机械设计基础第五版课程设计

第1 章平面机构的自由度和速度分析1. 1 重点内容提要1 .1 .1 教学基本要求( 1) 掌握运动副的概念及其分类。

( 2) 掌握绘制机构运动简图的方法。

( 3) 掌握平面机构的自由度计算公式。

( 4) 掌握速度瞬心的概念, 能正确计算机构的瞬心数。

( 5) 掌握三心定理并能确定平面机构各瞬心的位置。

( 6) 能用瞬心法对简单高、低副机构进行速度分析。

1 .1 .2 构件和运动副及其分类1. 构件构件是机器中独立的运动单元体, 是组成机构的基本要素之一。

零件是机器中加工制造的单元体, 一个构件可以是一个零件, 也可以是由若干个零件刚性联接在一起的一个独立运动的整体。

构件在图形表达上是用规定的最简单的线条或几何图形来表示的, 但从运动学的角度看, 构件又可视为任意大的平面刚体。

机构中的构件可分为三类:( 1) 固定构件( 机架)。

用来支承活动构件(运动构件) 的构件, 作为研究机构运动时的参考坐标系。

( 2) 原动件( 主动件)。

又称为输入构件, 是运动规律已知的活动构件, 即作用有驱动力的构件。

( 3) 从动件。

其余随主动件的运动而运动的活动构件。

( 4) 输出构件。

输出预期运动的从动件。

其他从动件则起传递运动的作用。

2. 运动副运动副是由两构件组成的相对可动的联接部分, 是组成机构的又一基本要素。

由运动副的定义可以看出运动副的基本特征如下:( 1) 具有一定的接触表面, 并把两构件参与接触的表面称为运动副元素。

( 2) 能产生一定的相对运动。

因此, 运动副可按下述情况分类:( 1) 根据两构件的接触情况分为高副和低副, 其中通过点或线接触的运动副称为高副, 以面接触的运动副称为低副。

( 2) 按构成运动副两构件之间所能产生相对运动的形式分为转动副(又称为铰链) 、移动副、螺旋副和球面副等。

( 3) 因为运动副起着限制两构件之间某些相对运动的作用, 所以运动副可根据其所引入约束的数目分为Ⅰ级副、Ⅱ级副、Ⅲ级副、Ⅳ级副和Ⅴ级副。

在原有机械的基础上重新设计或进行局部改造。
一、设计机械零件的基本要求
工作可靠并且成本低廉;
零件的工作能力是指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力，对载荷而言称为承载能力。
设计机械零件要注意以下几点：
（1）合理选择材料，降低材料费用；
（2）保证良好的工艺性，减少制造费用；
（3）尽量采用标准化、通用化设计，简化设计过程从而降低成本。
产品规划 设计任务书 原理方案设计 原理方案图 结构方案设计 总体布局设计 总装配图 施工设计 试制、实验、批 量生产、销售
由设计人员构思出多种可行方案进行分析比较，从中优选出一种方案。
设计结果以工程图及计算书的形式表达出来。
经过加工、安装及调试制造出样机，对样机进行试运行或在生产现场试用。
机械设计的内容与过程
市场调查 可行性研究 …… 功能分析 原理方案设计 …… 主参数匹配设计 主结构构形设计 …… 人机工程设计 外观设计 …… 产品部件设计 产品零件设计 …… 技术文档 样机试制 性能试验 定型批产 ……
使用功能要求 经济性要求 可靠性要求 劳动保护要求－操作方便、工作安全 造型美观、减少污染 其它专用要求
二、机械设计的基本要求
机械设计的基本要求

一部机器的质量基本上决定于设计质量，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。它是一个创造性的工作过程，同时也是一个尽可能多地利用已有的成功经验的工作。
§1.1 机械设计的基本要求 §1.2 机械设计的内容与过程 §1.3 机械零件的失效形式及设计计算准则 §1.4 机械零件的接触强度 §1.5 机械零件的标准化 §1.6 现代机械设计理论概述
第1章 机械设计概述
1.1 机械设计的基本要求
机械设计包括以下两种设计:

