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机械设计基础第四章

目录contents第四章概述机械设计基本概念机械零件设计基础机械传动设计基础轴系零部件设计基础连接与紧固件设计基础总结与展望

01第四章概述

掌握机械设计的基本概念、原理和方法了解机械设计中的常用材料和制造工艺学习机械设计中的力学、热力学等基础知识能够进行简单的机械设计和分节内容与目标

学习方法与建议认真听讲，做好笔记，积极思考和提问结合实际案例进行分析和讨论，提高解决问题的能力多做习题，加深对知识点的理解和掌握充分利用网络资源，如教学视频、在线课程等，进行自主学习和拓展

02机械设计基本概念

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。机械设计定义及重要性

技术性能包括产品功能、制造和运行状况在内的一切性能，既包含静态性能，又包含动态性能。技术性能准则经济性指所设计的机器系统或机械产品在寿命周期内总费用的多少，是一个评价设计的重要指标。经济性准则机械设计基本原则与方法

社会性指所设计的机器产品质量的优劣，对全社会造成福祉或灾害。社会性准则创新性是设计人员的创新意识与设计对象所具有的创新程度，它包含市场需求的创新、企业利益的创新、科学技术的创新以及设计方法的创新等内容。创新性准则机械设计基本原则与方法

理论设计根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计。经验设计根据设计者个人的工作经验用类比的办法，或根据对某类零件已有的设计与使用情况而进行的类比设计。模型实验设计对于尺寸巨大或结构复杂的重要零件，尤其是初次设计的新型结构零件，在初步设计阶段，有时要按初步设计图制成一定比例的小尺寸模型，或者根据相似性原理制成模拟真实工作条件的模型进行实验。机械设计基本原则与方法

设计流程根据用户订货、市场需要和新科研成果制定设计任务。初步设计。包括确定机械的工作原理和基本结构形式，进行运动设计、结构设计并绘制初步总图以及初步审查等。机械设计流程与步骤

技术设计。包括修改设计（根据初审意见）、绘制全部零部件和新的总图以及第二次审查等。工作图设计。包括最后的修改（根据二审意见）、绘制全部工作图（如零件图、部件装配图和总装配图等）、制定全部技术文件（如零件表、易损件清单、使用说明等）。定型设计。用于成批或大量生产的机械。对于某些设计任务比较简单（如简单机械的新型设计，一般机械的继承设计或变型设计等）的机械设计可省去初步设计程序。机械设计流程与步骤

明确用户对产品功能的需求，明确设计宗旨，明确产品造型、材料、工艺等方面的要求及限制条件等。收集相关资料，包括用户需求、市场情况、技术水平及发展趋势等；研究分析同类产品优缺点及使用情况等；了解国家相关法规及标准等。机械设计流程与步骤调查研究明确任务

机械设计流程与步骤拟定方案根据调查研究结果及所掌握的资料，进行分析比较，提出初步设计方案；对方案进行初步分析评估；确定设计方案。设计计算根据设计方案进行具体的设计计算，包括运动学计算、动力学计算、强度计算等。绘制图纸根据计算结果绘制出相应的图纸，包括总装配图、部件装配图、零件图等。

03机械零件设计基础

密封类零件用于防止泄漏和保持压力，如机械密封、填料密封等。联轴器类零件用于连接两轴并传递动力，如刚性联轴器、弹性联轴器等。轴承类零件用于支撑和减少摩擦，如滑动轴承、滚动轴承等。轴类零件用于支撑和传递动力，如曲轴、传动轴等。齿轮类零件用于传递动力和改变运动方向，如直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮等。机械零件分类及功能

设计方法理论设计、经验设计、模型试验设计、优化设计。设计原则满足功能要求、保证可靠性、经济合理、美观大方。设计步骤明确设计任务和要求、进行方案设计和比较、进行详细设计和计算、进行工艺性审查和标准化审查、编写设计说明书和绘制图纸。机械零件设计原则与方法

轴的设计根据轴的受力情况和支撑方式，选择合适的材料和截面形状，进行强度计算和刚度校核，确定轴的尺寸和配合精度。根据传动比和转速要求，选择合适的齿轮类型和模数，进行齿面接触强度和齿根弯曲强度计算，确定齿轮的尺寸和精度等级。根据轴的支撑方式和载荷情况，选择合适的轴承类型和尺寸，进行寿命计算和静载荷校核，确定轴承的公差配合和润滑方式。根据两轴的相对位移和转速要求，选择合适的联轴器类型和结构形式，进行转矩计算和强度校核，确定联轴器的尺寸和连接方式。根据密封介质和压力要求，选择合适的密封类型和材料，进行泄漏量计算和耐磨性校核，确定密封的尺寸和安装方式。齿轮的设计联轴器的设计密封的设计轴承的设计典型机械零件设计案例分析

04机械传动设计基础

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