機械設計教材：

濮良貴等編，機械設計，西北工業(yè)大學，高等教育出版社，第八版，2006）（張有忱等編，機械設計，化學工業(yè)出版社，2011（35元，當當網28元））

張莉彥等編，機械設計綜合課程設計，化學工業(yè)出版社，2012（25元，當當網19.8元）教學學時：58實驗：6學分：4機械設計教研室伍先安

wuxa@

電話：135221689554.時間、地點：機實1101，裝1101~1106

周一1、2節(jié)(1-18)電101周四3、4、5節(jié)(12-18)電101安全1101~1102，,機械1105~1107課程設計（16~19） 周一3、4節(jié)(1-14)電101周三1、2節(jié)(1-14)科1015.考核方式：本課程采用形成性考核（平時作業(yè)、考勤、期中考試等）和期末考試相結合的方式。形成性考核主要包括平時作業(yè)、考勤、期中考試，占總成績的20%。期末考試成績占總成績的80%?？己诵问剑洪]卷試卷題型：填空、選擇、簡答、分析、計算、結構等根據(jù)《國務院辦公廳關于2013年部分節(jié)假日安排的通知》，中秋節(jié)：9月19日至21日放假調休，共3天。9月22日（星期日）上班。國慶節(jié)：10月1日至7日放假調休，共7天。9月29日（星期日）、10月12日（星期六）上班。機械11級課程安排少2學時10月2日(星期三)、10月7日(星期一)缺兩次課裝備11級10月7日(星期一)缺一次課第一篇總論學習要求：1．

明確機械設計在國民經濟建設中的重要作用2．

弄清零件在機械設計中的地位3．

了解本課程的內容、性質、特點與先后課程之間的關系，以及相應的學習方法，對整個課程獲得一個概況學習重點：1．

機器的主體及其基本組成要素和機械零件的分類，機械零件和機器的關系2．

本課程的內容、性質和任務第一至四章，即緒論，機械設計總論，機械零件的強度，摩擦、磨損及潤滑等第一章緒論1-1機械工業(yè)在國民經濟建設中的作用

機械工業(yè)的生產水平是一個國家現(xiàn)代化建設水平的主要標志之一。使用機器能夠大大提高勞動生產率和改善勞動條件，在國民經濟建設中起著主導和決定性的作用。通過大量設計制造和廣泛使用各種各樣先進機器，能大大加強促進國民經濟發(fā)展的力度，加速我國社會主義現(xiàn)代化建設。2011年中國機械工業(yè)總產值增長二成五2011年中國機械工業(yè)累計實現(xiàn)工業(yè)總產值16.89萬億元.

目前，我國工程機械銷售量和銷售額已經雙雙超越美國、日本、德國位居世界第一位;我國工程機械自給率從“十五”期間的70%左右，提高到目前的80%以上，逐步實現(xiàn)從制造到創(chuàng)造的跨越。包括裝載機、挖掘機、汽車起重機、壓路機、叉車、推土機、混凝土機械等一大批工程機械產品產量躍居世界首位，我國成為了真正的世界工程機械制造大國。機械工業(yè)的快速發(fā)展以及龐大的市場規(guī)模，為緊固件行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。

據(jù)介紹，2011年中國機械工業(yè)增加值同比增長二成五，高于全國工業(yè)平均增速1.2個百分點，但增速比上年回落6個百分點。增加值總額在全國工業(yè)中所占比重為一成九，仍居各主要工業(yè)行業(yè)首位。

在2011年列入快報統(tǒng)計的120種主要機械產品中，有102種產品的產量實現(xiàn)增長，占統(tǒng)計產品數(shù)的八成五。期間，汽車產銷分別為1842萬輛和1851萬輛，同比分別增長0.84%和2.45%，產銷增速為近13年來新低。

此外，2011年中國機械工業(yè)累計實現(xiàn)進出口總額6312億美元，同比增長二成三，增速較上年同期回落13.55個百分點。（來源：中國新聞網）

2012年中國機械工業(yè)現(xiàn)狀據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2012年我國機械工業(yè)累計實現(xiàn)工業(yè)總產值和銷售產值18.41萬億元、18.04萬億元，同比分別增長12.64%和12.54%。(2012年全年國內生產總值51.93萬億元，按可比價格計算，比上年增長7.8%)