绪 论目的要求:了解机械设计基础课程研究对象及学习要求重点难点：重点：课程学习要求 难点：课程学习要求计划学时：2绪 论第一节 本课程研究的对象和内容本课程研究对象：机 械（机器与机构的总称 机器的定义：执行机械运动的装置 机器的分类 机器主体部分由机构组成 曲柄滑块机构:活塞的往复运动通过连杆转变为曲轴连续转动 凸轮机构:凸轮和顶杆用来启闭进气阀和排气阀； 齿轮机构:两个齿轮保证进、排气阀与活塞之间形成协调动作； 机械是机器和机构的总称第二节 本课程在教学中的地位 一、本课程的特点 是工程制图、工程材料及机械制造基础、理论力学，材料力学、金工实习等理论知识和实践技能的综合运用，同 时，为后续课程的学习打下基础 机构的分类 通用机构 专用机构 用途广泛，如齿轮机构、连杆机构等 只能用于特定场合，如钟表的发条机构 机械原理 机械设计 ：研究机器、机构运动原理：研究组成机器、机构的零件设计原理 设计基础 机械机器 工作机 原动机 将其他形式的能量转化为机械能的机器 利用机械能去变换或传递能量、物料、信息的机器 机器的功能组成 动力部分 传动部分 控制部分 执行部分 6 5 4 3 8 7 1 2 9 10通过本课程的学习，可以培养大家初步具备运用手册设计简单机械设备的能力，为今后操作、维护、管理、革新工程机械设备创造条件三、怎样学好本课程1.重思考，常想几个问题：A.什么样子B.怎么运动C.工作原理、方式D.现实生活中的实际例子2.会查表、会用工具书3.不注重公式的记忆——哪些公式要记忆，会在课堂上和考试前提醒4.多看一些设计方面的书，如工业设计、机械优化设计等5.一定要会几个设计软件二维的：AUTOCAD 三维的：Pro/E、UG等。

t1 (180 ) /
V1 C1C2 t1
C1C2 /(180 )
当曲柄以ω继续转过 φ 2=180-θ 时，摇杆从C１D, 置摆到C2D，所花时间为t2 , 平均速度为V2 ,那么有：
t2 (180 ) /
V2 C1C2 t2
C1C2 /(180 )
2 22
C 3
A
4
定块机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
三、含两个移动副的四杆机构
了解
正弦机构
正弦机构
双转块机构 (十字滑块机构)
双滑块机构
正切机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
缝纫机针杆运 动机构
十字沟槽联轴节
正切机构
椭圆仪
十字沟槽联轴节
机械设计基础－第２章平面连杆机构
四、具有偏心轮的四杆机构
例题
机械设计基础－第２章平面连杆机构
二.急回特性 平面四杆机构的极位 主动件：曲柄 从动件：摇杆
极位：从动件的两 个极限位置
极位夹角θ：从动件处于两个极 位时，曲柄两位置之间的夹角 最大摆角ψ:摇杆往复摆过的 最大角度
机械设计基础－第２章平面连杆机构
急回特性分析
当曲柄以ω逆时针转过 φ1=180°+θ时，摇杆从C2D 位 置 摆 到 C1D ， 所 花 时 间 为 t1 , 平均速度为V1,那么有：
特例2 反平行双曲柄机构：对边平行但不相等
应用实例:车门启闭机构
反向双曲柄机构
车门启闭机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
3、双摇杆机构
结构特点：二连架杆均为摇杆 运动变换：摆动摆动

工程应用实例：
港口起重机 飞机起落架 车辆的前轮转向机构 造型机翻箱机构 风扇摇头机构

机械设计基础第五版教学设计一、教学目的本课程旨在培养学生具备基本的机械设计能力，掌握机械设计的基本理论和方法，以及能够运用计算机辅助设计方法进行机械设计。

通过本课程的学习，能够掌握以下知识和技能：1.掌握机械设计的基本原理和方法；2.掌握机械设计中涉及到的材料力学知识；3.掌握机械设计中涉及到的概率统计知识；4.掌握机械设计中涉及到的计算机辅助设计方法；5.能够应用上述知识和技能进行机械设计。

