第1章緒論0

1、 緒論緒論1.3 1.3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 1.2 1.2 課課程程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù) 1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 機(jī)機(jī)械械原原理理機(jī)機(jī)械械設(shè)設(shè)計計設(shè)計：設(shè)計：是將來自市場的需求，經(jīng)過技術(shù)人員的創(chuàng)造性思是將來自市場的需求，經(jīng)過技術(shù)人員的創(chuàng)造性思 維、規(guī)劃和決策過程，最終形成可用于制造的各維、規(guī)劃和決策過程，最終形成可用于制造的各 種信息。種信息。機(jī)械原理：機(jī)械原理：研究機(jī)械如何組成及如何運(yùn)動。研究機(jī)械如何組成及如何運(yùn)動。機(jī)械設(shè)計：機(jī)械設(shè)計：研究機(jī)械各組成部分受載以后強(qiáng)度、剛度及研究機(jī)械各組成部

2、分受載以后強(qiáng)度、剛度及 工作能力的問題。工作能力的問題。1 1.1 1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述機(jī)械：機(jī)械：機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱。1 1.1 1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述為什么要研究機(jī)械？為什么要研究機(jī)械？1 1、能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作；、能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作；2 2、能極大的提高勞動生產(chǎn)率、改進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量；、能極大的提高勞動生產(chǎn)率、改進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量；3 3、能大規(guī)模的生產(chǎn)，實現(xiàn)高速自動化；、能大規(guī)模的生產(chǎn)，實現(xiàn)高速自動化；4 4、機(jī)械的發(fā)展是國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。、機(jī)械的發(fā)展是國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。一、機(jī)器的組成一、機(jī)器的組成: :一個機(jī)構(gòu)或多個機(jī)構(gòu)

3、的組合體。一個機(jī)構(gòu)或多個機(jī)構(gòu)的組合體。1 1.1 1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述牛頭刨床牛頭刨床機(jī)器機(jī)器: :一個機(jī)構(gòu)或多個機(jī)構(gòu)的組合體。一個機(jī)構(gòu)或多個機(jī)構(gòu)的組合體。1 1.1 1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述單缸內(nèi)燃機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動由往復(fù)直線運(yùn)動由往復(fù)直線變換成整周轉(zhuǎn)動變換成整周轉(zhuǎn)動運(yùn)動由轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)運(yùn)動由轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成直線移動換成直線移動傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動1 1.1 1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述單擊圖片播放動畫單擊圖片播放動畫機(jī)器的組成機(jī)器的組成: :原動部分原動部分 傳動部分傳動部分執(zhí)行部分執(zhí)行部分 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)輔助系統(tǒng)（潤滑

4、、顯示輔助系統(tǒng)（潤滑、顯示 、照明等、照明等) )機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)機(jī)器主體機(jī)器主體本課程研究對象本課程研究對象1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述原動部分：原動部分：為機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)提供動力。常用的原動為機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)提供動力。常用的原動機(jī)有機(jī)有電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、液壓機(jī)、氣動機(jī)電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、液壓機(jī)、氣動機(jī)等。等。機(jī)器的組成：機(jī)器的組成：傳動部分：傳動部分：把原動機(jī)的運(yùn)動和動力傳遞給執(zhí)行部把原動機(jī)的運(yùn)動和動力傳遞給執(zhí)行部分分 。常用的有各種。常用的有各種減速和變速機(jī)構(gòu)。減速和變速機(jī)構(gòu)。 執(zhí)行執(zhí)行部分：部分：它是一部機(jī)器中最接近作業(yè)工作端的部它是一部機(jī)器中最接近作業(yè)工作端的部分。如挖掘機(jī)中的分。如挖掘

