第一篇總論(章)

機械設計教材：講義--《機械設計》濮良貴主編高教出版社手冊--《機械設計課程設計手冊》吳宗澤、羅圣國主編高教出版社實驗指導書--《機械設計實驗》自編

參考書：

《機械設計》--許鎮(zhèn)宇等主編高教出版社《機械設計》--吳宗澤主編高教出版社學期成績評定內(nèi)容：A：課后作業(yè)B：期末考試成績C：

實驗報告本課程內(nèi)容第一篇總論第二篇聯(lián)接第三篇機械傳動第四篇軸系零、部件第五篇其它零部件第一篇總論

（1-4章）第一章緒論第二章機械設計總論第三章機械零件的強度第四章摩擦、磨損及潤滑概述第一章緒論§1機器工業(yè)在現(xiàn)代化建設中的作用§2機器的基本組成要素§3課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務§1機械工業(yè)在現(xiàn)代化建設中的作用機械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個國家現(xiàn)代化建設水平的主要標志之一。不論是集中進行大量生產(chǎn)還是迅速完成多品種、小批量生產(chǎn)，都只有使用機器才便于實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化、系列化和通用化。§2機器的基本組成要素1、機器的基本組成要素機器的基本組成要素就是機械零件。2、機器零件的分類（一）機器零件概括的分為兩大類：1）通用零件：各種機器中經(jīng)常能用到的零件。如螺釘、齒輪等。是本課程研究的重點內(nèi)容。2）專用零件：在特定類型的機器中才能用到的零件。如曲軸、葉片等。（二）部件：一組協(xié)同工作的零件所組成的獨立制造或獨立裝配的組合叫做部件。如減速器、離合器等。

1、課程的內(nèi)容2、課程的性質(zhì)3、課程的任務§3課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務本課程的內(nèi)容是在簡要介紹關于整臺機器設計的基本知識的基礎上，重點討論：一般參數(shù)（尺寸，精度，溫度，壓力等）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。具體內(nèi)容包括：1）聯(lián)接零件：螺紋、鍵、花鍵、過盈2）機械傳動件：帶、鏈、齒輪、蝸輪3）軸系零部件：軸、軸承、聯(lián)軸器4）其它零部件：彈簧、機座、減速箱

1、課程內(nèi)容2、課程的性質(zhì)

本課程是一門以一般通用零件的設計為核心的設計性課程,論述它們的基本設計理論與方法,培養(yǎng)學生具有設計一般機械能力的技術基礎課程。綜合運用已學知識：制圖力學金屬學（材料及工藝）公差配合等了解、應用機械設計的新理論、新方法 培養(yǎng)學生掌握通用零件的設計原理、方法和機械設計的一般規(guī)律；樹立正確的設計思想，了解國家當前的有關技術經(jīng)濟政策；具有使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊及查閱資料的能力；掌握典型零件的實驗方法，獲得實驗技能的基本訓練；了解機械設計的新發(fā)展。培養(yǎng)創(chuàng)新能力。3、課程的任務第二章機械設計總論§2-1機器的基本組成§2-2設計機器的一般程序§2-3對機器的主要要求§2-4機械零件的主要失效形式§2-5設計機械零件時應滿足的基本要求§2-6機械零件的設計準則§2-7機械零件的設計方法§2-8機械零件設計的一般步驟§2-9機械零件的材料及其選用§2-10機械零件設計中的標準化§2-11機械現(xiàn)代化設計方法§2-1機器的基本組成把原動機的運動形式、運動和動力參數(shù)轉(zhuǎn)換為執(zhí)行部分所需的形式輔助系統(tǒng)，例如：潤滑、顯示、照明等傳動部分控制系統(tǒng)執(zhí)行部分原動部分動力源用來完成機器預定功能的組成部分§2-2

