮?用齿轮?n工人阶级工人阶级齿轮齿轮公元前公元前350350年前年前一、中国机械发展简史一、中国机械发展简史 中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久,而且成中国的机械工程技术不但历史悠久,而且成就十分辉煌,不仅对中国的物质文化和社会就十分辉煌,不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到
6、了重要的促进作用,而且对经济的发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。中国世界技术文明的进步做出了重大贡献。中国机械发展史可分为六个时期:机械发展史可分为六个时期:形成和积累时期,从远古到西周时期。形成和积累时期,从远古到西周时期。迅速发展和成熟时期,从春秋时期到东迅速发展和成熟时期,从春秋时期到东汉末年。汉末年。中国机械发展简史中国机械发展简史 复兴时期,解放后的发展时期。复兴时期,解放后的发展时期。每个时期又可分为不同的发展阶段。每个时期又可分为不同的发展阶段。缓慢发展时期,从元代后期到清代缓慢发展时期,从元代后期到清代中期。中期。转变时期,从清代中后期到解放前转
7、变时期,从清代中后期到解放前的发展时期。的发展时期。全面发展和鼎盛时期,从三国时期全面发展和鼎盛时期,从三国时期到元代中期。到元代中期。中国机械发展简史中国机械发展简史 我国古代人民在这方面有着光辉的成就,在商代就我国古代人民在这方面有着光辉的成就,在商代就利用杠杆原理制成了取水的工具利用杠杆原理制成了取水的工具桔槔桔槔,至今在一些,至今在一些水浅的地区还在使用,或利用这一原理来向上吊起重物。水浅的地区还在使用,或利用这一原理来向上吊起重物。汉朝张衡汉朝张衡(78-139)(78-139)在天文仪器(在天文仪器(侯风地动仪侯风地动仪)上就利用)上就利用了杠杆的原理。西汉时期的了杠杆的原理。西汉
8、时期的指南车指南车和和记里鼓车记里鼓车就采用了就采用了轮系机构、元朝的黄道婆把曲柄、滑块、连杆、飞轮等轮系机构、元朝的黄道婆把曲柄、滑块、连杆、飞轮等零件应用在零件应用在织布机织布机上(现在农村还有使用这种老式的织上(现在农村还有使用这种老式的织布机)。布机)。还有宋朝的还有宋朝的水运仪象台水运仪象台、秦朝的秦朝的铜车马铜车马等。等。中国机械发展简史中国机械发展简史秦陵二号铜车马秦陵二号铜车马 铜车马说明铜车马说明 19801980年年冬冬,我我国国考考古古工工作作者者在在陕陕西西临临潼潼县县东东的的秦秦始始皇皇陵陵发发掘掘出出土土了了两两乘乘大大型型彩彩绘绘铜铜车车马马。二二号号铜铜车车马马
9、通通长长317cm317cm,车车高高106.2cm106.2cm。据据研研究究,这这两两乘乘大大型型彩彩绘绘铜铜车车马马制制作作于于公公元元前前三三世世纪纪,车车的的结结构构和和系系驾驾关关系系完完全全模模拟拟实实物物,与与真真车车无无异异。铜铜车车马马结结构构复复杂杂,由由34623462件件(包包括括金金银银制制零零件件17201720件件)个个部部件件组组合合而而成成,采采用用了了铸铸造造、焊焊接接、铆铆接接、销销钉钉固固定定、冲冲凿凿、錾錾刻刻、抛抛光光等等工工艺艺,以以及及各各种种各各样样的的连连接接机机构构。铜铜车车马马除除采采用用部部分分金金银银饰饰件件外外,其其余余全全部部为
10、为青青铜铜铸铸件件,而而且且能能按按不不同同的的使使用用性性能能选选用用不不同同的的合合金金比比例例。铜铜车车马马结结构构合合理理,工工艺艺精精湛湛,虽虽埋埋在在地地下下两两千千多多年年,但但各各部部连连接接十十分分灵灵活活,窗窗门门启启闭闭自自如如,牵牵动动辕辕衡衡,带带动动轮轮轴轴转转动动,可可以以载载舆舆以以行行。铜铜车车马马制制作作精精美美,比比例例恰恰当当,装装饰饰华华丽丽,是是我我国国古古代代科科技技艺艺术术与与造造型型艺艺术术完完美美结结合合的的典典范范,是是劳劳动动人人民民智智慧慧的的结结晶晶,充充分分显显示示了了我我中中华华民民族族卓卓越越的的创创造造才才能能,在在中中国和世
11、界机械史上留下了极其光辉一页。国和世界机械史上留下了极其光辉一页。(摘自(摘自机械工程师进修大学刊授教材机械工程师进修大学刊授教材第一册第一册2020页)页)三星堆图片1三星堆介绍三星堆介绍 19861986年年7 7月月至至9 9月月,三三星星堆堆两两个个大大型型祭祭祀祀坑坑的的发发现现,是是本本世世纪纪以以来来最最为为重重要要的的考考古古发发现现。大大宗宗精精品品文文物物洋洋洋洋洒洒洒洒横横空空出出世世,成成为为举举世世轰轰动动的的重重大大新新闻闻,三三星星堆堆从从此此名名扬扬四四海海。在在这这批批古古蜀蜀秘秘宝宝中中,有有许许多多光光怪怪陆陆离离、奇奇异异诡诡谲谲的的各各类类青青铜铜造造