5、機(jī)中的挖掘機(jī)構(gòu)挖掘機(jī)構(gòu)?？刂撇糠郑嚎刂撇糠郑河脕硖幚頇C(jī)器各組成部分之間，以及與用來處理機(jī)器各組成部分之間，以及與外部其它機(jī)器之間的工作協(xié)調(diào)關(guān)系，它通常由外部其它機(jī)器之間的工作協(xié)調(diào)關(guān)系，它通常由各種各種計算機(jī)計算機(jī)和和控制器控制器組成。組成。從組成及運(yùn)動學(xué)方面來看從組成及運(yùn)動學(xué)方面來看, ,機(jī)器的共同特征：機(jī)器的共同特征：是若干個人為實物的組合是若干個人為實物的組合 組成組成各實物之間具有確定的相對運(yùn)動各實物之間具有確定的相對運(yùn)動 運(yùn)動特性運(yùn)動特性能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能 功、能關(guān)系功、能關(guān)系1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述根據(jù)工作類型的不同，機(jī)器

6、分為：根據(jù)工作類型的不同，機(jī)器分為：v 動力機(jī)器動力機(jī)器-能量變換的裝置，即可將某種形式的能量變換成機(jī)械能，或者把機(jī)械能變換成其他形式的能量。例如：內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)等；v 工作機(jī)器工作機(jī)器-完成有用的機(jī)械功能或者搬運(yùn)物品。例如：金屬切削機(jī)床、軋鋼機(jī)、織布機(jī)、包裝機(jī)、汽車、飛機(jī)、起重機(jī)、輸送機(jī)等；v 信息機(jī)器信息機(jī)器-用來獲得和變換信息。例如：復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)、傳真機(jī)、照相機(jī)等。1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述v機(jī)構(gòu)：人為的實物組合，由構(gòu)件組成，用來傳機(jī)構(gòu)：人為的實物組合，由構(gòu)件組成，用來傳遞運(yùn)動和動力或改變運(yùn)動形式的裝置。遞運(yùn)動和動力或改變運(yùn)動形式的裝置。連桿機(jī)

7、構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)v構(gòu)件：組成機(jī)構(gòu)的各個相對運(yùn)動部分，可構(gòu)件：組成機(jī)構(gòu)的各個相對運(yùn)動部分，可以是單一的整體，也以是單一的整體，也 可以是幾個元件的剛可以是幾個元件的剛性組合。具有各自特定運(yùn)動的運(yùn)動單元。性組合。具有各自特定運(yùn)動的運(yùn)動單元。例如：齒輪，連桿。1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述零件：零件：機(jī)械加工的最小單元體。例如：軸、連桿體等。機(jī)械加工的最小單元體。例如：軸、連桿體等。組成連桿的每個單元均為零件。組成連桿的每個單元均為零件。零件與構(gòu)件關(guān)系：零件與構(gòu)件關(guān)系：一個構(gòu)件可以是一個零件，也可以一個構(gòu)件可以是一個零件，也可以 是若干個零件的剛性組合體。是若干個零件的剛性組

8、合體。通用零件通用零件專用零件專用零件傳動件傳動件聯(lián)接件聯(lián)接件支承件支承件其其 它它齒輪、蝸桿、帶、鏈齒輪、蝸桿、帶、鏈螺栓、鍵、花鍵螺栓、鍵、花鍵軸、軸承軸、軸承聯(lián)軸器、彈簧、機(jī)架聯(lián)軸器、彈簧、機(jī)架水輪機(jī)葉片、活塞、曲軸水輪機(jī)葉片、活塞、曲軸1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述部件：部件：是機(jī)械制造過程中，為完成同一目的而由若干是機(jī)械制造過程中，為完成同一目的而由若干協(xié)同工作的零件組合在一起的組合體。例如：軸承、協(xié)同工作的零件組合在一起的組合體。例如：軸承、聯(lián)軸器、連桿軸。聯(lián)軸器、連桿軸。1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述由此可知

