第1章机械设计概论

机械设计课程是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程主要介绍通用机械零件的一般设计计算方法。通过本课程的学习学会机械设计的方法，如机械工作能力的分析与计算、机械结构的设计等。第1章机械设计概论

1.1．性质及特点

机械类主干课技术基础课必修课

桥梁过渡承前启后1.性质理论性课程设计性课程基础课专业课1)关系多；2）门类多；3）公式多；4）图形多；5）表格多；6）要求多。

虽繁杂、零碎但不抽象，各零、部件均有实物，学习时要善于分析比较，理论联系实际，找出部分间的联系（共性、个性），不要把各部分内容孤立起来。否则会感到内容杂乱无章。2.

特点

与先前所修课相比，内容较分散、零碎、系统性、逻辑性差，表现为：六个多

3）机构(mechanism)

4）机械零件（零件）3.基本概念（terms）1）机械

－组成机器的不可拆的基本单元.

－执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料或信息。

－实现预期机械运动的各构件的基本结合。2）机器(machine)6）构件

思考：零件与构件的关系如何？

5）部件零件泛指零、部件零件

通用零件专用零件3.基本概念

普通工作条件（温度、湿度、压力）下一般参数的通用零部件。研究：4.

本课程的内容12341）主要内容其它辅助系统：例如润滑、显示、照明等动力系统传动系统执行系统操作系统和控制系统机器的组成从装配关系上看各部分内容间的联系：齿轮带轮联轴器轴承轴承键轴轴过盈过盈卷筒2)内容间的联系选键联接选轴承选联轴器图1.3设计中各部分间的关系轴的结构设计零件的轮毂内孔径传动零件受力分析轴的受力分析轴承的载荷计算轴承的寿命计算图1.4计算中各部分间的关系从设计和计算的角度看各部分内容间的关系：

2）具有运用标准、手册、图册和查阅有关资料的能力，综合运用所学知识，设计出合用的零部件及简单机器。

1）掌握通用零件的设计原理、设计方法及一般设计规范，具有设计传动装置和一般机械能力。

设计、计算是本课程的基本教学内容，但最终目的是综合运用知识，设计机械传动装置和一般机械。5.任务

6.学习方法建议1）学习态度：端正、平和、不急不躁

2）认清“过渡”

从装配关系、功能和相互影响找联系（关联），从设计理论、设计方法找共性和个性。

3）找相关联的共性和个性，总结普遍规律；一般先介绍类型、构造、功能、材料、标准等基本知识工作情况、载荷分析、失效形式设计准则、方法、步骤等顺序：

4）明确：

5）作业6）注重复习巩固。2设计机器的一般程序设计阶段是决定机器好坏的关键计划阶段

工作步骤阶段目标计划

提出任务调查研究和分析－明确机器的功能－提出约束条件确定任务要求设计任务书方案设计（对设计的成败起关键作用）

机器功能分析提出可能的解决方案―多个解讨论：执行部分方案－传动部分－原动部分评价：决策——选定方案提出原理性的设计方案－原理图或机构运动简图技术设计

明确构形要求选材，决定尺寸评价决策——确定结构形状和尺寸总体设计部件设计零件设计总装草图和部装草图，总装图、部装图和零件图技术文件编制编制技术文件设计计算说明书、使用说明书和其他技术文件1.3机械零件设计概述1.机器及零件应满足的要求2.零件的一般设计步骤1)分析零件受力，画受力简图；机器应满足的要求：零件应满足的要求：工作可靠成本低2)计算作用于零件的载荷

4)根据计算准则，确定零件的主要尺寸（有些须圆整或标准化）3)合理选材5）绘制零件工作图。尺寸、公差、粗糙度、技术要求。

条件性计算：3.设计计算和校核计算设计计算：校核计算：

合理的简化计算。当问题过于复杂或其内在规律还没有完全被掌握时，根据充分掌握的试验数据做合理的假设简化。计算虽然不够精确，但在公式的使用条件范围内具有一定的可靠度。如：轴承寿命可靠度R=90%。4.传统设计方法和现代设计方法

传统设计方法现代设计定义以经验总结为基础，用经验公式、近似系数或类比等方法设计。用新兴设计理论和方法进行设计。相关知识机械制图、理论力学、材料力学、弹性力学、公差、机械原理、材料及热处理、工艺等。优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元、摩擦学设计等。特征静态分析、近似计算、经验设计、人