關(guān)于機(jī)械機(jī)械設(shè)計是一門通過設(shè)計新產(chǎn)品或者改進(jìn)老產(chǎn)品來滿足人類需求的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。它涉及工程技術(shù)的各個領(lǐng)域，主要研究產(chǎn)品尺寸、形狀和詳細(xì)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)思，還要研究產(chǎn)品在制造、銷售和使用等方面的問題。設(shè)計人員或者機(jī)械設(shè)計工程師是指進(jìn)行各種機(jī)械設(shè)計工作的人員。機(jī)械設(shè)計是一項創(chuàng)造性的工作。他們不僅在工作上要有創(chuàng)造性，而且必須在機(jī)械制圖、運(yùn)動學(xué)、工程材料、材料力學(xué)和機(jī)械制造工藝學(xué)等方面具有深厚的基礎(chǔ)知識。機(jī)械設(shè)計的目的是生產(chǎn)能夠滿足人類需求的產(chǎn)品。只有當(dāng)發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和科技知識被應(yīng)用在產(chǎn)品上才能產(chǎn)生效益給人類帶來好處。因而，應(yīng)該認(rèn)識到在一個特定的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計之前，必須先確定人們是否需要這種產(chǎn)品。機(jī)械裝置和其它組件組成了機(jī)器。它是一種用來轉(zhuǎn)換或傳遞能量的裝置，例如：發(fā)動機(jī)、蝸輪機(jī)、車輛、起重機(jī)、印刷機(jī)、洗衣機(jī)、照相機(jī)和攝影機(jī)等。許多原則和設(shè)計方法適用于機(jī)器和非機(jī)器的設(shè)計。術(shù)語中的“機(jī)械裝置設(shè)計”的含義要比“機(jī)械設(shè)計”的含義更為廣泛一些，機(jī)械裝置設(shè)計包括機(jī)械設(shè)計。在分析運(yùn)動及設(shè)計結(jié)構(gòu)時，要把產(chǎn)品外型以及以后的保養(yǎng)也要考慮在機(jī)械設(shè)計中。在機(jī)械工程領(lǐng)域中，以及其它工程領(lǐng)域中，所有這些都需要機(jī)械設(shè)備，比如：開關(guān)、凸輪、閥門、船舶以及攪拌機(jī)等。一臺完整機(jī)器的設(shè)計是一個復(fù)雜的過程。任何產(chǎn)品在設(shè)計時第一步就是選擇產(chǎn)品每個部分的構(gòu)成材料。今天的設(shè)計師所使用許多的材料。非常重要的是對產(chǎn)品的功能，對它的外觀、材料的成本、制造的成本作出必要的選擇。對材料的特性必須事先作出仔細(xì)的評估。仔細(xì)精確的計算是必要的，以確保設(shè)計的有效性。在任何失敗的情況下，最好知道在最初設(shè)計中有有缺陷的部件。計算（圖紙尺寸）檢查是非常重要的。一個小數(shù)點的位置放錯，就可以導(dǎo)致一個本可以完成的項目失敗。設(shè)計工作的各個方面都應(yīng)該檢查和復(fù)查。在直齒圓柱齒輪的受力分析，力假設(shè)在一個單一的平面。我們將學(xué)習(xí)力量有三個維度的齒輪。這樣做的原因，在斜齒輪的情況下，是牙軸不平行的旋轉(zhuǎn)。而在案件錐齒輪，轉(zhuǎn)動軸不平行于對方。也有其他的原因，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)的。斜齒輪用于傳遞平行軸之間的運(yùn)動。螺旋角每個齒輪都一樣，但一個齒輪必須有一個右手螺旋和其他左手螺旋。齒的形狀是一個漸開線螺旋面。如果一塊本文在一個平行四邊形的形狀是纏繞氣瓶，角紙張的邊緣成為螺旋。如果我們解開本文，在角上各點邊緣生成漸開線曲線。表面獲得了在邊緣的每點生成漸開線稱為漸開線。直齒圓柱齒輪輪齒的初始接觸是一路延伸到一條線的齒面。