【正文】 專業(yè)資料整理分享 第一講 緒論教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)、性質(zhì)和任務(wù)(二)知識目標(biāo)、構(gòu)件、零件、部件的概念及其區(qū)別教學(xué)內(nèi)容教學(xué)的重點與難點(一）重點本課程的研究對象、內(nèi)容。 (二)難點機構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念及其區(qū)別。教學(xué)方法與手段采用動畫演示,注重啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)。一、機器的組成及特性（一）機器的組成及其特征以內(nèi)燃機為例工作原理內(nèi)燃機是將燃氣燃燒時的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。組成內(nèi)燃機由三部分組成：連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)。機器的特性（二）機構(gòu)、構(gòu)件、零件機構(gòu)機構(gòu)是用來傳遞運動和力，有一個構(gòu)件為機架，用運動副連接起來的構(gòu)件系統(tǒng)。一臺機器可以由一個機構(gòu)，也可以由多個機構(gòu)組成。常用機構(gòu)：連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等。構(gòu)件構(gòu)件是指機構(gòu)的運動單元體。如鍵、齒輪、螺栓等。構(gòu)件可能是一個零件，也可能是由若干個零件組合的剛性體。如內(nèi)燃機連桿就是由連桿體、連桿蓋、螺母和螺栓等零件組成的構(gòu)件，因為組合成連桿的各零件之間沒有相對運動。零件及其分類機械零件是指機器的制造單元體。機械零件又分通用零件和專用零件。通用零件是指各種機器普遍用到的零件，如螺栓、螺母、鍵、銷等；專用零件是指某種機器才用到的零件，如內(nèi)燃機的曲軸、活塞等。二、 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的性質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課 本課程的研究對象常用機構(gòu)和通用零件 本課程的研究內(nèi)容本課程的任務(wù)三、學(xué)習(xí)方法小結(jié)：1. 機械設(shè)計基礎(chǔ)研究的對象2. 本課程的作用3. 機械設(shè)計的基本要求和一般過程作業(yè)與思考：何謂機器，何謂機構(gòu)？它們有什么區(qū)別與聯(lián)系？參照內(nèi)燃機的機構(gòu)分析，說明它是由哪些機構(gòu)組成的。第二講 摩擦、磨損及潤滑概述教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)，會選擇潤滑方式及潤滑劑類型(二)知識目標(biāo)、磨損過程及潤滑的類型及潤滑劑類型教學(xué)內(nèi)容教學(xué)的重點與難點(一）重點。(二)難點密封方法的確定。教學(xué)方法與手段應(yīng)用工程實例講解，總結(jié)歸納式教學(xué)。一、摩擦與磨損摩擦：兩接觸的物體在接觸表面間相對運動或有相對運動趨勢時產(chǎn)生阻礙其發(fā)生相對運動的現(xiàn)象叫摩擦磨損：由于摩擦引起的摩擦能耗和導(dǎo)致表面材料的不斷損耗或轉(zhuǎn)移，即形成磨損。使零件的表面形狀與尺寸遭到緩慢而連續(xù)破壞→精度、可靠性↓效率↓直至破壞。潤滑：減少摩擦、降低磨損的一種有效手段。摩擦及其分類1干摩擦2液體摩擦3混合摩擦 磨損及其過程1磨合磨損過程：2穩(wěn)定磨損階段：3急劇磨損階段：磨損分類1磨粒磨損2粘著磨損3疲勞磨損(點蝕)4腐蝕磨損二、潤滑潤滑劑及主要性能潤滑劑分液體、單固體、固體和氣體潤滑劑等。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。1潤滑油 潤滑油是目前使用最多的潤滑劑，主要有礦物油、合成油、動植物油等，其中應(yīng)用最廣的為礦物油。（1）動力粘度η（2）運動粘度v：（3）條件粘度（相對粘度）：恩氏粘度176。Et潤滑脂固體潤滑劑常用滑劑有石墨、二硫化鉬、氮化硼、蠟、聚氟乙烯、酚醛樹脂、金屬及金屬化合物等。氣體潤滑劑包括空氣、氫氣、氦氣、水蒸汽及液體金屬蒸汽。潤滑劑的選擇潤滑方法和潤滑裝置A油潤滑裝置B脂潤滑裝置C固體潤滑裝置D氣體潤滑裝置密封方法及裝置小結(jié)：1. 摩擦與磨損2. 潤滑3. 密封方法及裝置作業(yè)與思考：按摩擦副表面間的潤滑狀態(tài)，摩擦可分為那幾類？