一、產業(yè)規(guī)模躍居世界首位。2009年躍居世界第一，成為全球機械制造第一大國。

二、裝備保障能力顯著增強

電力裝備方面：已能基本滿足國內需求，技術水平和產品產量已經進入世界前列。 冶金礦山設備方面，可自主提供年產1000萬噸級鋼鐵企業(yè)用常規(guī)流程的成套設備;年產2000萬噸級露天礦、年產60～70萬噸級金屬礦、年產600萬噸級井下煤礦、年處理400萬噸級選煤廠、年處理300萬噸級選礦廠、日產4000～10000噸級熟料干法工藝水泥廠成套裝備。

石化通用設備方面，30萬噸/年合成氨設備已實現(xiàn)國產化;百萬噸乙烯裝置所需的關鍵“三機”(裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機和乙烯壓縮機)及多股流低溫冷箱已研制成功;6萬立方米/時等級大型空分設備已實現(xiàn)國產化并出口，正在研制8.5萬立方米/時空分設備;石油鉆機已由9000米升級到12000米，達到了世界領先水平。

2012年我國汽車產銷量再次突破紀錄，蟬聯(lián)世界第一.汽車產銷雙雙突破1900萬輛，增速都超過了4%.1~11月，全國汽車累計產、銷量分別為1748萬輛和1749萬輛.自主品牌乘用車的銷售比重已提高到46%，其中自主品牌轎車的銷售比重占31%。

大型施工機械方面：2000噸履帶起重機、500噸全路面起重機、72米臂架混凝土輸送泵車、直徑11.22米的泥水平衡盾構機等特大型工程機械研制完成。

農業(yè)機械方面：除少數(shù)高端產品尚需進口外，國產農機已基本能滿足國內農業(yè)的需求。

工作母機方面：大型、精密、高速數(shù)控機床以及為之配套的數(shù)控系統(tǒng)和功能部件進步很快，數(shù)控機床自給率達到60%，開發(fā)出了五軸聯(lián)動龍門加工機床、五軸聯(lián)動葉片加工中心、五軸落地式數(shù)控鏜銑床、七軸聯(lián)動重型立式車銑復合加工機床、超精密加工機床、柔性制造系統(tǒng)及大型沖壓自動生產線;自主研發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)可靠性明顯提高，平均無故障時間達到2萬小時。

大型鑄鍛件方面：我國30萬、60萬千瓦火電機組高中壓轉子國內市場滿足率已提高到60%左右，低壓轉子國內市場滿足率已提高到45%，發(fā)電機大軸國內市場滿足率已提高到30%，掌握了超超臨界火電機組轉子制造技術并實現(xiàn)批量生產;100萬千瓦級三代核電設備成套大型鍛件已研制成功，壓力殼、蒸發(fā)器、主管道等具有代表性的關鍵鍛件的技術攻關已相繼取得突破?？梢?，中國裝備制造業(yè)：制造大國，向制造強國，創(chuàng)造強國轉變還有很長一段路要走。

1、自主創(chuàng)新能力不夠。中國國際專利僅相當于美國的九分之一，日本的五分之一和德國的三分之一。因此，必須有效地推進以企業(yè)為核心的自主創(chuàng)新能力，力爭在局部領域實現(xiàn)技術創(chuàng)新的有效突破，為產業(yè)進入高端領域贏得先機。

2、自主品牌建設不強。目前，我國產品出口以低附加值和低技術含量產品為主，自主品牌產品出口占比很小，具有國際影響力的著名品牌還十分缺乏。

3、大企業(yè)的國際競爭力不強。中國許多工業(yè)行業(yè)產量居世界第一，但是分散在許多企業(yè)中，缺少具有國際競爭力的大企業(yè)、大集團。

4、生產效率和效益不高。我國制造業(yè)增加值為22.6%，與美國和日本相比分別低23%和22%。

5、生產型服務業(yè)發(fā)展滯后，對制造業(yè)優(yōu)化升級支撐不夠。當前，我國生產性服務業(yè)占服務業(yè)的比重為39.3%，分別較美國和韓國低24和22個百分點?？傮w上，我國制造業(yè)仍處于全球價值鏈的中低端。

