第一章和第二章机械设计总论.ppt

1、精品课程（第八版）,主讲教师：王胜曼,机械设计,概论 螺纹联接 轴毂联接 带传动 齿轮传动 蜗杆传动,链传动 轴 滑动轴承 滚动轴承 联轴器和离合器,机械设计研究内容,第一章 绪论,1-1 机械工业在现代化建设中的作用,1-2 本课程研究对象、性质与任务,1-1 机械工业在现代化建设中的作用,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，可大大加强促进国民经济发展的力度加速我国的现代化建设。,本课程中“设计”的含义是指机械装置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、

2、结构设计，考虑加工工艺性、标准化以及经济性、环境保护等。,1-2.课程的性质、研究对象与任务,一、课程性质,机械设计是以一般通用零件的设计为核心的设计性课程，而且 是论述它们的基本设计理论与方法的技术基础课程。同时也是 一门学位必修课。,二、研究对象,天然工具,简单机器,工业革命,现代机器,改革开放后：我国机械工业得到了长足发展。,如：火车发展：,轿车发展：,蒸汽机车,内燃机车,电力机车,高速列车,磁浮列车,三、本课程的任务,2）树立正确的设计思想和创新意识，具有一定的机械设计创新能力,1）具有设计机械传动装置和简单机械的能力,3）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能力,4）掌

3、握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练,5）关注国家当前的有关技术政策，并对机械设计的新发展有所了解,第二章 机械设计总论,机器的组成,设计机器的基本原则和一般程序,机器零件的主要失效形式,设计机械零件时应满足基本要求,机械零件的设计准则,机械零件的选材,机械零件的设计方法,机械设计新发展,教 学 目 标,1.了解机械设计课程的内容、性质、任务； 2.了解机器的组成 3.了解设计机器的一般程序； 4.理解机械零件的主要失效形式； 5.了解设计机械零件时应满足的基本要求； 6.理解机械零件的设计准则； 7.了解机械零件的设计方法； 8.了解机械零件的材料及其选用； 9.了解机械零件设计

4、中的标准化； 10.了解机械现代设计方法简介；,2-1 机器的组成：,原动机,轿车组成：,任何机器都是由许多零件 组合而成的。,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。,2-2 2-3 设计机器的基本原则与一般程序,一、设计机器应满足的基本要求,二、机械设计的一般程序,机械设计是一个借鉴与创新相结合的过程，一般程序如下：,设计任务,调研 ,总体设计,技术设计,试制,投产,2-5 设计机械零件时应满足的基本要求,1、避免在预期寿命内失效的要求（强度、刚度、寿命）； 2、结构工艺性要求（便于加工、装配）；

5、3、经济性要求（材料、加工方法、精度等级）； 4、质量小的要求（节约材料、惯性力）； 5、可靠性要求；,2-6 机械零件的主要失效形式和计算准则,一、工作能力,二、设计准则,1、强度准则,强度：零件抵抗断裂、塑变、疲劳破坏的能力。,方法：,2）,S安全系数，S1,S：经济，不安全,2、刚度准则,刚度：抵抗弹性变形的能力。,机床主轴等弹性变形过大将影响加工精度。,2-7 机械零件的设计方法,1、理论设计,1）根据使用要求，选择零件的类型和结构。 2）根据机器的工作要求，计算作用在零件上的载荷。,3）选择适当的材料。 4）根据零件工作能力准则，确定零件的主要尺寸,两种计算方法：,a）设计计算：直接

6、求出危险截面尺寸A。,b）校核计算：其他方法初步设计 验算。,5）画零件图。,2、经验设计,根据经验关系式，用类比的方法所进行的设计。,如：箱体、传动件个各结构要素等,3、模型实验设计,把初步设计的零、部件或机器作成小模型或小尺寸样机 进行实验。,如：飞机、桥梁的风洞实验。,2-9 机械零件常用材料,一、机械零件常用材料,铸钢：承受重载、形状复杂的大型零件,灰铸铁：成本低，铸造性能好，耐压，怕冲击,2.有色金属,3. 非金属材料,4. 复合材料,2、静态设计机械系统“动态设计”,优化设计 可靠性设计 逆向设计 工业设计等。,5、机械产品本身的转折：传统机械机电一体化、智能化。,2-11 机械设计新发展,（摩擦学、弹性流体动力润滑理论、断裂力学）,机械手,6 课程安排与要求,一、课程安排,64学时（讲课、习题讨论课、实验）,1、实验：挂牌实验，由实验室负责。 2、课程大作业：3次。 3、平时作业(每人至少提交3次）,二、要求,1、实验、大作业、平时作业不能缺，否则没成绩。 2、课堂纪律 3、良好学风 4、学习方法,三、参考书目,1.机械设计（第八版）濮良贵 纪名刚主编 高等教育出版社 2.机械设计（第四版）邱宣怀 郭可谦主编 高等教育出版社 3.机械设计（第4版） 李建功主编 机械工业出版社 4.机械设计课程设计（第3版）唐增宝主编 华中科技大学出