9、，由此可知，構(gòu)件是運(yùn)動的單元，零件是制造的單元。構(gòu)件是運(yùn)動的單元，零件是制造的單元。機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件的關(guān)系：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件的關(guān)系：組成組成組成組成組成組成機(jī)械機(jī)械零件零件構(gòu)件構(gòu)件機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)器v常用的機(jī)構(gòu)有：常用的機(jī)構(gòu)有：v常用的機(jī)構(gòu)有：常用的機(jī)構(gòu)有：凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)v常用的機(jī)構(gòu)有：常用的機(jī)構(gòu)有：凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)v常用的機(jī)構(gòu)有：常用的機(jī)構(gòu)有：v常用的機(jī)構(gòu)有：常用的機(jī)構(gòu)有：螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)抽油機(jī)動畫抽油機(jī)動畫單擊圖片播放動畫單擊圖片播放動畫自動裝卸裝置自動裝卸裝置單擊圖片播放動畫單擊圖片播放動畫機(jī)器人裝配機(jī)器人裝配單擊圖片播放動畫單擊圖片播放動畫機(jī)器人焊接機(jī)器人焊接單擊圖片播放動

10、畫單擊圖片播放動畫v本課程的研究對象：本課程的研究對象：從機(jī)械傳動的裝置出發(fā)，研究機(jī)械中具有一般工作條件和常用參數(shù)范圍內(nèi)的通用零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本設(shè)計理論和設(shè)計計算方法。 第第1 1章章 緒論緒論1.3 1.3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 1.2 1.2 課課程程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù) 1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述 1 1.2 2 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)一、課程內(nèi)容：一、課程內(nèi)容： （1 1）研究各種常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動的結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)、運(yùn)動）研究各種常用機(jī)構(gòu)和機(jī)械傳動的結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)、運(yùn)動 和動力

11、特性及其設(shè)計計算方法；和動力特性及其設(shè)計計算方法； （2 2）從強(qiáng)度、剛度、壽命、結(jié)構(gòu)工藝性和材料選擇等方面，）從強(qiáng)度、剛度、壽命、結(jié)構(gòu)工藝性和材料選擇等方面， 研究通用零部件的設(shè)計計算方法；研究通用零部件的設(shè)計計算方法； （3 3）研究機(jī)械零部件的工作能力和計算準(zhǔn)則，分析機(jī)械零件）研究機(jī)械零部件的工作能力和計算準(zhǔn)則，分析機(jī)械零件 設(shè)計的基本要求和一般步驟。設(shè)計的基本要求和一般步驟。1 1.2 2 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程中本課程中“設(shè)計設(shè)計”的含義：的含義： 是指機(jī)械裝置的實體設(shè)計，設(shè)計零件的應(yīng)力、強(qiáng)度的是指機(jī)械裝置的實體設(shè)計，設(shè)計零件的應(yīng)力、強(qiáng)度的分析計算，材

12、料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮加工工藝性、分析計算，材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮加工工藝性、標(biāo)準(zhǔn)化以及經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境保護(hù)等。標(biāo)準(zhǔn)化以及經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境保護(hù)等。機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式：機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式： 機(jī)械工程制圖、說明書和計算機(jī)程序。機(jī)械工程制圖、說明書和計算機(jī)程序。1.2 1.2 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)二、課程性質(zhì)：二、課程性質(zhì)： 介于基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間的主干課程、綜合性應(yīng)用性介于基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間的主干課程、綜合性應(yīng)用性很強(qiáng)、是培養(yǎng)學(xué)生具有一定設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程。很強(qiáng)、是培養(yǎng)學(xué)生具有一定設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程。 基礎(chǔ)課程基礎(chǔ)課程技術(shù)基礎(chǔ)課程技術(shù)基礎(chǔ)課程專業(yè)課

13、程專業(yè)課程機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計更接近工程實際更接近工程實際知識面更寬、適應(yīng)性更廣知識面更寬、適應(yīng)性更廣v工程制圖：工程制圖：設(shè)計的圖形表達(dá)；設(shè)計的圖形表達(dá)；v工程材料：工程材料：非金屬材料，金屬材料及熱處理；非金屬材料，金屬材料及熱處理；v機(jī)械制造基礎(chǔ)：機(jī)械制造基礎(chǔ)：冷加工工藝，熱加工工藝；冷加工工藝，熱加工工藝；v公差配合與技術(shù)測量：公差配合與技術(shù)測量：解決精度設(shè)計問題；解決精度設(shè)計問題；v理論力學(xué)：理論力學(xué)：解決力分析與動力計算；解決力分析與動力計算；v材料力學(xué)：材料力學(xué)：解決強(qiáng)度分析問題；解決強(qiáng)度分析問題；v機(jī)械原理：機(jī)械原理：解決機(jī)械的方案設(shè)計。解決機(jī)械的方案設(shè)計。1.2 1.2 本課程的

