机械设计第1章设计概论

1、机 械 设 计第第0章章 绪绪 论论重点重点与难与难点点掌握掌握本课程的研究对象、性质及学习方法。本课程的研究对象、性质及学习方法。教学基本要求教学基本要求本课程的研究对象及学习方法本课程的研究对象及学习方法 第第0章章 绪绪 论论0.1机器的组成与本课程的研究对象机器的组成与本课程的研究对象011机器的组成机器的组成原动机原动机 传动传动 工作机工作机 控制控制 机器组成机器组成(1) 原动机原动机(2)传动机构传动机构 (3) 执行机构执行机构(4) 控制系统控制系统 常用机器实例带式运输机用传动装置：抽油机皮带（传动）皮带（传动）电机（原动）电机（原动）定时器（控制）定时器（控制）叶轮（

2、工作）叶轮（工作）试分析洗衣机的各组成部分试分析洗衣机的各组成部分内燃机1 箱体 2 活塞 3 连杆 4 曲轴 5、6 齿轮 7 凸轮 8 推杆内燃机内燃机箱体+活塞、连杆、曲轴齿轮凸轮、推杆连杆机构齿轮机构凸轮机构连杆机构齿轮机构凸轮机构内燃机内燃机减速器传动零件轴系零件联接零件 机架及附件 执行机构执行机构：是机器中最接近作业端的机构，直接与被作业件是机器中最接近作业端的机构，直接与被作业件相接触，以完成作业任务相接触，以完成作业任务.电动机齿轮机构连杆机构螺旋机构机构机构 具有确定相对具有确定相对运动的组合体，是运动的组合体，是机器的主要组成部机器的主要组成部分。分。（传递运动和力或改变

3、运动形式）机器机器 具有确定的相对运动具有确定的相对运动的组合体，的组合体，并能完成有益的机并能完成有益的机械功或转换机械能。械功或转换机械能。成成 连杆机构 凸轮机构 齿轮机构 间歇机构 机构中独立运动的物体称为构件机构中独立运动的物体称为构件 连杆是内燃机中的一个构件，它由连杆体1、连杆盖2、轴瓦3、4和5以及螺栓6、螺母7、开口销8等零件构成。 构件构件（运动的整体）运动的整体）零件零件（制造的单元）（制造的单元）机械零件齿轮实物实物螺纹连接件实物通用零部件专用零部件机械部件滚动轴承部件滑动轴承部件、内容、内容从承载能力出发，考虑结构、工艺、维护等方面从承载能力出发，考虑结构、工艺、维护

4、等方面来解决通用零件的设计问题。包括如何确定零件来解决通用零件的设计问题。包括如何确定零件尺寸、如何选择材料、精度、表面质量及绘制零尺寸、如何选择材料、精度、表面质量及绘制零件图等。件图等。 1、研究对象、研究对象：一般参数的通用零件：一般参数的通用零件012本课程的研究对象及研究内容本课程的研究对象及研究内容013本课程的性质和任务本课程的性质和任务 专业基础课专业基础课任务任务2)掌握通用零件的设计方法掌握通用零件的设计方法3)掌握一定的设计技能（运用手册标准规范）掌握一定的设计技能（运用手册标准规范）4)了解机械设计的最新动态了解机械设计的最新动态1)培养正确的设计思想培养正确的设计思想

5、 机械设计机械设计方案设计方案设计 结构设计结构设计 机械原理课程的范畴机械原理课程的范畴 机械设计课程的范畴机械设计课程的范畴 三性：设计性、综合性和实践性三性：设计性、综合性和实践性 四多：内容多、公式多、图表多四多：内容多、公式多、图表多 、符号多、符号多、系数多系数多014学习本课程应注意的问题学习本课程应注意的问题1、特点、特点2 学习本课程应注意的问题学习本课程应注意的问题）理论联系实际）理论联系实际）抓住本课程的体系）抓住本课程的体系）及时复习先修课）及时复习先修课）注意结构知识的学习）注意结构知识的学习）注意公式中的系数）注意公式中的系数1了解机械设计的一般步骤和方法；了解机械