斜齒輪輪齒的初始接觸是一點，它的變化進(jìn)線為齒接觸到更多的接觸。在齒輪接觸線平行于軸的轉(zhuǎn)動；在斜齒輪，線是斜對面齒面的。正是這種漸進(jìn)式的牙齒和順利交接從一個齒的另一個負(fù)載，使斜齒輪傳遞能力在高速重載。螺旋齒輪受軸軸承徑向和推力負(fù)荷。當(dāng)推力負(fù)荷變高或令人反感的其他的原因，它可能是可取的使用雙螺旋齒輪。雙螺旋齒輪（人字）相當(dāng)于相反的兩個斜齒輪，安裝方在同一軸側(cè)。他們產(chǎn)生相反的軸向推力作用，這樣就消除了推力負(fù)荷。當(dāng)兩個或兩個以上的單螺旋齒輪裝在同一軸，齒輪的齒向應(yīng)選擇以便產(chǎn)生最小的軸向推力。交錯軸斜齒輪，或螺旋形的，是那些在其中軸中心線既不平行，也不相交。交錯軸斜齒有點害怕互相接觸，從而改變線接觸齒輪磨損。為因此他們將進(jìn)行小的載荷和主要用于儀器應(yīng)用，是絕對不推薦使用傳輸功率。有一個交叉合力之間的差異加州齒輪和斜齒輪，直到他們被安裝在彼此嚙合。他們以同樣的方式制造。一對嚙合的交錯軸斜齒輪通常具有相同的手；那是，右手驅(qū)動跟右旋從動。在交錯軸斜齒輪的設(shè)計，最小的滑動速度時獲得螺旋角是相等的。然而，當(dāng)螺旋角不相等，齒輪與大螺旋角應(yīng)使用如果兩個齒輪具有相同的驅(qū)動程序手。蝸輪與交錯軸斜齒輪相似。小齒輪或蝸桿有少數(shù)齒，通常為一到四，由于它們完全纏繞在節(jié)它們被稱為螺紋氣缸。其配對齒輪稱為蝸輪，它是不是一個真正的螺旋齒輪。蝸桿和蝸輪是用來提供高角速度減少相交軸之間通常是在直角。蝸輪不是一個螺旋齒輪，因為它面對的是凹在擬合階蝸桿曲率為線接觸而不是點接觸。然而，蝸桿傳動的缺點是高的滑動速度在牙齒，正像交錯軸斜齒輪那樣。蝸桿傳動是單或雙包絡(luò)。單包圍機(jī)構(gòu)是一個齒輪環(huán)繞或部分包圍蝸輪.傳動裝置其中每個元素的局部封閉等，當(dāng)然，一雙包絡(luò)蝸桿傳動。這兩者之間的重要區(qū)別是，接觸區(qū)的存在雙圓弧齒輪的齒之間只有之間的線接觸單圓弧齒輪。蝸桿和蝸輪的一套具有相同的手正像交錯軸斜齒輪的螺旋角，但通常是完全不同的。在蝸桿的螺旋角一般都相當(dāng)大，這對齒輪非常小。因此，它通常是指定在蝸桿的導(dǎo)角，這是蝸桿的螺旋角的補(bǔ)充，和螺旋角對齒輪；兩個角度平等軸角為90華氏度。蝸輪與交錯軸斜齒輪相似。小齒輪或蝸桿有少數(shù)齒，通常為一到四，由于它們完全纏繞在節(jié)它們被稱為螺紋氣缸。其配對齒輪稱為蝸輪，它是不是一個真正的螺旋齒輪。蝸桿和蝸輪是用來提供高角速度減少相交軸之間通常是在直角。蝸輪不是一個螺旋齒輪，因為它面對的是凹在擬合階蝸桿曲率為線接觸而不是點接觸。然而，蝸桿傳動的缺點是高的滑動速度在牙齒，正像交錯軸斜齒輪那樣。蝸桿傳動是單或雙包絡(luò)。單包圍機(jī)構(gòu)是一個齒輪環(huán)繞或部分包圍蝸輪.傳動裝置其中每個元素的局部封閉等，當(dāng)然，一雙包絡(luò)蝸桿傳動。這兩者之間的重要區(qū)別是，接觸區(qū)的存在雙圓弧齒輪的齒之間只有之間的線接觸單圓弧齒輪。蝸桿和蝸輪的一套具有相同的手正像交錯軸斜齒輪的螺旋角，但通常是完全不同的。在蝸桿的螺旋角一般都相當(dāng)大，這對齒輪非常小。因此，它通常是指定在蝸桿的導(dǎo)角，這是蝸桿的螺旋角的補(bǔ)充，和螺旋角對齒輪；兩個角度平等軸角為90華氏度。當(dāng)齒輪是用來傳遞相交軸之間的運(yùn)動，一些錐齒輪是必需的。雖然錐齒輪通常由軸角90度，他們可以為幾乎任何軸角產(chǎn)生。輪齒可以鑄，研磨，或產(chǎn)生的。只有牙齒產(chǎn)生可歸類為準(zhǔn)確。在一個典型的錐安裝一個齒輪，齒輪常常裝于支承的外側(cè)。這意味著該軸偏轉(zhuǎn)可以更明顯，在接觸一個更大的影響牙齒。另一個困難，發(fā)生在錐齒輪的應(yīng)力預(yù)測牙齒，牙齒是錐形的是事實。它常常是可取的，在汽車有差別的應(yīng)用情況，有類似的傳動裝置，以錐齒輪，但隨著軸偏移。這種齒輪是所謂的準(zhǔn)雙曲面齒輪，因為他們的瀝青表面更新?lián)Q代的革命。