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机械设计基础教案课件汇报人：AA2024-01-12

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设计机械制造工艺与装备机械设计实践与应用

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。机械设计的定义与重要性

功能需求原则可靠性原则经济性原则创新性原则机械设计的基本原计应满足机器或设备的预定功能要求。设计应确保机器或设备在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能。设计应追求最佳的经济效益，即在满足功能和质量要求的前提下，尽量降低成本。设计应鼓励创新思维，探索新的技术、新的材料和新的工艺，以提高产品的竞争力。

发展历程机械设计经历了从经验设计、传统设计到现代设计的演变过程。随着计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD）已经成为现代机械设计的重要手段。发展趋势未来机械设计将更加注重创新、智能化和绿色设计。人工智能、大数据和云计算等新技术将在机械设计中发挥越来越重要的作用。同时，环保和可持续发展将成为机械设计的重要考虑因素。机械设计的发展历程与趋势

02CHAPTER机械设计基础知识

03空间力系阐述空间汇交力系、空间力偶系、空间任意力系的简化与平衡条件及其应用。01静力学基本概念阐述静力学公理、约束与约束力、受力分析与受力图等基本概念。02平面力系介绍平面汇交力系、平面力偶系、平面任意力系的简化与平衡条件及其应用。力学基础知识

材料力学基础知识材料力学的基本概念介绍内力、应力、应变、胡克定律等基本概念。拉伸与压缩阐述轴向拉伸与压缩的概念、轴力与轴力图、拉压杆的应力与变形、材料在拉伸与压缩时的力学性能、强度条件与刚度条件等。剪切与挤压介绍剪切与挤压的概念、剪切与挤压的实用计算等。扭转阐述扭矩与扭矩图、圆轴扭转时的应力与变形、强度条件与刚度条件等。

介绍生产过程、工艺过程、生产纲领与生产类型等基本概念。机械制造工艺的基本概念毛坯选择与加工余量确定定位基准的选择工艺路线的拟定阐述毛坯的种类及选择、加工余量的确定方法等。介绍基准及其分类、定位基准的选择原则等。阐述表面加工方法的选择、加工阶段的划分、工序的集中与分散等工艺路线拟定方法。机械制造工艺基础知识

03CHAPTER机械零件设计

机械零件的分类与功能包括齿轮、带轮、链轮等，用于传递动力和扭矩。包括轴、轴承、联轴器等，用于支撑和定位旋转部件。包括螺栓、键、销等，用于连接和固定各部件。包括密封垫、密封圈等，用于防止泄漏和保持压力。传动类零件轴系类零件连接类零件密封类零件

机械零件的设计原则与方法设计原则满足使用要求，保证可靠性，实现经济合理。设计方法理论设计、经验设计和模型试验设计。设计步骤明确设计任务，进行方案设计，绘制零件工作图，编写设计计算说明书。

确定齿轮类型、模数、齿数等参数，进行强度校核和优化设计。齿轮设计确定轴的结构形式、尺寸和材料等，进行强度、刚度和稳定性校核。轴的设计根据载荷、转速和工作环境等条件选择合适的轴承类型，并进行寿命计算和校核。轴承的选用与设计确定螺栓类型、规格和预紧力等参数，进行强度校核和优化设计。螺栓连接的设计典型机械零件设计案例

04CHAPTER机械传动设计

利用摩擦力传递运动和动力，如带传动、摩擦轮传动等。具有结构简单、制造容易、运转平稳、噪音低等特点。摩擦传动利用齿轮、链轮等啮合元件传递运动和动力，如齿轮传动、链传动等。具有传动比准确、结构紧凑、效率高、寿命长等特点。啮合传动利用液体静压力传递运动和动力，如液压泵、液压马达等。具有传动平稳、无级调速、易于实现自动化等特点。液压传动机械传动的类型与特点

根据工作条件和要求，选择合适的传动类型；保证传动的可靠性、经济性和环保性；考虑安装、调试和维修的方便性。设计原则根据已知条件，计算所需传动的功率、转速和扭矩等参数；选择合适的传动元件，并进行强度校核；确定传动的布局和安装方式；绘制传动系统图，并编写设计说明书。设计方法机械传动的设计原则与方法

齿轮传动设计01根据工作要求，选择合适的齿轮类型、材料和精度等级；计算齿轮的主要参数，如模数、齿数、压力角等；进行齿轮的强度校核和优化设计；确定齿轮的润滑方式和密封结构。带传动设计02根据工作要求，选择合适的带型、带轮材料和结构；计算带的紧边拉力、松边拉力和有效拉力等参数；进行带的强度校核和寿命估算；确定带的张紧方式和调整方法。链传动设计03根据工作要求，选择合适的链型、链轮材料和结构；计算链的节距、排数、链轮齿数和中心距等参数；进行链的强度校核和耐磨性评估