机械设计基础第3版课件.pptxVIP

机械设计基础第3版课件

目录contents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

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。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。机械设计的定义与重要性

历史机械设计有着悠久的历史，从古代简单机械的设计到现代复杂机械系统的设计，经历了漫长的发展历程。发展随着科技的不断进步，机械设计也在不断发展，从传统的经验设计向现代的科学设计转变，引入了计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计等先进的设计方法和技术。机械设计的历史与发展

经济性原则机械设计应在满足功能要求的前提下，追求最低的成本和最高的经济效益。功能原则机械设计应首先满足使用功能要求，实现预定的功能目标。可靠性原则机械设计应保证机械在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能，具有足够的可靠性。创新性原则机械设计应鼓励创新思维，探索新的设计方法和技术，提高机械设计的水平和质量。安全性原则机械设计应考虑机械在使用过程中可能出现的各种危险情况，并采取相应的防护措施，保证人员的安全。机械设计的基本原则

02机械零件设计基础

机械零件的分类与功能包括齿轮、带轮、链轮等，用于传递动力和扭矩。包括轴承、轴、联轴器等，用于支撑和定位旋转部件。包括螺栓、键、销等，用于连接和固定各部件。包括密封垫、密封圈等，用于防止泄漏和保持压力。传动零件轴系零件连接零件密封零件

功能性准则可靠性准则经济性准则工艺性准则机械零件的设计准保零件能够满足特定的功能需求，如传递动力、支撑负载等。确保零件在规定的条件下能够正常工作，并具有足够的强度和刚度。在满足功能和可靠性的前提下，尽量降低零件的制造成本和维护成本。确保零件的设计符合制造工艺的要求，便于加工、装配和维修。

金属材料非金属材料复合材料特殊材料机械零件的材料选择如钢、铸铁、铜合金等，具有优良的力学性能和加工性能。由两种或两种以上不同性质的材料组成，具有优异的综合性能。如塑料、橡胶、陶瓷等，具有轻质、耐腐蚀、绝缘等特性。如高温合金、耐磨材料等，用于特殊环境下的零件制造。

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、轮系和其他机构等。机构的分类机构的基本概念与分类

主要包括试凑法、图谱法和解析法等。试凑法是通过不断调整机构参数进行尝试，直至满足设计要求；图谱法是利用已有的机构设计图谱，根据设计需求选择合适的机构类型；解析法是通过建立机构的数学模型，利用计算机进行辅助设计和优化。机构设计的基本方法包括明确设计任务和要求、选择机构类型、确定机构参数、进行动力学分析、校核机构性能以及绘制机构装配图和零件图等。机构设计的步骤机构的设计方法与步骤

机构动力学分析的目的是为了确定机构在运动过程中的受力情况，以及各构件的加速度、速度和位移等运动参数，为机构的强度、刚度和稳定性设计提供依据。机构动力学分析的方法主要包括图解法、解析法和实验法等。图解法是通过绘制机构的受力图、速度图和加速度图等进行分析；解析法是通过建立机构的数学模型，利用数学方法求解机构的运动参数；实验法是通过实验手段测量机构的运动参数和受力情况，为理论分析提供验证和补充。机构的动力学分析

04传动设计基础

传动是指机械系统中，通过某种方式将动力和运动从一个部分传递到另一个部分的过程。传动定义根据传动原理和工作方式的不同，传动可分为机械传动、液压传动、电气传动等。其中，机械传动又包括齿轮传动、带传动、链传动、蜗杆传动等。传动分类传动的基本概念与分类

传动的设计方法与步骤传动设计应遵循安全、可靠、经济、高效等原则，确保传动系统能够满足工作需求并具有较长的使用寿命。设计原则传动设计一般包括以下步骤：确定传动方案、选择传动类型、计算传动参数、进行强度校核、绘制传动图纸等。其中，计算传动参数包括计算传动比、功率、转速等关键参数。设计步骤

VS传动性能的评价指标主要包括传动效率、承载能力、平稳性、噪声和振动等。这些指标直接反映了传动系统的工作性能和可靠性。优化方法传动优化可从多个方面入手，如优化传动结构、提高制造精度、选用高性能材料等。此外，采用先进的传动技术和控制策略也可显著提高传动性能。例如，采用变频调速技术可实现电机转速的连续调节，从而提高传动系统的适应性和节能效果。性能评价指标传动的性能评价与优化

05连接与紧固设计基础

连接与紧固的基本概念与分类连接与紧固的定义连接