6、设计的一般步骤和方法； 2掌握机械零件常见失效形式和计算准则。掌握机械零件常见失效形式和计算准则。机械零件的失效形式和计算准则机械零件的失效形式和计算准则。 教学基本要求教学基本要求重点与难点重点与难点第第1章章 机械设计总论机械设计总论第第1章章 机械设计总论机械设计总论设计具有使用功能的机械技术系统设计具有使用功能的机械技术系统11 机械设计概述机械设计概述1.机械设计的任务）实现能量转换实现能量转换（电动机）（电动机） ）实现物料转换）实现物料转换（各种机床）（各种机床） ）实现信息转换）实现信息转换（计算机）（计算机）2机械设计的基本要求机械设计的基本要求）使用要求：）使用要求：指机器

7、能有效地执行预期的全部职指机器能有效地执行预期的全部职能。能。 ) 经济性要求经济性要求（设计经济性和使用经济性（设计经济性和使用经济性）安全性要求）安全性要求）其他要求：）其他要求：环保要求外观要求体积重量要求环保要求外观要求体积重量要求1）产品规划阶段）产品规划阶段n根据市场需求、用户反映及本单位的技术情况，制定设计对象的功能要求、有关指标及限定条件，完成设计任务书。 3机械设计的一般程序机械设计的一般程序2 ） 方案设计阶段： 为实现总体方案，采用那些具体机构为实现总体方案，采用那些具体机构。3） 总体设计阶段：n比较、综合、选优，画总体图。4 ） 结构设计阶段：完成零件图的设计完成零件

8、图的设计(确定零件各部分形状、尺寸、确定零件各部分形状、尺寸、工艺、材料、热处理工艺、材料、热处理)。5 ）试制、试验、鉴定及生产阶段 112 、创新及优化创新及优化1）无新技术）无新技术,但形式上有翻新但形式上有翻新（自行车）自行车）2）含有重要的新技术）含有重要的新技术1创新创新3 ）具有完全创新的功能）具有完全创新的功能2优化）于经验的优化设计。（人工判断寻优设计者根据自己的经验通过直观判断，对事物进行优化 ）2 ） 基于计算机的枚举寻优（利用计算机计算结合人工判断对事物进行优化。 ）3 ） 数学规划寻优（是量化的优化方法，适用于机械设计中的参数设计）。4 ）人工智能寻优（根据专家系统技

9、术，实现优化的自动选择和优化过程的自动控制）。113机械设计中的标准化机械设计中的标准化114 机械设计的最新进展机械设计的最新进展1、 设计理论的不断完善与发展设计理论的不断完善与发展,设计手段和方法的设计手段和方法的不断更新不断更新。由于计算机的进步和发展，产生了许多新的设计方法如计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计和工业设计等等。 2、机械设计的综合程度越来越高，、机械设计的综合程度越来越高，与其它学科交叉越来越广泛和深入，由传统机械向机电一体化、智能化发展，已成为机械产品发展的大趋势。 3、机械设计的实验研究技术有了很大的发展和提高、机械设计的实验研究技术有了很大的发展和提高,实验与理

10、论相互结合相互促进实验与理论相互结合相互促进 1. 2 机械零件设计概述机械零件设计概述1要求要求）工作可靠）工作可靠）成本低廉）成本低廉1.2.1机械零件的应满足的要求及设计步骤机械零件的应满足的要求及设计步骤2）选择零件的类型、材料。）选择零件的类型、材料。1）根据零件的工作条件）根据零件的工作条件，进行载荷分析进行载荷分析3）按可能的失效形式确定零件的计算准则，）按可能的失效形式确定零件的计算准则，确定零件的基本尺寸确定零件的基本尺寸4 ）确定零件的结构、绘图，并编写计算说明书确定零件的结构、绘图，并编写计算说明书2零件设计的一般步骤零件设计的一般步骤1.2.2 机械零件的失效形式及设计准则机械零件的失效形式及设计准则1失效形式失效形式失效分析失效分析振动失效振动失效高速运转的零件，当其转速等于或接近零件的自振频率时，会发生共振，使振幅急剧增大，导致零件及系统在短时期破坏。表面压溃过量塑性变形打滑磨损疲劳点蚀胶合断裂振动失效过量弹性变形零件失效表面失效根据失效原因建立的工作能力判定条件，根据失效原因建立的工作能力判定条件，称为零件的设计计算准则。称为