根據(jù)中國央行數(shù)據(jù)，截至2012年末，中國廣義貨幣供應量(M2)余額達到人民幣97.42萬億元，居世界第一，接近全球貨幣供應總量的四分之一，是美國的1.5倍，比整個歐元區(qū)的貨幣供應量（約75.25萬億元人民幣）多出不只一個英國全年的供應量（2012年為19.97萬億元人民幣）。國家外匯儲備余額3.31萬億美元

當前的問題是，從銀行體系大量流出的貨幣有部分進入了實體經濟，而更多的是流向了各種資產，尤其是房地產市場。當大量貨幣流向房地產時，不僅會讓國內住房市場投機炒作盛行，房價不斷推高，讓貨幣快速流出的風險在房地產市場快速聚積，也會直接讓整個物價水平全面上升而影響居民的實際生活。如果管理層對此不密切關注并調整相應政策，那么貨幣過度泛濫將嚴重影響中國經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

2012年全年國內生產總值51.93萬億元，按可比價格計算，比上年增長7.8%.

1、美國:15.83萬億美元,實際增長率為2.2%

2、中國:

8.3萬億美元,

實際增長率為7.8%

3、日本:

5.3萬億美元,

實際增長率為1.7%

4、德國:

3.4萬億美元,

實際增長率為0.7%

狹義的貨幣M1，是指流通中的現(xiàn)金加銀行的活期存款。這里的活期存款僅指企業(yè)的活期存款；而廣義貨幣M2，則是指M1再加上居民儲蓄存款和企業(yè)定期存款。

2013年上半年機械工業(yè)運行情況國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，1—6月機械工業(yè)增加值同比增長9.2%，比上年同期加快0.2個百分點。中國機械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長蔡惟慈說，這表明機械工業(yè)今年上半年基本延續(xù)了此前止跌趨穩(wěn)的向好勢頭。預計全年行業(yè)經濟運行速度有望略高于去年，產銷同比增速將在12%左右，利潤增速將在8%左右，出口或與去年大體相當。（一季度GDP增速7.7%，上半年GDP增速7.6%）表明機械工業(yè)止跌趨穩(wěn)的還有行業(yè)效益的回升。年初，機械工業(yè)效益曾上漲乏力，一季度利潤同比增速僅為6.38%。進入二季度，行業(yè)利潤增速回升有所加快，1—6月累計實現(xiàn)利潤總額6001億元，在上年低基數(shù)的基礎上增長12.58%，增速同比加快10.64個百分點。其中，主營業(yè)務收入利潤率為6.35%，基本保持平穩(wěn)。企業(yè)虧損面逐月縮小。與此同時，重點企業(yè)訂貨情況也由上年的持續(xù)負增長，轉為微幅上升。1—6月機械工業(yè)重點聯(lián)系企業(yè)累計訂貨額同比增長3.78%，比一季度加快3.46個百分點，且近3個月來增速都保持在3.5%以上。然而，受需求不足影響，產品價格卻在下降。到6月，機械產品累計價格指數(shù)已連續(xù)18個月低于100%，并仍在下滑。在142種產品中，有82種產品出廠價格同比下降。此外，出口形勢也比較嚴峻。1—6月累計機械產品出口總額為1753億美元，同比增長1.51%，增速較年初回落7.76個百分點。上半年中有3個月的當月出口額同比下降，6月當月同比下降4.63%。

