機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)算

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)算匯報(bào)人：AA2024-01-14目錄CONTENTS機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概述力學(xué)基礎(chǔ)計(jì)算材料力學(xué)計(jì)算機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)算題實(shí)例分析01CHAPTER機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概述提高機(jī)器或設(shè)備的性能通過優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)，提高機(jī)器或設(shè)備的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性、可靠性等性能指標(biāo)。降低制造成本在保證機(jī)器或設(shè)備性能的前提下，通過合理選材、簡化結(jié)構(gòu)、優(yōu)化工藝等措施降低制造成本。實(shí)現(xiàn)機(jī)器或設(shè)備的預(yù)期功能通過合理設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，確保機(jī)器或設(shè)備能夠按照預(yù)定要求正常工作，實(shí)現(xiàn)所需的功能。機(jī)械設(shè)計(jì)的目的和意義滿足功能要求、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、美觀適用。明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求、進(jìn)行調(diào)查研究、制定設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)、編寫設(shè)計(jì)說明書、進(jìn)行樣機(jī)試制和試驗(yàn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)并定型。機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和步驟設(shè)計(jì)步驟基本要求優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算運(yùn)用優(yōu)化理論和方法對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，如求解最優(yōu)參數(shù)組合、最小重量設(shè)計(jì)等。強(qiáng)度與剛度計(jì)算校核機(jī)械零件或結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度是否滿足要求，如求解應(yīng)力、變形等。動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析物體在動(dòng)力作用下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，如求解動(dòng)載荷、動(dòng)應(yīng)力等。靜力學(xué)計(jì)算涉及物體在靜力作用下的平衡問題，如求解支反力、摩擦力等。運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如速度、加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)的求解。機(jī)械設(shè)計(jì)中的計(jì)算題類型02CHAPTER力學(xué)基礎(chǔ)計(jì)算根據(jù)平行四邊形法則或三角形法則，計(jì)算共點(diǎn)力的合成或分解。力的合成與分解力矩與力偶力的平衡計(jì)算力矩的大小和方向，以及力偶的等效力和力偶矩。應(yīng)用平衡條件，求解未知約束力，判斷物體是否處于平衡狀態(tài)。030201靜力學(xué)計(jì)算研究點(diǎn)的位置、速度和加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以及它們之間的關(guān)系。點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析剛體的平移、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)等基本運(yùn)動(dòng)形式。剛體的基本運(yùn)動(dòng)研究動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于動(dòng)參考系的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算03達(dá)朗貝爾原理引入慣性力的概念，將動(dòng)力學(xué)問題轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)問題進(jìn)行處理。01質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)應(yīng)用牛頓第二定律，求解質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程。02動(dòng)量定理與動(dòng)量矩定理運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理，分析質(zhì)點(diǎn)和剛體的碰撞、沖擊等問題。動(dòng)力學(xué)計(jì)算03CHAPTER材料力學(xué)計(jì)算應(yīng)力計(jì)算應(yīng)變計(jì)算彈性模量計(jì)算強(qiáng)度校核拉伸與壓縮計(jì)算01020304根據(jù)拉伸或壓縮載荷和截面面積計(jì)算應(yīng)力大小。根據(jù)材料變形量和原始長度計(jì)算應(yīng)變大小。根據(jù)應(yīng)力和應(yīng)變計(jì)算材料的彈性模量。根據(jù)許用應(yīng)力和實(shí)際應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核。剪切應(yīng)力計(jì)算擠壓應(yīng)力計(jì)算剪切強(qiáng)度校核擠壓強(qiáng)度校核剪切與擠壓計(jì)算根據(jù)剪切力和剪切面積計(jì)算剪切應(yīng)力大小。根據(jù)許用剪切應(yīng)力和實(shí)際剪切應(yīng)力進(jìn)行剪切強(qiáng)度校核。根據(jù)擠壓力和擠壓面積計(jì)算擠壓應(yīng)力大小。根據(jù)許用擠壓應(yīng)力和實(shí)際擠壓應(yīng)力進(jìn)行擠壓強(qiáng)度校核。根據(jù)外力和力臂計(jì)算扭矩大小。扭矩計(jì)算根據(jù)扭矩和極慣性矩計(jì)算扭轉(zhuǎn)角大小。扭轉(zhuǎn)角計(jì)算根據(jù)扭矩、扭轉(zhuǎn)角和極慣性矩計(jì)算材料的剪切模量。剪切模量計(jì)算根據(jù)許用扭矩和實(shí)際扭矩進(jìn)行強(qiáng)度校核。強(qiáng)度校核扭轉(zhuǎn)計(jì)算根據(jù)外力和力臂計(jì)算彎矩大小。彎矩計(jì)算曲率半徑計(jì)算抗彎剛度計(jì)算強(qiáng)度校核根據(jù)彎矩和截面慣性矩計(jì)算曲率半徑大小。根據(jù)彎矩、曲率半徑和截面慣性矩計(jì)算材料的抗彎剛度。根據(jù)許用彎矩和實(shí)際彎矩進(jìn)行強(qiáng)度校核。彎曲計(jì)算04CHAPTER機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算包括螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析，螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算，以及螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力等。螺紋連接設(shè)計(jì)計(jì)算涉及鍵連接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用，鍵連接的強(qiáng)度校核，以及鍵的材料和許用應(yīng)力等。鍵連接設(shè)計(jì)計(jì)算包括花鍵連接的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用，花鍵連接的強(qiáng)度校核，以及花鍵的材料和許用應(yīng)力等。花鍵連接設(shè)計(jì)計(jì)算連接件設(shè)計(jì)計(jì)算

傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算涉及帶傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用，帶傳動(dòng)的受力分析和應(yīng)力分布，帶的彈性滑動(dòng)和打滑，以及帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等。鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算包括鏈傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用，鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析，鏈傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以及鏈和鏈輪的材料和制造等。齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算涉及齒輪傳動(dòng)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用，齒輪傳動(dòng)的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算，齒輪的材料和熱處理，以及齒輪傳動(dòng)的潤滑和效率等。123包括軸的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用，軸的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算，軸的材料和熱處理，以及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝性等。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算涉及軸承的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用，軸承的受力分析和壽命計(jì)算，軸承的材料和熱處理，以及軸承的潤滑和密封等。軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算包括聯(lián)軸器和離合器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用，聯(lián)軸器和離合器的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算，以及聯(lián)軸器和離合器的材料和制造等。聯(lián)軸器和離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算軸系設(shè)計(jì)計(jì)算05CHAPTER機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)工藝流程和生產(chǎn)線要求，合理布置設(shè)備，確保生產(chǎn)順暢。設(shè)備布置優(yōu)化物料流動(dòng)路徑，減少運(yùn)輸距離和搬運(yùn)次數(shù)，提高物流效率。物流規(guī)劃充分利用廠房空間，合理規(guī)劃設(shè)備間距和通道寬度，提高空間利用率?？臻g利用率機(jī)械系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)選型根據(jù)運(yùn)動(dòng)需求選擇合適的機(jī)構(gòu)類型，如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等。運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如位移、速度、加速度等，以滿足工作要求。運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃根據(jù)工作需求規(guī)劃機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡，如直線、圓弧、曲線等。機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)力參數(shù)，如驅(qū)動(dòng)力、阻力、功率等。動(dòng)力參數(shù)計(jì)算校核機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件的強(qiáng)度，以確保其能夠承受工作載荷。強(qiáng)度校核采取措施控制機(jī)構(gòu)的振動(dòng)和噪聲，以提高工作環(huán)境的舒適性。振動(dòng)與噪聲控制機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)06CHAPTER機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)算題實(shí)例分析設(shè)計(jì)目標(biāo)：確定簡單機(jī)械零件（如軸、齒輪、軸承等）的主要尺寸和性能參數(shù)。實(shí)例一：簡單機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)步驟確定零件的工作條件和設(shè)計(jì)要求；選擇合適的材料和制造工藝；實(shí)例一：簡單機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行零件的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算；優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足性能要求。注意事項(xiàng)實(shí)例一：簡單機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算考慮零件的可靠性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性；遵循相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。實(shí)例一：簡單機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)目標(biāo)：確定復(fù)雜機(jī)械零件（如曲軸、凸輪、蝸輪蝸桿等）的主要尺寸和性能參數(shù)。實(shí)例二：復(fù)雜機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例二：復(fù)雜機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算010203分析零件的工作原理和運(yùn)動(dòng)特性；建立零件的數(shù)學(xué)模型或仿真模型；設(shè)計(jì)步驟0102實(shí)例二：復(fù)雜機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高零件的性能和可靠性。進(jìn)行零件的受力分析、強(qiáng)度計(jì)算和疲勞壽命預(yù)測(cè)；03需要進(jìn)行多方案比較和綜合評(píng)價(jià)。01注意事項(xiàng)02考慮零件的制造工藝和裝配要求；實(shí)例二：復(fù)雜機(jī)械零件設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例三：機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)目標(biāo)：確定機(jī)械系統(tǒng)（如傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等）的總體方案和主要性能參數(shù)。123設(shè)計(jì)步驟分析系統(tǒng)的功能需求和性能指標(biāo)；制定系統(tǒng)的總體設(shè)