這種齒輪之間的齒行動是滾動和滑動沿著一結(jié)合一條直線，有很多共同之處，與蝸輪齒輪。一個軸旋轉(zhuǎn)或靜止的部件，通常是圓形的橫截面，具有上安裝像齒輪，皮帶輪，飛輪，鏈輪曲柄，其他動力傳動元件。軸能夠承受彎曲，拉伸，壓縮，或扭轉(zhuǎn)載荷，單獨或組合與另一個。它們結(jié)合時，人們期望找到靜強(qiáng)度和疲勞是重要的設(shè)計考慮，因為一個單一的軸可以承受靜應(yīng)力，徹底扭轉(zhuǎn)，并一再強(qiáng)調(diào)，所有代理在同一時間?！拜S”涵蓋了許多變化，如軸和主軸。曲柄連桿是一個軸，枯萎靜止或旋轉(zhuǎn)，也沒有受到扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。一件襯衫轉(zhuǎn)軸是通常被稱為主軸。當(dāng)橫向或扭轉(zhuǎn)變形軸必須保持關(guān)閉的限制，其尺寸應(yīng)根據(jù)變形分析之前應(yīng)力。這樣做的原因是，如果軸是足夠的剛性，使撓曲不太大，很可能由此產(chǎn)生的應(yīng)力是安全的。但決不意味著設(shè)計者要假設(shè)他們是安全的；它幾乎是總是要計算他們讓他知道他們是在可接受的范圍內(nèi)。只要有可能，動力傳動元件，如齒輪或皮帶輪，應(yīng)是靠近配套軸承，這降低了彎矩，并因此，偏轉(zhuǎn)和彎曲應(yīng)力。雖然米塞斯Hencky古德曼方法是很難使用的軸的設(shè)計，這可能是最接近實際的預(yù)測失敗。因此，它是一個很好的方式.檢查井已設(shè)計或發(fā)現(xiàn)為什么某軸在使用中失敗了。此外，還有相當(dāng)數(shù)量的軸的設(shè)計問題，在這方面是很有限的考慮，如剛度，它僅僅是必要的設(shè)計師發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)于圓角尺寸，熱處理，表面光潔度和否噴丸是必要的為了達(dá)到規(guī)定的壽命和可靠性。由于他們的功能相似，離合器和制動器的待遇在一起。在摩擦離合器或制動器的簡化動態(tài)表示，兩I1和I2在各自的角速度w1和w2，一這可能是零在制動情況下，可以通過給相同的速度離合器或制動器?；频陌l(fā)生是因為兩個因素是運(yùn)行在不同的速度和能量消耗在動，導(dǎo)致在一個溫度上升。在分析這些裝置的性能，我們將有興趣的驅(qū)動力，傳遞的扭矩，能量損失和溫度上升。所傳遞的扭矩是與驅(qū)動力，這摩擦系數(shù)，和離合器或制動器的幾何。這是問題在靜態(tài)的，這將需要單獨研究為幾何構(gòu)型。然而，溫升與能量損失和研究可以不考慮制動器或離合器的類型，因為幾何的興趣是散熱面。加工過程中有兩個方面的認(rèn)識。低成本生產(chǎn)小組。為鑄造，鍛造和壓力加工，一個特定的形狀，每一個生產(chǎn)工件，即使是一個零件，幾乎都要花費成本高的處理。焊接依賴的結(jié)構(gòu)形狀，在很大程度上，取決于有效的在原材料的形式。在一般情況下，通過使用昂貴的設(shè)備沒有特殊的加工條件下，幾乎可以是任何類型的原料，機(jī)械加工將原材料加工成任意的結(jié)構(gòu)形狀，只要外部尺寸足夠大，它是可能的。因為生產(chǎn)一個零件，甚至當(dāng)零件和結(jié)構(gòu)生產(chǎn)批次的大小適合于原鑄造，鍛造或壓力加工來生產(chǎn)的，但通常更喜歡加工。嚴(yán)密的精度和良好的表面光潔度，機(jī)械加工的第二個目的是建立了高精度和表面光潔度的基礎(chǔ)上。許多地方，如果任何其他生產(chǎn)資料屬于大批量生產(chǎn)，良好的機(jī)械加工是一種耐受性低，能滿足要求的小批量生產(chǎn)生產(chǎn)。此外，在較粗的生產(chǎn)加工工藝的許多部分為了提高其一般表面形狀。它僅僅是在需要高精度的選擇只有表面加工。例如，線程，除了機(jī)械處理，幾乎沒有其他的處理方法進(jìn)行處理。另一個例子是鐵匠的工件上的小孔加工，以及培訓(xùn)進(jìn)行的機(jī)械加工完成后立即。