二、教学内容1.机械设计的基本原理和方法；2.材料力学知识在机械设计中的应用；3.概率统计知识在机械设计中的应用；4.计算机辅助设计方法在机械设计中的应用；5.工程实例分析和设计。

三、教学方法本课程采用讲授、实例分析和综合设计相结合的教学方法。

具体包括：1.教师讲授：讲解机械设计的基本原理和方法，重点讲解机械设计中材料力学和概率统计的应用；2.工程案例分析：以工程实例为基础，讲解机械设计的应用；3.课堂练习：针对每个章节的重点，设置课堂练习，巩固学生对机械设计的掌握；4.综合设计：根据学生的学习情况，设置一些综合设计，让学生运用所学知识和技能进行全面的机械设计。

四、教学进度1.课程第一至第二周：机械设计的基本原理和方法；2.课程第三至第四周：材料力学知识在机械设计中的应用；3.课程第五至第六周：概率统计知识在机械设计中的应用；4.课程第七至第八周：计算机辅助设计方法在机械设计中的应用；5.课程第九至第十周：工程实例分析和设计。

五、教学评价本课程采用考试和作业相结合的评价方法，具体包括：1.考试：设置期中、期末考试，检验学生对机械设计知识的掌握情况；2.作业：在每个章节结束后，设置相应的作业，检验学生对机械设计的理解和运用能力。

六、参考教材1.李荣书.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2016.2.王波, 赵志田.机械材料力学与机械设计[M].北京：清华大学出版社，2018.3.赵增辉, 袁胜.基于SolidWorks的机械工程设计[M]. 北京：化学工业出版社，2015.以上为本课程的教学设计内容，欢迎广大学生参与该课程，相信会在本课程中收获满满。

1) 磨粒磨损 2) 粘着磨损(胶合磨损) 3) 疲劳磨损(疲劳点蚀)
加工后的零件表面总有一定的粗糙度。摩擦表面受载时，实 际上只有部分峰顶接触，接触处压强很高，能使材料产生塑 性流动。若接触处发生粘着，滑动时会使接触表面材料由一 个表面转移到另一个表面，这种现象称为粘着磨损(胶合磨损)。 所谓材料转移是指接触表面擦伤和撕脱，严重时摩擦表面能 相互咬死。
9.1 机械零件设计概论
三、机械零件的工作能力
失 效：机械零件由于某种原因不能正常工作。 工作能力：不失效前提下，零件能安全工作的限度。 承载能力：以载荷衡量零件工作能力时，~。
四、常见失效形式及原因
断裂或塑性变形； 过大的弹性变形；强烈的振动； 工作表面过度磨损；摩擦传动的打滑；连接的松弛； 强度、刚度、耐磨性、温度、稳定性
Fn
H
2
1 (1
2
)
•
Fn E
b
0.418
Fn E
b
ρ1 ρ2
b
对于钢或铸铁取泊松比：
σH σH
上μ1述=μ公2=式μ=称0.为3，赫则兹有(H简·H化er公tz式)公。式
9.3 机械零件的接触强度
H 0.418
Fn E
b
Fn
σH ----- 最大接触应力或赫兹应力；
b ----- 接触长度；
具有： 设计(或改进)通用零件或简单传动装置的能力。
9.1 机械零件设计概论
二、机械零件设计的特点
1) 设计不完全依赖于计算
经验设计 部分零件仅根据工艺和结构要求进行设计。 理论设计 只有部分零件可通过计算确定形状和尺寸。 模型实验设计
2) 很多计算的原则、方法、公式没有统一的标准 和形式

机械设计课程设计 第5版一、课程目标知识目标：1. 掌握机械设计的基本原理，理解机械结构的设计过程和评价标准。

2. 学会运用力学知识进行机械零件的强度、刚度和稳定性计算。

3. 了解并掌握机械设计中常用的材料、公差配合及表面质量要求。

技能目标：1. 能够运用CAD软件进行机械零件的二维和三维设计。

2. 培养学生运用文献资料、手册进行机械设计的能力。

3. 提高学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械设计，关注机械行业发展，树立工程伦理意识。

