绪论
绪论
?,机械设计基础, 在工程技术
中的地位和作用
?机械概述
?该课程的性质、内容、任务和
学习方法
1.,机械设计基础, 在工
程技术中的地位和作用
该课程研究机械设计中的共性问题，是机
械设计工程的技术基础，应用广泛。
机械设计的程序，实际上是对, 机械设计
基础, 所研究内容的系统应用过程。
工程上进行机械设计时，首先，将构件按
照机械的工作原理要求组成机构；其次，分析
各构件的运动情况及构件在外力作用下的平衡
问题；第三，分析构件在外力作用下的承载能
力问题，合理地选择材料、热处理，确定构件
（零件）的形状、具体结构、几何尺寸、制造
工艺；最后，绘制零件工作图，待加工。
2.机械概述
（ 1）掌握名词
机器和机构、构件和零件
（ 2） 机器的组成
（ 3）机械的类型
机器
具有以下三个特征的实物组合
体称为机器 。
1.都是人为的各种实物的组合 。
2.组成机器的各种实物间具有确
定的相对运动 。
3.可代替或减轻人的劳动, 完成
有用的机械功或转换机械能 。
机构
它是具有确定相对运动的各种实
物的组合, 它只符合机器的前两个特征 。
（ 如齿轮机构 ）
机构主要用来传递和变换运动 。
机器主要用来传递和变换能量 。
从结构和运动学的角度分析, 机
器和机构之间并无区别, 都是具有确定
相对运动的各种实物的组合, 所以, 通
常将机器和机构统称为机械 。
带式输送机传动简图
零件和构件
零件 是组成机器的最小单元, 也是机器
的制造单元, 机器是由若干个不同的零件组装
而成的 。
各种机器经常用到的零件称为通用零件 。
特定的机器中用到的零件称为专用零件 。
构件 是机器的运动单元, 一般由若干个
零件刚性联接而成, 也可以是单一的零件 。 若
从运动的角度来讲, 可以认为机器是由若干个
构件组装 而成的 。
机器的组成
根据功能的不同, 一部完整的机器由以下
四部分组成,
1.原动部分,机器的动力来源 。
2.工作部分,完成工作任务的部分 。
3.传动部分,把原动机的运动和动力传递给工
作机 。
4.控制部分,使机器的原动部分, 传动部分,
工作部分按一定的顺序和规律运动, 完成给定的工作
循环 。
机械的类型
根据用途不同, 机械可分为,
（ 1） 动力机械 实现机械能与其他形式能
量间的转换 。
（ 2） 加工机械 改变物料的结构形状, 性
质及状态 。
（ 3） 运输机械 改变人或物料的空间位置 。
（ 4） 信息机械 获取或处理各种信息 。。
3.本课程的性质、内容
任务和学习方法
（ 1）, 机械设计基础, 是一门综合性的
技术基础课, 其研究对象和课程内容,
第一篇 构件静力分析
第二篇 构件承载能力计算
第三篇 常用机构
第四篇 常用机械传动
第五篇 通用机械零部件
3.本课程的性质、内容
任务和学习方法
（ 2）, 机械设计基础, 课程的任务,
? 能熟练地运用力系平衡条件求解简单力系的平衡
问题。
? 掌握零部件的受力分析和强度计算方法。
? 熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工
作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机
构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设
计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力，
初步具有设计简单机械传动装置的能力。
? 具有与本课程有关的解题、运算、绘图能力和应
用标准、手册、图册等有关技术资料的能力。
3.本课程的性质、内容
任务和学习方法
（ 3）学习方法
?抓好基本学习环节
?学会综合运用知识
?学会知识技能的实际应用
?学会总结归纳
?学会创新
第一篇 构件静力分析
?研究对象,
平衡状态的刚体或刚体系统
?研究内容,
①物体的受力分析；
②力系的简化；
③物体在力系作用下处于平衡的条件
及其在工程实践中的应用。
1.静力分析的基本概念
?力, 物体间的相互机械作用,使物体的运动状
态或形状尺寸发生改变。（ 外效应和内效应）
力的三要素及表示方法
力系与等效力系（合力和分力）
平衡与平衡力系
