机械设计基础C第2章习

机械设计基础C第2章习汇报人：AA2024-01-14目录CONTENTS机械设计概述机械设计基础知识第2章习题详解机械设计实践应用课程总结与复习建议01CHAPTER机械设计概述定义机械设计是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。重要性机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素。机械设计努力的目标是：在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出最好的机械，即做出优化设计。机械设计的定义与重要性机械设计的基本原则技术性能准则：技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能，既包含静态性能，也包含动态性能。例如，产品所能传递的功率、效率、使用寿命、强度、刚度、抗摩擦、磨损性能、振动稳定性、热特性等。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。经济性准则：工程师设计出的产品，要在特定的使用条件下达到或完成既定的功能，这就要求设计不能脱离实际，不能一味追求高质量和高水平，而应在满足性能要求的前提下尽量降低成本。同时，设计过程中还应考虑产品的设计、制造和使用的经济性，运用价值工程对产品进行功能分析，研究产品的功能和成本之间的内在关系，力求以最低的成本达到所需的功能或以最小的代价获取最大的经济效益。可靠性准则：可靠性是指产品在规定的使用条件下，在预期的寿命内能完成规定功能的能力。可靠性准则就是指所设计的产品应该满足既定的可靠性要求。产品的可靠性不仅与制造厂的制造工艺和加工设备有关，而且与设计水平有关。设计员在产品设计过程中和各个设计阶段中采用的可靠性工程技术已成为提高产品可靠性的关键。安全性准则：安全性是指产品在操作或使用过程中保证安全的程度。安全性准则是指所设计的产品应满足既定的安全要求。在产品设计过程中，既要考虑产品本身的安全性，防止产品在使用过程中发生意外，造成对人身的伤害和财产损失，又要考虑可能产生的环境公害和社会危害。根据用户订货、市场需要和新科研成果制定设计任务；初步设计：包括工作原理的选择，根据工作原理选择机械结构，选择各部件的材料等；绘制初步总图以及初步审查；机械设计的一般流程包括修改设计（根据初审意见）、绘制全部零部件和新的总图以及第二次审查；详细设计根据二审意见修改二稿总图及零部件图，绘制零件工作图及部件装配图和总装配图；定稿设计机械设计的一般流程第三次审查；产品试制、试验、鉴定；进行技术经济分析评价；编制技术文件。01020304机械设计的一般流程02CHAPTER机械设计基础知识材料在受力作用下发生的内部抵抗力的分布和大小，以及由此引起的材料形状和尺寸的变化。应力与应变材料的力学性能疲劳与断裂包括强度、刚度、稳定性等方面的性能指标，用于描述材料在不同受力条件下的表现。材料在交变应力作用下发生的疲劳破坏和断裂现象，以及相关的理论分析和实验方法。030201材料力学基础

机械制图基础制图基本规范包括图纸幅面、比例、字体、图线、尺寸标注等方面的规定，保证图纸的清晰、准确和易读。视图表达方法基本视图、向视图、局部视图和斜视图等不同的视图表达方法，用于完整、清晰地表达机件的形状和结构。零件图和装配图零件图用于表达单个零件的形状、大小和技术要求，装配图则表达机器或部件的工作原理、结构特点和装配关系。研究零件尺寸精度和相互间配合关系的科学，涉及公差带、配合制度、公差等级等概念。公差与配合包括测量原理、测量方法、测量误差等方面的知识，为机械制造过程中的质量控制提供技术支持。测量技术基础如轴类零件、箱体类零件等的测量方法和步骤，以及相应的测量工具和设备的使用。典型零件的测量公差配合与测量技术03CHAPTER第2章习题详解03注意事项在计算自由度时，需要正确识别复合铰链、局部自由度和虚约束等特殊情况，并进行相应的处理。01机构自由度的概念机构自由度是指机构中所有构件相对于机架的独立运动的数目。02平面机构自由度计算的一般公式F=3n-2PL-Ph，其中n为活动构件数，PL为低副数，Ph为高副数。习题一：平面机构的自由度计算平面连杆机构的设计步骤根据工作要求选定机构类型，确定机构的运动学尺寸，进行机构的运动和动力分析，校核机构的运动和动力性能。平面连杆机构的运动特性急回特性、死点位置、压力角和传动角等。平面连杆机构的基本形式铰链四杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构等。习题二：平面连杆机构的设计与分析123盘形凸轮机构、移动凸轮机构和圆柱凸轮机构等。凸轮机构的基本形式根据工作要求选定凸轮机构类型，确定从动件的运动规律，设计凸轮的轮廓曲线，确定凸轮的基本尺寸。凸轮机构的设计步骤压力角、基圆半径、推程和回程等。凸轮机构的运动特性习题三：凸轮机构的设计与分析直齿圆柱齿轮机构、斜齿圆柱齿轮机构、直齿圆锥齿轮机构和蜗杆蜗轮机构等。齿轮机构的基本形式根据工作要求选定齿轮类型，确定齿轮的模数和齿数，进行齿轮的强度校核，设计齿轮的变位系数和修形参数。齿轮机构的设计步骤正确啮合条件、连续传动条件、重合度和侧隙等。齿轮机构的啮合特性习题四：齿轮机构的设计与分析04CHAPTER机械设计实践应用工业机器人利用机械设计制造工业机器人，完成危险、繁重或精密的工作。生产线自动化通过机械设计实现生产设备的自动化，提高生产效率和产品质量。专用设备设计针对特定生产需求，设计专用的机械设备，满足特殊工艺要求。机械设计在工业生产中的应用通过机械设计制造各种家用电器，如洗衣机、冰箱、空调等，提高生活质量。家用电器汽车、火车、飞机等交通工具的设计制造离不开机械设计的支持。交通工具各种健身器材的设计制造也需要运用机械设计原理，确保使用安全和舒适。健身器材机械设计在日常生活中的应用智能化发展绿色环保微型化趋势个性化定制机械设计的发展趋势及前景展望01020304随着人工智能技术的不断发展，机械设计将更加注重智能化和自动化。环保意识的提高将推动机械设计向更加环保的方向发展，如降低能耗、减少污染等。随着微电子技术和纳米技术的不断进步，机械设计将更加注重微型化和精细化。消费者需求的多样化将推动机械设计向个性化定制的方向发展，满足不同客户的需求。05CHAPTER课程总结与复习建议机械设计基本概念机械设计基础知识机械设计方法机械零件设计课程重点回顾掌握机械设计的基本定义、目的、任务以及设计过程。熟悉并掌握传统设计方法和现代设计方法，如优化设计、可靠性设计等。深入理解机械设计中的力学、材料力学、热力学等基础知识。掌握常用机械零件的设计原理、方法和步骤，如轴承、齿轮、轴等。学习方法建议按照课程大纲和教材体系，有计划、有步骤地进行学习。将所学理论知识与实际应用相结合，通过实例分析和课程设计等方式加深理解。通过大量的习题练习，巩固所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。阅读相关领域的书籍和文献，了解前沿技术和发展趋势，拓宽视野。系统学习理论联系实际多做练习拓展阅读对课程内