1-6月產品產量增長差異較大。呈現(xiàn)出與消費關系密切的產品普遍好于投資類的產品，如與消費關系密切的農機產品、汽車中的乘用車、儀器儀表均好于投資類的產品增長，相反典型的投資類產品如機床、工程機械、重型機械、發(fā)電設備大幅回落。當前機械工業(yè)經濟運行中存在的問題從經濟運行情況看，當前機械工業(yè)經濟運行中的主要問題是，需求不旺、產能過剩、成本上升的問題仍較突出，盈利能力下降。（一）需求不旺，重點企業(yè)累計訂貨雖有回升，但仍不理想。目前國產低端產品需求大幅減少，高端產品尚未取得實質性的突破，還需要依靠進口補給，中端市場份額在流失，都是造成企業(yè)訂貨不足的原因。（二）價格持續(xù)低迷（三）資金壓力較大（四）成本上升壓力加大（五）由于部分用戶項目推遲啟動，致使用戶延期提貨（六）重型機械工業(yè)困難比較大（七）產能過剩帶來的競爭加劇1-2機器的基本組成要素一．基本組成要素一部現(xiàn)代化機器中，常包含機械、電氣、液壓、氣動、潤滑、冷卻、控制、監(jiān)測等系統(tǒng)的部分和全部，但機器的主體，仍然是它的機械系統(tǒng)。機器由一個或幾個機構組成，每個機構由許多零件組成。所以，機器的基本組成要素是機械零件。機器和機械零件，是整體和局部的關系。突出亮點是外延擴張降溫、創(chuàng)新日趨升溫、市場倒逼轉型二．機械零件的分類

通用零件：在各種機械中普遍使用的零件：如螺釘、齒輪等專用零件：特定類型的機械中使用的零件：如汽輪機中的葉片、內燃機的曲軸等部件：為實現(xiàn)某一功能，將一些零件組成一整體，稱為部件，如汽車中的變速箱、離合器等要設計出一臺很好的機器，必須很好地設計或選擇它的零件；而每個零件的設計或選擇，是和整臺機器的要求分不開的。如果不從機器的全局出發(fā)，任何一個零件都是不可能正確地設計和選擇出來的。1-3本課程的內容、性質和任務

簡要介紹關于整臺機器設計的基本知識基礎上，重點討論一般尺寸和參數(shù)的通用零件，包括它們的基本設計理論和方法，以及有關技術資料的應用等一.具體內容：總論部分—機器及零件設計的基本原則，設計計算理論，材料選擇，結構要求，摩擦、磨損、潤滑等方面的基本知識聯(lián)接部分—螺紋聯(lián)接，鍵、花鍵聯(lián)接，銷聯(lián)接，焊接，鉚接傳動部分—帶傳動，鏈傳動，齒輪傳動，蝸桿傳動等軸系部分—滑動軸承，滾動軸承，聯(lián)軸器與離合器，軸等其它部分—彈簧，減速箱等二.本課程的性質從理論性課程過渡到結合工程實際的設計性課程，從基礎課程過渡到專業(yè)課程。機械工程類專業(yè)的一門主干技術基礎課。通過學習上述基本內容去掌握有關的設計規(guī)律和技術措施，從而具有設計一切通用零件、部件和某些專用零、部件的能力。三．主要任務培養(yǎng)同學們：

1.樹立正確的設計思想勇于創(chuàng)新探索、實事求是等精神

2.掌握通用機械零件的設計原理，方法和機械設計的一般規(guī)律，具有設計機械傳動裝置和簡單的機械的能力。

3具有運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料的能力

4掌握典型機械零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本

5了解國家當前的有關經濟政策，對機械設計的新發(fā)展有所了解

機械設計是指機械裝置的實體設計，涉及零件的應力、強度的分析計算、材料的選擇、結構設計，考慮加工工藝性、標準化及經濟性、環(huán)境保護等。機械設計結果的表現(xiàn)形式為：機械工程圖、說明書和計算機程序。四學習方法

1本課程內容特點關系多——諸多先修課程關系密切

本課程所涉及的先修課程有：工程材料：非金屬材料，金屬材料及熱處理。工程制圖：設計的圖形表達。機械制造基礎：冷加工工藝，熱加工工藝。公差配合與技術測量：解決精度設計問題。理論力學：解決力分析與動力計算。材料力學：解決強度分析問題。機械原理：解決機械的方案設計。

門類多——各類零件，各有特點，設計方法各異要求多——強度、剛度、壽命、工藝、重量、安全、經濟性等公式多——計算（強度、剛度、壽命、熱平衡等），解析式，半解析式，經驗、半經驗的及定義式圖形多——結構、分析、原理、示意、曲線圖、標準、經驗數(shù)表表格多——手冊、圖冊、標準、規(guī)范等

