华科机械设计绪论

机械设计

主

讲

张卫国

联系方式电话－mail：wgzhang@办公室：先进制造大楼西楼B612室第一章机械设计概述一、“设计”的重要性第一章概述1、市场竞争归根结底是设计和制造能力的竞争设计和制造是将科技成果转化为财富的最后环节好的设计是使产品具有市场竞争力的保证中小批量、个性化、多品种、柔性生产模式2、机械制造业生产模式的转变提高了对设计的要求大批量、单一性、流水作业生产模式第一章概述基本车型生产台数型号数台数/型号A

63000

3700

17B

204000

16400

12C

53000

4500

12D

44000

7500

6合计

364000

32100

11丰田公司某年三个月内汽车生产情况：3、设计在生产中的地位设计是影响机械产品性能、质量和成本的主要因素设计占成本

5%设计决定成本

75%第一章概述现代企业的三大部分：将核心工作放在本企业，两头在内，中间在外开发设计制造市场销售第一章概述二、机械系统的组成1、动力系统提供动力、实施能量转换水轮机：电动机：机械能水能电能2、传动系统是将动力和运动传递给执行系统的中间装置功能：减速变速传递动力改变运动规律多驱动3、执行系统完成工艺动作的机构或工作机4、操纵及控制系统使各部分协调动作5、支承、连接及辅助装置如机架、冷却、润滑、记数、照明机械能加热炉工件输送机车床各分系统第一章概述以汽车为例－机械系统的组成第一章概述动力系统传动系统执行系统操纵及控制系统支承、连接及辅助装置底盘、悬架、车身、MAZDA新车型设计冷却、润滑、记数、照明第一章概述三、机械产品的开发过程产品规划结构方案设计原理方案设计总体设计施工设计试制、批量生产、销售可行性报告设计任务书原理方案图结构设计草图总装配图部装图、零件图技术文档机械设计步骤：方案设计参数设计结构设计图纸、文档第一章概述四、机械设计方法传统设计方法：理论设计（半经验设计）根据理论公式进行常规设计。类比设计与已有的同类产品进行比较来设计新产品。这种方法在工程实际中用得较多，特点是节省时间，较可靠。经验设计根据实践中归纳出的经验公式和经验数据进行设计，缺乏创新。模型实验设计用于大型、复杂零部件的设计。第一章概述现代设计方法：

优化设计对工程实际问题进行抽象，建立数学模型，用优化方法求解，得出最佳设计结果。

计算机辅助设计（CAD）包括设计、绘图、工程分析及仿真。

概率设计（可靠性设计）将概率论与数理统计理论运用于机械设计。

有限元设计

并行设计

虚拟设计数字化设计第一章概述五、本课程的主要内容、性质及要求1、课程内容机械——机器与机构的总称讨论通用机械零部件的设计方法，如零部件的工作原理、工作能力、参数设计、结构设计、制造工艺等关系：机械设计——参数设计和结构方案设计机械原理——原理方案设计组成机械的基本单元：机构——运动单元→

机械原理零件——制造单元→

机械设计第一章概述零件通用零件专用零件传动件连接件支承件其他—齿轮、蜗杆、带、链—螺纹、键、花键、销—轴、轴承—联轴器、弹簧、机架—水轮机叶片、活塞、曲轴机器是由机械零部件组成的整体，各个零件之间有紧密联系。学习时应有整体的设计观念。本课程重点讨论通用机械零部件的设计方法。研究方法：化整为零→

集零为整第一章概述要学习的内容：第一章

机械设计概述

★★第二章

机械设计中的约束分析

★★★第三章

齿轮传动设计

★★★★★第四章

蜗杆传动设计

★★★★★第五章

挠性传动设计

★★★★★第六章

轴和轴毂连接设计

★★★★★第七章

滑动轴承设计

★★★★第八章

滚动轴承的选择与校核

★★★★★第九章

联轴器、离合器

★★★第十章

连接设计

★★★★★第十一章

弹簧设计

★★★第十二章

结构设计的方法和准则

★★第十三章

典型零部件的结构设计

★★★★第十四章

润滑与密封

★★第十六章

机械系统的总体方案设计★第一章概述2、课程性质—设计性的技术基础课，综合性强基础课机械设计专业课3、学习要求（1）掌握通用机械零部件的设计方法和步骤；（2）初步具备设计机械传动装置及简单机械的能力；（3）能在设计中运用各种技术资料（标准、规范、手册）第一章概述工作原理、结构、类型、应用场合受力分析、失效形式设计准则、设计计算（2）不死记公式，理解并掌握基本概念着眼于分析问题和解决问题能力的培养。（3）掌握机械设计的特点解的不唯一性和设计过程的反复性。4、学习方法（1）掌握机械零部件设计时的共性问题第一章概述教材及实验指导书1、机械设计（第3版）吴昌林等主编，华中大出版社2、机械设计课程设计(第4版)

唐增宝等主编,华中大出版社3、机械设计现场教学指导书，自编，东一楼101＃周晓安4、机械设计实验指导书，自编，东一楼101＃周晓安成绩评定方法平时成绩(30％)－作业、实验、小测验、考勤、课堂表现考试成绩(70％)－闭卷考试要求：不无故缺课，不迟到、不早退；按时交作业、杜绝抄袭、认真规范第一章概述课堂讲授：48学时教学安排现场教学：4学时（两次）●传动件现场教学，东一楼401＃，第2周实验：4学时（两次）●带传动实验，东一楼101＃，第7周●传动方案综合实验，东一楼205＃，第9周●支承、连接件现场教学，东一楼405＃，第4周第一章概述现场教学及实验的具体安排第一次现场教学（东一楼401#）：第2周周四3～4节：1004班＋1006班前12人；第2周周四晚19点：1005班＋1006班后12人。第4周周四3～4节：1004班＋1006班前12人；第4周周四晚19点：1005班＋1006班后12人。第一次实验（东一楼101#）：第7周周四1～2节：1004；第7周周四3～4节：1005；第7周周四9～10节：1006。第二次现场教学（东一楼405#）：第二次实验（东一楼205#）：第9周周四1～2节：10