《机械设计基础绪论1章设计概论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础绪论1章设计概论（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系机械设计机械设计Mechanical Designing 聊城大学聊城大学汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院张翠华张翠华Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系机械设计机械设计课程编号：课程编号：509020(汽服汽服) 409128(车辆车辆)适用专业：机制、汽服、车辆适用专业：机制、汽服、
2、车辆课程性质：专业必修课课程性质：专业必修课 学学 时时 数：数：48(讲授讲授40，实验，实验8)学学 分分 数：数：3Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系第第0章章 绪绪 论论重点与重点与难点点掌握掌握本本课程的研究程的研究对象、性象、性质及学及学习方法。方法。教学基本要求教学基本要求本课程的研究对象及学习方法本课程的研究对象及学习方法 Eva
3、luation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系第第0章章 绪绪 论论0.1 机器的组成与本课程的研究对象机器的组成与本课程的研究对象0.1.1机器的组成机器的组成Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Asp
4、ose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系医疗机械图医疗机械图NJP900型全自动硬胶囊填充机型全自动硬胶囊填充机 ACM803呼吸机呼吸机ACM603麻醉机麻醉机Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系1）电动机）电动机2）内燃机）内燃机3）风力机）风力机动动力力机机械械图图Evaluation only.Cr
5、eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系 具有较大活动范围、以搬运为主要目的的机械，统称为具有较大活动范围、以搬运为主要目的的机械，统称为交通运输机械。交通运输机械。1）汽车）汽车2）飞机）飞机3）轮船）轮船4）海陆空）海陆空“飞行船飞行船”Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
6、.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系各类加工机床图各类加工机床图电火花数控线切割机床电火花数控线切割机床 CJL06系列仪表车床系列仪表车床 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系农业机械图农业机械图Evaluation only.Created w
7、ith Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系林业机械图林业机械图MQ-G1300C贴面机贴面机 定向结构板生产线成套设备定向结构板生产线成套设备(部分部分)Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与
8、交通工程学院 汽车工程系汽车工程系矿山机械图矿山机械图轮式装载机轮式装载机 粉碎机粉碎机 雷蒙磨雷蒙磨 双转子反击破碎机双转子反击破碎机Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系冶金机械图冶金机械图步进式高速冷床步进式高速冷床 冷轧机组及酸洗、冷轧机组及酸洗、卷取、分条机组设备卷取、分条机组设备 Evaluation only.Created with
9、Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系化工机械图化工机械图发发 酵酵 罐罐 电加热反应锅电加热反应锅 WZI型外加热式真空蒸发器型外加热式真空蒸发器 ZJG型内加热搅拌真空干燥机型内加热搅拌真空干燥机板框压滤机板框压滤机振动筛振动筛Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright
10、2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系工程机械图工程机械图Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系纺织机械图纺织机械图纺织机纺织机纺织机纺织机箭杆织机箭杆织机Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client
11、Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系印刷机械图印刷机械图罗兰百花罗兰百花(PAPVA)对开机对开机 海德堡（海德堡（M-OFFSET）四开机）四开机 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系包装机械图包装机械图TM1400型半自动
12、贴面机型半自动贴面机Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系GR-300型家禽骨肉分离机型家禽骨肉分离机 食品机械图食品机械图Unp-803 电动刨冰机电动刨冰机易拉罐封装口生产线易拉罐封装口生产线Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0
