武汉理工大学机械设计基础

机械(Machinery) —— 是机器和机构统称。

机器(Machine) — 主要是指机械装置。如电动机、 内燃机、机床、汽车、火车、飞机、轮船、起重运机械、 冶金矿山机械、轻纺食品机械等。 机构(Mechanics)—— 机构是用连接副连接起来的、 有一个构件为机架的构件系统。只能传递运动和力。 机械设计(Machine Design) ——即为各种机械 装置的设计，机械设计是为了满足机器的某些特定 功能而进行的创造性过程，设计是创造性的劳动， 设计的本质在于创新。本课程主要介绍机械设计中 的一些基础知识。

机械设计基础课程的研究对象——机械。如：

破 碎 机

指 南 车 内燃机

带 式运输带

运

输

机

联轴器

减速器

联轴器

电动机

索杰纳火星车 它是美国国家航空航天 局于格林威治时间1997 年7月4日17时07分发射 的火星探路者号宇宙飞 船成功地在火星表面着 陆，该飞船携带了索杰 纳火星车，这也是一种 机器。

美国山迪亚国家实 验室的科学家，成 功研制了相信是世 界最小的微型机械 人，这微型机械人 体积只有四分之一 立方寸，体重小於 一盎司。

世界最小的微型机械人 World's smallest robot

“神舟五号”发射时的情景。发射塔、运 载火箭都是庞大的机器。

§0-1一.组成

机械的组成

典型机构 专用零部件 机械零部件 通用零部件 控制操作系统 专用零件 是只能用于某类机械的零件.如曲轴，燃气轮机的叶轮

曲柄滑块机构 内燃机由 齿轮机构 凸轮机构

组成

缸体 活塞推杆

连杆

凸轮

曲轴曲柄滑块机构

凸轮机构

齿轮机构

二.机构及基本组成单元

1.机构——是由构件以可动联接方式联接起来，用来传递运动和力的构件系统。如：内燃机中由缸体、活塞、连杆、曲轴 四构件组成的曲柄滑块机构。 缸体 (机架)

活塞 (滑块)连杆 曲轴 (曲柄)

曲柄滑块机构

2.基本组成单元

构件(link)——构件是机构中的运动单元，构 件可以是单一的整体如活塞、曲轴，也可以是由 几个零件组成的刚性结构(如：连杆) 零件(element )——是制造的单元，是不 可分割的最小单元。如：连杆体 、连杆盖 、轴瓦螺栓 、螺母、开口销 螺 栓

连杆体

轴 瓦

曲

轴连杆盖

连

杆

开口销

螺母

机械：是机器和机构的总称

结论

机器的基本组成要素是构件和零件 机器：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量， 物料和信息。机器由若干机构组成。 机构：是由构件以可动联接方式联接起来，用来传递 运动和力的构件系统。 构件：是机构中的运动单元。构件可以是单一的整体，也可 是由几个零件组成的刚性结构，如内燃机的连杆。

机器与机 构的区别

构件与零 件的区别

零件：是最小的制造单元，如轴系结构中的齿轮和轴等。

§0-2

机械设计基础课程的内容、性质和任务

一. 机械设计基础主要内容机械设计基础是一门技术基础课，主要介绍机械中的常 用机构和通用零部件的工作原理、 结构特点、基本设计理论 和计算方法。 1、研究机构的组成及具有确定运动的条件；基本机构 的工作原理、特性和运动学设计方法。

连杆机构

常用的机构

凸轮机构 齿轮机构 轮 系

连杆机构 凸轮机构

齿轮机构

2 、研究通用机械零部件(齿轮、蜗杆、带传动，螺纹 联接，键联接，轴、轴承、联轴器)的工作原理、特点、选 用及设计计算等。

齿轮传动蜗杆传动 带传动

通用的零件设计

螺纹联接 键联接 轴 轴承 联轴器

齿 轮 传 动

轮 系

蜗杆传动

传动带3 主动轮1

从动轮2

vα1

n1

α2

v带传动

链传动

螺纹联接

键 联 接

花键联接

滚动轴承

轴

齿轮

套筒

滚动轴承

键

半联轴器

轴系零部件设计

轴

键 槽

滚动 轴承