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机械设计专接本知识点总结

一、机械设计概述

1.机械设计的定义

机械设计是利用材料科学、力学原理和工程设计方法，进行机械产品结构设计、参数计算、

零部件选择、材料选用、制造工艺以及产品性能评价等综合工作的一门学科和技术。

2.机械设计的特点

机械设计是一门交叉学科，涉及多个学科领域的知识，具有综合性、系统性和创新性的特

点。

3.机械设计基本原则

机械设计基本原则包括功能原理、可靠性、安全性、经济性、美观性、易制造性和易维护

性等。

二、机械零部件设计

1.机械零部件设计的基本要求

机械零部件设计要满足使用功能、运动要求、传动要求、结构要求、加工和装配要求等基

本要求。

2.机械零部件设计的计算方法

机械零部件设计的计算方法包括静力学计算、动力学计算、热工计算、传热计算和流体力

学计算等。

3.机械零部件设计的材料选用

机械零部件设计的材料选用要考虑材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、可焊性、可机加

工性、可铸造性、可热处理性等因素。

4.机械零部件设计的标准件选用

机械零部件设计中常用的标准件包括轴承、联轴器、螺栓螺母、弹簧、密封件、轴承等，

选用标准件可减少设计成本和提高产品质量。

5.机械零部件设计的制造工艺

机械零部件的制造工艺包括铸造、锻造、冲压、焊接、切削、热处理等，设计时要考虑到

工艺的可行性和经济性。

三、机械传动设计

1.机械传动的基本原理

机械传动是利用机械传动装置将动力传递给机械设备的过程，基本原理包括齿轮传动、带

传动、链传动、液压传动和气动传动等。

2.齿轮传动的设计及计算

齿轮传动设计包括齿轮的选择、齿轮传动的传动比计算、齿轮的强度计算和齿轮的噪声计

算等。

3.带传动的设计及计算

带传动设计包括带的选择、带传动的传动比计算和带传动的强度计算等。

4.链传动的设计及计算

链传动设计包括链条的选择、链传动的传动比计算和链传动的强度计算等。

5.液压传动和气动传动的设计及计算

液压传动和气动传动设计包括液压缸、气动缸、液压阀件、气动阀件等的选择和系统的设

计计算等。

四、机械设计的CAD技术应用

1.CAD技术在机械设计中的应用

CAD技术包括三维建模、装配设计、零部件设计、图形编辑、动画模拟、工程图绘制、数

据库管理等应用，大大提高了机械设计的效率和质量。

2.CAD软件的选择及应用

常用的CAD软件包括SolidWorks、AutoCAD、Pro/E、CATIA等，根据实际需求选择合适

的软件进行机械设计。

3.CAD技术与CAM技术的结合

CAD技术与CAM技术的结合可以实现CAD建模数据的自动加工，提高了产品的加工精度

和生产效率。

五、机械设计的CAE技术应用

1.CAE技术在机械设计中的应用

CAE技术包括有限元分析、流体分析、热分析、优化设计等应用，可以对机械产品的结构、

性能、热工、流体和动力学等进行多方面的分析和计算。

2.有限元分析的应用

有限元分析可以对机械零部件的应力、应变、变形等进行精确计算，帮助设计师优化设计

和改进产品性能。

3.流体分析的应用

流体分析可以对机械设备的气流、液流、燃烧等进行分析和优化设计，提高机械设备的效

率和节能性能。

4.热分析的应用

热分析可以对机械设备的热传导、热辐射、热对流等进行分析和改进设计，提高机械设备

的耐高温、耐低温和保温性能。

5.优化设计的应用

优化设计可以利用CAE技术对机械产品进行多目标、多约束的优化设计，满足性能指标

的同时降低设计成本和提高生产效率。

六、机械产品造型设计

1.机械产品的造型设计原则

机械产品的造型设计原则包括结构美观、简洁大方、符合人体工程学、易维护和易制造等。

2.机械产品的造型设计方法

机械产品的造型设计方法包括手绘草图、CAD造型建模、CNC加工成形、3D打印成型等。

3.机械产品的造型设计案例

举例介绍一些经典的机械产品造型设计案例，如苹果手机、特斯拉电动汽车、宝马摩托车

等。

七、机械产品的工艺设计

1.机械产品的工艺设计原则

机械产品的工艺设计原则包括工艺配合度、工艺先进性、工艺经济性、工艺可靠性、工艺

适应性和工艺安全性等。

2.机械产品的工艺设计方法

机械产品的工艺设计方法包括工艺路线规划、工艺工序设计、工艺装备选择、工艺工具设

计、工艺参数优化等。

3.机械产品的工艺设计案例

举例介绍一些经典的机械产品工艺设计案例，如大型机床、汽车发动机、航空发动机等。

八、机械产品的质量设计

1.机械产品的质量设计原则

机