13、.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系钻探开采机械图钻探开采机械图ZQ80y型钻杆钳型钻杆钳 950-H旋转器旋转器 抽油机抽油机Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系工业机器人工业机器人的定义：工业机器人的定义：其操作机是自动控制的，可重复编程、多用途，并可
14、对三个或三个其操作机是自动控制的，可重复编程、多用途，并可对三个或三个以上的轴进行编程。它可以是固定式或移动式。以上的轴进行编程。它可以是固定式或移动式。工业机器人包括操作机和控制系统（硬件和软件）。工业机器人包括操作机和控制系统（硬件和软件）。所谓操作机是一种机器，其机构通常是由一系列所谓操作机是一种机器，其机构通常是由一系列相互铰接相互铰接或或相对滑相对滑动动的构件所组成。它通常有几个自由度，用以抓取或移动物体。的构件所组成。它通常有几个自由度，用以抓取或移动物体。机器人焊接机器人焊接机器人去毛刺机器人去毛刺Evaluation only.Created with Aspose.Slide
15、s for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系认识机器3工业机器人数控加工中的工业机器人数控加工中的工业机器人注：左键单击图片可演示视频Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系工业机器人 示教板示
16、教板用于输入控制命用于输入控制命令或控制程序令或控制程序控制系统控制系统用于控制操作机各关用于控制操作机各关节内伺服电机的运动节内伺服电机的运动工业机器人的组成工业机器人的组成操作机操作机在控制系统的控制下，实在控制系统的控制下，实现各种复杂运动。每个关现各种复杂运动。每个关节内有电动机和减速器节内有电动机和减速器Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程
17、系机器组成机器组成(1) 原动机原动机(2)传动装置传动装置 (3) 执行机构执行机构(4) 控制系统控制系统 原动机部分原动机部分传动部分传动部分执行部分执行部分润滑、显示、照明等辅助系统润滑、显示、照明等辅助系统控制系统控制系统传感器传感器传感器传感器传感器传感器Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系轿车组成：轿车组成：常用机器实例常用机器实例E
18、valuation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系带式运输机带式运输机Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系原动机原动
19、机: :是机械设备完成其工作任务的动力来源。括是机械设备完成其工作任务的动力来源。括电动机、内燃机、液压马达、气动机等。电动机、内燃机、液压马达、气动机等。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系 是按执行机构作业的特是按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。如减速器、变速装置。给执行机构。如减速器
20、、变速装置。传动装置：传动装置：电机电机带传动带传动减速器减速器FVD联轴器联轴器卷筒卷筒运输带运输带Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系执行机构执行机构：是机器中最接近作业端的机构，直接与被是机器中最接近作业端的机构，直接与被作业件相接触，以完成作业任务。作业件相接触，以完成作业任务。Evaluation only.Created with As
21、pose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系机构机构具有确定相对具有确定相对运动的组合体，是机器的运动的组合体，是机器的主要组成部分主要组成部分。（传递运传递运动和力或改变运动形式动和力或改变运动形式）电动机电动机齿轮机构齿轮机构连杆机构连杆机构螺旋机构螺旋机构机器机器根据某种使用根据某种使用要求而设计的一种执行机要求而设计的一种执行机械运动的装置，用来械运动的装置，用来变换变换或传递能量、物料和信息或传递能量、物料
22、和信息Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系 连杆机构连杆机构 凸轮机构凸轮机构 齿轮机构齿轮机构 间歇机构间歇机构Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交
23、通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系刚性地刚性地连接在一起的零件共同组成一连接在一起的零件共同组成一个个独立的独立的运动单元体称为运动单元体称为构件构件 连杆是连杆是内燃机中的一个构件内燃机中的一个构件，它由，它由连杆体连杆体1 1、连杆盖、连杆盖2 2、轴瓦、轴瓦3 3、4 4和和5 5以及螺以及螺栓栓6 6、螺母、螺母7 7、开口销、开口销8 8等零件构成。等零件构成。 构件构件（运动的整体）（运动的整体）零件零件（制造的单元）（制造的单元）65438712910汽缸体汽缸体1、活塞活塞2、进气阀进气阀3、排气阀排气阀4、连杆连杆5、曲轴曲轴6、凸轮凸轮7、顶杆顶杆8、齿轮齿
24、轮9、10Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系部件部件：机械的一部分，由若干装配在一起的零件所组机械的一部分，由若干装配在一起的零件所组成。在机械装配过程中，这些零件先被装配成部件成。在机械装配过程中，这些零件先被装配成部件( (部件装部件装配配) )，然后才进入总装配。某些部件，然后才进入总装配。某些部件( (称为分部件称为分部件) )在进入总在
25、进入总装配之前还先与另外的部件和零件装配成更大的部件。装配之前还先与另外的部件和零件装配成更大的部件。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系机械零件机械零件六角头螺栓六角头螺栓六角螺母六角螺母转轴转轴孔板式带轮孔板式带轮实心式齿轮实心式齿轮Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5
