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1、 机械设计基础机械设计基础 A(1)Fundamentals of Machine Design A(1)第一讲第一讲12E EE EF FF FF-FF-F3第一章第一章 绪论绪论1.1 课程的性质、任务、内容和要求课程的性质、任务、内容和要求 一性质一性质设计：按照任务的目的和要求设计：按照任务的目的和要求, ,预先定出工作方案预先定出工作方案 和计划和计划, ,绘出图样。绘出图样。设计：为了满足某种需求而进行的一种人类特有的设计：为了满足某种需求而进行的一种人类特有的 活动，即由构思到实现的一种创造性的活动。活动，即由构思到实现的一种创造性的活动。4非机械设计：非机械设计：无动作的设计无
2、动作的设计 机械设计：机械设计：有动作的设计有动作的设计5认认识识需需求求目目标标界界定定问问题题求求解解分分析析选选优优评评价价决决策策实实现现设计的过程设计的过程表表达达汽汽车车类类型型动力性能动力性能燃料经济性能燃料经济性能制动性能制动性能操纵稳定性操纵稳定性行驶平顺性行驶平顺性发动机发动机底盘（轮胎）底盘（轮胎）车身车身电器设备电器设备6 工程图的使用遍及设计的每一个阶段，被称为工程图的使用遍及设计的每一个阶段，被称为“工程界工程界的语言的语言”，对于设计思想，图形的作用体现在：，对于设计思想，图形的作用体现在： 可视化（可视化（visualize） 交流（交流（Communicate
3、） 文件（文件（Document） 制造（制造（Manufacture）工程图的作用工程图的作用工程图的种类工程图的种类 二维工程图二维工程图* * 三维工程图三维工程图工程图的表达必需准确、客观、无歧义。工程图的表达必需准确、客观、无歧义。7 二任务任务 1.1.学习投影法的基本理论及其应用。学习投影法的基本理论及其应用。2.2.培养空间的形象思维能力。培养空间的形象思维能力。3.3.培养初步的计算机绘图能力。培养初步的计算机绘图能力。4.4.培养严谨的工作作风。培养严谨的工作作风。5.5.培养自学能力。培养自学能力。8 三内容三内容1.1.图示法图示法在平面上表示几何元素和形体的各种方法在
4、平面上表示几何元素和形体的各种方法 2.2.图解法图解法利用在平面上解决空间几何问题的各种方法利用在平面上解决空间几何问题的各种方法3.3.制图基础制图基础正确的制图方法和相关国家标准正确的制图方法和相关国家标准4.4.机械制图机械制图零件图、装配图的绘制和读图方法零件图、装配图的绘制和读图方法9本学期学习内容（必修）：本学期学习内容（必修）：l点、直线、平面及其相互位置关系点、直线、平面及其相互位置关系l投影变换投影变换l立体及其截切、相交，复杂立体立体及其截切、相交，复杂立体l轴测图轴测图l视图、剖视图、断面图视图、剖视图、断面图l尺寸标注尺寸标注l计算机绘图简介计算机绘图简介下学期学习内
5、容（选修）：下学期学习内容（选修）：l工程图绘制（工程图绘制（1515，1717）l标准件与常用件（标准件与常用件（1616）l计算机辅助绘图及三维形体表达计算机辅助绘图及三维形体表达10机械设计基础机械设计基础A1A1教学日历教学日历 (3(3学时学时/ /周）周）序号序号讲课内容讲课内容序号序号讲课内容讲课内容1 1绪论，点的投影绪论，点的投影9 9期中测验期中测验2 2直线的投影直线的投影平面的投影平面的投影几何元素间的平行问题几何元素间的平行问题1010多形体相交多形体相交复杂立体的组成复杂立体的组成复杂立体的画图复杂立体的画图3 3国庆节放假国庆节放假1111轴测图轴测图正等轴测图正