2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，养成良好的工程素养。

3. 增强学生的创新意识，激发学生主动探索、勇于实践的精神。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握机械设计基本知识的基础上，提高实际操作能力和团队协作能力。

通过本课程的学习，学生能够独立完成简单的机械设计任务，为今后从事相关工作奠定基础。

同时，注重培养学生的工程伦理意识和创新精神，使学生在面对复杂工程问题时，能够运用所学知识进行分析、解决。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 机械设计基本原理：介绍机械设计的基本概念、设计过程和评价标准，以教材第1章为基础，帮助学生建立机械设计的整体框架。

2. 机械零件强度计算：讲解力学在机械设计中的应用，重点学习强度、刚度和稳定性计算方法，对应教材第2章和第3章。

3. 常用材料及公差配合：介绍机械设计中常用的材料性能、选用原则以及公差配合和表面质量要求，以教材第4章为参考。

4. 机械零件设计：学习各类机械零件的设计方法，如轴、齿轮、轴承、联轴器等，结合教材第5章和第6章进行讲解。

5. CAD软件应用：教授CAD软件在机械设计中的应用，使学生掌握二维和三维设计方法，对应教材第7章。

6. 机械设计实例分析：分析典型机械设计案例，提高学生实际操作能力和问题解决能力，以教材第8章为例。

7. 机械设计课程设计实践：组织学生进行课程设计，培养团队协作能力和工程实践能力，结合教材第9章进行。

第5章轮系一、教学目的：通过本章的学习，达到了解了解轮系的类型、定轴轮系、周转轮系与复合轮系传动比计算、几种特殊行星齿轮传动等等问题的目的。

二、教学方法：黑板教学与多媒体教学相结合三、教学手段：课堂教学和课后辅导相结合四、学时分配：讲课学时为4学时五、重点、难点：5.2节、53节与5.4节重点讲解难点：定轴、周转与复合轮系的传动比计算问题六、作业布置：习题5-6至5-10七、辅导安排：课后安排辅导八、教学内容5.1 轮系的类型由一对齿轮组成的机构是齿轮传动的最简单形式。

在精密机械中，为了将输入轴的一种转速变换为输出轴的多种转速，或者为了获得很大的传动比，常采用一系列互相啮合的齿轮（包括圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆蜗轮等各种类型的齿轮）将输入轴和输出轴连接起来。

这种由一系列齿轮组成的传动系统称为轮系。

轮系可以分为：1定轴轮系；2 周转轮系。

5.1.1 定轴轮系定轴轮系：轮系在传动时，所有齿轮轴线的位置都是固定的。

如下图所示定轴轮系5.1.2 周转轮系周转轮系：至少有一个齿轮的轴线可以绕另一齿轮的固定轴线转动的轮系。

如下图所示。

周转轮系复合轮系：既包含有定轴轮系部分，又包含有周转轮系部分的轮系。

5.2 定轴轮系传动比计算在轮系中，输入轴与输出轴的角速度（或转速）之比称为轮系的传动比，用表示。

下标a，b为输入轴和输出轴的代号。

即表示齿轮传动的转向关系有用正负号表示或用画箭头表示两种方式。

对于平行轴定轴轮系，其转向关系用正负号表示: 转向相同，传动比取正号；转向相反，传动比则取负号。

对于非平行轴定轴轮系，各轮转动方向用画箭头表示。

回过去再看前面的定轴轮系图，定轴轮系由圆柱齿轮组成，各轮的轴线互相平行。

输入轴与主动轮1固联，输出轴与齿轮5固联，该轮系传动比就是输入轴与输出轴的转速比。

若已知轮系中各轮的齿数，则为了计算轮系的传动比，可先计算各级齿轮的传动比，分别为其中，式中“ ”表示外啮合时主、从动轮转向相反；“+”表示内啮合时主、从动轮转向相同。