實踐性強─不僅讀懂書就行，要多聯(lián)系實際，要注重實踐性環(huán)節(jié)。

無重點─又都是重點，設計工作必須詳盡，細小的疏忽也會導致嚴重事故。

設計問題無統(tǒng)一答案─更多地談論誰設計得更好，要注意發(fā)展求異思維。第三節(jié)3注意處理好幾個關系

零件的設計與選用

──零件設計的兩個主要途徑。

性能要求與經濟性

──永遠是一對矛盾，應學會合理地解決這一對矛盾。

經驗設計與現(xiàn)代設計

──二者均重要，前者是后者的基礎。

具體的設計方法與一般的設計能力

──前者是學習的形式，后者是學習的目的。

設計計算與結構設計

──設計決非只是計算，同學更應重視結構設計的學習。學習方法機械設計室一門實踐性很強的設計性課程，除了努力學好教材外，還要認真學好各個實踐性教學環(huán)節(jié)的內容，并注意把主要精力用于鉆研零件的結構、選材、制法、標準、規(guī)范、適用場合、工作情況、受力及應力分析、失效形式、設計準則、設計方法與步驟，以及可能出現(xiàn)的問題和對策。而對公式的推導、經驗數(shù)據(jù)的取得，某些曲線的來歷等，只作一般的了解。第二章機械設計總論

學習要求：1.從總體上建立機器設計，尤其機械零件設計的總括性的概念。即從機器的總體要求出發(fā)，引出對機械零件的要求，根據(jù)零件的失效形式，擬定出設計準則，選擇材料后，按一定的步驟，用理論設計或經驗設計的方法，設計出機械零件2.掌握對機器和機械零件的基本要求：提高機器總體效益；避免失效學習重點：

機械零件設計的內容（機械零件的要求，失效形式，設計準則，設計方法，設計步驟，選材）難點：1各節(jié)內容要從總體上及它們的相互關系上予以理解，了解各節(jié)之間在邏輯上的相互關系

2本章內容非常原則而不具體2-1機器的組成

組成：原動機部分，傳動部分，執(zhí)行部分原動機部分（動力源）：蒸汽機及內燃機，電動機和熱力機——動力運動形式：旋轉運動、轉矩液壓馬達或泵——直線運動、推（拉）力執(zhí)行部分：用來完成機器預定功能的組成部分。可以是一個或幾個執(zhí)行部分傳動部分：把原動機的運動形式、運動和動力參數(shù)轉變?yōu)閳?zhí)行部分所需要的運動形式、運動和動力參數(shù)現(xiàn)代機器還包括控制部分和輔助部分。以汽車為例：原動機——發(fā)動機（柴油機或汽油機）傳動部分——離合器、變速箱、傳動軸、差速器等執(zhí)行部分——車輪、懸掛系統(tǒng)及底盤（包括車身）控制系統(tǒng)——方向盤和轉向系統(tǒng)、排擋桿、剎車及其踏板、離合器踏板、油門顯示系統(tǒng)——油表，速度表、潤滑油溫度、蓄電池電流表、電壓表等輔助系統(tǒng)——后視鏡、車門鎖、刮雨器等照明系統(tǒng)——前后燈、儀表盤燈信號系統(tǒng)——轉向信號燈、車尾紅燈等2-2設計機器的一般程序機器的設計階段是決定機器好壞的關鍵。計劃階段（設計任務的提出，功能、經濟性、可行性分析，形成設計任務書）機器設計程序如圖機構運動簡圖設計任務書繪制零件圖、裝配圖方案設計階段（功能分析，方案分析）：設計成敗的關鍵執(zhí)行部分的工作原理的選擇不同，選擇不同的執(zhí)行方案N2；原動部分的方案可以有多種方案N1；傳動部分的方案更復雜N3對幾個可行方案從技術，經濟（設計制造、使用），可靠性，環(huán)保等進行綜合評價技術設計（結構設計）階段進行運動學，動力學的設計；零件工作能力的設計、校核；零件圖、裝配圖的設計；編寫技術說明書2-3對機器的主要要求一.使用功能要求（正確選擇機器的工作原理，正確設計或選擇能夠全面實現(xiàn)功能的執(zhí)行、傳動機構和原動機、合理地配置必要的輔助系統(tǒng)等）經濟性要求機器的經濟性體現(xiàn)在設計、制造和使用的全過程中，設計機器時就要全面綜合地進行考慮。設計制造的經濟性表現(xiàn)為機器的成本低，使用經濟性表現(xiàn)為高生產率，高效率，低能耗，以及低的管理和維護費用等設計制造經濟性，使用經濟性