14、內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)注意處理好幾個關(guān)系：注意處理好幾個關(guān)系： 零件的設(shè)計與選用：零件的設(shè)計與選用：零件設(shè)計的兩個主要途徑；零件設(shè)計的兩個主要途徑；設(shè)計計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計：設(shè)計計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計：設(shè)計絕非只是計算；設(shè)計絕非只是計算；性能要求與經(jīng)濟(jì)性：性能要求與經(jīng)濟(jì)性：永遠(yuǎn)是一對矛盾；永遠(yuǎn)是一對矛盾；經(jīng)驗設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計：經(jīng)驗設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計：兩者均重要，前者是后者的基礎(chǔ)。兩者均重要，前者是后者的基礎(chǔ)。具體的設(shè)計方法與一般的設(shè)計能力：具體的設(shè)計方法與一般的設(shè)計能力：前者是學(xué)習(xí)的形式，前者是學(xué)習(xí)的形式，后者是學(xué)習(xí)的目的。后者是學(xué)習(xí)的目的。本課程的幾個特點(diǎn)：本課程的幾個特點(diǎn)：1 1.2 2 本

15、課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)機(jī)械機(jī)械設(shè)計設(shè)計基礎(chǔ)基礎(chǔ)關(guān)系多關(guān)系多要求多要求多門類多門類多圖表多圖表多公式多公式多4.計算多，有解計算多，有解析式、半解析式析式、半解析式、經(jīng)驗的、半經(jīng)、經(jīng)驗的、半經(jīng)驗的及定義式驗的及定義式5.結(jié)構(gòu)圖、分析結(jié)構(gòu)圖、分析圖、原理圖、示圖、原理圖、示意圖、曲線圖、意圖、曲線圖、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗數(shù)表標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗數(shù)表1.與諸多先修課程與諸多先修課程 關(guān)系密切關(guān)系密切2.強(qiáng)度、剛度、壽強(qiáng)度、剛度、壽命、工藝、質(zhì)量命、工藝、質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)性、安全、經(jīng)濟(jì)性3.各類零件，各各類零件，各有特點(diǎn)，設(shè)計方有特點(diǎn)，設(shè)計方法各異。法各異。實踐性強(qiáng)；實踐性強(qiáng)；無重點(diǎn)。又都是重點(diǎn)無

16、重點(diǎn)。又都是重點(diǎn) ；設(shè)計問題無統(tǒng)一答案。設(shè)計問題無統(tǒng)一答案。（4 4）具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識和實踐的技能，設(shè)計簡單機(jī)械和簡）具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識和實踐的技能，設(shè)計簡單機(jī)械和簡 單傳動裝置的能力。單傳動裝置的能力。 三、課程任務(wù)：三、課程任務(wù)：1 1.2 2 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)（l l）熟悉常用機(jī)構(gòu)的工作原理、組成及其特點(diǎn)，掌握常用機(jī)構(gòu)）熟悉常用機(jī)構(gòu)的工作原理、組成及其特點(diǎn)，掌握常用機(jī)構(gòu) 分析和設(shè)計的基本方法；分析和設(shè)計的基本方法；（2 2）熟悉通用機(jī)械零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，掌握通）熟悉通用機(jī)械零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，掌握通 用機(jī)械零部件選用和設(shè)計的

