机械设计基础概论

1、机械设计基础 绪论 机械设备 生产设备 生产的机械化和自动化培养机械工程技术人员培养机械工程技术人员捆抄机捆抄机第一章概第一章概 1.1 机械的组成及机械的组成及本课程研究对象本课程研究对象 1电动机； 2v带传动； 3蜗杆减速器； 4螺旋传动； 5活动压头； 6压紧纸币。1电动机；2联轴器；3蜗杆；4蜗轮；5、6齿轮；7、9连杆；8摇杆；10推块；11机架；加热炉工件运送机加热炉工件运送机 原动机传动装置 工作机控制装置机械的组成机械的组成内燃机减速器主要概念机械、机器、零件、部件、构件、机构机械、机器、零件、部件、构件、机构机械零部件 定义：机械零件是机械制造中不可拆的 最小单元。机械部件

2、是完成同一目的而协同工作的零件的组合体。 通用零部件：在各类机械中都能用到的零部件。 专用零部件：只有在特定机械中才能用到零部件。机械零件机械部件滚动轴承部件滑动轴承部件通用零部件专用零部件构件与机构 构件：机械中每一个独立的运动单元体称为构件。 机构：具有确定相对运动的构件组合体称为机构。常用构件常用机构（1）平面连杆机构齿轮传动机构常用机构（2）凸轮机构平面四杆机构机器与机械机器：具有特定运动，并能够作功或实现能量转换功能的构件组合体。机器的三个特征:(1)人为的实体组合(2)确定的相对运动(3)变换和传递能量 机械：机器和机构的总称。常用机器实例抽油机机器与机构区别 机器：具有传递运动和

3、动力的作用。 机构：是构件的运动的组合体，只用来传递运动。 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，通常将机通常将机器和机构统称为机械。器和机构统称为机械。零件与构件的区别：零件与构件的区别： 零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。本课程研究对象及主要内容本课程研究对象及主要内容 研究

4、对象： 常用机构和一般机械通用零部件。 主要内容： 机械中常用机构的组成、运动分析、动力分析。一般工作条件和常用参数范围内的通用零部件的工作原理、结构特点、基本设计理论、设计计算方法。课程性质和学习目的课程性质和学习目的 课程性质：课程性质：设计性的技术基础课。 学习目的：学习目的： 树立设计思想、掌握设计理论方法、了解设计一般规律、培养设计能力、学会运用已有技术资料、掌握实验知识和技能。三 、机械设计的基本要求及一般过程机械设计的基本要求及一般过程一般过程一般过程 机械设计的基本要求：机械设计的基本要求： 机械设计的目的是为了满足社会生产和生活需求，机械设计的任务是应用新技术、新工艺、新方法

5、开发适应社会需求的各种新的机械产品，以及对原有机械进行改造，从而改变或提高原有机械的性能，任何机械产品都始于设计，设计质量的高低直接关系到产品的功能和质量，关系到产品的成本和价格,机械设计在产品开发中起着非常关键的作用。为此，要在设计中合理确定机械系统功能，增强可靠性，提高经济性，确保安全性。机械产品设计应满足以下几方面的基本要求。 实现预定功能实现预定功能设计的机器应能实现预定功能，并在规定的工作条件下、规定的工作期限内能正常运转。为此，必须正确选择机器的工作原理、机构的类型和机械传动方案，合理设计零件，满足强度、刚度、耐磨性等方面的要求。 2.满足可靠性要求满足可靠性要求机械产品的可靠性是

6、由组成机械的零、部件的可靠性保证的。只有零、部件的可靠性高，才能使系统的可靠性高。机械系统的零、部件越多，其可靠度越低。为此，要尽量减少机械系统的零件数目，并对系统可靠性有关键影响的零件，必须保证其必要的可靠性。 3.符合经济合理性要求符合经济合理性要求 设计的机械产品应先进、功能强、生产效率高、成本低、使用维护方便、在产品寿命周期内用最低的成本实现产品的预定 4.确保安全性要求确保安全性要求 要能保证操作者的安全和机械设备的安全，以及保证设备对周围环境无危害，要设置过载保护安全互锁等装置。 功能。 5.推行标准化要求推行标准化要求 设计的机械产品规格、参数符合国家标准，零部件应最大限度的与同

7、类产品互换通用，产品应成系列发展，推行标准化、系列化、通用化，提高标准化程度和水平。 6.6.体现工艺造型美观要求体现工艺造型美观要求 重视产品的工艺造型设计，不仅要功能强、价格低，而且外型美观、实用，使产品在市场上富有竞争力机械设计的一般过程机械设计的一般过程机械设计是一项创造性工作，需要考虑的因素较多，解答的方案也不止一个，下面用框图简要介绍机械产品设计的一般过程。 产品规划技术设计阶 方案设计阶段施工、设计、文件编制 机械零件设计的一般方法机械零件设计的一般方法通用机械零件设计的一般方法可概括为：.根据零件的功能及使用要求，选择零件类型并拟定计算简图；.分析零件的受力状况，考虑各种因素对

8、载荷的影响，确定计算载荷；.根据零件的工作条件，合理选择材料及热处理方法，并确定许用应力； 机械零件设计的一般方法机械零件设计的一般方法通用机械零件设计的一般方法可概括为：.分析零件可能的失效形式，确定设计准则，确定零件的基本尺寸；.确定零件的主要参数和几何尺寸，确定零件结构；.绘制零件工作图，拟定技术要求。 机械零件的材料选用机械零件的材料选用 选择材料时所需研究的考虑的因素是多方面的，如强度、刚度、耐磨、耐腐蚀性、加工工艺性等等 机械零件常用的材料种类1金属材料 铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、 可锻铸铁铸钢铸造性比铸铁差，但比锻钢和轧制钢好。 强度性比铸铁好，但比锻钢和轧制钢差机械零件的材料选用机械零件的材料选用1金属材料 碳钢与合金钢应用最广泛a) 铝合金重量轻、导热导电性较好、塑性好、抗氧化性好，高强度铝合金强度可与碳素钢相近b) 铜合金黄铜：cu与zn合金 青铜：cu与sn的合金 无锡青铜：cu与铝、硅、锰、镍的合金。 机械零件的材料选用机械零件的材料选用 2非金属材料塑料轻、易加工成形、减摩性好，强度低，可作为普通机械零件、绝缘体 陶瓷电热性好，硬度高 橡胶弹性、绝缘性好，常用作弹性元件和密封元件、减震元件 3、复合材料机械零件的使用条件及要求 1.使用条件：1）承受交变载荷，冲击载荷时，选择抗疲劳强度高的材料。2）承受的载荷大且尺寸小时，选择强度高的材料如