26、Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系齿轮实物齿轮实物Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系实物实物Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Cl
27、ient Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系螺纹连接件实物螺纹连接件实物Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系通用零部件通用零部件圆螺母圆螺母六角头螺母六角头螺母圆螺母用止动垫圈圆螺母用止动垫圈圆柱螺旋拉伸弹簧圆柱螺旋拉伸弹簧
28、深沟球轴承深沟球轴承弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系专用零部件专用零部件曲轴曲轴Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与
29、交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系机械部件机械部件滚动轴承部件滚动轴承部件对开式滑动轴承对开式滑动轴承滑动轴承部件滑动轴承部件Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系n机械零件机械零件组成机器的不可拆的基本单元（即制造的基本单元）组成机器的不可拆的基本单元（即制造的基本单元）是机器的基本组成要素。是机器的基本组成要素。 分为：分为：
30、通用零件通用零件：各种机器中常用的。：各种机器中常用的。 (是本课程的主要学习对象）是本课程的主要学习对象） 例如：齿轮、链传动、带传动、轴、联轴器轴承、螺栓、例如：齿轮、链传动、带传动、轴、联轴器轴承、螺栓、 键、弹簧等。键、弹簧等。 专用零件专用零件：只在某些特定的机器中才用到的。（在有关专业课中学习）只在某些特定的机器中才用到的。（在有关专业课中学习） 例如：叶片、曲轴等。例如：叶片、曲轴等。 部件部件为完成同一使命在结构上组合在一起并协同工作的零件。为完成同一使命在结构上组合在一起并协同工作的零件。 例如：滚动轴承、减速器等。例如：滚动轴承、减速器等。机械零件机械零件 常用泛指零件和部
31、件。常用泛指零件和部件。机械机械机构：机构：由机械零件组成，由机械零件组成，构件间运动规律构件间运动规律机器：转换机械能，或用机械能作功。机器：转换机械能，或用机械能作功。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系研究内容：研究内容： 从从承载能力承载能力出发，考虑出发，考虑结构、工艺、维护结构、工艺、维护等方等方面来解决通用零件的面来解决通用零件的设计
32、设计问题。包括如何确定零件问题。包括如何确定零件尺寸尺寸、如何选择、如何选择材料材料、精度精度、表面表面质量及绘制质量及绘制零件零件图图等。等。 研究对象研究对象：一般参数的一般参数的通用零部件通用零部件的设计理的设计理 论和设计方法。论和设计方法。0.1.2本课程的研究对象及研究内容本课程的研究对象及研究内容Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系0
33、.1.3本课程的性质和任务本课程的性质和任务 技术基础课技术基础课任务任务2)掌握通用零部件的设计方法和一般规律掌握通用零部件的设计方法和一般规律3)掌握一定的设计技能掌握一定的设计技能4)了解机械设计的最新动态了解机械设计的最新动态1)培养正确的设计思想培养正确的设计思想 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系三性：设计性、综合性和实践性三性：设计
34、性、综合性和实践性 四多：公式多、图表多、关系多、系数多四多：公式多、图表多、关系多、系数多0.1.4学习本课程应注意的问题学习本课程应注意的问题特点特点Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系学习本课程应注意的问题学习本课程应注意的问题）理论联系）理论联系实际实际）抓住本课程的）抓住本课程的体系体系）综合运用综合运用先修课程的知识解决机械设计问题先修
35、课程的知识解决机械设计问题）要理解）要理解系数系数引入的意义引入的意义）培养解决工程）培养解决工程实际实际问题的能力问题的能力Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系第第0 0章章 绪论绪论 1 1第第1 1章章 机械设计总论机械设计总论 1 1第第2 2章章 带传动带传动 4 4第第3 3章章 链传动链传动 3 3第第4 4章章 齿轮传动齿轮传动 7
36、 7第第5 5章章 蜗杆传动蜗杆传动 3 3课程安排：课程安排：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系第第6 6章章 轴和轴毂连接轴和轴毂连接 4 4第第7 7章章 滚动轴承滚动轴承 4 4第第8 8章章 滑动轴承滑动轴承 5 5第第9 9章章 联轴器和离合器联轴器和离合器 2 2第第1010章章 连接连接 6 6Evaluation only.Cr
37、eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系考试成绩计算：考试成绩计算：考试成绩考试成绩=试卷成绩试卷成绩 80%+平时成绩平时成绩10%+实验成绩实验成绩10% 平时成绩包括平时成绩包括平时作业平时作业，旷课情况旷课情况以及以及上课表现上课表现。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.
