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机械设计基础12小结
汇报人：AA
2024-01-17
目录
CONTENTS
机械设计概述
机械设计基础知识
机械零件设计
机械传动系统设计
液压与气压传动系统设计
机械制造工艺设计
总结与展望
01
机械设计概述
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。
01
02
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。
经济性准则
提高设计经济性的最直接办法是降低制造成本。同时，也必须注意设计产品及零部件时的成本降低，尽量使产品能以最少的消耗制造出尽可能多的产品。
可靠性准则
可靠性是指产品在规定的使用条件下，在预期的使用寿命内，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规定的可靠性要求。
安全性准则
安全性准则是指机器在按使用说明书的规定进行安装、调试、使用、维修和保养时，对操作者不构成危险或危害。
社会性准则
社会性准则是指在机械设计过程中要从社会全局出发，考虑对全社会的影响。社会性准则所涉及的范围很广，例如噪声控制、污染控制、资源节约和能源节约等。
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04
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03
04
绿色化
智能化
轻量化
个性化
绿色设计是未来的主流方向，旨在减少资源消耗和环境污染。
借助人工智能、大数据等技术，实现机械设计的自动化和智能化。
满足客户个性化需求，提供定制化的机械设计服务。
通过结构优化和材料创新，实现机械设备的轻量化，提高运行效率。
02
机械设计基础知识
静力学
运动学
动力学
研究物体在力系作用下的平衡条件，以及如何建立各种力系的平衡方程。
研究物体运动的几何性质，包括点的运动学、刚体的简单运动以及点的合成运动。
研究物体机械运动与作用力之间的关系，包括动力学基本定律、动量定理、动量矩定理以及动能定理。
材料的力学性能
杆的拉伸与压缩
梁的弯曲
扭转
分析杆件在轴向拉伸或压缩载荷作用下的应力、变形以及强度条件。
研究材料在不同环境、温度、加载速率和应力状态下的力学行为，包括弹性、塑性、蠕变、疲劳和断裂等。
分析圆轴在扭矩作用下的扭转角、内力分布以及强度和刚度问题。
研究梁在横向载荷作用下的弯曲变形、内力分布以及强度与刚度问题。
01
02
03
04
铸造工艺
锻造工艺
焊接工艺
机械加工工艺
将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的工艺方法。包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等。
利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。包括自由锻、模锻等。
通过加热或加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。包括电弧焊、气焊、激光焊等。
通过机械加工的方法，按照图纸的图样和尺寸，使毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质成为合格零件的全过程。包括车削、铣削、磨削等。
03
机械零件设计
根据机械设备的功能需求，零件可分为传动类、支撑类、连接类、密封类等。
零件类型
不同类型的零件在机械设备中发挥着不同的作用，如传动类零件用于传递动力和扭矩，支撑类零件用于支撑和固定其他零件，连接类零件用于连接和固定各个部件，密封类零件用于防止泄漏和保持压力等。
功能分析
零件结构设计应遵循功能优先、安全可靠、经济合理、工艺可行等原则。
设计原则
设计步骤
设计方法
包括明确设计任务、收集相关资料、确定设计方案、进行详细设计、校核和优化设计等步骤。
可采用经验设计、类比设计、优化设计等方法进行零件结构设计。
03
02
01
通过对零件进行受力分析，计算其应力、应变等参数，并与许用值进行比较，以判断零件的强度是否满足要求。
强度校核
在满足强度要求的前提下，对零件结构进行优化设计，如减轻重量、降低成本、提高刚度等。
优化设计
对于承受交变载荷的零件，还需要进行疲劳强度校核，以确保其在使用寿命内不会发生疲劳破坏。
疲劳强度校核
04
机械传动系统设计
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2
3
带传动
齿轮传动
链传动
通过齿轮的啮合传递运动和动力，具有传动效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等优点，广泛应用于各种机械设备中。
通过带与带轮之间的摩擦力传递运动和动力，具有结构简单、制造容易、成本低廉、维护方便等优点，但传动效率相对较低，且易受到环境温度和湿度的影响。
通过链条与链轮之间的啮合传递运动和动力，具有结构紧凑、传动效率高、适用于恶劣环境等优点，但制造和安装精度要求较高。
确定传动路线
根据机械设备的总体布局和工作要求，确定传动系统的总体路线，包括传动轴的布置、传动件的选型和配置等。
优化布局结构
在满足传动功能的
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