同一运动链可以生成的不同机构：
B 1 A B 1 2 3 4 A C 1 3 1 4 B 2 A B 2 3 4 2
3 C
曲柄滑块机构
A
摇块机构
C
导杆机构
4
运动链的生成是创造、获取新机构的重要手段。运 动链的设计只关注构件数和联接这些构件的运动副的数 量和类型，所以又称为机构的型数综合。
机械设计基础 —第1章平面机构的自由度和速度分析
机械设计基础 —第1章平面机构的自由度和速度分析
一、运动副 运动副 是两构件直接接触而构成的可动联接。
运动副元素 为两构件参与接触而构成运动副的表面。 例 轴与轴承、 滑块与导轨 、两轮齿啮合
圆柱面与圆孔面
棱柱面与棱孔面
两轮轮齿曲面
空间两构件构成的运动副，其自由度 F和约束数 R 满足
F +R = 6
进气阀3
排气阀4 活塞2
气缸体1
齿轮10
凸轮7
机械设计基础 —第1章平面机构的自由度和速度分析
内燃机工作原理
机械设计基础 —第1章平面机构的自由度和速度分析
例３ 绘制颚式破碎机的机构运动简图
机械设计基础 —第1章平面机构的自由度和速度分析
例４ 绘制图示机构运动简图
机械设计基础 —第1章平面机构的自由度和速度分析
续运动副的表示方法
高副（齿轮副、
２
凸轮副）
动画１
动画２
机械设计基础 —第1章平面机构的自由度和速度分析
4
绘机构运动简图的步骤 1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件 的数目； 2）确定所有运动副的类型和数目； 3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）； 实际尺寸mm 4）确定比例尺： l 图上尺寸(mm) 5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原 动件开始画)

Gear driving
in the same direction
mechanism：A system of elements with certain motion arranged to
transmit motion examples：
gear mechanism——传递运动 cam mechanism——转换运动
link：kinetic cell。For example：
Retrospect of the mechanical engineering history

Conclusion:
Perhaps, we are difficult to prospect the development of mechanical science and technology .
example：internal-combustion engine
The Object to be investigated
Machine 1. Composed of man-made elements 2. The elements arranged to transmit motion 3. Can transmit energy, and fulfill certain work for human being
Car with the brand --“雷 诺” come out in 1898
In 1927 An American called Lindberg flied Across the Atlantic Ocean with this air plane
The inner combustion engine pushed the invention of Automobile and airplane forward

《机械设计基础》第五版摆动导杆机构设计课件
摆动导杆机构是一种用来传递动力和运动的机构。

在机械设计中，摆动导杆机构是经常用来设计滑块机构和曲柄机构的重要组成部分。

摆动导杆机构通常由下面几个部分组成：
1.导杆：导杆是机构的最主要的构成部分，通常由一条杆件构成，其作用是引导滑块或连杆的运动。

2.摆杆：摆杆是导杆机构的另一个重要部分，通常被用来连接导杆和其他部分。

摆杆的长度和角度通常被用来影响机构的运动状态。

3.滑块：滑块是机构中一个常用的部分，通常被用来将动力从曲柄传递给导杆，进而让导杆带动滑块和其他部分的运动。

4.曲柄：曲柄是机构的主要动力来源之一，通常被用来提供旋转动力，用来带动其他部分的运动。

设计摆动导杆机构需要考虑以下几个方面：
1.机构的应用场景和需要：设计摆动导杆机构需要首先考虑机构应用的场景和需要，例如机构所需要承受的载荷大小、运动速度要求等。

2.机构的运动状态和限制：设计摆动导杆机构需要考虑机构的运动状态和限制，例如机构是否需要进行平移或者旋转等，以及机构是否有特殊的运动限制或者要求。

3.材料和制造工艺：设计摆动导杆机构需要选择适合的材料和制造工艺，以保证机构的可靠性和耐用性。

4.机构的结构和尺寸：设计摆动导杆机构需要考虑机构的结构和尺寸，以保证机构的可操作性和可维护性。

总的来说，摆动导杆机构的设计需要综合考虑机械设计基础知识、应用场景和运动要求等方面，以达到机构可靠、高效、稳定的运行状态。

授课内容：第2章 平面四杆机构目的要求:了解铰链四杆机构的基本型式和特性、铰链四杆机构有整转副的条件重点难点：重点：平面四杆机构的基本特性 难点：平面四杆机构的基本特性 计划学时：2第一节 铰链四杆机构的基本型式和特性1）曲柄摇杆机构:两连架杆中，一个为曲柄，而另一个为摇杆。