38、2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系 1了解了解机械设计的一般步骤和方法；机械设计的一般步骤和方法； 2掌握掌握机械零件常见失效形式和计算准则。机械零件常见失效形式和计算准则。机械零件的失效形式和计算准则机械零件的失效形式和计算准则。 教学基本要求：教学基本要求：重点与难点：重点与难点：第第1章章 机械设计总论机械设计总论Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyrig
39、ht 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系第第1章章 机械设计总论机械设计总论设计具有一定使用功能的设计具有一定使用功能的机械技术系统机械技术系统。1.1 机械设计概述机械设计概述一、机械设计的任务一、机械设计的任务1.1.1机械设计的任务及设计步骤机械设计的任务及设计步骤Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交
40、通工程学院 汽车工程系汽车工程系1）实现能量转换实现能量转换3）实现物料转换）实现物料转换2）实现信息转换）实现信息转换Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系二、机械设计的基本要求二、机械设计的基本要求）使用要求：）使用要求： ) ) 经济性要求经济性要求（设计制造经济性和使用经济性（设计制造经济性和使用经济性）安全性要求）安全性要求）其他要求：）其
41、他要求：环保要求外观要求体积重量要求环保要求外观要求体积重量要求三方面：生产成本低、使用消耗小、维护费用低。三方面：生产成本低、使用消耗小、维护费用低。措施：措施：1 1）设计中采用）设计中采用“三化三化”零部件；零部件；标准化、系列化、通用化标准化、系列化、通用化2 2）应用成熟的新技术、新材料。）应用成熟的新技术、新材料。3 3）选用高效率设备，减少动力、燃料消耗。）选用高效率设备，减少动力、燃料消耗。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2
42、011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系三、机械设计的一般步骤三、机械设计的一般步骤机械设计是一个机械设计是一个创新创新与与借鉴借鉴相结合的过程，一般程序如下：相结合的过程，一般程序如下：设计任务设计任务调研调研总体设计总体设计 技术设计技术设计 试制试制 投产投产试验试验修改修改Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学
43、院 汽车工程系汽车工程系1.1.2 机械设计中创新及优化机械设计中创新及优化1）无新技术，但形式上有翻新）无新技术，但形式上有翻新2）含有重要的新技术）含有重要的新技术一、创新一、创新3）具有完全创新的功能）具有完全创新的功能Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系二、优化二、优化1 1）基于经验的优化设计）基于经验的优化设计2 2）基于计算机的枚举寻
44、优）基于计算机的枚举寻优3 3）数学规划寻优）数学规划寻优4 4）人工智能寻优）人工智能寻优Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系1.1.4 机械设计的最新进展机械设计的最新进展设计理论的不断完善与发展设计理论的不断完善与发展,设计手段和方设计手段和方法的不断更新。法的不断更新。机械设计的综合程度越来越高机械设计的综合程度越来越高机械设计的实验研究技
45、术有了很大的发展机械设计的实验研究技术有了很大的发展和提高和提高,实验与理论相互结合、相互促进。实验与理论相互结合、相互促进。1.1.3 机械设计中的标准化机械设计中的标准化Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系1. 2 机械机械零件零件设计概述设计概述一、要求一、要求1.2.1机械零件应满足的要求及设计步骤机械零件应满足的要求及设计步骤1)1)避免
46、在预期寿命内失效的要求（强度、刚度、寿命）；避免在预期寿命内失效的要求（强度、刚度、寿命）；2)2)结构工艺性要求（便于加工、装配）；结构工艺性要求（便于加工、装配）；3)3)经济性要求（材料、加工方法、精度等级）；经济性要求（材料、加工方法、精度等级）；4)4)质量小的要求（节约材料、质量小的要求（节约材料、惯性力）；惯性力）；5)5)可靠性要求；可靠性要求；Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交