各有何特點？典型的磨損分哪三個階段？磨損按機理分哪幾種類型？潤滑油和潤滑脂的主要性能指標(biāo)有哪些？第三講 平面機構(gòu)的運動簡圖教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)能根據(jù)實物繪制機構(gòu)運動簡圖(二)知識目標(biāo)、運動副、約束的概念及三者的關(guān)系教學(xué)內(nèi)容教學(xué)的重點與難點(一）重點平面機構(gòu)的運動簡圖的繪制。(二)難點繪制簡圖時構(gòu)件及運動副的準(zhǔn)確表示。教學(xué)方法與手段多媒體教學(xué)，采用動畫演示、實例分析、啟發(fā)引導(dǎo)的教學(xué)方式。一、機構(gòu)的組成運動副運動副：兩構(gòu)件直接接觸并能保持一定形式的相對運動的聯(lián)接稱為運動副。 高副低副 兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副稱為低副。平面低副可分為轉(zhuǎn)動副和移動副。自由度和運動副的約束構(gòu)件的自由度平面內(nèi)自由的構(gòu)件，有3個自由度，而空間內(nèi)自由的構(gòu)件，有6個自由度。 運動副的約束運動鏈和機構(gòu)兩個以上的構(gòu)件以運動副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)稱為運動鏈。機構(gòu)是由主動件、從動件和機架三部分組成的。 二、平面機構(gòu)的運動簡圖構(gòu)件的表示方法構(gòu)件（1）參與形成兩個運動副的構(gòu)件 （2）參 轉(zhuǎn)動副構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動副時，其表示方法如圖。移動副兩構(gòu)件組成移動副，其導(dǎo)路必須與相對移動方向一致。平面高副 機構(gòu)運動簡圖的繪制步驟小結(jié)：1. 運動副及其分類2. 平面機構(gòu)的運動簡圖作業(yè)與思考：平面機構(gòu)中若引入一個高副將帶入( )個約束，而引入一個低副將帶入( )個約束。約束數(shù)與自由度數(shù)的關(guān)系是( )。兩個做平面平行運動的構(gòu)件之間為( )接觸的運動副稱為低副；而為( )或( )接觸的運動副稱為高副。第四講 平面機構(gòu)自由度教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)熟練掌握機構(gòu)自由度計算，并能準(zhǔn)確判斷機構(gòu)運動是否確定(二)知識目標(biāo)能準(zhǔn)確識別出機構(gòu)中存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并做出正確處理教學(xué)內(nèi)容平面機構(gòu)的自由度的計算教學(xué)的重點與難點(一）重點平面機構(gòu)的自由度的計算。(二)難點機構(gòu)中復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束的判斷。教學(xué)方法與手段多媒體教學(xué)，注重舉引典型實例進行分組討論、歸納總結(jié)。平面機構(gòu)的自由度 機構(gòu)的自由度：機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機架所具有的獨立運動的數(shù)目。若某機構(gòu)由N個構(gòu)件組成，除去機架，機構(gòu)中共有n=N－1個活動件。構(gòu)件在連接之前，全部活動件共有3n個自由度。而在聯(lián)接后，構(gòu)件的自由度由于運動副的約束而減少。設(shè)在機構(gòu)中有PL個低副，PH個高副，則該機構(gòu)全部運動副的約束數(shù)目共有2PL+PH個。則機構(gòu)自由度F＝3n－2PL－PH機構(gòu)具有確定相對運動的條件機構(gòu)具有確定運動的條件：原動件數(shù)目W應(yīng)等于機構(gòu)的自由度F。即W＝F＝3n－2PL－PH原動件數(shù)＜自由度數(shù)，機構(gòu)無確定運動 原動件數(shù)＞自由度數(shù)，機構(gòu)在薄弱處損壞 計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項復(fù)合鉸鏈 定義：若兩個以上的構(gòu)件在同一處組成幾個轉(zhuǎn)動副，且各轉(zhuǎn)動副軸線重合，則稱該處聯(lián)接為復(fù)合鉸鏈。計算自由度時，若復(fù)合鉸鏈由m個構(gòu)件組成，則聯(lián)接處有(m—1)個轉(zhuǎn)動副。