机械设计基础

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机械设计基础闵小琪:主编武汉交通职业学院机电工程系目录第1章机械设计基础概论第2章平面连杆机构第3章凸轮及间歇运动机构第4章带传动与链传动第5章齿轮传动第6章蜗杆传动第7章齿轮系与减速器第8章联接第9章轴和轴承第10章其它常用零部件第1章机械设计基础概论1.1机械的概念1.2机械设计的基本要求和一般程序1.3机械设计的内容与步骤1.4机械零件设计的一般步骤1.5机械零件的失效形式及设计计算准则1.6机械零件设计的标准化、系列化及通用化第1章机械设计基础概论

1.1机械的概念

1.1.1机械的组成动力部分、执行部分、传动部分、控制系统等。

原动机：机器动力的来源，电动机、内燃机等。执行部分：是直接完成工作任务的部分。传动部分：把原动机的运动和动力传递给执行部分,介于原动机和执行部分之间，起桥梁的作用。控制部分：控制机器的其他组成部分，使操作者随时实现或终止机器的各种预定功能。

1.1.2机器和机构1.机器

机器的特征：

1）都是许多人为实物的组合；

2）各实物之间具有确定的相对运动。

3）能完成有用的机械功或转换机械能。

机器：一种用来转换或传递能量、物料和信息的、能执行机械运动的装置。

2.机构

机构：能实现预期的机械运动的各实物的组合体。即：1）人为实物的组合体；

2）各实物间有确定的相对运动。常用机构：连杆机构凸轮机构齿轮机构连杆结构展开动画单缸四冲程内燃机

1缸体、2活塞、3连杆、4曲轴、5和6齿轮、7凸轮轴、8进气门顶杆、9排气门顶杆、10进气门、11排气门内燃机动画(3D)内燃机动画(3D)1.1.3构件和零件

构件是运动的单元，是由一个或几个零件组装而成的。

零件是制造的基本单元。零件又分：通用零件标准件专用零件非标准件

1.2机械设计的基本要求和一般程序

机械产品设计应满足以下几方面的基本要求：1．实现预定功能2．满足可靠性要求3．满足经济性要求4．操作方便、工作安全5．造型美观、减少污染

1.3机械设计的内容与步骤机械设计的过程通常可分为以下几个阶段（1）产品规划（2）方案设计（3）技术设计（4）制造及试验1.4机械零件设计一般步骤

1.根据零件的使用要求（如功率、转速等），选择零件的类型和结构形式。2.

分析零件的载荷性质，拟定零件的计算简图，计算作用在零件上的载荷；3.

根据零件的工作条件及对零件的特殊要求，选择适当的材料；4.

分析零件的主要失效形式，决定计算准则和许用应力；5.

确定零件的主要几何尺寸，综合考虑零件的材料、受载、加工、装配工艺和经济性等因素。参照有关标准、技术规范以及经验公式，确定全部结构尺寸；6.

绘制零件工作图并确定公差和技术要求.1.5机械零件的失效形式及设计计算准则1.5.1机械零件的失效形式

失效——零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能。失效形式：1．断裂4．破坏正常工作条件引起的失效

1.5.2机械零件的计算准则

计算准则——以防止产生各种可能失效为目的，而拟定的零件工作能力计算依据的基本原则。2．过量变形3．表面失效1、强度准则

2、刚度准则

零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。

零件在载荷作用下抵抗破坏的能力。

y——可以是挠度、偏转角或扭转角。

3．磨性准则设计时应使零件的磨损量在预定限度内不超过允许量。

4．散热性准则根据热平衡条件，工作温度t不应超过许用工作温度[]，即5．可靠性准则可靠性用可靠度表示，如有个零件，在预期寿命内只有个零件能连续正常工作，则其系统的可靠度为1.6机械零件设计的标准化、系列化及通用化标准化:指对零件的类型、规格、性能指标、检验方法、设计方法、制图要求等制定的标准并加以实施。

机械产品的“三化”

指标准化、系列化、通用化标准化含义：标准化、尺寸规