2）双曲柄机构 两连架杆均为曲柄。

3）双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。

急回特性v 1 =C 1C 2/t 1 v 2 =C 1C 2/t 2 ϕ1=180°+θ, ϕ2=180°-θ ∵ ϕ1>ϕ2 , ∴ t 1>t 2 , v 1<v 2行程速比系数K = 输出件空回行程的平均速度 输出件工作行程的平均速度θ=180°（K-1）/（K+1）机构的死点位置摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有:γ＝0连架杆连杆连架杆机架摆角 θψ C 1C 2DAB 1B 2Bϕ1Cωϕ2极位夹角此时机构不能运动，称此位置为：“死点”避免措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;靠飞轮的惯性第二节 铰链四杆机构有整转副的条件平面四杆机构具有整转副可能存在曲柄整转副存在的条件最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和整转副是由最短杆（曲柄）与其邻边组成的当满足杆长条件时，说明存在整转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。

如 曲柄摇杆1 、曲柄摇杆2 、双曲柄、 双摇杆机构F’’’’ B CA BE FD CGA B CDl 1l 2 l 3 l 4授课内容：第2章平面四杆机构（§2.3—§2.4）目的要求:了解铰链四杆机构的基本型式和特性、铰链四杆机构有整转副的条件重点难点：重点：平面四杆机构的基本特性难点：平面四杆机构的基本特性计划学时：22.3 铰链四杆机构的演化通过前面的学习，我们知道在铰链四杆机构中，可根据两连架杆是曲柄还是摇杆，把铰链四杆机构分为三种基本形式——曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，而后两种可视为曲柄摇杆机构取不同构件作为机架的演变。

机械设计课程设计第5版一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握机械设计的基本原理和设计流程，理解第5版教材中机械结构设计的新理念、新技术。

2. 学生能运用所学的机械设计知识，分析并解决实际工程问题，如机械零件的选型、计算和校核。

3. 学生能掌握第5版教材中涉及的机械设计软件和工具，进行简单的机械设计绘图和仿真。

技能目标：1. 学生能够独立完成机械设计课题的查阅资料、方案设计、计算分析、图纸绘制等全过程，提高实践操作能力。

2. 学生能够运用所学知识，通过小组合作，进行机械设计项目的讨论、展示和评价，提高沟通协调能力。

情感态度价值观目标：1. 学生能够树立正确的机械设计观念，注重工程实践，培养创新意识和实践能力。

2. 学生能够认识到机械设计在国民经济发展中的重要作用，增强社会责任感和使命感。

3. 学生能够在学习过程中，体验团队合作和自主探究的乐趣，培养积极向上的学习态度和自主学习能力。

课程性质：本课程为机械设计专业课程，旨在培养学生的机械设计能力和实践技能，提高学生解决实际工程问题的能力。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，但对机械设计实践尚缺乏经验。

教学要求：结合第5版教材，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的机械设计能力和综合素质。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 教学大纲制定：a. 教学内容围绕机械设计基本原理、设计方法、机械零件设计及校核等展开。

b. 教学进度按照教材第5版的章节顺序进行，依次为：机械设计概述、机械设计基础知识、机械零件设计、机械传动设计、机械连接设计、机械设计CAD 软件应用等。

2. 教学内容安排：a. 机械设计概述：介绍机械设计的概念、任务和一般过程。

b. 机械设计基础知识：讲解机械设计中的力学基础、材料力学性能、公差配合等基本知识。

c. 机械零件设计：详细讲解轴、齿轮、轴承、联轴器等常见机械零件的设计方法和计算校核。

目录1.前言2.设计任务书3.确定传动方案4.选择电机型号5.设计传动装置6.选择联轴器7.箱体的设计8.制动器的选择9.减速箱的润滑10.参考文献1. 前言卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合并架，滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备的作用。