47、通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系二、设计方法二、设计方法2）根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。）根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。名义载荷名义载荷（F、P、T）：力学公式计算出的载荷。）：力学公式计算出的载荷。但：由于载荷作用的不平稳性、分布的不均匀性等因素，但：由于载荷作用的不平稳性、分布的不均匀性等因素，实际载实际载荷大于名义载荷荷大于名义载荷。载荷系数载荷系数K 计算载荷计算载荷(Fc、Pc、Tc)=载荷系数载荷系数名义载荷名义载荷3）选择适当的材料。）选择适当的材料。4）根据零件工作能力准则，确定零件的主要尺寸，并元整和标准化。）根据零件工作能力准
48、则，确定零件的主要尺寸，并元整和标准化。a.理论设计理论设计5）画零件图，编写设计说明书。）画零件图，编写设计说明书。1）根据使用要求，选择零件的类型和结构。）根据使用要求，选择零件的类型和结构。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系b.b.经验设计经验设计根据根据经验关系式经验关系式，用，用类比类比的方法所进行的设计。的方法所进行的设计。如：箱体、
49、传动件个各结构要素等如：箱体、传动件个各结构要素等c.c.模型实验设计模型实验设计把初步设计的零、部件或机器作成把初步设计的零、部件或机器作成小模型小模型或或小尺寸样机小尺寸样机进行实验。进行实验。如：飞机、桥梁的风洞实验。如：飞机、桥梁的风洞实验。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系1.2.2 机械零件的失效形式及设计准则机械零件的失效形式及设计
50、准则一、失效形式一、失效形式1）失效失效：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。：机械零件由于某种原因不能正常工作时，称为失效。a) 失效并失效并不单纯指破坏不单纯指破坏，破坏只是失效的形式之一。，破坏只是失效的形式之一。 机械零件的可能失效形式很多，归纳起来主要有机械零件的可能失效形式很多，归纳起来主要有强度强度、刚刚度度、耐磨性耐磨性、振动稳定性振动稳定性以及以及温度温度等方面的失效。等方面的失效。 b) 同一种零件可能的失效同一种零件可能的失效形式往往有若干种形式往往有若干种。 例如：轴在工作中可能产生断裂、过大弹性变形、共振例如：轴在工作中可能产生断裂、过大弹性变形、共振等失效
51、。等失效。注意注意：Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系失效分析失效分析振振动失效失效高速运高速运转的零件，当其的零件，当其转速速等于或接近零件的自振等于或接近零件的自振频率率时，会会发生共振，使振幅急生共振，使振幅急剧增大，增大，导致零件及系致零件及系统在短在短时期破坏。期破坏。零件失效零件失效磨损磨损表面表面压溃压溃过量塑过量塑性变形性变形表面
52、失效表面失效过量弹过量弹性变形性变形打滑打滑振动振动失效失效断裂断裂胶合胶合疲劳疲劳点蚀点蚀Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系失效形式（失效形式（Failure types） 整体断裂整体断裂过载断裂过载断裂疲劳断裂疲劳断裂 表面破坏表面破坏磨损磨损冷胶合冷胶合热胶合热胶合点蚀点蚀塑性变形塑性变形过大弹变过大弹变功能失效功能失效 变形变形 过大过
53、大胶合胶合过大振动过大振动综合失效综合失效Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系二、二、设计准准则1）工作能力工作能力：即机械零件在一定条件下抵抗失效的能力。：即机械零件在一定条件下抵抗失效的能力。2）承承载能力能力：对载荷而言的工作能力。（也就是用荷而言的工作能力。（也就是用载荷表示的工作能力）荷表示的工作能力）3）工作能力工作能力计算准算准则：为
54、防止机械零件防止机械零件发生某种失效而生某种失效而应满足的条件。足的条件。（也可以理解（也可以理解为是机械零件不是机械零件不发生失效的生失效的“安全条件安全条件”，是，是设计零件零件时的理的理论依据）。依据）。 为了防止机械零件在工作中失效，了防止机械零件在工作中失效，设计时，需要以零件的工作能力，需要以零件的工作能力计算准算准则为依据依据进行必要的行必要的计算，常用的算，常用的计算方法（算方法（过程）有两种：程）有两种： 4）设计计算算：先分析零件的可能失效形式，根据：先分析零件的可能失效形式，根据该失效形式的失效形式的计算算 准准则通通过计算确定零件的算确定零件的结构尺寸。构尺寸。 5）校
55、核校核计算算：先确定零件的：先确定零件的结构尺寸，然后再构尺寸，然后再验算零件是否算零件是否满足足计 算准算准则。如不。如不满足，足，则应修改零件的尺寸。修改零件的尺寸。 a. 几个名几个名词Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系6) 载荷荷由于运由于运动中中产生的生的惯性力和冲性力和冲击等引起的等引起的载荷称荷称为动载荷。荷。 静静载荷荷变载荷荷按