?刚体, 在外力作用下，大小和形状保持不变的
物体。静力学中研究的物体均可视为刚体。
力的三要素及表示方法
物体间机械作用的形式是
多种多样的，力对物体的效应
取决于力的 大小、方向和作
用点,这三者被称为力的三要
素。
力矢量 用一条有向线段表示,
线段的长度表示力的大小；线
段的方位和箭头表示力的方向；
线段的起点或终点表示力的作
用点, 力的国际单位为牛 [顿 ]
（ N） 。
2 静力学公理
公理 1 二力平衡公理
作用在刚体上的两个力, 使刚体保
持平衡的必要和充分条件是：这 两个力
大小相等, 方向相反, 且作用在同一条
直线上 。
对于变形体而言, 二力平衡公理只
是必要条件, 但不是充分条件 。
2 静力学公理
公理 2 加减平衡力系公理：
在已知力系上加上或者减去
任意平衡力系, 并不改变原
力系对刚体的作用 。
推论 1 力的可传性原理
作用在刚体上某点的力，
可以沿着它的作用线移
动到刚体内任意一点，
并不改变该力对刚体的
作用效应。（如图）
2 静力学公理
公理 3 力的平行四边形
公理
作用在刚体上同一点
的两个力, 可以合成为一
个合力 。 合力的作用点也
在该点, 合力的大小, 方
向, 由这两个力为边构成
的平行四边形的对角线确
定 。
2 静力学公理
推论 2 三力平衡汇交原理,作用在刚体上三个
相互平衡的力, 若其中两个力的作用线汇交于
一点, 则第三个力的作用线通过汇交点 。
2 静力学公理
公理 4 作用与反作用公理
两物体间的作用力与反作用力总是同时存
在，且大小相等、方向相反、沿同一条直线，
分别作用在这两个物体上。
作用力与反作用力互相依存, 同时出现, 同
时消失, 分别作用在相互作用的两物体上 。
作用力与反作用力与二力平衡公理中的两个
力有着本质的区别 。
2 静力学公理
公理 5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将
此变形体刚化为刚体，则平衡状态将保持不变。
刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，
而非充分条件。
绪论
?,机械设计基础, 在工程技术
中的地位和作用
?机械概述
?该课程的性质、内容、任务和
学习方法
1.,机械设计基础, 在工
程技术中的地位和作用
该课程研究机械设计中的共性问题，是机
械设计工程的技术基础，应用广泛。
机械设计的程序，实际上是对, 机械设计
基础, 所研究内容的系统应用过程。
工程上进行机械设计时，首先，将构件按
照机械的工作原理要求组成机构；其次，分析
各构件的运动情况及构件在外力作用下的平衡
问题；第三，分析构件在外力作用下的承载能
力问题，合理地选择材料、热处理，确定构件
（零件）的形状、具体结构、几何尺寸、制造
工艺；最后，绘制零件工作图，待加工。
2.机械概述
（ 1）掌握名词
机器和机构、构件和零件
（ 2） 机器的组成
（ 3）机械的类型
机器
具有以下三个特征的实物组合
体称为机器 。
1.都是人为的各种实物的组合 。
2.组成机器的各种实物间具有确
定的相对运动 。
3.可代替或减轻人的劳动, 完成
有用的机械功或转换机械能 。
机构
它是具有确定相对运动的各种实
物的组合, 它只符合机器的前两个特征 。
（ 如齿轮机构 ）
机构主要用来传递和变换运动 。
机器主要用来传递和变换能量 。
从结构和运动学的角度分析, 机
器和机构之间并无区别, 都是具有确定
相对运动的各种实物的组合, 所以, 通
常将机器和机构统称为机械 。
带式输送机传动简图
零件和构件
零件 是组成机器的最小单元, 也是机器
的制造单元, 机器是由若干个不同的零件组装
而成的 。
各种机器经常用到的零件称为通用零件 。
特定的机器中用到的零件称为专用零件 。
构件 是机器的运动单元, 一般由若干个
零件刚性联接而成, 也可以是单一的零件 。 若
从运动的角度来讲, 可以认为机器是由若干个
构件组装 而成的 。
机器的组成
根据功能的不同, 一部完整的机器由以下
四部分组成,
1.原动部分,机器的动力来源 。
2.工作部分,完成工作任务的部分 。
3.传动部分,把原动机的运动和动力传递给工
作机 。
4.控制部分,使机器的原动部分, 传动部分,
工作部分按一定的顺序和规律运动, 完成给定的工作