17、基本方法；用機(jī)械零部件選用和設(shè)計的基本方法；（3 3）具有對機(jī)構(gòu)分析設(shè)計和零件計算的能力，并具有運(yùn)用機(jī)械）具有對機(jī)構(gòu)分析設(shè)計和零件計算的能力，并具有運(yùn)用機(jī)械 設(shè)計手冊、圖冊及標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)技術(shù)資料的能力；設(shè)計手冊、圖冊及標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)技術(shù)資料的能力；學(xué)習(xí)方法：學(xué)習(xí)方法：1 1.2 2 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)（l l）要理論聯(lián)系實際；）要理論聯(lián)系實際；（2 2）要抓住設(shè)計這條主線，掌握機(jī)械零部件的設(shè)計規(guī)律；）要抓住設(shè)計這條主線，掌握機(jī)械零部件的設(shè)計規(guī)律；（3 3）要努力培養(yǎng)解決工程實際問題的能力；）要努力培養(yǎng)解決工程實際問題的能力；（4 4）要綜合運(yùn)用先修課程的知識，解決工程實

18、際問題。）要綜合運(yùn)用先修課程的知識，解決工程實際問題。 第第1 1章章 緒論緒論1.3 1.3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 1.2 1.2 課課程程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù) 1.1 1.1 機(jī)械的組成概述機(jī)械的組成概述 1 1.3 3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 一、機(jī)械設(shè)計：一、機(jī)械設(shè)計： 根據(jù)生產(chǎn)及生活上的某種需要，規(guī)劃和設(shè)計出能根據(jù)生產(chǎn)及生活上的某種需要，規(guī)劃和設(shè)計出能實現(xiàn)預(yù)期功能的新機(jī)械或?qū)υ袡C(jī)械進(jìn)行改進(jìn)的創(chuàng)造實現(xiàn)預(yù)期功能的新機(jī)械或?qū)υ袡C(jī)械進(jìn)行改進(jìn)的創(chuàng)造性工作過程。性工作過程。1 1.3 3 機(jī)械設(shè)計的基本要求

19、及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 二、機(jī)械設(shè)計的基本要求：二、機(jī)械設(shè)計的基本要求：（1 1）使用功能要求；）使用功能要求；（2 2）工藝性要求；）工藝性要求；（3 3）經(jīng)濟(jì)性要求；）經(jīng)濟(jì)性要求；（4 4）其他要求）其他要求總之，盡量做到在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效總之，盡量做到在滿足預(yù)期功能的前提下，性能好、效率高、成本低、安全可靠、操作方便、維修簡單和造型率高、成本低、安全可靠、操作方便、維修簡單和造型美觀。美觀。1 1.3 3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 三、機(jī)械設(shè)計的一般步驟：三、機(jī)械設(shè)計的一般步驟：計劃階段計劃階段方案設(shè)計階段方案設(shè)計階段技術(shù)設(shè)

20、計階段技術(shù)設(shè)計階段技術(shù)文件編制階段技術(shù)文件編制階段技術(shù)審定和產(chǎn)品鑒定階段技術(shù)審定和產(chǎn)品鑒定階段機(jī)械設(shè)計是一個創(chuàng)造性的工作過程，同時也是一個基于機(jī)械設(shè)計是一個創(chuàng)造性的工作過程，同時也是一個基于成功實踐經(jīng)驗的工作。成功實踐經(jīng)驗的工作。雖然沒有一個在任何情況下都有效的設(shè)計程序，但根據(jù)雖然沒有一個在任何情況下都有效的設(shè)計程序，但根據(jù)人們長期的經(jīng)驗，一臺機(jī)器的設(shè)計過程基本如下：人們長期的經(jīng)驗，一臺機(jī)器的設(shè)計過程基本如下： 機(jī)械零件由于某些原因不能正常工作的現(xiàn)象稱為機(jī)械零件由于某些原因不能正常工作的現(xiàn)象稱為失效失效 。v1 1整體斷裂整體斷裂 過載斷裂過載斷裂 靜應(yīng)力靜應(yīng)力 疲勞斷裂疲勞斷裂 變應(yīng)力變應(yīng)力