局部自由度 定義：機構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的不影響其余構(gòu)件運動的自由度，稱為局部自由度。計算機構(gòu)自由度時，應(yīng)將局部自由度除去不計。小結(jié)：平面機構(gòu)的自由度的計算作業(yè)與思考：一個平面運動鏈的原動件數(shù)目小于此運動鏈的自由度數(shù)時，則此運動鏈( )。A．具有確定的相對運動 B. 只能作有限的相對運動C．運動不能確定 D. 不能運動機構(gòu)具有確定運動的條件是什么？第五講 平面四桿機構(gòu)（一）教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)。能準(zhǔn)確判斷具體實例屬于哪種平面四桿機構(gòu)類型(二)知識目標(biāo)熟悉平面四桿機構(gòu)的基本型式、應(yīng)用及其演化教學(xué)內(nèi)容教學(xué)的重點與難點(一）重點平面四桿機構(gòu)的基本型式、應(yīng)用及其演化。(二)難點平面四桿機構(gòu)類型的判斷。教學(xué)方法與手段 多媒體教學(xué)，采用動畫展示平面連桿機構(gòu)的運動特點，注重啟發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際。一、 概述二、四桿機構(gòu)的基本型式及演化由四個構(gòu)件用鉸鏈連接而成的機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。如圖所示，機構(gòu)中固定不動的構(gòu)件AD稱為機架，與機架相連的構(gòu)件AB和CD稱為連架桿。如果連架桿能繞軸線作360 o的回轉(zhuǎn)運動，稱為曲柄；若只能在某一角度(小于360176。)內(nèi)擺動，稱為搖桿。與機架不相連接的構(gòu)件BC稱為連桿。鉸鏈四桿機構(gòu)可按有無曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。 曲柄搖桿機構(gòu) 雷達天線俯仰角調(diào)整機構(gòu) 縫紉機踏板機構(gòu) 雙曲柄機構(gòu)定義：鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄時，此機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。 慣性篩 機車車輪聯(lián)動機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)定義：鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿時，此機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。碼頭起重機三、平面四桿機構(gòu)的演化曲柄滑塊機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)搖塊機構(gòu)和定塊機構(gòu)（1）搖塊機構(gòu)（2）定塊機構(gòu)偏心輪機構(gòu)這種機構(gòu)常用于沖床、剪床等機器中。小結(jié)：作業(yè)與思考：鉸鏈四桿機構(gòu)有那幾種基本型式？各有什么特點？鉸鏈四桿機構(gòu)可以通過那幾種方式演變成其它型式的四桿機構(gòu)？試說明曲柄搖塊機構(gòu)是如何演化而來的？第六講 平面四桿機構(gòu)（二）教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)理解平面四桿機構(gòu)工作特性的工程應(yīng)用。(二)知識目標(biāo)理解平面四桿機構(gòu)的幾個工作特性教學(xué)內(nèi)容平面連桿機構(gòu)幾個工作特性教學(xué)的重點與難點(一）重點平面四桿機構(gòu)的工作特性。(二)難點急回特性、死點位置。教學(xué)方法與手段利用動畫輔助理解急回特性、死點位置概念，工程案例展示其應(yīng)用。鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件在鉸鏈四桿機構(gòu)中，曲柄存在的條件為：（1）曲柄為最短構(gòu)件，又稱最短構(gòu)件條件；（2）最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于或等于其他兩構(gòu)件長度之和，又稱構(gòu)件長度和條件。 壓力角和傳動角急回特性的大小表示急回的程度。鉸鏈四桿機構(gòu)有無急回運動特性取決于該機構(gòu)有無極位夾角，角越大，急回運動特性也越顯著。 