循环 。
机械的类型
根据用途不同, 机械可分为,
（ 1） 动力机械 实现机械能与其他形式能
量间的转换 。
（ 2） 加工机械 改变物料的结构形状, 性
质及状态 。
（ 3） 运输机械 改变人或物料的空间位置 。
（ 4） 信息机械 获取或处理各种信息 。。
3.本课程的性质、内容
任务和学习方法
（ 1）, 机械设计基础, 是一门综合性的
技术基础课, 其研究对象和课程内容,
第一篇 构件静力分析
第二篇 构件承载能力计算
第三篇 常用机构
第四篇 常用机械传动
第五篇 通用机械零部件
3.本课程的性质、内容
任务和学习方法
（ 2）, 机械设计基础, 课程的任务,
? 能熟练地运用力系平衡条件求解简单力系的平衡
问题。
? 掌握零部件的受力分析和强度计算方法。
? 熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工
作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机
构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设
计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力，
初步具有设计简单机械传动装置的能力。
? 具有与本课程有关的解题、运算、绘图能力和应
用标准、手册、图册等有关技术资料的能力。
3.本课程的性质、内容
任务和学习方法
（ 3）学习方法
?抓好基本学习环节
?学会综合运用知识
?学会知识技能的实际应用
?学会总结归纳
?学会创新
第一篇 构件静力分析
?研究对象,
平衡状态的刚体或刚体系统
?研究内容,
①物体的受力分析；
②力系的简化；
③物体在力系作用下处于平衡的条件
及其在工程实践中的应用。
1.静力分析的基本概念
?力, 物体间的相互机械作用,使物体的运动状
态或形状尺寸发生改变。（ 外效应和内效应）
力的三要素及表示方法
力系与等效力系（合力和分力）
平衡与平衡力系
?刚体, 在外力作用下，大小和形状保持不变的
物体。静力学中研究的物体均可视为刚体。
力的三要素及表示方法
物体间机械作用的形式是
多种多样的，力对物体的效应
取决于力的 大小、方向和作
用点,这三者被称为力的三要
素。
力矢量 用一条有向线段表示,
线段的长度表示力的大小；线
段的方位和箭头表示力的方向；
线段的起点或终点表示力的作
用点, 力的国际单位为牛 [顿 ]
（ N） 。
2 静力学公理
公理 1 二力平衡公理
作用在刚体上的两个力, 使刚体保
持平衡的必要和充分条件是：这 两个力
大小相等, 方向相反, 且作用在同一条
直线上 。
对于变形体而言, 二力平衡公理只
是必要条件, 但不是充分条件 。
2 静力学公理
公理 2 加减平衡力系公理：
在已知力系上加上或者减去
任意平衡力系, 并不改变原
力系对刚体的作用 。
推论 1 力的可传性原理
作用在刚体上某点的力，
可以沿着它的作用线移
动到刚体内任意一点，
并不改变该力对刚体的
作用效应。（如图）
2 静力学公理
公理 3 力的平行四边形
公理
作用在刚体上同一点
的两个力, 可以合成为一
个合力 。 合力的作用点也
在该点, 合力的大小, 方
向, 由这两个力为边构成
的平行四边形的对角线确
定 。
2 静力学公理
推论 2 三力平衡汇交原理,作用在刚体上三个
相互平衡的力, 若其中两个力的作用线汇交于
一点, 则第三个力的作用线通过汇交点 。
2 静力学公理
公理 4 作用与反作用公理
两物体间的作用力与反作用力总是同时存
在，且大小相等、方向相反、沿同一条直线，
分别作用在这两个物体上。
作用力与反作用力互相依存, 同时出现, 同
时消失, 分别作用在相互作用的两物体上 。
作用力与反作用力与二力平衡公理中的两个
力有着本质的区别 。
2 静力学公理
公理 5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将
此变形体刚化为刚体，则平衡状态将保持不变。
刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，
而非充分条件。
