第1章機械設(shè)計概論

機械設(shè)計課程是一門培養(yǎng)學(xué)生具有機械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程主要介紹通用機械零件的一般設(shè)計計算方法。通過本課程的學(xué)習(xí)學(xué)會機械設(shè)計的方法，如機械工作能力的分析與計算、機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計等。第1章機械設(shè)計概論

1.1．性質(zhì)及特點

機械類主干課技術(shù)基礎(chǔ)課必修課

橋梁過渡承前啟后1.性質(zhì)理論性課程設(shè)計性課程基礎(chǔ)課專業(yè)課1)關(guān)系多；2）門類多；3）公式多；4）圖形多；5）表格多；6）要求多。

雖繁雜、零碎但不抽象，各零、部件均有實物，學(xué)習(xí)時要善于分析比較，理論聯(lián)系實際，找出部分間的聯(lián)系（共性、個性），不要把各部分內(nèi)容孤立起來。否則會感到內(nèi)容雜亂無章。2.

特點

與先前所修課相比，內(nèi)容較分散、零碎、系統(tǒng)性、邏輯性差，表現(xiàn)為：六個多

3）機構(gòu)(mechanism)

4）機械零件（零件）3.基本概念（terms）1）機械

－組成機器的不可拆的基本單元.

－執(zhí)行機械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料或信息。

－實現(xiàn)預(yù)期機械運動的各構(gòu)件的基本結(jié)合。2）機器(machine)6）構(gòu)件

思考：零件與構(gòu)件的關(guān)系如何？

5）部件零件泛指零、部件零件

通用零件專用零件3.基本概念

普通工作條件（溫度、濕度、壓力）下一般參數(shù)的通用零部件。研究：4.

本課程的內(nèi)容12341）主要內(nèi)容其它輔助系統(tǒng)：例如潤滑、顯示、照明等動力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)機器的組成從裝配關(guān)系上看各部分內(nèi)容間的聯(lián)系：齒輪帶輪聯(lián)軸器軸承軸承鍵軸軸過盈過盈卷筒2)內(nèi)容間的聯(lián)系選鍵聯(lián)接選軸承選聯(lián)軸器圖1.3設(shè)計中各部分間的關(guān)系軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計零件的輪轂內(nèi)孔徑傳動零件受力分析軸的受力分析軸承的載荷計算軸承的壽命計算圖1.4計算中各部分間的關(guān)系從設(shè)計和計算的角度看各部分內(nèi)容間的關(guān)系：

2）具有運用標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊和查閱有關(guān)資料的能力，綜合運用所學(xué)知識，設(shè)計出合用的零部件及簡單機器。

1）掌握通用零件的設(shè)計原理、設(shè)計方法及一般設(shè)計規(guī)范，具有設(shè)計傳動裝置和一般機械能力。

設(shè)計、計算是本課程的基本教學(xué)內(nèi)容，但最終目的是綜合運用知識，設(shè)計機械傳動裝置和一般機械。5.任務(wù)

6.學(xué)習(xí)方法建議1）學(xué)習(xí)態(tài)度：端正、平和、不急不躁

2）認(rèn)清“過渡”

從裝配關(guān)系、功能和相互影響找聯(lián)系（關(guān)聯(lián)），從設(shè)計理論、設(shè)計方法找共性和個性。

3）找相關(guān)聯(lián)的共性和個性，總結(jié)普遍規(guī)律；一般先介紹類型、構(gòu)造、功能、材料、標(biāo)準(zhǔn)等基本知識工作情況、載荷分析、失效形式設(shè)計準(zhǔn)則、方法、步驟等順序：

4）明確：

5）作業(yè)6）注重復(fù)習(xí)鞏固。2設(shè)計機器的一般程序設(shè)計階段是決定機器好壞的關(guān)鍵計劃階段

工作步驟階段目標(biāo)計劃

提出任務(wù)調(diào)查研究和分析－明確機器的功能－提出約束條件確定任務(wù)要求設(shè)計任務(wù)書方案設(shè)計（對設(shè)計的成敗起關(guān)鍵作用）

機器功能分析提出可能的解決方案―多個解討論：執(zhí)行部分方案－傳動部分－原動部分評價：決策——選定方案提出原理性的設(shè)計方案－原理圖或機構(gòu)運動簡圖技術(shù)設(shè)計

明確構(gòu)形要求選材，決定尺寸評價決策——確定結(jié)構(gòu)形狀和尺寸總體設(shè)計部件設(shè)計零件設(shè)計總裝草圖和部裝草圖，總裝圖、部裝圖和零件圖技術(shù)文件編制編制技術(shù)文件設(shè)計計算說明書、使用說明書和其他技術(shù)文件1.3機械零件設(shè)計概述1.機器及零件應(yīng)滿足的要求2.零件的一般設(shè)計步驟1)分析零件受力，畫受力簡圖；機器應(yīng)滿足的要求：零件應(yīng)滿足的要求：工作可靠成本低2)計算作用于零件的載荷

4)根據(jù)計算準(zhǔn)則，確定零件的主要尺寸（有些須圓整或標(biāo)準(zhǔn)化）3)合理選材5）繪制零件工作圖。尺寸、公差、粗糙度、技術(shù)要求。

條件性計算：3.設(shè)計計算和校核計算設(shè)計計算：校核計算：

合理的簡化計算。當(dāng)問題過于復(fù)雜或其內(nèi)在規(guī)律還沒有完全被掌握時，根據(jù)充分掌握的試驗數(shù)據(jù)做合理的假設(shè)簡化。計算雖然不夠精確，但在公式的使用條件范圍內(nèi)具有一定的可靠度。如：軸承壽命可靠度R=90%。4.傳統(tǒng)設(shè)計方法和現(xiàn)代設(shè)計方法

傳統(tǒng)設(shè)計方法現(xiàn)代設(shè)計定義以經(jīng)驗總結(jié)為基礎(chǔ)，用經(jīng)驗公式、近似系數(shù)或類比等方法設(shè)計。用新興設(shè)計理論和方法進行設(shè)計。相關(guān)知識機械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、公差、機械原理、材料及熱處理、工藝等。優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、有限元、摩擦學(xué)設(shè)計等。特征靜態(tài)分析、近似計算、經(jīng)驗設(shè)計、人