6、等轴测图斜二等轴测图斜二等轴测图4 4几何元素间的相交问题几何元素间的相交问题几何元素间的垂直问题几何元素间的垂直问题平面上的最大斜度线平面上的最大斜度线1212视图，剖视图视图，剖视图5 5换面法换面法综合问题解题方法综合问题解题方法1313其他剖视图，断面图其他剖视图，断面图规定画法规定画法6 6平面立体，曲面立体平面立体，曲面立体1414尺寸的标注方法尺寸的标注方法1 17 7平面与平面立体相交平面与平面立体相交平面与曲面立体相交平面与曲面立体相交1515表达方法综合应用表达方法综合应用8 8立体与立体相交立体与立体相交1616总结总结“计算机绘图简介计算机绘图简介” ” 将作为机动安排
7、将作为机动安排11 四学习方法四学习方法 1.1.空间想象。在头脑中建立空间想象。在头脑中建立“空间平面空间平面”、 “ “形体图形形体图形”的对应。的对应。 Imagination is more important than knowledge. Albert Einstein 2. 2.理论联系实际。理论联系实际。 When I hear, I forget. When I see, I remember. When I do, I understand. Ancient Chinese proverb 3. 3.注重基础理论的学习。注重基础理论的学习。 There is no roya
8、l road to geometry. Euclid12 五教材五教材 清华大学编著、高教出版社出版清华大学编著、高教出版社出版机械制图机械制图第四版第四版 刘朝儒主编刘朝儒主编机械制图习题集机械制图习题集第三版第三版 高政一主编高政一主编参考参考教材教材Engineering Graphics(8th edition). Giesecke. 高教出版社高教出版社, 2005Engineering design communication: conveying design through graphics. Lockhart S D. 000591156机械制图机械制图. 路润民，许纪旻，路
9、润民，许纪旻， 清华大学出版社，清华大学出版社，200613 六要求六要求 1.1.听课听课复习复习作业作业 ( (预习预习) ) 2. 2.作业拆成单页，写明：学号、班号、姓名作业拆成单页，写明：学号、班号、姓名 3.3.用铅笔、仪器准确做题，字迹工整用铅笔、仪器准确做题，字迹工整 4.4.按时交作业，有错必改，作业全部保留按时交作业，有错必改，作业全部保留 5.5.上课携带：书、习题集、绘图用具（不带丁字尺）上课携带：书、习题集、绘图用具（不带丁字尺）14 6. 6.绘图用具：绘图用具： 绘图铅笔（绘图铅笔（H H、HBHB、2B2B），削，削笔刀，笔刀，（砂纸砂纸），）， 橡皮，橡皮，
10、毛刷或小毛巾毛刷或小毛巾，三角尺（三角尺（1150 mm）、）、圆规圆规、擦图片。、擦图片。157575 7. 7.字迹工整：字迹工整：字高字高 h = = 3.5 mm（字宽（字宽 = = h / / 2 ）16l粗实线粗实线：线宽：线宽d=0.7mml细线细线：线宽：线宽d=0.35mm细实线细实线虚线虚线 细点划线细点划线波浪线波浪线8. 线型线型17图线名称图线名称图线型式图线型式图线宽度图线宽度一般应用一般应用粗实线粗实线d d可见轮廓线、可见过渡线可见轮廓线、可见过渡线细实线细实线0.5d0.5d尺寸线及尺寸界线、剖面线、重合断面的轮廓线、尺寸线及尺寸界线、剖面线、重合断面的轮廓线
11、、螺纹的牙底线及齿轮的齿根线、引出线、分界线及螺纹的牙底线及齿轮的齿根线、引出线、分界线及范围线、辅助线、不连续的同一表面的连线范围线、辅助线、不连续的同一表面的连线波浪线波浪线0.5d0.5d断裂处的边界线、视图和剖视的分界线断裂处的边界线、视图和剖视的分界线双折线双折线0.5d0.5d断裂处的边界线、视图和剖视的分界线断裂处的边界线、视图和剖视的分界线虚线虚线0.5d0.5d不可见轮廓线、不可见过渡线不可见轮廓线、不可见过渡线点画线点画线0.5d0.5d轴线、对称中心线、轨迹线、节圆及节线轴线、对称中心线、轨迹线、节圆及节线双点画线双点画线0.5d0.5d相邻辅助零件的轮廓线、极限位置的轮
