机械设计基础-第六章

机械设计基础-第六章汇报人：AA2024-01-17目录第六章概述机械设计基本概念机械设计基础知识零件设计方法与技巧装配图设计与解读现代机械设计方法简介01第六章概述机械设计基础是机械工程专业的重要课程，第六章作为其中的一部分，主要探讨机械设计中的关键要素和方法。背景通过本章的学习，学生应能够掌握机械设计的基本原理和方法，具备进行简单机械系统设计的能力。目的章节背景及目的主要内容机械设计的基本概念和原则机械设计中的材料选择和处理主要内容与结构主要内容与结构010203机械系统的设计和优化结构安排机械零件的设计方法和步骤第一节第二节第三节第四节主要内容与结构01020304介绍机械设计的基本概念和原则，包括设计流程、设计准则、设计方法等。详细阐述机械设计中的材料选择和处理，包括材料的性能、选择原则、处理方法等。重点讲解机械零件的设计方法和步骤，包括零件的类型、设计方法、设计计算等。探讨机械系统的设计和优化，包括系统组成、设计原则、优化方法等。02机械设计基本概念机械设计定义根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。机械设计分类分为新型设计、继承设计和变型设计3类。机械设计定义及分类机械设计原则技术性能准则、经济性能准则、社会性能准则、美学性能准则。机械设计方法系统化、结构化、模块化、最优化。机械设计原则与方法根据用户需求确定设计任务，进行市场调研和预测，制定设计方案，进行技术设计和施工设计，试制、试验和定型，生产准备和制造，销售和服务。机械设计流程明确设计任务和要求，进行调查研究和分析比较，确定设计方案，进行技术设计和施工设计，编写设计说明书和图纸资料，审查设计方案和图纸资料。机械设计步骤机械设计流程与步骤03机械设计基础知识弹性变形与塑性变形物体在外力作用下发生变形，当外力去除后能够完全恢复的变形称为弹性变形；不能恢复的变形称为塑性变形。材料的力学性能包括强度、刚度、稳定性、硬度、韧性等，是选择和设计机械零件的重要依据。应力与应变物体内部单位面积上的内力称为应力，物体在外力作用下产生的形状和尺寸变化称为应变。材料力学基础03断裂力学在强度计算中的应用运用断裂力学理论和方法，对含裂纹或缺陷的零件进行强度评估和寿命预测。01静强度计算根据零件受力情况，运用材料力学理论进行应力、应变和强度的计算。02疲劳强度计算针对交变应力作用下的零件，进行疲劳强度计算和校核，以确保零件在长期使用过程中的安全性。零件强度计算与校核摩擦现象与分类01摩擦是两个接触表面在相对运动或有相对运动趋势时产生的阻碍现象，可分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦等类型。磨损机理与类型02磨损是摩擦过程中表面材料不断损失的现象，主要类型有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等。润滑原理与方法03润滑是降低摩擦、减少磨损的有效手段，常用的润滑方式有油润滑、脂润滑和固体润滑等。选择合适的润滑剂对于提高机械效率和延长使用寿命具有重要意义。摩擦、磨损与润滑理论04零件设计方法与技巧对零件进行结构分析，了解其受力情况、运动特性及工作环境等，为设计提供依据。结构分析设计原则结构优化遵循功能需求、工艺性、经济性和可靠性等原则进行零件设计。在满足功能需求的前提下，对零件结构进行优化，提高性能、降低成本。030201零件结构分析与设计根据零件的功能需求和制造工艺水平，合理确定零件的精度等级和公差范围。精度设计选择合适的公差配合类型，确保零件在装配和使用过程中的互换性和稳定性。公差配合采用合适的测量方法和工具，对零件的精度进行检测和控制。精度检测零件精度设计与公差配合提高零件表面的耐磨性、耐腐蚀性、美观性等性能。表面处理目的包括电镀、喷涂、热处理等多种技术，根据零件材质和性能需求选择合适的处理技术。表面处理技术对表面处理过程进行严格的质量控制，确保处理效果符合要求。表面处理质量控制零件表面处理技术05装配图设计与解读装配图是机械设计中的重要文件，用于表示机器或部件的装配关系、工作原理、主要零件的结构形状以及装配、检验和调试等所需的技术要求。装配图作用装配图主要包括一组视图、必要的尺寸、技术要求、标题栏和明细栏等。其中，视图用于表达机器或部件的工作原理、各零件间的装配关系和主要零件的结构形状；尺寸用于标注机器或部件的性能规格、装配尺寸、安装尺寸等；技术要求则注明了机器或部件在装配、检验、调试和使用等方面的要求。装配图内容装配图作用和内容绘制方法装配图的绘制一般采用“由内向外”的方法，即先画主要零件，再画次要零件和辅助零件，最后画出整个机器或部件的轮廓。同时，为了清晰地表达装配关系，可以采用拆卸画法、假想画法、简化画法和夸大画法等方法。绘制步骤首先了解和分析机器或部件的工作原理和装配关系，确定表达方案；然后根据表达方案选择适当的比例和图幅，布置视图；接着画出主要零件的基本形状，并逐步画出其他零件和辅助零件；最后标注尺寸和技术要求，填写标题栏和明细栏。装配图绘制方法和步骤VS解读装配图时，首先要了解机器或部件的工作原理和装配关系，然后分析视图中的表达方法和特点，找出各零件间的连接方式和相对位置关系。同时，要注意图中的尺寸标注和技术要求等关键信息。审查内容审查装配图时，主要检查视图是否完整、正确表达了机器或部件的工作原理和装配关系；尺寸标注是否齐全、合理；技术要求是否明确、符合实际；标题栏和明细栏填写是否规范等。同时，还要检查图纸的清晰度和规范性等方面的问题。解读方法装配图解读和审查06现代机械设计方法简介CAD在机械设计中的应用通过CAD软件，设计师可以方便地进行零件设计、装配设计、工程图绘制等，提高设计效率和质量。CAD技术的优势能够实现参数化设计、提高设计精度、支持设计重用等，是现代机械设计不可或缺的工具。CAD技术定义利用计算机强大的计算、分析和图形处理能力，辅助设计师进行产品设计的技术。计算机辅助设计（CAD）技术123基于数学优化理论，通过构建目标函数和约束条件，寻求最优设计方案的方法。优化设计方法可用于结构优化设计、传动系统优化设计、控制系统优化设计等，提高产品的性能和降低成本。优化设计在机械设计中的应用能够在满足各种约束条件下，自动寻找最优设计方案，提高设计效率和设计质量。优化设计方法的优势优化设计方法和应用可靠性设计方法在产品设计阶段考虑产品的可靠性要求，通过合理的设计手段保证产品在使用过程中