12、型型:威威仪仪凛凛然然的的青青铜铜大大立立人人、神神奇奇怪怪异异的的青青铜铜面面具具和和通通天天彻彻地地的的青青铜铜神神树树等等,均均堪堪称称独独一一无无二二的的旷旷世世神神品品。而而以以流流光光溢溢彩彩的的金金杖杖为为代代表表的的金金器器,以以满满饰饰图图案案的的边边璋璋为为代代表表的的玉玉器,亦多属前所未见的稀世珍宝器,亦多属前所未见的稀世珍宝。三星堆图片2三星堆图片3三星堆图片4三星堆图片5河南博物馆文物河南博物馆文物 解放后,我国的机械制造业和其他行业一样得到了很解放后,我国的机械制造业和其他行业一样得到了很大的发展,尤其是党的十一届三中全会以来,发展速度更大的发展,尤其是党的十一届三
13、中全会以来,发展速度更快,很多先进技术和科研成果达到或超过了世界先进水平。快,很多先进技术和科研成果达到或超过了世界先进水平。目前,我国已建立起了比较完整的机械制造工业体系,为目前,我国已建立起了比较完整的机械制造工业体系,为我国的社会主义现代化建设打下了雄后的物质基础。所以,我国的社会主义现代化建设打下了雄后的物质基础。所以,我国的机械制造事业发展速度是相当快的,当然也应该看我国的机械制造事业发展速度是相当快的,当然也应该看到我国的机械制造业起点低、发展时间短,在某些方面和到我国的机械制造业起点低、发展时间短,在某些方面和世界先进水平相比,还存在一些差距,这就要求我们要学世界先进水平相比,还
14、存在一些差距,这就要求我们要学好机械,热爱机械制造业,将来为我国的机械工业发展做好机械,热爱机械制造业,将来为我国的机械工业发展做出应有贡献。出应有贡献。二、本课程研究的对象二、本课程研究的对象 本本课课程程是是一一门门介介于于基基础础课课和和专专业业课课之之间间的的较较重重要要的的设设计计性性的的技技术术基基础础课课,起起着着“从从理理论论过过渡渡到到实实际际、从从基基础础过过渡渡到到专专业业”的的承先启后的桥梁作用。承先启后的桥梁作用。本课程研究的对象是本课程研究的对象是机械机械 机械机械是机器与机构的总称是机器与机构的总称二、本课程研究的对象二、本课程研究的对象机械工业的生产水平是一个国
15、家现代化建设水平的重要标机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志。志。机器是代替人们体力和部分脑力劳动的工具,机器既能承机器是代替人们体力和部分脑力劳动的工具,机器既能承担人力所不能或不便进行的工作,又能较人工生产改进产品担人力所不能或不便进行的工作,又能较人工生产改进产品质量,特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。质量,特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。只有使用机器,才能便于实现产品的标准化、系列化和通只有使用机器,才能便于实现产品的标准化、系列化和通用化,尤其是便于实现高度的机械化、电气化和自动化。用化,尤其是便于实现高度的机械化、电气化和自动化。机械工业肩负着
16、为国民经济各个部门提供装备和促进技术机械工业肩负着为国民经济各个部门提供装备和促进技术改造的重任。改造的重任。大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器,可大大加强大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器,可大大加强促进国民经济发展的力度加速我国的现代化建设。促进国民经济发展的力度加速我国的现代化建设。机器的定义机器的定义:人为的多种实物组合体;人为的多种实物组合体;各实体间具有确定的相对运动;各实体间具有确定的相对运动;能代替人类做有用的机械功或进行能代替人类做有用的机械功或进行能量转换。能量转换。机机器器的的实实例例如如:汽汽车车、车车床床、照照相相机机、洗衣机洗衣机等。等。机器的组成机器由一般
17、由三大部分组成:机器由一般由三大部分组成:原动部分原动部分 传动部分传动部分 执行部分执行部分 人们为了满足生产和生活的需要,研制了类型繁多、人们为了满足生产和生活的需要,研制了类型繁多、功能各异的机器。尤其是蒸汽机出现之后,使机器具有功能各异的机器。尤其是蒸汽机出现之后,使机器具有了完整的形态。了完整的形态。一台完整的机器的组成如下:一台完整的机器的组成如下:原动机部分原动机部分传动部分传动部分执行部分执行部分润滑、显示、照明等辅助部分润滑、显示、照明等辅助部分控制系统控制系统传感器传感器传感器传感器传感器传感器原动部分原动部分机器完成预定功能的动力源,最常见的是机器完成预定功能的动力源,最
18、常见的是 内燃机、电动机。内燃机、电动机。执行部分执行部分完成预定的动作,位于传动路线的终点。完成预定的动作,位于传动路线的终点。传动部分传动部分联接原动机和执行部分的中间部分。联接原动机和执行部分的中间部分。控制部分控制部分保证机器的启动、停止和正常协调动作。保证机器的启动、停止和正常协调动作。传感部分传感部分将机器的工作参数,如位移、速度、加速将机器的工作参数,如位移、速度、加速 度、温度、压力等反馈给控制部分。度、温度、压力等反馈给控制部分。辅助部分辅助部分包括机器的润滑、显示、照明等。也是保包括机器的润滑、显示、照明等。也是保 证机器正常工作不可缺少的部分证机器正常工作不可缺少的部分机
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