設計機器的一般程序計劃階段方案設計階段技術設計階段技術文件的編制試制、試驗、鑒定、生產(chǎn)信息反饋、修改計劃階段根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要提出所要設計的新機器后，對機器的需求情況做調(diào)查研究和分析，完成設計任務書。方案設計階段本階段對設計的成敗起關鍵的作用。1、機器的功能分析2、提出可能的解決方法3、綜合幾種可能的方案4、評價5、決策—選定方案技術設計階段完成總裝配圖及部件裝配草圖。1）機器的運動學設計2）機器的動力學計算3）零件的工作能力設計4）部件裝配草圖及總裝配草圖的設計5）主要零件的校核技術文件的編制設計計算說明書使用說明書標準件明細表§2-3對機器的主要要求1、使用功能的要求2、經(jīng)濟性要求“三化”--標準化、系列化、通用化3、勞動保護要求4、可靠性要求5、其它專業(yè)要求提高設計和制造經(jīng)濟性指標1）采用先進的現(xiàn)代化設計方法；2）最大限度的采用“三化”；3）盡可能采用新技術、新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝；4）合理組織設計和制造過程；5）力求改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性，使其用料少、易加工、易裝配。提高使用經(jīng)濟性指標1）合理地提高機器的機械化和自動化水平，以提高機器的生產(chǎn)率和產(chǎn)品的質(zhì)量；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)，以降低能耗和生產(chǎn)成本；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。2、經(jīng)濟性要求失效零部件不能滿足工作要求稱為失效。機械零件的主要失效形式整體斷裂：拉，壓，彎，扭過大的殘余應力零件表面的破壞：磨損，熱處理（電化學或化學侵蝕）破壞正常工作條件引起的失效：打滑，共振，膠合過大的殘余變形：加工（夾持）§2-4機械零件的主要失效形式§2-5設計機械零件時應滿足的基本要求1、避免在預期壽命期內(nèi)失效

1）強度：斷裂和殘余變形屬于強度不足2）剛度：彈性變形。零件的剛度分為整體變形剛度和表面接觸剛度兩種3）壽命：零件正常工作延續(xù)的時間。2、結(jié)構(gòu)工藝性的要求:毛坯制造、機械加工過程、裝配工藝、生產(chǎn)批量3、經(jīng)濟性要求：生產(chǎn)成本、使用成本4、質(zhì)量小的要求5、可靠性要求§2-6機械零件的計算準則§2-7機械零件的設計方法理論設計設計計算校核計算經(jīng)驗設計據(jù)某類零件已有的設計和使用實踐而歸納出的經(jīng)驗關系式或設計者本人的工作經(jīng)驗用類比的方法進行設計模型實驗設計對于一些尺寸巨大而結(jié)構(gòu)又很復雜的重要零件，尤其是一些重型整體機械零件，為提高設計質(zhì)量而采用?！?-8機械零件設計的一般步驟1、根據(jù)零件的使用要求，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)。2、根據(jù)零件的工作要求，計算作用在零件上的載荷。3、根據(jù)零件的類型、結(jié)構(gòu)和所受載荷，分析零件可能的失效形式，從而確定零件的設計準則。4、根據(jù)零件的工作條件及零件的特殊要求，選擇適當?shù)牟牧稀?、根據(jù)設計準則進行有關的計算，確定零件的基本尺寸6、根據(jù)工藝性及標準化等原則等進行零件的結(jié)構(gòu)設計。7、細節(jié)設計完成后，必要時進行詳細的校核計算，以判定結(jié)構(gòu)的合理性。8、畫出零件的工作圖，并寫出計算說明書。

§2-9機械零件的材料及其選用一、機械零件常用的材料

二、機械零件材料的選擇原則一、機械零件常用的材料1、金屬材料：90%以上2、高分子材料3、陶瓷材料4、復合材料

二、機械零件材料的選擇原則1、載荷、應力的大小和性質(zhì)2、零件的工作情況：工作環(huán)境、溫度、摩擦磨損3、零件的尺寸及質(zhì)量4、零件結(jié)構(gòu)的復雜程度及材料的加工可能性5、材料的經(jīng)濟性：1）材料本身的相對價格；2）材料的加工費用；3）材料的利用率；4）采用組合材料；5）節(jié)約稀有金屬；6）材料的供應情況§2-10機械零件設計中的標準化1、所謂零件的標準化，就是通過對零件的尺寸、結(jié)構(gòu)要素、材料性能、檢驗方法、設計方法、制圖要求等制定出各式各樣的大家共同遵守的標準。2、標準化的優(yōu)越性P19§2-11機械現(xiàn)代化設計方法1、以動態(tài)的取代靜態(tài)的：如