死點 小結(jié)：平面連桿機構(gòu)幾個工作特性作業(yè)與思考：雙搖桿機構(gòu)的四個構(gòu)件長度應(yīng)滿足什么條件？ 曲柄存在的條件是什么？什么是連桿機構(gòu)的壓力角、傳動角？它們的大小對連桿機構(gòu)的工作有什么影響？偏置曲柄滑塊機構(gòu)的最小傳動角γmin發(fā)生在什么位置？鉸鏈四桿機構(gòu)中有可能存在死點位置的機構(gòu)有哪些？它們存在死點位置的條件是什么？試舉出一些克服死點位置的措施和利用死點位置的實例。第七講 凸輪機構(gòu)教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)(二)知識目標(biāo)、特點、分類及應(yīng)用；了解其沖擊特性及應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容、特點、分類及應(yīng)用教學(xué)的重點與難點(一）重點凸輪機構(gòu)的從動件的常用運動規(guī)律。(二)難點立體凸輪機構(gòu)運動的實現(xiàn)教學(xué)方法與手段利用動畫演示機構(gòu)運動，工程應(yīng)用案例展示其應(yīng)用場合。一、概述 凸輪機構(gòu)的應(yīng)用凸輪機構(gòu)的組成：凸輪、從動件和機架—高副機構(gòu)。凸輪是凸輪機構(gòu)的主動件。 凸輪機構(gòu)的分類按凸輪形狀分(1)盤形凸輪 它是凸輪的最基本形式，是一個繞固定軸線轉(zhuǎn)動并且具有變化半徑的盤形構(gòu)件。如內(nèi)燃機配氣凸輪機構(gòu)。 (2)移動凸輪 當(dāng)盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠時，則成為移動凸輪，當(dāng)移動凸輪沿工作直線往復(fù)運動時，推動從動件作往復(fù)運動。如靠模車削機構(gòu)。 (3)圓柱凸輪 按從動件端部形狀分(1)尖頂從動件 這種從動件結(jié)構(gòu)簡單，尖頂能與復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，因而能實現(xiàn)預(yù)期的運動規(guī)律。但由于尖頂容易磨損，所以只適用于載荷較小的低速凸輪機構(gòu)。(2)滾子從動件 由于接觸處是滾動摩擦，不易磨損，因此是一種最常用的從動件。(3)平底從動件 由于平底與凸輪面間容易形成楔形油膜，能減少磨損，常用于高速重載的凸輪機構(gòu)中。它的缺點是不能用于具有內(nèi)凹輪廓的凸輪機構(gòu)。 二、 常用的從動件運動規(guī)律 平面凸輪機構(gòu)的基本尺寸和運動參數(shù) 常用的從動件運動規(guī)律小結(jié)：1. 凸輪機構(gòu)的組成、特點、分類及應(yīng)用2. 從動件的常用運動規(guī)律及選擇作業(yè)與思考： 凸輪機構(gòu)的類型有哪些？在選擇凸輪機構(gòu)類型時應(yīng)考慮哪些因素？用反轉(zhuǎn)法設(shè)計盤形凸輪的廓線時，應(yīng)注意哪些問題？移動從動件盤形凸輪機構(gòu)和擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計方法各有什么特點？何謂凸輪的偏距圓？第八講 其它常用機構(gòu)簡介教學(xué)目標(biāo)(一）能力目標(biāo)掌握棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、凸輪式間歇運動機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)在工程實際中的應(yīng)用(二)知識目標(biāo)、槽輪機構(gòu)的工作原理、運動特點、功能和適用場合、不完全齒輪機構(gòu)的工作原理、特點、功能及適用場合教學(xué)內(nèi)容教學(xué)的重點與難點(一）重點棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)的組成、工作原理及應(yīng)用。(二)難點棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、不完全齒輪機構(gòu)的組成、工作原理及應(yīng)用。教學(xué)方法與手段 利用動畫演示棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)的工作原理和特點。一、 棘輪機構(gòu) 棘輪機構(gòu)的工作原理棘輪機構(gòu)主要由棘輪、主動棘爪、止回棘爪和機架組成。 棘輪機構(gòu)的其它類型：1．摩擦棘輪（無聲棘輪）由于