机械设计（共计2部分，共计478页）_部分1.pptx

第1篇 机械设计总论第1章 绪论 机械是人类进行物质生产的重要工具，是实现现代化生产的基础，也是衡量社会生产力的重要标志； 机械是机器和机构的总称； 机器一般是指用来执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料或信息；用来进行物料传递和变换的机器一般又称作器械、装置或设备；用来进行信息传递和变换的机器，通常称为仪器；一台完整的机器一般都是由三部分构成，即：动力机、传动装置和工作机。传动装置是一种在一定空间中传递能量并同时实现某些其它作用的装置。它的作用主要包括能量的分配、转速的改变、运动形式的改变等。 机械零件是指组成机器的不可拆的基本单元，比如螺栓、螺钉、键、带、齿轮、轴、弹簧、销等。 通用零件是指在各种机器中广泛使用的零件，所谓专用零件是指只在某一类特定的机器中使用的零件。机械系统是指由许多机器、装置、监控仪器等组成的大型工业系统，或由零件、部件等组成的机器。设计是为了实现某种工程目的而进行的创造性过程，机械设计课程是培养机械工程类专业学生初步掌握设计机械零件和一般机器能力的一门专业基础课程。1.2 机械设计的要求和设计程序机械设计的内容：包括应用新的原理或新的概念，开发创造新的机器，改进现有机器或再设计。机械设计：生产机械产品的第一道工序，设计质量的高低，工业产品的核心是设计，机械产品性能的高低，设计阶段成功与否决定了其中的70%；设计机器时：首先应满足功能要求，在此基础上还要考虑满足使用方便、安全可靠、环保、经济合理、外形美观、体积小、重量轻、能耗小、效率高等多种要求；功能要求：所设计的机器能在规定的工作条件下、规定的工作寿命内执行预定的各项功能。 经济性要求：在满足功能要求的前提下，从机器费用、产品制造成本、产品的维修等多种因素中综合衡量，选择最佳设计方案，以获得最大的经济效益。考虑安全问题，避免发生设备和人身事故。机器的外观造型：设计时应考虑造型的比例协调大方、有时代感、美感、安全感。噪声也是机械设计过程必须加以考虑的问题。对于一些特殊的机器还有其它一些具体的要求。 在设计时要考虑抓住主要要求、兼顾其它一些要求进行设计。 机械设计的三种不同方法内插式设计外推式设计开发性设计 机械设计的一般过程 1．调查研究、制订开发计划书 由用户提出要求，用户和设计人员通过讨论、调查分析,共同制订开发计划书。内容包括产品的国内外现状、用途、功能、基本结构形式、主要设计参数、动力源形式、技术经济指标、成本和利润要求、计划进度等。2．初步设计阶段 这一阶段要确定主要的结构形式，进行机构、零部件的初步设计，对于一些无成功经验可以借鉴的部分，要通过进行模型试验研究和技术分析，验证原理的可行性、可靠性，发现存在的问题，并探索解决的方法。这一阶段最终要通过分析、计算，绘制出必要的结构草图。3．绘制装配图和零部件图 在上一阶段工作的基础上，根据对零件的功能要求、加工工艺要求，将零件的形状、尺寸、机械安装尺寸、配合公差等全部确定下来，并绘制出整机的装配图，在此基础上绘制出所有的零件图，编制技术文件和设计说明书，并不断审核和修改，最终定稿。4．样机试制和技术经济评价 对设计图纸进行全面的审核和改进之后，开始进行样机加工制作，装配完成后进行样机试验，对出现的问题进行分析、改进，然后进行全面的技术和经济性评价，和开发计划书进行比对，研究进一步提高综合性能的方法和措施。5．产品定型、投放市场 在样机达到要求的基础上，进行产品的定型设计，开始小批量生产，投放市场，接受用户反馈信息，进一步完善，之后方可进行批量生产、定型产品。上述的设计过程的各个阶段互相关联，当其中一个阶段发现问题时，必须进行返回修改。整个设计过程是一个不断修改、返工、不断完善的优化过程。在有些设计中，并非经过上述设计过程的所有步骤，这要根据实际情况进行操作。1.3 机械零件的设计要求和设计过程机器是由机械零件构成的，机械零件的设计是开发机械产品的基础和关键；设计出来的零件首先要满足功能要求，同时工作要可靠、成本低；设计时要根据可能发生的失效形式，确定零件在强度、刚度、振动稳定性、耐磨性、温度等各方面必须满足的条件；根据这些条件建立零件工作能力判断的准则，这些准则又是对机械零件尺寸进行计算和确定的依据。机械零件设计的一般过程1．确定零件的载荷 根据零件的工作情况，进行计算方案的简化，建立计算数学模型，计算载荷，并进行修正，使其最大程度接近实际载荷。2．选择零件的材料 根据零件的工作要求和工作条件，考虑材料的力学性质、物理性质、经济因素及供应情况等选择零件的材料。3．确定零件的尺寸 根据零件的工作能力准则，计算确定零件的主要尺寸，考虑加工要求、装配要求、拆卸安装要求、标准化要求，对尺寸进行确定和圆整。4．零件图绘制 根据确定的主要尺寸，并结合结构和工艺上的要求，绘制零件的工作图，标注必要的