由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低对作业环境适应能力强等特点，被广泛应用。

卷扬机是一种常见的提升设备，其主要是用电动机作为原动机。

由于电动机输出的转速远远大于卷扬机中滚筒的转速，故必须设计减速的传动装置。

传动装置的设计有多种多样，如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿轮减速器等等。

通过合理的设计传动装置，使的卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。

2. 设计任务书2．1.设计要求2.1.1工作条件用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，三班制工作，工作平稳。

2.1.2使用期限工作期限为十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为三年2.1.3产批量及加工条件小批量生产，无铸钢设备。

2.1.4动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳22.1.6设计数据2.2 设计任务1）确定传动方案；2）选择电动机型号；3）设计传动装置；4）选择联轴器；3 确定传动方案3.1 传动方案传动方案一般用机构见图表示。

它反映运动和动力传递路线和各部件的组成和连接关系。

合理的窗洞方案首先要满足机器的功能要求，例如传递功率的大小，转速和运动形式。

此外还要适应工作条件（工作环境、场地、工作制度等），满足工作可靠。

结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护便利、经济性合理等要求、要同时满足这些要求是很困难的，因此要通过分析比较多种方案，来选择能保证重点要求的传动方案。

（参考机械设计课程设计手册）3.1.3确定传动方案：传动方案的选择主要考虑 1）在电动机与减速器是用联轴器连接还是用带连接； 2）减速器是选择一级还是二级。

李兴华，男，同济大学机械与能源工程学院副教授，中国机械工程学会高级会员。曾获同济大学教学成果二 等奖、第四届全国大学生机械创新大赛二等奖、美国联合技术公司容闳科技教育奖等荣誉 。
感谢观看
1、每章节增加内容提要，使读者更易掌握课程重点。
2、更正了第四版文字、插图与计算中的一些疏漏和错误。
3、参考新标准更新了附录内容。
4、增加了与该书配套的电子课件。
《机械设计基础（第五版）》由同济大学、东北大学、中国石油大学（华东）三所高校相关教师共同修订。 参加该版修订工作的有奚鹰、李兴华、虞红根、朱美华、李小江、赵乃素、路永明，由奚鹰、李兴华担任主编。 同济大学徐宝富教授审阅了全稿，提出了许多的修改意见 。
机械设计基础（第五版） （2017年高等教育出版社出
版的图书）
2017年高等教育出版社出版的图书
01 成书过程
03 教学资源 05 作者简介
目录
02 内容简介 04 教材特色
《机械设计基础（第五版）》是由奚鹰、李兴华主编的由高等教育出版社于2017年3月2日出版的“十二五” 普通高等教育本科国家级规划教材，该教材可作为高等学校非机类专业机械设计基础课程的教材，也可供有关工 程技术第五版）》配套建设有机械设计基础（第5版）数字课程，数字课程包括电子教案，电子教 案每章的开头都有章节主要内容、重点、难点等引导性内容。课件还包含机构分析软件，利用该软件可以创建不 同机构，并进行力、速度、加速度分析 。
教材特色
相比第四版，《机械设计基础（第五版）》原则以继承为主，在着重保持简明、少而精等特点的同时，还适 当拓宽了知识面 。
作者简介
奚鹰，男，同济大学机械与能源工程学院教授，华东地区高校机械设计教学会常务理事，上海市高校机械设 计教学会副理事长，中国机械工程学会高级会员。机械基础课程资源建设委员会委员，机械工业教育协会机械设 计制造及自动化分委员会委员。曾获上海市优秀教育工作者、上海市育才奖、上海市高校实验室工作先进工作者、 上海市教学成果二等奖等荣誉 。

第10章联接一、教学目的：通过本章的学习，达到了解螺纹联接件的主要类型与应用、螺纹联接的预紧与防松、键联接、花键联接和销联接基本知识的目的。

二、教学方法：黑板教学与多媒体教学相结合三、教学手段：课堂教学和课后辅导相结合四、学时分配：讲课学时为4学时五、重点、难点：10.3节与10.4节重点讲解难点：螺纹联接的预紧与防松六、作业布置：习题10-1至10-4七、辅导安排：课后安排辅导八、教学内容10.1 概述本章简要介绍可拆性联接中的螺纹联接、键联接、花键联接和销联接。

