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机械设计基础课件第4章

•机械设计概述

contents

•机械零件的强度与刚度

•机械零件的摩擦、磨损与润滑

目录•机械零件的疲劳强度

•机械零件的可靠性设计

01

机械设计概述

机械设计的定义与分类

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

根据不同的设计对象和要求，机械设计可分为新型设计、继承设计和变型设计3

类。

机械设计的重要性

机械设计努力的目标是

在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出最好

的机械，即做出优化设计。

优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有

最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低的消耗

和最少的环境污染。

机械设计的基本原则

技术性能准则刚度准则

技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能，刚度是指机械零部件在力的作用下的抵抗弹性变形的能力。

既保证应有的功能，又能正常工作。刚度准则要求零部件在正常工作时的弹性变形必须在允许

的限度内。

经济性准则振动稳定性准则

经济性指产品的制造成本和使用费用最低，是机械设计的对于高速运转或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共

核心问题之一。振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其

工作时所受激振源的频率错开。

强度准则耐热性准则

强度是机械零部件抵抗断裂或过量塑性变形等失效的能力。机械零部件在高温工作条件下，由于过度受热，会引起润

强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。滑油失效、氧化、胶合、蠕变等问题，导致失效或破坏。

耐热性准则就是要求零部件具有足够的耐热性。

02

机械零件的强度与刚度

强度的概念及计算

强度定义

强度是指材料在受到外力作用时，抵抗破坏的能力。在机械设计中，强度通常指零件在承受载荷时抵抗断裂或塑

性变形的能力。

强度