提高設計制造經濟性指標途徑

1）采用先進的現(xiàn)代設計方法，使設計參數(shù)最優(yōu)化,達到盡可能精確的計算結果,保證機器足夠的可靠性。

2）最大限度地采用標準化、系列化及通用化的零、部件。

3）盡可能采用新技術、新工藝、新結構和新材料。

4）合理地組織設計和制造過程。

5）力求改善零件的結構工藝性，使其用料少、易加工、易裝配。四.可靠性要求（可靠度）其它專用要求對不同的機器，還有一些為該機器所特有的要求。例如：對機床有長期保持精度的要求；對飛機有質量小，飛行阻力小而運載能力大的要求；對流動使用的機器有便于安裝和拆卸的要求；對大型機器有便于運輸?shù)囊蟮鹊取Ｌ岣呤褂媒洕灾笜送緩?/p>

1）合理地提高機器的機械化和自動化水平，以期提高機器的生產率。

2）選用高效率的傳動系統(tǒng)，盡可能減少傳動的中間環(huán)節(jié)，以期降低能源消耗。

3）適當?shù)夭捎梅雷o及潤滑，以延長機器的使用壽命。

4）采用可靠的密封，減少或消除滲漏現(xiàn)象。勞動保護和環(huán)境保護要求要使機器的操作者方便和安全改善操作者和機器的環(huán)境2-4機械零件設計的一般步驟確定設計準則包括校核選擇零件的類型和結構條理清晰，語言簡明，數(shù)字正確，格式統(tǒng)一，并附有必要的結構草圖和計算草圖。重要的引用數(shù)據(jù)，要注明來源處區(qū)；重要的計算結果，要寫出簡短的結論2-5機械零件的主要失效形式1．整體斷裂：零件外載荷作用下危險截面的斷裂；變應力作用下的疲勞斷裂，如螺栓的斷裂，齒輪齒根部的折裂等2．過大的殘余變形：作用在零件上的應力超過屈服極限，如機床上夾持定位零件的過大的殘余變形，會降低加工精度齒輪輪齒斷裂齒輪齒面塑形變形軸瓦磨損3．零件的表面破壞：如腐蝕（發(fā)生在金屬表面的一種點化學或化學侵蝕現(xiàn)象。使金屬表面產生銹蝕，零件表面遭到破壞）、磨損（兩個接觸表面在相對運動過程中發(fā)生表面材料的脫落或轉移的現(xiàn)象）和接觸疲勞（零件表面長期受到接觸變應力的作用而產生裂紋或微粒剝落的現(xiàn)象）。隨工作時間的延續(xù)而發(fā)生的失效形式齒面接觸疲勞4．破壞正常工作條件引起的失效：有些零件只有在一定的工作條件下才能正常的工作。如滑動軸承（在完整的潤滑油膜時），潤滑油膜破壞，將發(fā)生過熱、膠合、磨損等形式的失效；帶傳動（傳遞的有效圓周力小于臨界摩擦力時）發(fā)生打滑失效等2-6設計機械零件時應滿足的基本要求一.避免在預定壽命期內失效的要求剛度：零件在工作時所產生的彈性變形不超過允許的極限，滿足剛度要求。對機床主軸、導軌等，還必須作剛度計算。整體變形剛度和表面接觸剛度。提高整體剛度措施：增大截面尺寸或截面的慣性矩；縮短支承跨距或多支點結構強度：零件在工作過程中發(fā)生斷裂或不允許的殘余變形屬于強度不足。具有適當?shù)膹姸仁窃O計零件時必須滿足的最基本要求提高零件的強度措施：材料，尺寸（大，形狀），熱處理，制造精度，配置3.壽命：零件正常工作延續(xù)的時間。影響零件壽命的主要因素有：材料的疲勞，腐蝕以及接觸表面的磨損

