机械设计(第四版) 廖念禾第 1 章

1、机 械 设 计 机械设计 第一章 慨论 第二章 设计准则 第三章 疲劳强度 第四章 摩擦、润滑 第五章 螺纹联接 第六章 键联接 第七章 带传动 第八章 链传动 第九章 齿轮传动 第十章 蜗杆传动 第十一章 轴 第十二章 滑动轴承 第十三章 滚动轴承 第十四章 联轴器 教材：教材： 机械设计高等教育出版社 邱宣怀主编 参考书：参考书： 1) 机械设计手册或机械零件设计手册 2) 机械零件课程设计图册哈工大，龚桂义主编 3) 机械零件课程设计指导书哈工大，龚桂义主编 4) 机械设计高等教育出版社 西工大 濮良贵主编 5) 机械设计机械工业出版社 龙振宇主编 6) 机械设计高等教育出版社 吴克坚主

2、编 7) 机械设计高等教育出版社 吴宗泽主编 8) 机械零件习题集西北工业大学 9) 机械设计学习指导重点难点及典型题精解 西安交通大学出版社 张鄂主编 10)CAXA20002007计算机绘图板使用指南人民 邮电出版社杨国平主编 11)AutoCAD20002014 第 一 篇 总 论 第一章 机械设计概论 1-1引 言 机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的重要标志。 机械工业肩负着为国民经济各个部门提供装备和促进技术改造 的重任。 大量地设计制造和广泛采用各种先进的机器，可大大促进国 民经济发展的力度，加速我国的现代化建设。 人类社会的进步源于不断地创新，产品的创新首先是从设计 工

3、作开始的。 设计是生产产品的第一道工序，要想生产出好的产品，首先要 有好的设计。 机械设计是机械工程的“灵魂”。 一. 概念： 机械 机构 机器 器械、装置 或设备 仪器 部件 组件 构件 零 件 通用零件 专用零件 （如：叶片、 曲轴） 标准件 易损件 例如：齿轮、链传动、带传动、轴、联轴器 轴承、螺栓、 键、铆、焊结构件、弹簧等。 为完成同一使命在结构上组合 在一起并协同工作的零件。例如： 滚动轴承、减速器、床头箱等 部件：为完成同一使命而协同工作的许多零件的组合。 零件：组成机器的不可拆的基本单元（即制造的基本单元） 。 如：滚动轴承 、联轴器。 用途 专用零部件：只在一定类型机器中使用

4、的零件，如曲轴。 通用零部件：各种机器中普遍使用的零部件，如齿轮、螺栓。 标准件：制定了国家标准，并由专门工厂生产的零部件。 如：滚动轴承、螺栓等。 本课程的性质和内容润滑、显示、照明等辅助系统 1）机器的组成 原动机传动装置执行机构 控制系统 传动装置在原动机与执行机构之间传递运动、转换 运动方式的装置。机械传动装置是本课程研究的主要内容 之一。 2）机械系统：由许多机器、装置、监控仪器等组成的大型工程 系统，或由零件、部件等组成的机器都可看成机器系统。 输入量技术系统输出量 1-3本课程的性质和内容和特 点 二、本课程的性质和内容 本课程是研究机械装置和机械系统的设计问题，培养同学 们具有

5、机械设计能力的技术基础课，是机械类专业的一门非常 重要的主干课。 机械零件的设计是机械设计的基础，是机械设计的重要组 成部分。 本课程是一门适用性广、实用性强的设计性课程。主要介 绍通用零件的基本设计方法。 本课程的基本教学内容主要是通用零件的设计和计算。 本课程的最终目的在于培养同学们综合运用各种机械零件 和机构以及其他先修课的知识，设计机械传动装置和简单机械 的能力。 二.设计的基本原则和设计程序： 1.设计时应满足的要求： 1) 满足预期的全部职能； 2) 机器能在给定的工作期限内可靠的工作；（强度、 刚度、耐磨性、耐热性和振动稳定性） 3) 满足经济性要求（体现在设计、制造和使用方面）

6、； 4) 操作方便和安全要求； 5) 外观要求； 6) 特殊要求。 2. 设计方法： (1)内插式设计： (2)外推式设计： (3)开发设计： 3.设计程序： (1)调查： A. 调研阶段： B. 拟定新产品开发计划书： 调查结果分析，方案构思和建议，新技术、新工艺、新 材料采用，投资成本、价格、利润。 规定机器用途、主要性能参数范围、工作环境及特殊要 求、生产批量、承制单位、预期总成本范围。 (2)研究设计阶段： A. 成立设计组：研究设计任务书、经济价值、技术要 求、重点难点、公关方向、实验手段、工作计划、 落实设计任务。 B. 功能设计研究（前期开发）： C. 技术设计：取得设计必须的原

7、始数据和资料。 1) 机器工作原理的选择：拟定多个方案分析比较 2) 机器的运动设计： a. 据选定的方案确定机器执行部分所需的运动条件。 b. 据选定的原动机类型进行机器的运动设计。 c. 设计机器的传动部分，并考虑参数在一定范围可调。 3) 机器的动力设计： 据执行部分的阻力、工作速度和传动效率，计 算出所需总功率，并选出合适的原动机。 4) 零件工作能力设计： a. 据原动机的功率计算出另部件上的载荷名义载 荷（F、P、T）。 b. 引入载荷系数K。 c. 计算载荷： KTTKPPKFF ccc , d.根据计算载荷设计另部件。 5)图纸设计：设计中应注意“三化”。 6)零件设计： 7)

8、后续工作： 8)图纸审核： (3)试制及试验： (4)进行技术经济评价： (5)改进设计、批量生产： (6)售后服务、反馈信息。 4. 技术经济评价：评价技术上的先进性和经济上的可 行性。 A. 技术评价：评价性能指标的先进性。 a. 对每个项目和指标打分来评价技术指标； b. 技术评价用技术价值x表示： max P P x x=1，技术价值最高； x0.8，很好的方案 x0.6，不合要求 B. 经济评价；常只计算制造费用，用经济价值y表示； H H H H y 7 . 0 1 实际制造费用 理想制造费用 a.y=1，经济价值最高； b.一般取H1=0.7H； c.H根据市场供销情况定。 C.技术经济对比图： D.提高技术经济价值的措施： 从设计、制造和生成管理方面作手。 三.机械设计的新发展： 1. 基础理论的深化和扩展： 2. 由静态设计向动态设计发展：计算机计算