导图社区 机械工程导论
机械工程技术和机械制造知识学习小结，内容有：机械 机器及设备的概念、机器的组成、机械结构、机械的设计和制造过程，一起来学习吧。
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机械工程导论
机械、机器及设备的概念
机械：“机”和“械”的组成，就是一种具有一定强度的物体的组合体，是人为的实物构件组合，主要是利用能量达到特定的目的
机器（复杂机械）四大部分组成，具体是由各种金属和非金属零件、部件组成，零件、部件间有确定地相对运动，用来转换或利用机械能工作以产生有用功的系统
动力部分的功用是将非机械能转换为机械能并为机器提供动力
传动部分的功用将原动机提供的机械能以动力和运动的形式传递给工作部分
控制部分的作用是协调控制以上几部分的工作
设备（equipment）是指可供企业或人们在生产中长期使用，并在反复使用中基本保持原有实物形态和功能的生产资料和物质资料的总称。通常是一群中大型的机具器材的集合体
发展历程
大约200多万年前，类人猿使用天然的木棍和石块
新石器时代，开始制造和使用磨制的石器
青铜器时代，青铜器制作的器具不断进步
铁器时代，铁制工具不断发展
工业革命的开始，机械工业迅猛发展，进入机器和蒸汽时代
电气时代，第二次工业革命迅猛发展，早期的发电机、电动机因此产生
信息化时代，数字化设计和制造技术得到迅速发展
机器的组成
机构（只能用来传递运动和力或改变运动形式的机械），各构件以运动副相连，完成一定的相对运动，用以执行机械运动或进行运动形式的变换。 如右边三例：
曲柄滑块机构 由活塞、连杆、曲轴和机架组成，作用是将活塞的往复直线运动转换为曲柄的连续转动
齿轮传动机构 由齿轮、齿轮和机架组成，其作用是改变转速的大小和转动的方向。
凸轮机构 由凸轮、推杆和机架组成，其作用是将凸轮的连续转动转换为推杆有规律的间歇往复移动
机器（既能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功或完成能量、物料与信息转换和传递的机械），是由各种金属和非金属部件组装成的装置，消耗能源，可以运转，用来代替人的劳动、进行能量变换以及产生有用功
零件是组成机器的最基本的单元，也是加工制造的基本单元。
各种机器中普遍使用的零件，称为通用零件
只在某些特定类型的机器中才使用的零件，称为专用零件
构件可以是单一的零件，也可以是数个零件通过静连接组成的复杂组合体
通常把协同完成某一功能而装配在一起的若干个零件的装配体，称为部件，它是装配的单元
机械结构
机器运动和动力功能的实现主要是通过机构来实现的，机构只是从工作原理上实现了运动和动力的传递，实际上运动和动力功能的具体实现过程中需要承受载荷，如何保证机构在传递运动和动力的过程中不会断裂、不会产生过大的形变，并能保证使用的寿命和精度，就要考虑机构的具体表现形式，即机械结构形状、尺寸、材料等，故机械结构是保证运动和动力实现的具体表现形式，在机械中主要起支承或传递载荷的作用。
结构要素
结构件的几何要素：零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题
结构件之间的连接
结构设计中结构件的材料及热处理，机械设计中可选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺
机械结构设计的任务：在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。
毕设三板斧，论文必备
实现预期功能的设计准则
满足强度要求的设计准则
考虑加工工艺的设计准则
考虑装配的设计准则
考虑造型设计的准则
机械结构设计的过程
理清主次、统筹兼顾
绘制草图：在分析确定结构的同时，粗略估算结构件的主要尺寸并按一定的比例，通过绘制草图，初定零部件的结构
对初定的结构进行综合分析，确定最后的结构方案：综合分析草图结构，找出实现功能目的各种可供选择的方案，评价、比较后最终确定结构设计
结构设计的计算与改进：对承载零部件的结构进行载荷分析，必要时计算其承载强度、刚度、耐磨性等内容
结构设计的完善：按技术、经济和社会指标不断完善，寻找所选方案中的缺陷和薄弱环节，对照各种要求和限制，反复改进
形状的平衡与美观
机械的设计和制造过程
机械设计过程
根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程
开发性设计 这种设计的创新性很强：机械所实现的功能，机械的工作原理，机械的主体结构，这三者中至少有一项是首创的
适应性设计 根据对现有机械的使用经验和技术发展需要，对其进行局部的修改或增补的设计，以提高其性能、降低其制造成本或减少其费用。
参数化设计 为适应新的需要对已有的机械做部分的修改或增删，不改变原机械的基本结构，只改变功能的范围、机械的尺寸和参数的设计
机械制造过程：产品由图纸到实物的全过程
重点：机械工程学科的知识体系
机构
由两个或两个以上构件组成，各构件间通过活动联接形成确定的相对运动
作用是将一种运动形式变换为另一种运动形式，同时用来传递运动和动力
常见的机构有带传动机构、链传动机构、连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构、间歇运动机构等
带传动机构是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。 根据传动原理的不同，有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动，也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动
链传动机构是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式
连杆机构是由若干构件通过低副连接而组成的机构。 机构运动形式多样，可实现转动、摆动、移动和平面或空间的复杂运动，可用于实现已知运动规律和已知轨迹
凸轮是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构，是具有曲线轮廓或凹槽的构件。 能使从动件获得较复杂的运动规律，且结构简单、紧凑
齿轮机构由主动齿轮、从动齿轮组成，用来传递任意两轴间的运动和动力
螺旋机构由螺杆、螺母和机架组成。通常它是将旋转运动转换为直线运动，同时传递运动和动力
间歇运动机构是将主动件的均匀转动转换为从动件时动时停的运动机构。如棘轮机构和槽轮机构
