第1章

機械設(shè)計概論機械設(shè)計的基本要求及一般程序1.1機械零件的主要失效形式及計算準(zhǔn)則1.2機械零件的設(shè)計方法及步驟1.3機械零件材料的選用原則1.4現(xiàn)代機械設(shè)計方法1.5機械的概念1.6【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

了解機械設(shè)計的基本要求和一般程序

理解機械零件的主要失效形式及計算準(zhǔn)則

理解機器、機構(gòu)、構(gòu)件的概念1.1機械設(shè)計的基本要求及一般程序1．設(shè)計機器的基本要求（1）使用功能要求（2）經(jīng)濟性要求（3）勞動保護要求（4）可靠性要求（5）其他專用要求2．設(shè)計機械零件的基本要求

（1）工作能力要求（2）結(jié)構(gòu)工藝性要求（3）經(jīng)濟性要求（4）質(zhì)量小的要求（5）可靠性要求3．設(shè)計機器的一般程序

一部新機器的設(shè)計過程大致有以下幾個階段。（1）計劃階段（2）方案設(shè)計階段（3）技術(shù)設(shè)計階段（4）技術(shù)文件編制階段1.2機械零件的主要失效形式及計算準(zhǔn)則1．機械零件的主要失效形式

機械零件由于某種原因不能正常工作，稱為失效。（1）整體斷裂（2）過大的殘余變形（3）表面破壞（4）破壞正常工作條件引起的失效2．機械零件的計算準(zhǔn)則

在設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)其主要的失效形式而采用相應(yīng)的計算準(zhǔn)則。（1）強度準(zhǔn)則（最主要的準(zhǔn)則）：應(yīng)力（2）剛度準(zhǔn)則：變形（3）壽命準(zhǔn)則：工作時間（4）振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則：共振頻率1.3機械零件的設(shè)計方法及步驟1．設(shè)計方法（1）理論設(shè)計（2）經(jīng)驗設(shè)計（3）模型實驗設(shè)計（4）參照“三化”設(shè)計2．設(shè)計步驟（1）選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)（2）分析和計算載荷（3）選擇合適的材料（4）確定零件的主要尺寸和參數(shù)（5）零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（6）校核計算（7）繪制零件的工作圖（8）編寫設(shè)計計算說明書1.4機械零件材料的選用原則（1）使用性能要求：是指零件的受載情況、工作條件、零件的尺寸和質(zhì)量的限制等。（2）工藝性要求：是指零件所用材料應(yīng)使其在毛坯制造、熱處理和冷加工時都行。（3）經(jīng)濟性要求：盡可能選擇價格低廉利用率高、加工費用低的材料。1.5現(xiàn)代機械設(shè)計方法（1）常規(guī)設(shè)計：以經(jīng)驗總結(jié)為基礎(chǔ)進行設(shè)計。（2）現(xiàn)代設(shè)計：動態(tài)分析、精確計算為基礎(chǔ)，優(yōu)化設(shè)計和CAD為特征的設(shè)計。（3）創(chuàng)新設(shè)計：利用人類已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)知識進行創(chuàng)新構(gòu)思設(shè)計。1.6機械的概念

機械是機器和機構(gòu)的總稱。1．機器（1）機器的組成

①動力裝置部分。

②執(zhí)行裝置部分。

③傳動裝置部分。

④操縱、控制及輔助裝置部分。 簡單的機器往往由前三部分組成，有時甚至只有動力部分和執(zhí)行部分，如水泵、排風(fēng)扇等。（2）機器的特征內(nèi)燃機1—活塞2—連桿3—曲軸4—曲軸齒輪5—凸輪軸齒輪6—凸輪軸7、8—氣門推桿9—缸體 ①機器是若干人為實體的組合。 ②各實體間具有確定的相對運動。 ③能夠代替或減輕人類勞動，有效完成機械功，變換或傳遞能量、物料和信息等。2．機構(gòu) 從機器的運動原理角度分析，機器的主體通常由一個或幾個機構(gòu)組成。 機器的種類很多，但組成機器的機構(gòu)并不太多，常用的機構(gòu)有連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、螺旋機構(gòu)等。 隨著機械技術(shù)的發(fā)展，一些新型傳動機構(gòu)也正在得到開