21、v2 2過量變形過量變形 彈性變形彈性變形 塑性變形塑性變形v3 3表面失效（腐蝕、磨損、疲勞點(diǎn)蝕）表面失效（腐蝕、磨損、疲勞點(diǎn)蝕）v4 4破壞正常工作條件引起的失效破壞正常工作條件引起的失效機(jī)械零件的工作能力準(zhǔn)則：機(jī)械零件的工作能力準(zhǔn)則：1 1.3 3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 為防止零件產(chǎn)生各種可能的失效而制定的計算該零件工為防止零件產(chǎn)生各種可能的失效而制定的計算該零件工作能力所應(yīng)依據(jù)的基本原則稱為工作能力準(zhǔn)則或設(shè)計準(zhǔn)則。作能力所應(yīng)依據(jù)的基本原則稱為工作能力準(zhǔn)則或設(shè)計準(zhǔn)則。 1 1強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度準(zhǔn)則 強(qiáng)度是指零件在載荷作用下，抵抗斷裂、塑性變形及強(qiáng)度是指零件在

22、載荷作用下，抵抗斷裂、塑性變形及 表面破壞的能力。表面破壞的能力。 表達(dá)式：表達(dá)式： 提高強(qiáng)度的措施：提高強(qiáng)度的措施： （1 1）增大零件危險剖面的尺寸，合理設(shè)計剖面形狀；）增大零件危險剖面的尺寸，合理設(shè)計剖面形狀； （2 2）采用力學(xué)性能較高的材料，對材料進(jìn)行提高強(qiáng)度）采用力學(xué)性能較高的材料，對材料進(jìn)行提高強(qiáng)度及降低內(nèi)應(yīng)力的熱處理，控制加工工藝以減小或消除微觀及降低內(nèi)應(yīng)力的熱處理，控制加工工藝以減小或消除微觀缺陷等；缺陷等； （3 3）力求降低零件上的載荷；）力求降低零件上的載荷； （4 4）妥善設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)以降低應(yīng)力集中程度。）妥善設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)以降低應(yīng)力集中程度。 1 1.3 3 機(jī)械

23、設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 2 2剛度準(zhǔn)則剛度準(zhǔn)則 剛度是零件受載時抵抗彈性變形的能力。剛度是零件受載時抵抗彈性變形的能力。 表達(dá)式為：表達(dá)式為：yy 提高剛度的措施：提高剛度的措施： （1 1）改變零件剖面尺寸和形狀；）改變零件剖面尺寸和形狀； （2 2）縮短支承點(diǎn)間距；）縮短支承點(diǎn)間距； （3 3）合理添置加強(qiáng)肋。）合理添置加強(qiáng)肋。 各類鋼材的彈性模量相差很小，所以用合金各類鋼材的彈性模量相差很小，所以用合金鋼代替普通鋼的辦法來提高剛度其效果甚微鋼代替普通鋼的辦法來提高剛度其效果甚微。1 1.3 3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 3 3

24、壽命準(zhǔn)則壽命準(zhǔn)則 壽命準(zhǔn)則就是要求零件在預(yù)定的工作期限內(nèi)，能保持壽命準(zhǔn)則就是要求零件在預(yù)定的工作期限內(nèi)，能保持正常工作而不致失效。正常工作而不致失效。 由失效分析可知，影響零件壽命的主要因素是磨損、由失效分析可知，影響零件壽命的主要因素是磨損、腐蝕和疲勞。腐蝕和疲勞。 4 4振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則振動穩(wěn)定性準(zhǔn)則 在設(shè)計時使機(jī)器中受激振作用的各零件的固有頻率在設(shè)計時使機(jī)器中受激振作用的各零件的固有頻率f與與激振源頻率激振源頻率fp p錯開。錯開。 原則：原則：fp p 0.85 0.85 f 或或 fp p 1.15 1.15 f 提高振動穩(wěn)定性措施：提高振動穩(wěn)定性措施： （1 1）改變固有頻率）改變固

