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机械设计基础第一章课件一、教学内容1. 机械设计的定义、目的和任务2. 机械零件的失效形式：磨损、疲劳、断裂等3. 选材原则：强度、刚度、耐磨性、疲劳强度等二、教学目标1. 使学生了解机械设计的基本概念，认识到机械设计的重要性。
2. 让学生掌握机械零件的常见失效形式，能分析失效原因。
3. 培养学生根据零件的工作条件选择合适材料的能力。
三、教学难点与重点重点：机械设计的基本概念、机械零件的失效形式及选材原则。
难点：机械零件失效原因的分析，根据工作条件选择合适材料的方法。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一台工作中的机器，让学生观察并思考机器中各个零件的作用和设计要求。
2. 讲解基本概念：介绍机械设计的定义、目的和任务，使学生了解机械设计的重要性。
3. 分析失效形式：讲解机械零件的常见失效形式，如磨损、疲劳、断裂等，并分析失效原因。
4. 讲解选材原则：介绍强度、刚度、耐磨性、疲劳强度等选材原则，并解释其在实际应用中的意义。
5. 例题讲解：通过具体的例题，让学生学会根据零件的工作条件选择合适材料的方法。
6. 随堂练习：让学生根据所讲内容，分析一个实际机械零件的失效原因，并选择合适的材料。
8. 作业布置：布置相关练习题，让学生巩固所学内容。
六、作业设计1. 题目：分析一根传动轴的失效原因，并选择合适的材料。
答案：传动轴的失效原因为疲劳断裂，选择材料时应考虑疲劳强度。
可选择调质处理的45钢。
2. 题目：一齿轮传动系统，在高速运转时出现磨损现象，请分析原因并提出改进措施。
答案：磨损原因是齿面硬度不足，应选择具有较高硬度的材料，如渗碳钢，并提高齿面硬度处理。
七、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入，使学生了解机械设计的重要性。
通过讲解失效形式和选材原则，使学生掌握了机械零件设计的基本知识。
在教学过程中，注意引导学生思考，提高学生的分析问题能力。
第一章概论§1.1 本课程研究的对象、内容一、机械设计基础课程的重要性：工业生产中，机械工程科学是最基本的技术科学之一，机械设计学科又是机械工程科学的基础。
二、本课程的研究对象：机械：是机器和机构的总称。
举例：内燃机，课本图1.1 机器包含三种机构：曲柄滑块机构，将活塞的往复移动转化为曲柄的连续转动；齿轮机构，改变转速大小和转向；凸轮机构，将凸轮的连续转动转变为推杆往复移动。
1. 机器与机构：机器可视为若干机构的组合机器：既能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功，或者能传递或转换能量、物料、信息等。
如内燃机——转换能量；车床——实现确定的机械运动，又作有用的机械功；机械手——传递物料；照相机——传递信息机构：仅能传递运动和动力。
如齿轮机构——传递运动；摇头风扇—连杆机构；齿轮机构；凸轮机构——转换运动2、机器的特征（共性）1）人为的实物组合——由人工组合的构件系统2）各实物间具有确定的相对运动如：活塞—缸体：往复运动；曲轴—缸体：转动；连杆—曲轴：摆动；刨头—床身：往复直线3）实现能量转换或完成有效的机械功如：内燃机：热能→机械能；发电机：机械能→电能；电动机：电能→机械能具有以上三个特征——机器；只具有机器的前两个特征——机构如：牛头刨主体机构：把回转运动→直线运动——作机械功凸轮机构（配气机构）：把回转→直线运动——作机械功曲柄滑块机构：将活塞的直线运动→曲柄的回转运动可见，机器与机构的关系：机器是由一种或多种机构组成的。
机构仅考虑运动问题，不考虑能量问题。
3、构件和零件构件：组成机器的各个相对运动的实物。
是机构的基本运动单元，由一个或几个零件组成如：单一零件——曲轴，多个零件的刚性组合——连杆零件是组成机器最基本的单元，机械中不可拆的制造单元体。
专用零件：特定机器中所使用的零件，如活塞、曲轴、叶片通用零件：各类机器中普遍使用的零件，如齿轮、轴、螺栓等构件是机械中运动的单元体，零件是机械中制造的单元体。
《机械设计基础》第1章机械设计基础概述在我们的日常生活和工业生产中，机械产品无处不在。
从简单的工具如螺丝刀、扳手，到复杂的机器如汽车、飞机，机械的应用涵盖了各个领域。
而要理解和创造这些机械产品，就需要掌握机械设计的基础知识。
机械设计是一门综合性的学科，它融合了工程力学、材料科学、机械制造技术、自动化控制等多个领域的知识。
其目的是设计出能够满足特定功能要求、工作可靠、成本合理、操作方便的机械产品。
在机械设计的过程中，需要考虑许多因素。
首先是功能需求，即机械产品要完成什么样的任务。
例如，一台洗衣机需要能够洗净衣物，同时还要具备节约用水、节能、低噪音等特点。
其次是性能要求，这包括机械的精度、强度、刚度、稳定性、耐久性等方面。
例如，机床需要有很高的加工精度，起重机需要有足够的强度来吊起重物。
材料的选择也是机械设计中的一个重要环节。
不同的材料具有不同的性能特点，如强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等。
在选择材料时，需要根据机械零件的工作条件和要求来综合考虑。
例如，对于承受重载和高冲击的零件，通常会选择高强度的合金钢；而对于一些需要防锈和防腐蚀的零件，则可能会选择不锈钢或铝合金。
机械零件的结构设计也是至关重要的。
一个合理的结构设计不仅能够保证零件的功能和性能，还能够便于制造、安装和维修。
在设计结构时，需要考虑零件的受力情况、加工工艺、装配关系等因素。
例如，为了减少应力集中，零件的截面形状通常会设计成圆形、椭圆形或流线型；为了便于装配，会在零件上设计定位基准和装配基准。
机械运动方案的设计是机械设计的核心内容之一。
它决定了机械的工作原理、运动方式和动力传递方式。
在设计运动方案时，需要根据机械的功能要求和工作条件，选择合适的机构和传动方式。
例如，对于需要实现往复直线运动的机械，可以选择曲柄滑块机构或凸轮机构；对于需要实现较大传动比和精确传动的机械，可以选择齿轮传动或蜗杆传动。
机械设计还需要考虑标准化和系列化的问题。
