机械设计基础(机械类)(第二版)

机械设计基础(机械类)(第二版)汇报人：AA2024-01-12CATALOGUE目录机械设计概述机械零件设计基础传动机构设计基础轴系零部件设计基础连接与紧固设计基础弹簧设计基础01机械设计概述提高机器或设备的性能通过优化设计，提高机器或设备的运行效率、稳定性、可靠性等性能，降低能耗和故障率，提高使用寿命。促进机械制造业的发展机械设计是机械制造业的基础和核心，其设计水平和创新能力直接影响机械制造业的发展水平和竞争力。实现机器或设备的特定功能机械设计的主要目的是根据使用要求，设计出能够实现特定功能的机器或设备，满足生产、生活等各方面的需求。机械设计的目的和意义设计应首先满足机器或设备的特定功能要求，确保实现预定的使用目标。功能性原则在满足功能要求的前提下，尽量降低制造成本和使用成本，提高经济效益。经济性原则设计应保证机器或设备的可靠性，使其在规定的条件下和规定的时间内能够正常工作。可靠性原则设计应考虑机器或设备在使用过程中的安全性，采取必要的防护措施，保障人身和财产安全。安全性原则机械设计的基本原则机械设计的一般流程进行详细设计在方案设计的基础上，进行详细设计，包括结构设计、零部件设计、装配设计等。进行方案设计和比较根据设计任务和要求，提出多种设计方案，并进行比较和分析，选择最优方案。明确设计任务和要求充分了解设计对象的使用要求、工作环境、性能指标等，明确设计任务和目标。进行制造和试验根据设计图纸和技术要求，进行制造和装配，并进行试验和调试，确保机器或设备的性能和质量符合要求。进行使用和维护提供使用说明书和维护手册，指导用户正确使用和维护机器或设备。02机械零件设计基础分类机械零件可分为通用零件和专用零件两大类。通用零件如螺栓、轴承等，在各种机械中都有使用；专用零件则根据特定机械的工作要求而设计，如曲轴、凸轮等。特点机械零件具有标准化、系列化和通用化的特点。设计师需遵循相关标准，选用合适的材料和制造工艺，以确保零件的互换性和使用性能。机械零件的分类与特点强度指零件在载荷作用下抵抗破坏的能力。设计师需根据零件的受力情况，选择合适的材料和截面形状，并进行必要的强度计算，以确保零件在工作过程中不发生断裂或塑性变形。刚度指零件在载荷作用下抵抗变形的能力。刚度不足会导致零件变形过大，影响机械的正常工作。设计师需通过优化结构、选用高刚度材料等方法提高零件的刚度。机械零件的强度与刚度摩擦01机械零件在相对运动时，接触表面间会产生阻碍运动的摩擦力。设计师需采取措施减小摩擦，如选择适当的摩擦副材料、降低表面粗糙度等。磨损02零件在摩擦过程中，接触表面材料会逐渐损失，导致零件尺寸和形状发生变化。设计师需根据磨损机理选择合适的材料和表面处理方法，以延长零件的使用寿命。润滑03在摩擦表面间加入润滑剂，可以减小摩擦和磨损。设计师需根据工作条件选择合适的润滑剂和润滑方式，并定期检查和更换润滑剂，以确保机械的正常运转。机械零件的摩擦、磨损与润滑03传动机构设计基础利用齿轮的啮合传递动力和运动，具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。齿轮传动链传动带传动蜗杆传动通过链条与链轮的啮合传递动力，适用于较大中心距的传动，具有结构简单、成本低等优点。通过带与带轮之间的摩擦力传递动力，适用于中心距较大的场合，具有缓冲吸振、过载保护等功能。由蜗杆和蜗轮组成，适用于较大传动比和交叉轴传动，具有结构紧凑、传动平稳等特点。传动机构的类型与特点指输入转速与输出转速之比，是传动机构的重要参数之一。不同类型的传动机构具有不同的传动比范围。指传动机构输出功与输入功之比，反映了传动过程中的能量损失情况。高效率的传动机构能够减少能量浪费，提高机械系统的整体性能。传动比与传动效率传动效率传动比

传动机构的选型与设计选型原则根据工作条件、传动需求、空间限制等因素选择合适的传动机构类型。同时考虑机构的可靠性、维护性、成本等因素。设计步骤确定传动比和功率需求；选择合适的机构类型和布局方式；进行详细的尺寸设计和强度校核；考虑润滑、密封等辅助设计。优化设计在满足基本功能的前提下，通过优化结构参数、选用高性能材料等手段提高传动机构的性能，如减小体积、减轻重量、提高承载能力等。04轴系零部件设计基础轴的分类与特点轴的分类根据承载情况，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。轴的特点各类轴具有不同的结构和功能特点，例如转轴既承受弯矩又传递扭矩，心轴只承受弯矩而不传递扭矩，传动轴只传递扭矩而不承受弯矩。包括确定轴的合理外形和全部结构尺寸。设计时需考虑轴上零件的装拆、定位、固定以及加工、装配和调整等因素。轴的结构设计根据轴的受力情况，选择合适的强度理论进行强度校核，以确保轴在正常工作条件下不会发生疲劳破坏。轴的强度计算轴的结构设计与强度计算根据轴的转速、载荷大小和方向以及工作条件等因素，选择合适的轴承类型，如滚动轴承或滑动轴承。轴承的选型包括确定轴承的结构形式、尺寸、公差配合以及润滑方式等。设计时需考虑轴承的承载能力、刚度、摩擦磨损以及寿命等因素。轴承的设计轴承的选型与设计05连接与紧固设计基础如焊接、铆接、大过盈热装连接等，连接件间无法分离，常用于永久性连接。不可拆连接如螺纹连接、键连接、销连接等，连接件间可以分离，方便维修和更换。可拆连接连接的类型与特点螺纹连接类型包括螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接等，适用于不同场合和需求。螺纹连接预紧与防松通过预紧力提高连接的可靠性和紧密性，采用防松措施避免松动。螺旋传动原理与应用利用螺旋副传递运动和动力，实现远距离传动和精确控制。螺纹连接与螺旋传动03过盈连接原理与特点利用过盈配合实现零件间的紧固连接，具有承载能力强、定心精度高等优点。01键连接类型与特点包括平键、半圆键、楔键和切向键等，适用于传递扭矩和轴向固定。02销连接类型与应用如圆柱销、圆锥销和开口销等，用于定位和连接两个零件。键连接、销连接及过盈连接06弹簧设计基础承受向压力，利用材料的弹性和结构特点，在变形后产生恢复力。压缩弹簧拉伸弹簧扭转弹簧承受拉伸力，通过拉伸变形储存能量，具有缓冲、减震等作用。承受扭矩，通过扭转变形储存能量，常用于机构中的夹紧、定位等。030201弹簧的类型与特点根据弹簧的几何尺寸和材料特性，计算其刚度，即单位变形量下的恢复力。刚度计算对弹簧进行强度校核，确保其在使用过程中不会发生塑性变形或断裂。强度校核分析弹簧在受载过程中的稳定性，防止其发生失稳现象。稳定性分析圆柱螺旋弹簧的设计计算由多个碟片叠加而成，具有较