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机械设计基础课件(精选)

机械设计概述机械零件设计基础传动系统设计连接与紧固设计轴系零部件设计液压与气压传动设计基础contents目录

01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。分类机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计3类。机械设计定义与分类

技术性能准则、可靠性准则、安全性准则、经济性准则等。设计原则系统化、结构化、模块化、最优化等。设计方法机械设计原则与方法

机械设计发展趋势引入人工智能、机器学习等技术，实现设计过程的自动化和智能化。注重环保和可持续性，减少资源消耗和环境污染。实现多学科、多领域的交叉融合，提高设计效率和质量。采用新材料、新工艺，降低产品重量和成本，提高产品竞争力。智能化绿色化集成化轻量化

02机械零件设计基础

轴类零件轴承类零件齿轮类零件联接类零件零件类型及功于传递扭矩和承受弯矩，如主轴、传动轴等。支撑旋转轴并降低摩擦系数，如滚动轴承、滑动轴承等。传递动力和改变转速，如圆柱齿轮、锥齿轮等。实现轴与轴或轴与机体之间的联接，如键、销、联轴器等。

根据零件工作条件、性能要求和成本考虑，选择适当的金属材料或非金属材料。对零件进行受力分析，根据材料的力学性能和许用应力，进行零件的强度校核或设计计算。零件材料选择与强度计算强度计算材料选择原则

零件结构设计及优化满足使用功能、工艺性、经济性和安全性等要求，同时考虑标准化、系列化和通用化。结构设计原则通过改变零件的形状、尺寸、表面质量或采用新工艺等方法，提高零件的性能和质量，降低成本。例如，采用拓扑优化方法进行轻量化设计，提高零件的承载能力和疲劳寿命。结构优化方法

03传动系统设计

齿轮传动效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长，适用于平行轴间传动。带传动结构简单、成本低廉、维护方便，适用于中心距较大的两轴间传动。链传动与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、低速、重载等恶劣条件下工作。传动类型及特点

使各级传动的承载能力接近相等；使减速器的尺寸与质量最小；使各级齿轮圆周速度较小；采用油浴润滑时，使各级齿轮副的大齿轮浸油深度相差较小。传动比分配原则根据总传动比要求，将传动比分配到各级传动中，并进行相应的计算。传动比计算传动比分配与计算

传动系统布局与结构优化传动系统布局原则尽量缩短传动链，减少能量损失；合理安排各轴的位置和转向，以便于安装和维修；尽量使结构紧凑，节省空间。结构优化方法采用高强度材料，减轻重量；采用先进的加工工艺，提高制造精度和效率；采用合理的润滑方式和密封结构，减少摩擦和泄漏。

04连接与紧固设计

利用螺纹连接、键连接、销连接等方式实现，便于装拆和维修。可拆连接不可拆连接过盈连接包括焊接、铆接、胶接等，连接强度高，但拆卸困难。利用过盈配合实现连接，常用于轴与毂的连接，结构简单，定心性好。030201连接类型及特点

根据连接类型、载荷性质、工作环境等因素选择合适的连接件，如螺栓、螺钉、铆钉等。连接件选择对连接件进行受力分析，计算其强度是否满足工作要求。需要考虑的因素包括载荷大小、方向、作用点等。强度计算连接件选择与强度计算

连接结构设计根据连接类型和强度要求，设计合理的连接结构。需要考虑的因素包括连接件的布局、紧固方式、防松措施等。连接结构优化在满足强度要求的前提下，对连接结构进行优化设计，以提高连接的可靠性、降低制造成本和方便维修。优化措施可能包括改进连接件形状、采用高强度材料等。连接结构设计与优化

05轴系零部件设计

轴系类型及功能轴系的分类根据轴的承载方式、运动形式和结构特点，轴系可分为转动轴系、往复轴系和混合轴系等。轴系的功能轴系是机械传动系统中的重要组成部分，主要功能包括传递动力、承受载荷、保证运动精度和稳定性等。轴系的组成轴系通常由轴、轴承、联轴器、离合器、制动器、密封件等零部件组成。

VS轴系零部件的材料应具有足够的强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性和良好的加工性能。常用的材料包括碳钢、合金钢、铸铁、有色金属等。强度计算轴系零部件的强度计算主要包括轴的强度计算、轴承的承载能力计算和联轴器的强度计算等。强度计算需要考虑载荷、转速、温度、润滑等因素，以确保轴系的安全可靠运行。材料选择轴系零部件材料选择与强度计算

轴系结构设计需要考虑零部件的布局、轴的支撑方式、轴承的选择与配置、润滑与密封等因素。合理的结构设计可以提高轴系的传动效率、降低噪音和振动，提高机械的整体性能。针对轴系结构中存在的问题，可以通过结构优化来提高轴系的性能。常见的结构优