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1、机械设计,教材： 讲义-机械设计 濮良贵 主编 高教出版社 手册-机械设计课程设计手册 吴宗泽、罗圣国主编 高教出版社 实验指导书-机械设计实验自编 参考书： 机械设计-许镇宇等主编 高教出版社 机械设计-吴宗泽 主编 高教出版社,学期成绩评定内容：,A： 课后 作业 B： 期末考试成绩 C： 实验报告,本课程内容,第一篇 总论 第二篇 联接 第三篇 机械传动 第四篇 轴系零、部件 第五篇 其它零部件,第一篇 总 论 （ 1-4章）,第一章 绪 论 第二章 机械设计总论 第三章 机械零件的强度 第四章 摩擦、磨损及润滑概述,第一章 绪 论,1机器工业在现代化建设中的作用 2机器的基本组成要素
2、3课程的内容、性质和任务,1 机械工业在现代化建设中的作用,机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。 不论是集中进行大量生产还是迅速完成多品种、小批量生产，都只有使用机器才便于实现产品的标准化、系列化和通用化。,2 机器的基本组成要素,1、机器的基本组成要素 机器的基本组成要素就是机械零件。 2、机器零件的分类 （一）机器零件概括的分为两大类： 1）通用零件：各种机器中经常能用到的零件。如螺钉、齿轮等。是本课程研究的重点内容。 2）专用零件：在特定类型的机器中才能用到的零件。如曲轴、叶片等。 （二）部件： 一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合叫做部件。如减速器、
3、离合器等。,1、课程的内容 2、课程的性质 3、课程的任务,3 课程的内容、性质和任务,本课程的内容是在简要介绍关于整台机器设计的基本知识 的基础上，重点讨论：一般参数（尺寸，精度，温度，压 力等）的通用零件，包括它们的基本设计理论和方法，以 及有关技术资料的应用等。具体内容包括： 1）联接零件：螺纹、键、花键、过盈 2）机械传动件：带、链、齿轮、蜗轮 3）轴系零部件：轴、轴承、联轴器 4）其它零部件：弹簧、机座、减速箱,1、课程内容,2、课程的性质,本课程是一门以一般通用零件的设计为核心的设 计性课程,论述它们的基本设计理论与方法,培养学 生具有设计一般机械能力的技术基础课程。 综合运用已学
4、知识：制图 力学 金属学（材料及 工艺）公差配合等 了解、应用机械设计的新理论、新方法,培养学生掌握通用零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律； 树立正确的设计思想，了解国家当前的有关技术经济政策； 具有使用标准、规范、手册、图册及查阅资料的能力； 掌握典型零件的实验方法，获得实验技能的基本训练； 了解机械设计的新发展。培养创新能力。,3、课程的任务,第二章 机械设计总论,2-1 机器的基本组成 2-2 设计机器的一般程序 2-3 对机器的主要要求 2-4 机械零件的主要失效形式 2-5 设计机械零件时应满足的基本要求 2-6 机械零件的设计准则 2-7 机械零件的设计方法 2-8 机械零件
5、设计的一般步骤 2-9 机械零件的材料及其选用 2-10 机械零件设计中的标准化 2-11 机械现代化设计方法,2-1 机器的基本组成,2-2 设计机器的一般程序,计划阶段,根据生产和生活的需要提出所要设计的新机器后，对机器的需求情况做调查研究和分析，完成设计任务书。,方案设计阶段,本阶段对设计的成败起关键的作用。 1、机器的功能分析 2、提出可能的解决方法 3、综合几种可能的方案 4、评价 5、决策选定方案,技术设计阶段,完成总装配图及部件装配草图。 1）机器的运动学设计 2）机器的动力学计算 3）零件的工作能力设计 4）部件装配草图及总装配草图的设计 5）主要零件的校核,技术文件的编制,设
6、计计算说明书 使用说明书 标准件明细表,2-3 对机器的主要要求,1、使用功能的要求 2、经济性要求 “三化”-标准化、系列化、通用化 3、劳动保护要求 4、可靠性要求 5、其它专业要求,提高设计和制造经济性指标 1）采用先进的现代化设计方法；2）最大限度的采用 “三化”；3）尽可能采用新技术、新材料、新结构和新 工艺；4）合理组织设计和制造过程；5）力求改善零 件的结构工艺性，使其用料少、易加工、易装配。 提高使用经济性指标 1）合理地提高机器的机械化和自动化水平，以提高 机器的生产率和产品的质量；2）选用高效率的传动 系统，尽可能减少传动的中间环节，以降低能耗和生 产成本；3）适当地采用防
7、护及润滑，以延长机器的 使用寿命；4）采用可靠的密封，减少或消除渗漏现象。,2、经济性要求,失效,零部件不能满足工作要求称为失效。,机械零件的主要失效形式,整体断裂：拉，压，弯，扭,过大的残余应力,零件表面的破坏：磨损，热处理 （电化学或化学侵蚀）,破坏正常工作条件引起的失效：打滑，共振，胶合,过大的残余变形：加工（夹持）,2-4 机械零件的主要失效形式,2-5 设计机械零件时应满足的基本要求,1、避免在预期寿命期内失效 1）强度：断裂和残余变形属于强度不足 2）刚度：弹性变形。零件的刚度分为整体变形刚度和表面接触刚度两种 3）寿命：零件正常工作延续的时间。 2、结构工艺性的要求:毛坯制造、机
8、械加工过程、装配工艺、生产批量 3、经济性要求：生产成本、使用成本 4、质量小的要求 5、可靠性要求,2-6 机械零件的计算准则,2-7 机械零件的设计方法,2-8 机械零件设计的一般步骤,1、根据零件的使用要求，选择零件的类型和结构。 2、根据零件的工作要求，计算作用在零件上的载荷。 3、根据零件的类型、结构和所受载荷，分析零件可能的失效形式，从而确定零件的设计准则。 4、根据零件的工作条件及零件的特殊要求，选择适当的材料。 5、根据设计准则进行有关的计算，确定零件的基本尺寸 6、根据工艺性及标准化等原则等进行零件的结构设计。 7、细节设计完成后，必要时进行详细的校核计算，以判定结构的合理性
9、。 8、画出零件的工作图，并写出计算说明书。,2-9 机械零件的材料及其选用,一、机械零件常用的材料 二、机械零件材料的选择原则,一、机械零件常用的材料,1、金属材料：90%以上 2、高分子材料 3、陶瓷材料 4、复合材料,二、机械零件材料的选择原则,1、载荷、应力的大小和性质 2、零件的工作情况：工作环境、温度、摩擦磨损 3、零件的尺寸及质量 4、零件结构的复杂程度及材料的加工可能性 5、材料的经济性： 1）材料本身的相对价格；2）材料的加工费用；3）材料的利用率；4）采用组合材料；5）节约稀有金属；6）材料的供应情况,2-10 机械零件设计中的标准化,1、所谓零件的标准化，就是通过对零件的尺寸、结构要素、材料性能、检验方法、设计方法、制图要求等制定出各式各样的大家共同遵守的标准。 2、标准化的优越性P19,2-11 机械现代化设计方法,1、以动态的取代静态的：如以动力学计算取代静力 2、以定量的取代定性的 3、以变量取代常量 4、以优化设计取代可行性设计 5、以并行设计取代串行设计。 6、以微观的取代宏观的 7、以系统工程取代分步处理法 8、以自动化设计取代人工设计,设计问题的综合性,机械设计的内容,机械设计的内容,分析工作原理,类型选择,受力分析,改进与发展,结果分析与设计,简化模型,失效分析,建立计算准则,
