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机械设计基础电子教案课件教材资料最终pdf
CATALOGUE
目录
机械设计概述
机械零件设计基础
机构设计基础
传动设计基础
连接与紧固设计基础
轴系零部件设计基础
机械设计实践与应用
01
机械设计概述
通过合理设计机械结构，确保产品能够实现预定的功能，满足使用要求。
实现产品功能
提高性能
降低成本
优化设计方案，提高产品的性能，如提高运行效率、降低能耗等。
在保证产品质量和性能的前提下，通过合理选材、减少加工难度等方式降低制造成本。
03
02
01
功能性原则
可靠性原则
经济性原则
安全性原则
01
02
03
04
设计应首先满足产品的功能要求，确保产品能够正常工作。
设计应确保产品的可靠性，使其在规定的条件下和规定的时间内能够完成规定的功能。
设计应在满足功能和可靠性的前提下，尽量降低制造成本和使用成本。
设计应确保产品的安全性，避免在使用过程中发生危险。
发展历程
从传统的经验设计到现代的科学设计，经历了手工设计、计算机辅助设计（CAD）等阶段。
当前趋势
数字化、智能化、绿色化成为机械设计的重要趋势。数字化技术如3D打印、虚拟现实等正在改变传统的设计方式；智能化技术如人工智能、机器学习等正在提高设计的自动化程度；绿色化设计则强调环保、节能、可持续发展等方面。
02
机械零件设计基础
根据功能、结构、制造工艺等多种方式对机械零件进行分类，如传动零件、轴系零件、连接零件等。
分类
机械零件具有多样性、互换性、标准化等特点，不同种类的零件在形状、尺寸、精度等方面存在差异。
特点
包括强度准则、刚度准则、稳定性准则、耐磨性准则等，确保设计的零件满足使用要求。
包括理论设计、经验设计、试验设计等，根据零件的使用条件和要求选择合适的设计方法。
设计方法
设计准则
材料
机械零件常用的材料包括钢、铸铁、有色金属等，不同材料具有不同的力学性能和加工性能。
制造工艺
包括铸造、锻造、焊接、切削加工等，不同的制造工艺对零件的结构和性能有不同的影响。在选择制造工艺时需要考虑生产批量、成本、精度等因素。
03
机构设计基础
机构是由两个或两个以上的构件通过活动联接形成的构件系统，用以实现规定的运动变换和传递动力或运动。
机构的基本概念
根据机构的结构特征，机构可分为连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆机构等。
机构的分类
蜗杆机构
由蜗杆和蜗轮组成的交错轴间的传动机构。具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等优点，常用于减速装置中。
连杆机构
由若干刚性构件用低副（转动副、移动副）连接而成的机构。应用广泛，如内燃机、搅拌机、输送机等。
凸轮机构
由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。适用于实现各种复杂的运动规律和轨迹，如内燃机配气机构、自动机床进给机构等。
齿轮机构
由两个或两个以上的齿轮组成的传动机构。具有传动比准确、效率高、结构紧凑等优点，广泛应用于各种机械设备中。
04
传动设计基础
传动是指将动力源（如电动机、内燃机等）产生的动力，通过一定的方式和装置传递到工作机构，以实现预期的运动和动力输出。
传动定义
根据传动原理和方式的不同，传动可分为机械传动、液压传动、气压传动和电气传动等。
传动分类
设计原则
传动设计应遵循可靠性、高效性、经济性和适应性等原则，确保传动系统在各种工况下能稳定、可靠地工作，并具有较长的使用寿命。
设计方法
传动设计主要包括选型设计、参数设计和结构设计等步骤。在选型设计中，应根据实际需求选择合适的传动类型和装置；在参数设计中，应确定传动的功率、转速、扭矩等关键参数；在结构设计中，应优化传动的结构布局和连接方式，提高传动的效率和稳定性。
带传动
带传动通过带与带轮之间的摩擦力传递动力和运动，具有结构简单、维护方便等优点，常用于中小功率的传动场合。
齿轮传动
齿轮传动通过齿轮之间的啮合传递动力和运动，具有结构紧凑、效率高、寿命长等优点，广泛应用于各种机械设备中。
链传动
链传动通过链条与链轮之间的啮合传递动力和运动，具有结构强度高、耐磨损等优点，适用于较大功率和较远距离的传动。
气压传动
气压传动利用气体的压力能传递动力和运动，具有结构简单、动作迅速等优点，常用于自动化生产线和气动工具等领域。
液压传动
液压传动利用液体的压力能传递动力和运动，具有传动平稳、无级调速等优点，常用于需要大扭矩或远距离传动的场合。
05
连接与紧固设计基础
连接是指将两个或多个零部件通过某种方式固定在一起，以实现特定的功能或传递特定的力或运动。
连接的概念
紧固是指通过某种方式使连接处产生足够的摩擦力或夹紧力，以防止连接处松动或脱落。
紧固的概念
根据连接和紧固的方式和原理，可以将其分为机械连接、焊接连接、胶接连接和铆接连接等。
连接与紧固的分类
VS
连接与紧固的设计应遵循安全性、可靠性、经济性、可维护性和环保性等原则
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