56、是否随按是否随时间变化，化，载荷分荷分为：按是否考按是否考虑动载荷的影响，荷的影响，载荷分荷分为：名名义载荷荷：在理想平：在理想平稳条件下所受的条件下所受的载荷。（不考荷。（不考虑动载荷的影响）荷的影响）计算算载荷荷载荷系数荷系数K名名义载荷。（代表机器或零件荷。（代表机器或零件实际所受所受载荷）荷） 载荷系数荷系数K：用于：用于计入在入在实际工作中受到的各种工作中受到的各种动载荷的影响。荷的影响。额定定载荷荷：由原：由原动机的机的额定功率推算出的定功率推算出的载荷。荷。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client
57、 Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系7)应力力应力分力分为静静应力：力：循循环应力：力：s smax最大最大应力；力； s smin最小最小应力力s sm平均平均应力；力； s sa应力幅力幅值r 应力比（循力比（循环特性）特性）循环应力循环应力对称循环对称循环脉动循环脉动循环常见的循环应力有：常见的循环应力有：静应力（可看作是循环应力的一个特例）静应力（可看作是循环应力的一个特例）Evaluation only.Created with Aspose.Slides f
58、or .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系注注：静应力只在静载荷作用下产生，循环应力可由变载荷产生，也可静应力只在静载荷作用下产生，循环应力可由变载荷产生，也可 由静载荷产生。由静载荷产生。另外，应力还分为另外，应力还分为名义应力：根据名义载荷求得的应力名义应力：根据名义载荷求得的应力计算应力：根据计算载荷求得的应力计算应力：根据计算载荷求得的应力对称循环应力对称循环应力r = -1、 s sm0脉动循环应力脉动循环应力 r=0、 s sm
59、in0静应力静应力 r=1Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系 根据失效原因建立的工作能力判定条件，称为零件根据失效原因建立的工作能力判定条件，称为零件的的设计计算准则设计计算准则。1）强度准则）强度准则b. 设计准则设计准则强度强度：指机械零件工作：指机械零件工作时抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力抵抗破坏（断裂或塑性变形）的能力。 强强度条件有两
60、种表示方法：度条件有两种表示方法：1）用）用应力表示：力表示： 2）用安全系数表示：）用安全系数表示：式中：式中：计算最大应力计算最大应力极限应力极限应力计算安全系数计算安全系数许用应力许用应力许用安全系数许用安全系数注注：对于切应力，只须将上述各公式中的对于切应力，只须将上述各公式中的 换成换成 即可即可。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系2）
61、刚度准度准则 刚度度是指机械零件在是指机械零件在载荷作用下荷作用下抵抗抵抗弹性性变形的能力形的能力。如果零件的。如果零件的刚度不足，有些零件度不足，有些零件则会因会因为产生生过大的大的弹性性变形而失效。形而失效。 例如：机床主例如：机床主轴的的弹性性变形形过大将会影响所加工工件的精度。大将会影响所加工工件的精度。刚度条件度条件为：实际变形量形量许用用变形量或形量或式中：式中：实际变形量可用相关理形量可用相关理论计算或由算或由实验方法确定。方法确定。 许用用变形量是保形量是保证正常工作所允正常工作所允许的的变形量。形量。 注：注：1）零件材料的）零件材料的弹性模量性模量E越大，越大，则其其刚度越
62、大。度越大。 2）用合金）用合金钢代替碳代替碳钢能提高零件的能提高零件的强强度，但不能提高零件的度，但不能提高零件的刚度。度。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系4）振）振动稳定性准定性准则 当作当作用在零件上的周期性外力的用在零件上的周期性外力的变化化频率接近或等于零件的自激振率接近或等于零件的自激振 动频率（固有率（固有频率）率）时，便，便发
63、生共振，生共振，导致零件失效。致零件失效。这种种现象称之象称之为“失去振失去振动稳定性定性”。 振振动稳定性准定性准则：使零件的自激振：使零件的自激振动频率率 f 远离外力离外力变化的化的频率率 。 即即 0.85 f 或或 1.15 f3）热平衡准平衡准则 机械零件若温升机械零件若温升过度，将使度，将使润滑油黏度下降，滑油黏度下降，润滑失效，零滑失效，零件件间加加剧磨磨损并并产生胶合，最后生胶合，最后导致零件失效，所以要致零件失效，所以要进行行热平平衡衡计算，把温升控制在算，把温升控制在许用范用范围内，即：内，即：其中其中 温升温升 许用温升用温升Evaluation only.Create
64、d with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系5）摩擦学准）摩擦学准则 （耐磨性准（耐磨性准则） 到目前到目前为止止对于磨于磨损失效失效还没有一个完善的没有一个完善的计算方法。通算方法。通常只常只进行条件性行条件性计算，通算，通过限制影响磨限制影响磨损的主要因素的主要因素防止防止产生生过大的磨大的磨损量。量。 即即 压强强不超不超过许用用值 p p 速度速度不超不超过许用用值 压强强与速度乘与速度乘积