主要的切削參數(shù)切削中工件與刀具之間基于以下的基本關(guān)系四個要素來充分描述：刀具的幾何形狀，切削速度，進(jìn)給速度，深度和刀具的滲透。切削刀具必須用一種合適的材料來制造，它必須堅強(qiáng)，堅強(qiáng)，堅硬耐磨。刀具的幾何形狀尖的平面和刀具角度特征每個切削過程必須是正確的。切削速度對工件表面的速率的切削刃，它是以每分鐘英寸顯示。為了有效地處理，和切割速度必須適應(yīng)具體零件的水平刀。通常，工件材料越硬，率降低。微觀看改造的必要性從微觀上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機(jī)的威力?？梢约庸こ鰝鹘y(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時準(zhǔn)確地計算出每個坐標(biāo)軸瞬時應(yīng)該運(yùn)動的運(yùn)動量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面?？梢詫崿F(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高37倍。由于計算機(jī)有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行，從而實現(xiàn)自動化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個程序，就可實現(xiàn)另一工件加工的自動化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動化，故被稱為實現(xiàn)了柔性自動化。擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。由以上五條派生的好處。如：降低了工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了勞動力（一個人可以看管多臺機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對市場需求作出快速反應(yīng)等等。以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個極為重大的突破。此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。宏觀看改造的必要性從宏觀上看，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機(jī)床、FMC、FMS外，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS（管理信息系統(tǒng)）、CIMS等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對國外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強(qiáng)。而我們在信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國家約落后20年。如我國機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9，而日本在1994年已達(dá)20.8，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。機(jī)床與生產(chǎn)線數(shù)控化改造的市場機(jī)床數(shù)控化改造的市場我國目前機(jī)床總量380余萬臺，而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有11.34萬臺，即我國機(jī)床數(shù)控化率不到3。近10年來，我國數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為0.60