25、有頻率f 值值 a a、改變零件及系統(tǒng)的剛性、改變零件及系統(tǒng)的剛性 b b、改變支承位置、改變支承位置 c c、減少或增加輔助支承等辦法來。、減少或增加輔助支承等辦法來。 （2 2）采用防振或減振措施。）采用防振或減振措施。1 1.3 3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 1 1.3 3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性：機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性：（1 1）合理選擇零件的毛坯種類；）合理選擇零件的毛坯種類；（2 2）零件的結(jié)構(gòu)要簡單合理；）零件的結(jié)構(gòu)要簡單合理；（3 3）規(guī)定合理的精度及表面粗糙度。）規(guī)定合理的精度及表面粗糙度。

26、 機(jī)械零件的良好結(jié)構(gòu)工藝性，是指零件在既定的生產(chǎn)條件機(jī)械零件的良好結(jié)構(gòu)工藝性，是指零件在既定的生產(chǎn)條件下能方便而經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出來，并便于裝配成機(jī)械的特性。下能方便而經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出來，并便于裝配成機(jī)械的特性。 1 1.3 3 機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序機(jī)械設(shè)計的基本要求及一般程序 機(jī)械設(shè)計一般程序：機(jī)械設(shè)計一般程序： 市場調(diào)研市場調(diào)研可行性研究可行性研究原理原理方案方案設(shè)計設(shè)計試制試制試驗試驗小 批小 批生 產(chǎn)生 產(chǎn)試銷試銷投投產(chǎn)產(chǎn)設(shè)設(shè)計計任任務(wù)務(wù)書書定定出出最最佳佳方方案案裝配圖裝配圖零件圖零件圖技術(shù)文技術(shù)文件件樣樣機(jī)機(jī)評評價價改改進(jìn)進(jìn)考核工考核工藝性收藝性收集用戶集用戶意見意見產(chǎn)產(chǎn)品品銷銷售售

27、技術(shù)技術(shù)設(shè)計設(shè)計計劃階段計劃階段提出任務(wù)提出任務(wù)分析對機(jī)器的要求分析對機(jī)器的要求確定任務(wù)要求確定任務(wù)要求由分管產(chǎn)品研發(fā)的副總由分管產(chǎn)品研發(fā)的副總提出，這時對要設(shè)計的提出，這時對要設(shè)計的機(jī)器僅有一個模糊概念機(jī)器僅有一個模糊概念由市場部進(jìn)行市場調(diào)查由市場部進(jìn)行市場調(diào)查，以明確機(jī)器的功能、，以明確機(jī)器的功能、產(chǎn)品的市場定位產(chǎn)品的市場定位以設(shè)計任務(wù)書的形式明以設(shè)計任務(wù)書的形式明確地寫出設(shè)計任務(wù)的全確地寫出設(shè)計任務(wù)的全部要求及細(xì)節(jié)部要求及細(xì)節(jié)機(jī)械設(shè)計的一般步驟機(jī)械設(shè)計的一般步驟方案設(shè)計階段方案設(shè)計階段 方案設(shè)計，又稱概念設(shè)計，是機(jī)器設(shè)計最重要的環(huán)節(jié)方案設(shè)計，又稱概念設(shè)計，是機(jī)器設(shè)計最重要的環(huán)節(jié)之一。之一。 因為在本階段確定的方案，不僅決定了設(shè)計的成敗，因為在本階段確定的方案，不僅決定了設(shè)計的成敗，也確定了機(jī)器的成本高低。這種成本，是無法通過詳也確定了機(jī)器的成本高低。這種成本，是無法通過詳細(xì)設(shè)計階段加以糾正的。細(xì)設(shè)計階段加以糾正的。潘存云教授研制潘存云教授研制洗衣機(jī)方案設(shè)計洗衣機(jī)方案設(shè)計模擬人工手法模擬人工手法模擬翻騰水流模擬翻騰水流超聲波、臭氧超聲波、臭氧方案設(shè)計階段流程方案設(shè)計階段流程機(jī)械設(shè)計的一般步驟機(jī)械設(shè)計的一般步驟提出可能的解決辦法提出可能的解決辦法組合幾種可能的方案組合幾種可能的方案選定最佳方案選定最佳方