65、不超不超过许用用值 p p 注：限制注：限制 p 值就是就是间接的限制因摩擦而接的限制因摩擦而产生的生的热量，防止量，防止温度温度过高。高。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系6）可靠性准）可靠性准则 可靠性可靠性是指零件在一定条件下和是指零件在一定条件下和规定定时间内正常工作的内正常工作的能力。用能力。用可靠度可靠度Rt表示，可靠度指零件在一定的
66、条件下和表示，可靠度指零件在一定的条件下和规定定时间内正常工作的概率。内正常工作的概率。不可靠度不可靠度为： N个相同零件在相同条件下同个相同零件在相同条件下同时工作，在工作，在规定的定的时间内有内有Nf个失效，剩下个失效，剩下Nt个仍个仍继续工作，工作，则： Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系Evaluation only.Created wi
67、th Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系曲轴整体断裂实况曲轴整体断裂实况返回返回疲劳断口疲劳断口断口对断口对断口放大断口放大Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工
68、程系断口放大返回Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系断口对返回返回Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程
69、系曲轴疲劳断裂断口特征曲轴疲劳断裂断口特征返回返回裂纹源区裂纹源区疲劳扩疲劳扩展区展区最终最终瞬断瞬断区区Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系内部缺陷引起疲劳断轴：内部缺陷引起疲劳断轴：初始裂纹起源于轴内部，裂纹由内至外扩展初始裂纹起源于轴内部，裂纹由内至外扩展裂纹源区裂纹源区扩展区扩展区瞬断区瞬断区裂纹扩展裂纹扩展方向方向返回返回Evaluati
70、on only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系键槽应力集中导致齿轮轴疲劳断裂键槽应力集中导致齿轮轴疲劳断裂键槽键槽初始裂初始裂纹源纹源裂纹扩裂纹扩展区展区最终瞬最终瞬断区断区返回返回曲轴疲劳断裂曲轴疲劳断裂内部缺陷引起内部缺陷引起疲劳断轴疲劳断轴Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pr
71、ofile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系冷胶合：冷胶合：低速重载，接触零件挤压粘着，相对运动撕裂低速重载，接触零件挤压粘着，相对运动撕裂。返回返回Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系综合失效综合失效：齿面磨损、断齿、疲劳断轴齿面磨损、
72、断齿、疲劳断轴返回返回Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系轮齿塑性变形轮齿塑性变形返回返回Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程
73、学院 汽车工程系汽车工程系轧钢机压下螺旋丝杠断牙宏观轧钢机压下螺旋丝杠断牙宏观返回返回丝杠断牙部位丝杠断牙部位丝杠断牙局部放大丝杠断牙局部放大Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系热胶合：润滑不良引起的齿面热胶合：润滑不良引起的齿面返回返回Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5
74、Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系整体塑变整体塑变返回返回轮齿塑轮齿塑性变形性变形Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系点蚀点蚀返回返回Evaluation only.Created with Aspose.Sl
75、ides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系轮齿磨损轮齿磨损返回Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.汽车与交通工程学院汽车与交通工程学院 汽车工程系汽车工程系螺栓联接滑移螺栓联接滑移被联接件断裂被联接件断裂返回被联件相对滑移被联件相对滑移被联件拉断被联件拉断Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