二結構工藝要求從毛坯制造、機械加工過程和裝配等環(huán)節(jié)綜合考慮三經濟性要求零件本身的生產成本耗費少（錢財，制造時間及人工消耗）四質量小的要求節(jié)約材料；對運動零件，減小慣性載荷五可靠性要求在規(guī)定的使用時間內和預定的環(huán)境條件下，零件能夠正常地完成其功能的概率，稱為可靠度

2-7機械零件的設計準則1強度準則：零件工作中的應力不得超過允許的極限應力如：強度極限，疲勞極限，屈服極限等設計準則的確定與零件的失效形式密切聯(lián)系2剛度準則：零件在載荷作用下的彈性變形量小于或等于機器工作性能所允許的極限值壽命準則：影響壽命主要因素：腐蝕、磨損和疲勞腐蝕和磨損還相應的壽命準則；疲勞壽命是求出使用壽命時的疲勞極限來作為計算依據(jù)（第三章）四振動穩(wěn)定性準則機器中存在著很多周期性變化的激振源。如：齒輪的嚙合，滾動軸承中的振動等。如果零件本身的固有頻率與激振源的頻率重合或整數(shù)倍，零件會發(fā)生共振，使零件破壞或機器工作情況失常等準則：使零件的固有頻率與激振源的頻率錯開

可靠性準則（可靠度，平均壽命MTTF，MTBF）產品的可靠度是時間的函數(shù)，用概率來表示如有一大批某種零件，件數(shù)為N0，在t時間后仍有N件在正常工作，可靠度為:R=N/N0

用失效率表示為：失效率與時間關系曲線稱為浴盆曲線早期失效階段：一般為產品試車跑合階段。失效率由開始很高的數(shù)值急劇下降到某一穩(wěn)定的數(shù)值。原因是由于材料缺陷、制造工藝缺陷、檢查差錯等引起。在出廠前進行嚴格的測試，查找失效原因，并采取各種措施發(fā)現(xiàn)和糾正缺陷，使失效率下降且逐漸趨于穩(wěn)定。正常使用階段：失效率基本保持不變。失效的主要原因是產品中無法排除的缺陷，故障的發(fā)生是隨機的。失效率低且穩(wěn)定，是產品的最佳運轉狀態(tài)時期。損壞階段：產品的失效率急劇上升。主要原因是產品的磨損、疲勞、老化等。一般來說，系統(tǒng)的效率降低、生產率下降，意味著產品正常使用壽命的結束。在到達損壞階段前及時維修或更換某些易損件，可延長產品的使用壽命。2-8機械零件的設計方法

（常規(guī)）一.理論設計根據(jù)長期總結出來的設計理論和實驗數(shù)據(jù)進行的設計設計計算：多用于能通過簡單的力學模型進行設計的零件設計校核：多用于結構復雜，應力分布較復雜，又能用現(xiàn)有的應力（強度）/變形（剛度）分析法進行計算的場合根據(jù)零件工作情況，選定設計準則，計算零件的主要尺寸和參數(shù)。如拉桿先按其他辦法擬定出零件的主要尺寸和參數(shù)，然后根據(jù)計算準則校核零件是否安全。如拉桿經驗設計根據(jù)對某類零件已有的設計與使用經驗而歸納出的經驗關系式所進行的設計。主要使用于使用要求變動不大而結構形狀已典型化的零件。如箱體、機架等模型實驗設計對尺寸巨大而結構很復雜的重要零件，尤其是一些重型整體機械零件。采用模型實驗設計（做成小模型）這種設計方法費時、昂貴，一般只用于特別重要的設計中2-9機械零件的材料及其選用

材料的選擇是機械零件設計中非常重要的環(huán)節(jié)。材料的合理選擇成為提高零件質量、降低成本的重要手段一機械零件常用的材料金屬材料：黑色金屬（鋼鐵）和有色金屬高分子材料、陶瓷材料、復合材料二機械零件材料的選擇原則：包括

1.載荷、應力的大小和性質靜載荷：選用脆性材料沖擊載荷：選用塑性材料

2.零件的工作情況濕熱環(huán)境：選用防銹和耐腐蝕材料：不銹鋼、銅合金工作溫度：高溫，選用耐熱材料滑動摩擦工作