10.2 螺纹的基本知识10.2.1 螺纹的类型和应用常用螺纹的牙型请看上图所示的常用螺纹的类型。

其中，前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。

除矩形螺纹外，其他螺纹都已标准化。

螺纹按螺旋线的绕行方向，可分为右旋螺纹和左旋螺纹，一般多用右旋，特殊需要时用左旋。

螺纹按螺旋线的数目，可分为单线螺纹和多线螺纹，联接螺纹一般用单线。

为了制造方便，螺纹螺旋线的数目一般不超过四线。

下面对常用螺纹的类型作分别介绍。

1．普通螺纹普通螺纹即三角形螺纹，牙型角α = 60°。

同一直径按螺距的大小分为粗牙和细牙两种，螺距最大的一种是粗牙，其余的均为细牙。

一般联接多用粗牙螺纹。

细牙螺纹的牙浅、升角小、自锁性能好，多用于薄壁或细小零件，以及受冲击、振动和变载荷的联接中，也可用做微调机的调整螺纹。

2．管螺纹常用的管螺纹是英制细牙三角形螺纹，牙型角α = 55°，牙顶有较大的圆角，内外螺纹旋合后牙型间无径向间隙，公称直径近似为管子内径。

管螺纹其螺距以每英寸的螺纹牙数表示，它多用于有紧密性要求的管件联接。

3．矩形螺纹牙型为正方形，牙型角α = 0°。

牙根强度弱，精加工困难，对中精度低，工程上已逐渐被梯形螺纹所替代。

它常用做传力螺纹。

4．梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角α = 30°。

其传动效率略低于矩形螺纹，但牙根强度高，工艺性好，螺纹副对中性好。

机械设计基础第五版教学设计前言机械设计是机械工程的核心内容之一，是培养工科人才的重要环节。

机械设计基础是机械设计的基础课程，本文旨在介绍机械设计基础第五版教学设计。

教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机械设计的基本知识，培养学生的设计能力，提高学生的创新能力和实践能力。

具体来说，教学目标有以下几点：1.理解机械设计的基础知识，包括力学、机械工程学等方面的基础知识；2.掌握机械设计的基本方法和过程；3.培养学生的设计能力，让学生能够独立完成机械设计任务；4.提高学生的创新能力和实践能力，让学生能够将理论知识应用于实践中。

教学内容和方法教学内容机械设计基础第五版教材共分为15个章节，主要内容如下：1.概述和基本概念；2.材料力学基础；3.齿轮与齿轮传动；4.轴和轴的连接；5.弹簧和螺旋弹簧；6.弯曲与挠度；7.柱和壳的稳定性；8.常数的加载和受力分析；9.冲压工艺和模具；10.铆接、焊接和粘接；11.机械元件寿命；12.安全工程；13.机械系统动力学；14.液压和气压传动；15.控制工程基础。

本课程将以教材的内容为基础，补充一些实践案例和项目设计，让学生能够更好地理解机械设计的知识点。

教学方法本课程采用讲授、讨论和实践相结合的教学方法：1.讲授：老师对教材内容进行详细讲解，让学生掌握基本知识点；2.讨论：鼓励学生与老师共同讨论，深入了解机械设计的方法和过程；3.实践：设计小组合作完成案例设计和课程项目，让学生通过实践巩固和应用所学的知识。

评估方式本课程的评估方式包括以下几种：1.期末考试：主要考察机械设计基础的理论知识和应用能力；2.课程项目：小组合作完成机械设计项目，评分主要考虑设计的创新性和实用性；3.作业和讨论：平时课堂讨论和作业完成情况考察；教学进度第1-5周第1-5周主要是对课程基础理论知识的讲授，包括基本概念、材料力学基础、齿轮和轴的连接等内容。

第6-12周第6-12周将通过小组合作完成案例设计，让学生掌握机械设计的方法和过程，培养学生的设计能力。