12、廓线、坯料相邻辅助零件的轮廓线、极限位置的轮廓线、坯料的轮廓线、假想投影轮廓线的轮廓线、假想投影轮廓线18 七考试与评分办法七考试与评分办法 1.1.期中（第期中（第9 9周）、期末共两次考试。周）、期末共两次考试。 2.2.两次考试均可携带本课程指定教科书。两次考试均可携带本课程指定教科书。 3.3.评分标准评分标准 平时平时: :期中期中: :期末期末= =1.5 : 2 : 6.51.5 : 2 : 6.5 （平时成绩包括作业和计算机操作）（平时成绩包括作业和计算机操作） 集中答疑时间：每周四下午集中答疑时间：每周四下午 4:00 4:00 6:00 6:00 答疑地点：答疑地点： 新水
13、新水400400（模型室）（模型室） 作作 业：周一中午业：周一中午12:0012:00之前交至精仪系之前交至精仪系 1502150219PSABCac投影条件及标注：投影条件及标注：投射线投射线（s）、）、投射中心（投射中心（S）空间几何元素空间几何元素（大写大写 A、B、C）投影面投影面（大写大写 P、V、H、W）投影投影（小写小写a、b 、c ）sb1.2 投影基础投影基础投影法：投影法：利用投射线通过物体向选定的面利用投射线通过物体向选定的面 投射，并在该面上得到图形的方法。投射，并在该面上得到图形的方法。20一中心投影一中心投影投射线交于一点的投影方法，投射线交于一点的投影方法，称为
14、称为中心投影中心投影。 2 2缺点：一般情况下，投影不反映物体的真缺点：一般情况下，投影不反映物体的真 实大小，度量性不好，无等比性，无平行性。实大小，度量性不好，无等比性，无平行性。DEdePSABCacsb 1 1优点：实体感强、逼真；优点：实体感强、逼真；21若将投影中心若将投影中心“S”向左移至无穷远处向左移至无穷远处DEdePSABCacsbs二平行投影法平行投影法平行投影平行投影:投射线相互平行投射线相互平行的投影方法的投影方法优点：具有平行性、等比性、优点：具有平行性、等比性、实形性（当空间的面、线与投影面平行时）。实形性（当空间的面、线与投影面平行时）。abcdePABCDE
15、空间空间ABDE,ABDE,投影投影abdeabde AD/DC = ad/dc AD/DC = ad/dc AB/DE = ab/de ? AB/BC = ab/bc ?22斜投影法斜投影法PsPs正投影法正投影法23投射线汇交于投投射线汇交于投影中心影中心投射线类型（投射线类型（汇交或平行汇交或平行）投影面与投射线的相对位置投影面与投射线的相对位置（倾斜或垂直倾斜或垂直）投射线垂直投射线垂直于投影面于投影面正投影法正投影法24第二章第二章 点、直线和平面的投影点、直线和平面的投影 正投影法基本理论中最基础的部分正投影法基本理论中最基础的部分。要求：要求：1. 1. 掌握投影规律及作图方法。
16、掌握投影规律及作图方法。 2. 2. 根据多面正投影，想象空间位置。根据多面正投影，想象空间位置。 3. 3. 进行相互关系的空间分析。进行相互关系的空间分析。252.1 2.1 点的投影点的投影一点的投影图一点的投影图1.1.点在一个投影面的投影点在一个投影面的投影A AaAaA1A2反过来，就无法实现反过来，就无法实现 aA A ！P不符合可逆性要求，怎么办？不符合可逆性要求，怎么办？26V H X Z Y W O A a”aaax aY az 2.2.点的三面投影点的三面投影直观图直观图.水平投影面水平投影面正立投影正立投影面面侧立投影面侧立投影面OZOZ轴轴OYOY轴轴空间空间“点点”侧面投影侧面投影正面投影正面投影细实线细实线字号：字号： 3.5 圆点：圆点：直径直径1 mm注意：注意：V V 或或V V 的长度均按的长度均按1 1：1 1 度量度量OXOX轴轴水平投影水平投影27V H W X Z O a”aaax aY az YH YW 最后擦去边框，最后擦去边框，这样的图就是投影图这样的图就是投影图。直观图展平直观图展平 V V面与画面重合面与画面重合 H H面绕面绕O
